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Wissenschaftliche Berichte:

U. Pont, F. Kleemann, H. Rechberger, A. Mahdavi:
"Forschungsproposal - EMERGES - Energie & Material-Erfassung in Gebäuden & Städten - Gebäudebestand aus materieller, energetischer & bautechnischer Sicht";
Bericht für FFG - Programm Smart Cities Demo (8. AS); Berichts-Nr. 1, 2016; 63 S.



Kurzfassung deutsch:
Städte und menschliche Agglomerationen sind in vielerlei Hinsicht faszinierende und komplexe Gebilde. Die Verstädterung nimmt weltweit stark zu, so dass urbane Räume immer größer und dichter besiedelt werden. Dies trifft aber nicht nur auf die Anzahl an Personen in einer Stadt zu, sondern auch auf zwei wesentliche Domänen im Bauwesen: Auf der einen Seite die in Gebäuden verbrauchte Energie und die damit verbundenen Emissionen, auf der anderen Seite, die für Gebäude erforderlichen Ressourcen, die in die gebaute Umwelt eingelagert werden.
In beiden Domänen steckt eine Menge Potential, aber mit beiden Domänen sind auch eine Menge Probleme verbunden. Bauwerke bzw. die gebaute Umwelt wird neben Verkehr und Industrie als einer der größten Verbraucher von Energie und Ressourcen betrachtet. In beiden Domänen wird auf Innovation gesetzt, um diese Verbräuche zu verringern. Hinsichtlich des operativen Energieverbrauchs wurden sehr viele Initiativen zur Energieeinsparung gestartet, diese beinhalten strikte Bauvorschriften zur thermischen Hüllqualität von Neubauten und Vorgaben und Förderungen zur thermischen Ertüchtigung von Bestandbauten. Beim Ressourcenverbrauch ist man im Begriff zu einer veränderten Sichtweise überzugehen, nämlich zu einer Sichtweise der "sekundären" Lagerstätte, also eines sekundären, anthropogen Lagers von Roh- und Wertstoffen das zukünftig für Urban Mining zur Verfügung steht. Hierbei ist hervorzuheben, dass der Gebäudebestand von überragender Bedeutung ist. Der Einfluss von Neubauten auf welche aktuelle Nachhaltigkeitszertifizierungen oder eventuell angewendete Ökobilanzierungen zutreffen ist im Vergleich zum Gebäudebestand, vernachlässigbar.
Auf den ersten Blick scheinen die Ansätze der beiden Domänen ihrer prinzipiellen Ausrichtung zu entsprechen. Bei näherem Hinsehen entpuppen sich allerdings manche Konzepte und Anforderungen als widersprüchlich. So ist zum Beispiel die Applikation von Wärmedämmung an der Gebäudehülle zweifelsfrei eine geeignete Maßnahme zur Reduktion des operativen Energieverbrauchs, hinsichtlich der Recyclingfähigkeit von Materialien zeigt sich aber eine aufgeklebte Wärmedämmung eher als nachteilig. Für beide Domänen ist es erforderlich Daten über Bauwerke - seien es bestehende Bauten oder Neubauten - zu sammeln. Die Methoden sind im Prinzip ähnlich, allerdings interessieren ExpertInnen der beiden Domänen selbstverständlich unterschiedliche Aspekte. Es gibt aber auch Überschneidungen, die beispielsweise in der Geometrie, oder hinsichtlich der Ermittlung des prinzipiellen Aufbaus von Bauteilen bestehen.
Dieses Sondierungsvorhaben möchte überprüfen, ob die Datenerhebung von stofflich-materiellen Eigenschaften von Bauwerken (als anthropogenes Lager) und die Datenerhebung für energetische Berechnungen von Bauwerken Überlappungen zeigen.Im Falle einer ausreichenden Überschneidung soll überprüft werden, inwieweit eine kombinierte Datenerfassung bis hin zu einer kombinierten Gebäudezertifizierung sinnvoll und machbar ist. Dafür werden grundlegende Konzepte erhoben, verglichen und zusammengeführt, sowie anhand einer Case-Study erprobt. Abschließend werden Konzepte für eine Implementierung solcher kombinierter Datenerhebungen und Gebäudezertifizierungen zusammengestellt und auf Ihre generelle Upscaling-Möglichkeit untersucht.

Kurzfassung englisch:
Cities and human settlements are complex and fascinating entities in various aspects. Urbanization is growing globally, such that cities become denser areas by the hour. This not only applies to the number of people in a city, but also to two significant aspects of the urban building stock: On the one hand the building related energy demand and the associated emissions, and on the other hand the resources required for the buildings, which are embedded in the built environment.
Both domains comprehend significant potential, but so are they associated with a variety of problems. Buildings and the built environment are considered among the largest energy and resource sinks next to transport and industry sections. In both domains there are vast innovation opportunities to overcome this demand. The challenge of operational energy demand has been frequently addressed through numerous energy efficiency initiatives, which include strict regulations and codes determining the thermal quality of the building envelope in new constructions and subsidies for the thermal retrofit of the existing buildings. In dealing with the building related resource demand however, a view shift is necessary: to view the buildings as a storage for secondary resources or in other words a secondary man-made (anthropogenic) storage for raw and construction materials available for urban mining. In this respect it is important to mention that the building stock is of paramount importance. The impact of new buildings to which current sustainability certificates and possible live cycle assessments apply is, compared to the building stock, negligible.
At first glance, the adopted approaches seem to address the issues of their respective domains. A deeper observation however reveals contradictions among some concepts and objectives. For instance the application of insulation on the building envelope is no doubt a suitable measure to reduce the operational energy demand. However, from the perspective of "easily" retrievable materials, the insulating panels which are glued on the building facades are problematic for recycling activities. Both domains necessitate acquisition of data pertaining to new constructions as well as existing buildings. Methods are similar in principle. Yet the experts of each domain are interested in certain aspects. There are however overlaps which concern for instance the building geometry or the composition of materials constituting various construction elements.
The present research proposal seeks to investigate the potential overlaps between the informational requirements of building material and resource studies and building energy demand computations. In case of the conformation of the existence of a significant overlap, it should be in detail examined up to which level a combined approach may be usefule. Towards this aim, fundamental concepts are discussed, compared and combined and validated against a case study. Subsequently, concepts for a first implementation of a combined data acquisition will be collected and discussed. If the concept turns out to be a profitable approach, the upscaling of the approach will be discussed and in detail worked out.

Schlagworte:
Ressourcenmanagement, Urban Mining, Energieausweise, Building Certification, Datenerhebung

Erstellt aus der Publikationsdatenbank der Technischen Universitšt Wien.