Nachhaltigkeit im Bauwesen : ökologische Analyse von Baustoffen und Bauteilen

Abstract

Anlässlich der Diskussion, welche Baustoffe die optimalsten und umweltfreundlichsten Eigenschaften für das Bauwesen bieten, wird in dieser Arbeit ein Überblick über nachhaltiges Bauen gegeben. Es wird geklärt, welche Vor- und Nachteile bestimmte Baustoffe und tragende Bauteile besitzen, indem ihre ökologischen und mechanischen Eigenschaften verglichen werden. Im Hinblick auf Konstruktionsmaterialien beinhalten z.B. Holzbaustoffe das größte Potenzial bei erneuerbarem Primärenergiebedarf im Vergleich zu allen anderen untersuchten Konstruktionen. Zudem hat Holz aufgrund des hohen Recyclingpotenzials den geringsten Anteil an nicht erneuerbarem Primärenergiebedarf, wohingegen den höchsten nicht erneuerbaren Primärenergiebedarf mineralische Baustoffe verursachen. Beton entwickelt mit steigender Druckfestigkeitsklasse auch dementsprechend mehr Umweltwirkungen, wohingegen die Umweltwirkungen bei Ziegelformaten von der Art der Füllung abhängen. Während Betonaufbauten in der Kategorie für das Treibhauspotenzial und das Ozonabbaupotenzial mit die höchsten Werte besitzen, verursachen mineralische Bauweisen die wenigsten Umweltwirkungen in den Kategorien für das Photochemische Ozonbildungspotenzial, das Versauerungspotenzial sowie das Eutrophierungspotenzial. Stahl und Glas haben im Gegensatz zu den anderen üblichen Baumaterialien sehr viel höhere Umweltwirkungen in allen Kategorien, v.a. in Bezug auf den Primärenergieinhalt und auf das Treibhauspotenzial. Aus den gesamten Untersuchungen geht hervor, dass es keine eindeutig bessere Bauweise gibt. Je nach gegebenen Bedingungen müssen Aspekte wie Standort, klimatische Verhältnisse, Verfügbarkeit erneuerbarer Energieträger, Nutzerverhalten oder spezielle Bedürfnisse des Bauherrn bei der Baustoffwahl berücksichtigt werden. Denn im Kontext des Gebäudes gibt es viele Aspekte, die zu beachten sind; letztendlich stehen Baustoffe in einem funktionalen Zusammenhang untereinander und mit dem Baugefüge. Einfluss auf die Beurteilung der Auswirkungen der Bauteile auf die Umwelt hat in großem Maße sowohl die Wahl des Konstruktionsmaterials als auch die Wahl des Dämmstoffes und die Art der Konstruktion im Allgemeinen. Ein idealer Baustoff steht somit in einem ausgewogenen Verhältnis zwischen ökologischen Aspekten und bautechnischen Anforderungen und ist je nach äußeren Gegebenheiten zu wählen. Durch die Auswahl von angemessen umweltgerechten Baustoffen und Fügetechniken ist zumindest ressourcenschonendes und nachhaltiges Bauen realisierbar. Langfristiges Denken und eine Abstimmung der Lebensdauern von Baustoffen mit gewissem Maß an Nutzungsflexibilität ist essenziell für das ökologische Bauen. Wie in der Arbeit außerdem gezeigt wird, gibt es kein einheitliches, internationales Zertifizierungssystem, auf dessen Grundlage eine allgemeine nachhaltige Entwicklung aufbauen könnte. Jedem Bewertungssystem und jeder Datenbank liegen andere Kriterien und Ziele zugrunde, die sich in den Ergebnissen widerspiegeln. Daher ist es ratsam, sich schon früh im Planungsprozess damit auseinanderzusetzen und die Ziele der Bauplanung daran anzupassen. Durch den in dieser Arbeit vorgelegten Baustoffkatalog und Bauteilvergleich soll eine bessere Übersichtlichkeit in diese Thematik gebracht werden.

As a contribution to the discussion about what building materials offer the most optimal and environmentally friendly properties for the construction industry, this paper gives an overview of sustainable construction. It illustrates the advantages and disadvantages of certain building materials and structural components by comparing their ecological and mechanical properties. As far as construction materials are concerned, e.g. wood materials have the greatest potential in terms of renewable primary energy demand compared to all other constructions studied. Moreover, due to the high recycling potential, wood has the lowest share of non-renewable primary energy demand, whereas the highest non-renewable primary energy demand is caused by mineral building materials. Concrete also develops correspondingly higher environmental impacts as the compressive strength class increases, whereas the environmental effects of brick formats depend on the type of filling. While concrete structures have the highest rates in the category of global warming potential and ozone depletion potential, mineral structures have the least environmental impact in the categories of ozone generation potential, acidification potential and eutrophication potential. Steel and glass, in contrast to the other common building materials, have much higher environmental impacts in all categories, especially in terms of primary energy level and global warming potential. All these studies show that there is no clear preferential construction. Depending on the given conditions, aspects such as location, climatic conditions, availability of renewable energy sources, user behavior or the client's special needs must be taken into account when selecting the building material. There are many aspects in the context of the buildung which have to be considered; Ultimately, building materials are in a functional relationship with each other and with the construction structure. The assessment of the effects of the components on the environment is influenced to a great extent by both the choice of construction material and the choice of insulating material and the type of construction in general. An ideal building material is thus in a well-balanced relation between ecological aspects and structural engineering requirements and should be selected depending on external conditions. By choosing environmentally friendly building materials and joining techniques, at least resource-efficient and sustainable construction can be achieved. Long-term thinking and matching the lifespan of building materials with a certain degree of flexibility of use is essential for ecological construction. As is also shown in the paper, there is no single, international certification system on which to build universal sustainable development. Each rating system and database is based on different criteria and objectives, which are reflected in its rating. Therefore, it is advisable to deal with this problem early on in the planning process and to adapt the objectives of the construction planning accordingly. The goal of the material catalog and component comparison presented in this paper is to get a better overview of this issue.