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D Ökologische und ökonomische Aspekte

D02 – Ganzheitliche Bilanzierung von adaptiven Hüllen und Strukturen

Im Teilprojekt D02 werden die Forschungsarbeiten der Bereiche A, B und C systematisch um die gestellten Umweltanforderungen wie den Ressourcenverbrauch erweitert.

Die Ausgangsbasis für die Arbeiten in D02 ist die Methode der Ökobilanz. Bisher wurden Bauprodukte statisch und deterministisch bilanziert. Die Dynamiken adaptiver Gebäude bzw. Teilsysteme werden bislang in der Ökobilanz nicht oder nur teilweise betrachtet.

Ziel des Teilprojektes D02 ist es, eine systematische Methodik zur ganzheitlichen Bilanzierung von adaptiven Hüllen und Strukturen sowie eine lebenszyklusorientierte Produktplanungs- und Produktbewertungsmethodik, genannt Design-for-Life-Cycle, zu entwickeln. Dazu sollen im Rahmen von D02 geeignete Datensätze erarbeitet werden, auf deren Basis dynamische LCA-Modelle erstellen werden können.

Daraus werden folgende Forschungsfragen abgeleitet:

  • Wie lassen sich dynamische LCA-Modelle erstellen, die Effekte aus (aktiven) Wechsel- und Systemwirkungen in bestehende Betrachtungsweisen integrieren?
  • Welche Bewertungsmethoden eignen sich zum Umgang mit Dynamik und der Multifunktionalität von Produkten und Systemen?
  • Welche Datenstruktur eignet sich dazu, lebenszyklusbezogene Daten zu erfassen?
  • Welche Methodik eignet sich zur dynamischen Abbildung von Energie-, Materialbedarf und Umweltwirkungen?

Um eine belastbare Bewertungsgrundlage adaptiver Systeme zu schaffen, hat D02 zum Ziel, konsistente Ökobilanzdaten bereitzustellen. Dazu müssen eine geeignete Datenstruktur entwickelt, spezifische Datensätze erarbeitet und in dynamisierten Ökobilanzmodellen umgesetzt werden. Die generierten Daten und Ergebnisse müssen für die Entwicklung und Konstruktion in Planungs- und Entwicklungsphasen aufbereitet und verwertet werden. Zudem sind ökologischen Kenndaten in technische Indikatoren zu transferieren.

 (c)
Zeitlicher Ablauf des Teilprojekts D02

Die in D02 entwickelte Methodik liefert eine fundierte Basis, um den Energie- und Materialbedarf sowie die Umweltwirkungen durch die Adaptivität dynamisch über den Lebenszyklus abzubilden. Dadurch lassen sich unregelmäßige, wenig oder nicht vorhersagbare Ereignisse berücksichtigen.

Zentral für das Teilprojekt D02 ist eine systemische Sicht auf die Entwicklungen adaptiver Hüllen und Strukturen. Zu berücksichtigen ist beispielsweise, wie sich adaptive Systeme im Gebäude auf den Ressourcenverbrauch und die Ökobilanz auswirken oder wie sich Umweltlasten von der Herstellung zur Nutzung oder zum Rückbau verschieben. Grundlage der Ökobilanz im Teilprojekt D02 sind sowohl Massen- und Energiebilanzen der Herstellung der benötigten Materialien als auch die für den Betrieb von adaptiven Systemen im Gebäude notwendige Energie. Dazu ist es notwendig, den gesamten Lebenszyklus zu betrachten.

Das Teilprojekt D02 hat Schnittpunkte zu Teilprojekten der Bereiche A, B und C. Ergebnis ist ein Transfer der Umweltwirkungen über den Lebenszyklus in Key Performance Indikatoren, um diese im technischen Entwicklungsprozess verwertbar zu machen.

Teilprojektleiter

  • Prof. Dr.-Ing. Philip Leistner, Institut für Akustik und Bauphysik
     
  • Dr.-Ing. Stefan Albrecht, Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP

Ansprechperson

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M. Sc.

Friederike Schlegl

Wissenschaftliche Mitarbeiterin