Systementscheidungen beeinflussen gesamten Lebenszyklus

Zum Bewerten des Energieverbrauchs und anderer Nachhaltigkeitskriterien von Gebäuden wird heute zunehmend der gesamte Lebenszyklus betrachtet – von den ersten Planungsschritten bis zum Abriss. Vor allem in den frühen Planungsphasen werden Systementscheidungen getroffen, die einen großen Einfluss auf Kosten und Nachhaltigkeit über die gesamte Betriebszeit des Gebäudes haben.

Für die Bewertung von Gebäuden über ihren gesamten Lebenszyklus gibt es bereits eine gewisse Tradition. Schon Ende der 1990er-Jahre referierte Prof. Fritz Steimle von der Universität Essen über den Energieverbrauch von Gebäuden mit Klimatisierung – also in der Regel gewerblichen Bauten mit Büros oder Verkaufsflächen. Ein solches Gebäude verbraucht über seine Nutzungszeit demnach 80 Prozent der gesamten aufzuwendenden Energie. Auf die Planungs- und Erstellungsphase sollen rund 15 Prozent des Energieverbrauchs fallen und der Rückbau schlägt schließlich mit rund 5 Prozent zu Buche. Steimles auch aus heutiger Sicht richtige Schlussfolgerung: Wer Effizienzmaßnahmen ergreifen möchte, sollte mit Heizung und Klimatechnik anfangen.

Heute ist hocheffiziente Heiz- und Klimatechnik obligatorisch, wodurch sich die Verhältnisse zwischen Bau, Betrieb und Rückbau verschieben. Die Grafik zeigt in der linken Säule die Aufteilung des Energiebetrags wie oben beschrieben – der mittlere, hellblaue Bereich für den Gebäudebetrieb dominiert klar den Gesamtbedarf an Energie.

Energieverbrauch Gebäudelebenszyklus — Die Grafik zeigt qualitativ den Wandel beim Energieverbrauch über den Gebäudelebenszyklus hinweg: Bis in die 1990er-Jahre wurde auf Hochschulen noch eine Aufteilung gelehrt, wie sie die linke Säule zeigt. Heute haben sich diese Verhältnisse durch effiziente Heiz- und Klimatechnik massiv verschoben.

Rechts ist eine Vergleichssäule für einen auf ein Viertel gesenkten Energieverbrauch über die Nutzungsdauer des Gebäudes. Damit wären die heutigen technischen Möglichkeiten in Sachen Energieeffizienz immer noch nicht ausgereizt – man denke an Null- oder gar Plus-Energie-Gebäude, die über ihre Lebensdauerhinweg durch Gewinnung regenerativer Energien bilanztechnisch mehr Energie erzeugen als sie verbrauchen. Das funktioniert natürlich nur, wenn bereits in ganz frühen Phasen der Gebäudeplanung entsprechende Systementscheidungen getroffen werden – zum Beispiel ob und wie die Gewinnung von Umgebungswärme für Wärmepumpen am Standortgestaltet werden kann.

Die Grafik zeigt noch einen anderen Effekt: Nicht nur der Verbrauch insgesamt hat sich vermindert, auch die Verhältnisse haben sich in hohem Maße verschoben: Vor allem die Planungs-und Bauphase fällt heute wesentlich stärker ins Gewicht. Entsprechend lohnt sich vermehrt ein kritischer Blick auch auf diesen Bereich.

Differenzierte Bewertungsverfahren

Die Betrachtung von Gebäuden über ihren Lebenszyklus hinweg beschränkt sich heute nicht nur auf den Energiebedarf. Ein Beispiel für sehr viel weiter ausdifferenzierte Verfahren ist das DGNB-System der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen GmbH, die seit 2009 Zertifizierungsverfahren für Neu- und Altbauten sowie für Sanierungen und Rückbauten anbietet. Bewertet werden nicht nur ökologische und ökonomische Qualitäten. Ebenso fließen Kriterien ein, die sich nach den Nutzerbedürfnissen richten – von thermischem Komfort und Schallschutz bis hin zur Standortqualität, bei der beispielsweise Verkehrsanbindungen bewertet werden. Je nach Gebäudequalität werden Zertifikate in Platin, Gold, Silber oder Bronze vergeben. In englischsprachigen Märkten sind auch andere Systeme verbreitet wie das LEED-Verfahren in den USA oder die BREEAM-Methode, die als erstes Zertifizierungsverfahren in England entwickelt wurde. Die genannten Zertifizierungen zielen auf den gesamten Lebenszyklus der Gebäude ab.

Sanitärwände-Produktion TECE — Blick in ein TECE Werk zur Vorfertigung der Sanitärwände TECEprofil. Die industriellen Bedingungen setzen Qualitätsstandards, die im Baustellenbetrieb kaum möglich wären.

Systementscheidungen in frühen Planungsphasen

Um die hohen Anforderungen an Gebäude zu erfüllen – egal ob mit oder ohne Anwendung einer der genannten Zertifizierungen – gilt es mehr denn je für Planer, Architekten und Projektentwickler, schon in sehr frühen Projektphasen entsprechende Systementscheidungen zu treffen, denn diese haben nicht nur bezüglich der Energieeffizienz große Auswirkungen. Relevant sind hier insbesondere die Leistungsphasen LP2 und LP3 nach HOAI, also die Vorplanung und die Entwurfsplanung.

Neben der Nutzung regenerativer Energien wäre eine weitere wichtige Systementscheidung die Anwendung der Modulbauweise. Das mögliche Spektrum reicht dabei von einzelnen Baugruppen bis zu ganzen Räumen, die per Tieflader an die Baustelle geliefert werden. Industrielle Produktionsbedingungen sorgen dabei für eine hohe Qualität und niedrige Fertigungstoleranzen. Weiter spart die Modulbauweise Zeit und Koordinationsaufwand auf der Baustelle und logistischen Aufwand, denn die Industrie arbeitet mit großen Gebinden und nutzt Transportverpackungen wie Gitterboxen, was die Abfallmengen deutlich reduziert. Das ist gut für die Umwelt, vor allem aber wird die Menge von kleinen Kartonagen und Kunststoffverpackungen auf der Baustelle deutlich reduziert. Entsorgungskosten sind in den letzten Jahren überproportional gestiegen und machen mittlerweile einen nicht mehr vernachlässigbaren Anteil der Baukosten aus.

Für die Haustechnik sind industriell vorgefertigte Sanitärwände eine Möglichkeit, die Vorteile der Modulbauweise für ein Bauprojekt zu erschließen. Der Sanitärtechnikspezialist TECE bietet hierzu ein umfangreiches Leistungspaket unter dem Namen TECEsystem an. Dieses umfasst die Planung von Sanitärwänden und -schächten in Absprache mit dem Bauherrn, dem Architekten und dem TGA-Fachplaner, die industrielle Vorfertigung in einer Qualität, die sich unter Baustellenbedingungen kaum erreichen lässt, und die Lieferung exakt zum vereinbarten Termin.

Installationswand absetzen - TECE — Die fertigen Sanitärwände werden je nach Baufortschritt mit dem Kran in den noch offenen Stockwerken
abgesetzt.

Weniger Reibungsverluste in der Abnahmephase

In der Abnahmephase sorgt die industrielle Vorfertigung der Sanitärtechnik für weitere Vorteile. Planung und exakte Ausführung durch die Spezialisten von TECE stellen sicher, dass die Vorwandkonstruktion alle Normen und Vorschriften in Sachen Trinkwasserhygiene, Brand- und Schallschutz einhält. Auch im späteren Gebäudebetrieb bieten vorgefertigte Sanitärwände Vorteile. So lassen sich die bei TECEsystem eingebauten TECE Universal- Spülkästen mit einer integrierten Hygienespülung ausrüsten, bei der ein programmierbares, elektronisch gesteuertes Ventil für die vorgeschriebenen Hygienespülungen von Kalt- und Warmwasserleitungen sorgt. Die Ableitung des Spülwassers erfolgt über die WC-Keramik. Für die Wohnungswirtschaft kann die Ausstattung der Sanitärwände mit dem TECEprofil Gerontomodul sinnvoll sein, womit das Bad schon heute für den barrierefreien Umbau vorbereitet werden kann: Stützklappgriffe und elektrische Spülauslösungen lassen sich mit dieser Vorbereitung später leicht nachrüsten.

Fokus auf die frühen Planungsphasen richten

Die Überlegungen zur Modulbauweise und industriellen Vorfertigung zeigen, dass die Entscheidungen in frühen Planungsphasen große Auswirkungen auf den Bauablauf und zum Teil sogar auf den späteren Gebäudebetrieb haben. Fundierte Systementscheidungen in der Vorplanung sind hier also von ähnlich großer Tragweite wie eine günstige oder ungünstige Wahl bei der Heizungs- und Klimatechnik.