Ökobilanzierung von Gebäuden: CO₂-Werte und Wirtschaftlichkeit im Einklang

Die Ökobilanzierung ist ein zentrales Instrument zur Bewertung von Umweltwirkungen und Ressourcenbedarf von Produkten, Verfahren oder Dienstleistungen. Die Ökobilanzierung von Gebäuden gibt Auskunft über die Umweltauswirkungen und den Ressourcenbedarf, welche für die Herstellung, die Errichtung, den Betrieb und den Rückbau eines Gebäudes inklusive der verwendeten Baustoffe entstehen.

Trotz der Novelle des Gebäudeenergiegesetzes im Jahr 2024 und den damit verbundenen Vorschriften für Neu- und Bestandsbauten steht der Gebäudesektor aufgrund seines CO₂-Aufkommens weiterhin stark im Fokus. Eine neue Methode für die Planung von Gebäuden mit definierten CO₂-Zielwerten und zugleich wirtschaftlichen Lösungen kann helfen, diesen Zielkonflikt aufzulösen. Experten bei Vollack beschäftigen sich aus diesem Grund nicht nur intensiv mit der Ökobilanzierung von Gebäuden, sondern haben erste Erkenntnisse bereits in der Praxis umgesetzt.

In Deutschland sind Gebäude einschließlich ihrer Herstellung für etwa 40 Prozent der CO₂-Emissionen verantwortlich. Etwa drei Viertel dieser CO₂-Emissionen resultieren aus dem laufenden Betrieb, circa ein Viertel sind auf die Herstellung von Gebäuden zurückzuführen. Vor diesem Hintergrund hat es sich Vollack zum Ziel gesetzt, gewerbliche Bauwerke so zu planen, dass Wirtschaftlichkeit und CO₂-orientierte Planung Hand in Hand gehen.

Die Basis dieser neuen Planungsmethode bilden das aus der stationären Industrie stammende Target Costing und das Target Value Design (TVD), die an die spezifischen Anforderungen der Baubranche angepasst wurden. Unvorhergesehene Kostenexplosionen gehören damit der Vergangenheit an. TVD wendet Lean-Prinzipien in allen Planungsphasen an, um den Kundenwert durch kontinuierliche Verbesserung und das Eliminieren der Verschwendung in den Prozessen zu steigern. Die Planung mit TVD zielt darauf ab, streng auf ein Budget hinzuarbeiten und Gebäude innerhalb der Zielkosten zu realisieren. Bei herkömmlichen Projekten werden die Kosten zum Zeitpunkt von Planungsmeilensteinen geschätzt – beispielsweise bei Abschluss der Entwurfsplanung oder während der Ausführungsplanung. Mit TVD erhält das Projektteam durch kurze, iterative Planungszyklen kontinuierlich Einblick in die Kostenentwicklung, um bessere Projektentscheidungen treffen zu können. Diese kurzzyklischen Planungsiterationen sorgen dafür, dass das Budget eingehalten wird.

Um Wirtschaftlichkeit und definierte CO₂-Zielwerte bereits in der Planung zusammenzuführen, wird das TVD um einen ambitionierten CO₂e-Grenzwert erweitert. CO₂e steht für CO₂-Äquivalent, eine Einheit, mit der die Umweltauswirkungen in Form von Treibhausgasen auf das Klima berechnet werden. In der Folge können die mittels einer modellbasierten Ökobilanzierung von Gebäuden ermittelten Treibhausgasemissionen des Gebäudeentwurfs als zusätzliches Bewertungs- und Steuerungsinstrument im Planungsprozess dienen. Digitales Planen und Bauen mit Building Information Modelling (BIM) unterstützt die entwickelte Planungsmethode. So können in frühen Planungsphasen sämtliche digitalen Informationen fachdisziplinübergreifend genutzt und verschiedene bau- und haustechnische Gebäudevarianten zur Optimierung identifiziert werden.

Die genannten Betrachtungen und Forschungsansätze wurden im Rahmen einer Masterthesis am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Kooperation mit Vollack im Detail präzisiert. In der Arbeit mit dem Titel: „CO₂ als neuer Grenzwert in frühen Planungsphasen – die Anwendung einer modellbasierten Ökobilanzierung als wesentlicher Bestandteil im Target Value Design“ ist es gelungen, den klassischen Zielkonflikt zwischen Baukosten und den angestrebten CO₂-Zielwerten zu lösen und die Bedeutung von CO₂ als neuem Grenzwert in frühen Planungsphasen aufzuzeigen. Gleichzeitig konnte die Praxistauglichkeit der neuen Methode erfolgreich am Referenzprojekt CLL CityLab Leipzig von Vollack erprobt werden. Die Masterarbeit wurde aufgrund ihrer herausragenden Bedeutung zweifach ausgezeichnet: Die Verleihung des Young Digital Talents Award 2024 in Baden-Württemberg durch die beiden buildingSMART-Regionalgruppen und des bundesweiten GLCI-Förderpreises in der Kategorie Masterarbeiten durch das German Lean Construction Institute unterstreichen die Relevanz der gewonnenen Erkenntnisse für die Weiterentwicklung des Planens und Bauens.
 

Auf rund 11.600 Quadratmetern Bruttogeschossfläche entstehen citynah, auf dem Gelände der Neuen Messe Leipzig zwei fünfgeschossige, lebenszyklusorientiert geplante Gebäude. Das Ensemble bietet künftig Raum für Labor- und Büroarbeitswelten mit Einheiten, die von den Mieterinnen und Mietern individuell gestaltet werden können. Das als Effizienzhaus konzipierte Gebäudeensemble wird durch Geothermie, Wärmepumpen und Photovoltaik mit erneuerbaren Energien versorgt. Das Dach wird begrünt und als Regenspeicher genutzt. Bei der Materialwahl setzt Vollack auf eine ressourcen- und zeitschonende Umsetzung, etwa durch den Einsatz vorgefertigter Holz-Fassadenkonstruktionen und, daraus resultierend, durch das Einsparen von Beton. Ein intelligentes Gebäudeautomationssystem vervollständigt das Energiekonzept. Aufgrund des innovativen Planungsansatzes und der ausgewogenen Berücksichtigung von Kostenaufwand und CO₂-Zielwerten sind gute Voraussetzungen geschaffen, das Referenzprojekt für die Forschungsarbeit zu nutzen.

Der Blick auf die Kosten wird für Bauherren durch ein CO₂-Grenzbudget konkretisiert, was effiziente und wirtschaftlich fundierte Investitionsentscheidungen unterstützt. Digitales Planen und Bauen mit BIM schafft zudem die Grundlage, CO₂-Zielwerte bereits in frühen Planungsphasen systematisch zu berücksichtigen. Die erfolgreiche Umsetzung des Projekts CLL CityLab Leipzig bestätigt die Praxistauglichkeit des vorgestellten Ansatzes.

Vor dem Hintergrund zunehmender regulatorischer Anforderungen, steigender Baukosten und eines anhaltend hohen Kostendrucks kommt es mehr denn je darauf an, Wirtschaftlichkeit und CO₂-orientierte Planung miteinander zu verbinden. Die von Vollack entwickelte Planungsmethode bietet hierfür einen praxisnahen Ansatz und unterstützt Bauherren dabei, fundierte Entscheidungen bereits früh im Projektverlauf zu treffen.

Gerade bei der lebenszyklusorientierten Planung und Realisierung von Gebäuden besteht weiterhin Forschungs- und Handlungsbedarf. Diesen treiben wir bei Vollack im Rahmen unserer Aktivitäten im Bereich Technik + Innovation kontinuierlich voran.

Sind Sie bereit, Wirtschaftlichkeit und CO₂-orientierte Planung miteinander zu verbinden? Wir begleiten Sie dabei – von Anfang an.