Bau - Ressourcenmanagement in urbanen Räumen Fallstudie Wien : Nachhaltiger Einsatz von Holz im Rohbau : Dissertation, Technische Universität Wien

Wien

Technische Universität Wien

2005

300 S.

Monographie

141535

Die Bauordnung für Wien ermöglicht den Einsatz von Holzkonstruktionen in Gebäuden mit bis zu fünf Geschoßen. Diese Fallsstudie konzentriert sich auf den urbanen Einsatz von Holz in tragenden Strukturen des Büro- und Wohnbaus in Wien und den damit verbundenen Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit (z.B. Gestaltung der Nutzungskaskade, Ressourcenverfügbarkeit, etc.). Ein Schwerpunkt wird auf den Treibhauseffekt gelegt. Alle notwendigen Grundlagen werden im ersten Teil der Arbeit recherchiert und dokumentiert. Für die Fallstudie Wien werden im zweiten Teil der Arbeit drei Szenarien mit unterschiedlich intensiven Holzeinsatz für die Herstellung der funktionalen Einheit, der gesamten 2001 in Wien errichteten Wohn- und Büronutzfläche, entwickelt. Szenario 1 zeigt den IST - Stand des Jahres 2001, Szenario 2 simuliert den gemäß Bauordnung maximal möglichen Holzeinsatz in den 2001 errichteten Gebäudebestand (alle Gebäude bis zu fünf Geschoßen werden in Holzbauweisen konstruiert, Gebäude mit mehr als fünf Geschoßen bleiben gegenüber Szenario 1 unverändert) und Szenario 3 simuliert die Errichtung der 2001 hergestellten Büround Wohnfläche ausschließlich in Holz- und Holzmassivmischbauweisen in maximal fünfgeschossigen Gebäuden. Die Materialmengen für die drei Szenarien werden mittels Kombination von Daten aus der Statistik mit Bauweisen- und Grundrissanalysen errechnet. Die Modellierung der dazugehörigen Materialflüsse erfolgt mit der Methode der Stofffiussanalyse. Die Bewertung erfolgt aus einer Kombination der Methode der Stofffiussanalyse, der Methode des Kumulierten Energieaufwandes und der CML - Methode. Mit der Kombination dieser drei Methoden und der Verwendung der Datenbank Ecoinvent 2000 zur Berechnung der Umweltwirkungen wird eine Methode für ein Ressourcenmanagement im Bauwesen entwickelt, welches abhängig von der Zielsetzung und Fragestellung flexibel eingesetzt werden kann und sich für verschiedene Variantenvergleiche innerhalb des Systems eignet. Alle Güterflüsse werden systematisch erfasst und dargestellt, dadurch können auch einfach weitere Methoden in das Vorgehen integriert werden.Zwischen 60 und 80 % der untersuchten Umweltwirkungen geschehen in der die Stadt mit Rohstoffen versorgenden Region (Hinterland). 2001 wurden im untersuchten System knapp 2,2 Mio. t an Baumaterialien eingebaut, über 95 % davon sind mineralischen Ursprungs (davon 80 % Beton). Stahl hat einen Anteil von 2,3 % und Holz von 1,15 % (Szenario 1). Szenario 2 führt zu einer jährlichen Reduktion der Materialmengen um 315.000 t. Dabei sind 92 % der Materialien mineralisch, 4,6 % sind Holz- und Holzprodukte (Mehrbedarf gegenüber Szenario 1 um 64.000 t) und 2,3 % Stahl. Bei Szenario 3 sinkt der Materialbedarf gegenüber Szenario 1 um 900.000 Ua. Dabei beträgt der Anteil der mineralischen Baumaterialien 81 %, 13,2 % sind Holz und Holzprodukte (Mehrbedarf gegenüber Szenario 1 um 152.000 t), der Anteil des Stahls macht ca. 2 % aus. Bei Szenario 3 verdoppelt sich der Anteil der Dämmund Kunststoffe gegenüber Szenario 1. Das vorhandene Ressourcenpotential von Holz ist für alle betrachteten Szenarien ausreichend. Um die Umweltbelastungen gering zu halten, muss Holz so eingebaut werden, dass es unbehandelt bleibt, eine lange Lebensdauer aufweist, ökonomisch und ökologisch effizient mit
geringen Verlusten wieder ausgebaut und getrennt werden kann und dann wieder verwendet, recycelt oder thermisch verwertet werden kann ("Design for Recycling" und "Design for Energy"). Die letzte Nutzung muss die Produktion von Energie sein, nur so kann ein Beitrag zum Klimaschutz mittels Substitution von fossilen Energieträgern erfolgen. Das Lager wächst, für die nächsten 100 Jahre zeigt der Trend für Szenario 1 eine Verdoppelung, für Szenario 2 ein Wachstum von 70 % und für Szenario 3 ein Wachstum von 50 % gegenüber dem Jahr 2001. Um das darin gebundene Ressourcenpotential zukünftig stofflich und energetisch nutzen zu können, ist die Kenntnis der stofflichen Zusammensetzung und die Form der Verfügbarkeit erforderlich. Mit der Forcierung des Holzeinsatzes erhöht sich der Anteil an erneuerbarer Energie im betrachteten System, dieser beträgt bei Szenario 1 ca. 15 %, bei Szenario 2 rund 20 % und bei Szenario 3 ca. 30 %. Gegenüber Szenario 1 wird bei Szenario 3 der Bedarf nicht erneuerbarer Energieträger um ca. 15 % reduziert. Der Treibhauseffekt beträgt für das Jahr 2001 bei Szenario 1 ca. 400.000 t CO2 - Äquivalente, bei Szenario 2 rund 221.000 t (Reduktion um 179.000 t) und bei Szenario drei beträgt die Bilanzsumme aufgrund der Speicherung im Holzlager der Gebäude minus 20.000 t (Reduktion um ca. 420.000 t CO2 - Äquivalente gegenüber Szenario 1). Damit könnte der in Wien verursachte Treibhauseffekt (9 Mio. t) um ca. 5 % gemildert werden. Zum Wiener Klimaschutzprogramm (2 Mio. t Reduktion der jährlichen treibhauswirksamen Emissionen) könnte Szenario 2 einen Beitrag von knapp 10 % und Szenario 3 einen Beitrag von ca. 20 % leisten. Der Variantenvergleich hinsichtlich der Verwertung bzw. Entsorgung von Bau- und Abbruchholz für Szenario 1 zeigt, dass mit einer Kombination von Recycling und Energiegewinnung gegenüber der Deponierung pro Jahr 83.000 t an treibhauswirksamen CO2 - Äquivalenzemissionen vermieden werden können. Der Landverbrauch ist beim Einsatz nachwachsender Rohstoffe eine limitierende Größe. Gegenüber Szenario 1 benötigt Szenario 2 für die Gewinnung der Rohstoffe die 3,5 - fache Fläche und Szenario 3 die 7 - fache Fläche. Daher trägt Wiederverwendung und Recycling von Altholz vor allem zur Reduktion des Flächenverbrauchs und damit zur Naturraumschonung
bei.