Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen...

20
Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen

Transcript of Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen...

Page 1: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen

Page 2: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

2 EPD Baustähle – Erläuterungen

1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Seite 3

2 | Zu dieser Broschüre Seite 4

3 | Umwelt-Produktdeklarationen nach ISO 14025 Seite 4

4 | Beispielhafte Einsatzgebiete von Umweltdaten aus EPDs Seite 6

4.1 | Gebäudezertifizierung Seite 6

4.2 | Kreislaufwirtschafts- und Abfallrecht Seite 7

4.3 | Bauproduktenverordnung Seite 7

5 | Grundlagen der Ökobilanzierung von Baustahl Seite 10

6 | Exkurs 1: Ermittlung des Recyclingpotenzials Seite 14

7 | Exkurs 2: Vergleich der EPD- und ökobau.dat-Daten Seite 16

7.1 | Grundlagen Seite 16

7.2 | Beispielrechnung Zweigelenkrahmen Seite 17

8 | Exkurs 3: Einfluss der Transportentfernungen Seite 18

»bauforumstahl e.V. Seite 19

Impressum:Umwelt-Produktdeklaration BaustähleErläuterungen Nr. B 103

Herausgeber:>>bauforumstahl e.V. | Sohnstraße 65 | 40237 DüsseldorfPostfach 10 48 42 | 40039 DüsseldorfT: +49(0)211.6707.828 | F: +49(0)[email protected] | www.bauforumstahl.de

Dezember 2010

Ein Nachdruck dieser Publikation – auch auszugsweise –ist nur mit schriftlicher Genehmigung des Herausgebers bei deutlicher Quellenangabe gestattet.

Autoren:M.Sc. Diana Fischer und Dipl.-Ing. Bernhard Hauke, PhD

Titelbild:Baustoffe aus Stahl, recyclingfähig und sogar wiederverwendbar.

Bildnachweis:Titelbild, S. 14 Walzprofile: Salzgitter Mannesmann Stahl -handel | Titelbild, S. 14 Grobbleche: Dillinger Hütte GTS | Seite 5: Dietmar Feichtinger Architectes ©Sammode-photoA.Caste | Seite 6: Allmann Sattler Wappner Architekten © Brigida Gonzales, Stuttgart | Seite 7: © US Green BuildingCouncil | Seite 11: Architekten LIN Finn Geipel + Giulia Andi © Jan-Oliver Kunze | Seite 14: © Lars Lentz (Erzabbau), © Třinecké železárny (Hochofen), wulf & partner, Freie Archi-tekten BDA © Roland Halbe (Parkhaus Neue Messe Stuttgart), © Thomas Wolf (Rückbau), © Salzgitter AG (Stahlschrott) | Seite 15: BAURCONSULT Architekten Ingenieure © Gerhard Hagen | Seite 16/17: Ingenhoven architects © Matthias Reithmeier

Page 3: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick

Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration „Baustähle: Offene Walzprofile und Grobbleche“ angegebenen Hersteller verwendet wurde (siehe Seite 6).

1 Deckt die Prozesse „Rohstoffabbau“ (Modul A1), „Transport“(Modul A2) und „Herstellung“ (Modul A3) der Produktphase ab. (Vgl. Bild 3: Lebenszyklusphasen der CEN-Normenfamilie für nachhaltige Bauwerke)

2 Entspricht der Gutschrift aus Wiederverwendung und Recycling in Modul D (vgl. Lebenszyklusphasen in Bild 3)

3bauforumstahl

Einheit Produktion1 End-of-Life2 Gesamt

Gesamtprimärenergie MJ/kg 20,13 –7,78 12,35

Primärenergie, nicht erneuerbar MJ/kg 19,48 –7,70 11,78

Primärenergie, erneuerbar MJ/kg 0,65 –0,08 0,57

Treibhauspotenzial (GWP 100 Jahre) kg CO2-Äq./kg 1,68 –0,88 0,8

Ozonabbaupotenzial (ODP) kg R11-Äq./kg 3,19 · 10–8 1,04 · 10–8 4,23 ·10–8

Versauerungspotenzial (AP) kg SO2-Äq./kg 3,47 · 10–3 –1,68 · 10–3 1,79 · 10–3

Eutrophierungspotenzial (EP) kg PO4–3-Äq./kg 2,89 · 10–4 –1,31 · 10–4 1,58 · 10–4

Sommersmogpotenzial (POCP) kg C2H4-Äq./kg 7,55 · 10–4 –4,57 · 10–4 2,98 · 10–4

Ressourcenverbrauch (ADP) kg Sb-Äq./kg 8,77 · 10–3 –3,89 · 10–3 4,88 · 10–3

Wasserverbrauch kg/kg 6,75 –4,87 1,88

Haldengüter/Abraum kg/kg 4,51 –2,36 2,51

Hausmüll kg/kg 4,25 · 10–4 0,01 0,010425

Sondermüll kg/kg 0,003 –1,79 · 10–3 0,02821

Recyclingfähigkeit % 100

Durchschnittliche Sammelrate in Europa % 99

Wiederverwendungsrate % 11

Recycled Content/Recyclinganteil: Pre-consumer & Internal 14,45 Post-consumer % 51,05 Gesamt 65,50

VOC-Gehalt % 0

Dichte kg/m3 7.850

E-Modul MPa 210.000

Schubmodul MPa 81.000

Poissonzahl (Querdehnzahl) 0,3

Wärmeausdehnungskoeffizient K–1 12 · 10–6

Wärmeleitzahl bei 20 °C W/(m · K) 48 – 58

Brandsicherheit Baustoffklasse A1 (nicht brennbar)

Brandgasentwicklung keine Brandgase

Verhalten bei Kontakt mit Wasser Wasserlöslichkeit unlöslich

Verhalten bei Hochwasser keine Auswirkungen

Page 4: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

3 | Umwelt-Produktdeklarationen nach ISO 14025

In den letzten Jahren wurden viele Zertifizierungssysteme ent-wickelt, mit denen die ökologische oder sogar nachhaltigeQualität eines Gebäudes bestimmt werden kann. Beispielesind das von der Deutschen Gesellschaft Nachhaltiges Bauenentwickelte DGNB-Siegel oder das amerikanische LEED (Leader -ship in Energy and Environmental Design). Die Zertifizierungs-systeme stellen unterschiedliche Anforderungen an die um-weltbezogene Leistung von Gebäuden. Um eine vergleichbareÜberprüfung der Gebäudequalität vornehmen zu können, müs-sen bei einer Zertifizierung auch die verwendeten Bauproduktein die Betrachtung einbezogen werden.

Aufgrund der Vielzahl von Herstellungsprozessen, die hinter jedem Bauprodukt stehen (Rohstoffabbau, Transport zum Werkund zur Baustelle, Verarbeitung usw.), ist es den Produktanwen-dern jedoch nicht möglich, die vollständigen Produktdaten fürein Gebäude zu sammeln und aufzuarbeiten. Diese Aufgabemuss von den Herstellern der Produkte übernommen werden,da nur sie neben dem benötigten Fachwissen auch die zwingenderforderliche Einsicht in firmeninterne Daten über Rohstoff -herkunft, Produktions- und Verarbeitungsprozesse oder denEnergieverbrauch haben.

4 EPD Baustähle – Erläuterungen

Bild 1: Deckblatt der EPD „Baustähle: Offene Walzprofile und Grobbleche“

2 | Zu dieser Broschüre

Diese Broschüre dient als Begleitheft zur Umwelt-Produkt -deklaration „Baustähle: Offene Walzprofile und Grobbleche“(im Folgenden „EPD Baustähle“), die auf der Homepage von>>bauforumstahl (www.bauforumstahl.de) und beim InstitutBauen und Umwelt e.V. (www.bau-umwelt.de) kostenlos her -untergeladen werden kann.

Die Broschüre enthält neben einer Zusammenfassung wesent -licher umweltrelevanter Informationen über Stahl (Seite 3) allgemeine Angaben zur Erstellung und Anwendung von Umwelt-Produktdeklarationen (engl. EPD = Environmental Product Declaration) sowie über die zugehörige Produktdekla-ration hinausgehende Informationen zur Ökobilanzierung vonBaustahl.

Hinweis:Die spezifischen Produktkennzahlen in dieser Broschüre und in der EPD Baustähle beziehen sich auf alle von folgenden Herstellern erzeugten warmgewalzten Profile und Grobbleche:• ArcelorMittal• Dillinger Hütte GTS• Ilsenburger Grobblech GmbH• Peiner Träger GmbH• Stahlwerk Thüringen

Für andere Hersteller sind entweder deren eigene EPDs oder Durchschnittsdaten, z.B. aus der ökobau.dat (www.nachhaltigesbauen.de) zu verwenden. In den Durch-schnittsdaten werden aber auch außereuropäische Herstellerabgebildet, bei denen die Umweltbelastungen aufgrund andererProduktionstechnologien unter Um ständen höher sind, als mit jenen Verfahren, die sich aufgrund der umfangreichen Umweltschutzgesetze der letzten Jahrzehnte in Europa etabliert haben.

Page 5: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

Zu Beginn der Nachhaltigkeitsbewertung von Gebäuden wur-den für viele Produkte aus den zur Verfügung stehenden Durch-schnittsdaten Ökobilanzen erstellt und als so genannte „öko-bau.dat“ vom Bundesministerium für Verkehr-, Bau- und Stadt-entwicklung unter www.nachhaltigesbauen.de veröffentlicht.Die Entwicklung dieser Grunddatenbank war ein wichtiger Schrittauf dem Weg zur ökologischen Betrachtung von Bauwerken. Bei der Verwendung der Daten ist zu beachten, dass – die ökobau.dat nur die Ergebnisse der Ökobilanz, aber keine

darüber hinausgehenden Produktinformationen enthält. – durch die Pauschalisierung überdurchschnittlich umwelt-

freundlich produzierende Hersteller benachteiligt werden.– einige Daten in der ökobau.dat nicht unabhängig geprüft

und daher mit einem Sicherheitsaufschlag von 10% ver -sehen wurden.

Jeder einzelne bzw. auch ein Verband unterschiedlicher Her-steller kann daher auf freiwilliger Basis eine so genannte Um-welt-Produktdeklaration (Environmental Product Declaration,EPD) erstellen. Hierfür werden zunächst die für eine Bilanzie-rung erforderlichen Informationen, beispielsweise Angaben zuMenge und Art der für die Produktion benötigten Rohstoffe, ge-sammelt. Aus den erhobenen Daten wird dann eine hersteller-spezifische Ökobilanz erstellt, deren Ergebnisse in einer EPDveröffentlicht werden. Darüber hinaus enthalten viele Deklara-tionen weitergehende Produktinformationen, etwa über bau-physikalische Eigenschaften.

Damit die Qualität der Umwelt-Produktdeklarationen gesichertist, gibt es Zertifizierungsstellen die die Richtigkeit der Grund-lagen und Angaben in einer EPD von einem Sachverständigenunabhängig überprüfen lassen. So wird sichergestellt, dass diein der ISO 14025 angegebenen Regeln zur Ökobilanzierung, zumInhalt einer EPD etc. eingehalten werden.

Eine Zertifizierungsstelle in Deutschland ist das Institut Bauenund Umwelt e.V. (IBU). Bereits zertifizierte EPDs werden auf derInternetseite www.bau-umwelt.de kostenlos online zur Ver -fügung gestellt. Zukünftig wird die ökobau.dat auch um vomIBU geprüfte Umwelt-Produktdeklarationen erweitert.

5bauforumstahl

Die Dreiländerbrücke bei Weil am Rhein stellt eindrucksvoll die Merkmale der Stahlbauweise unter Beweis: architektonische Qualität und innovative Konstruktion.

Page 6: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

4 | Beispielhafte Einsatzgebiete von Umweltdaten aus EPDs

4.1 | Gebäudezertifizierung

Mit Zertifizierungssystemen, wie dem Deutschen GütesiegelNachhaltiges Bauen (DGNB) oder dem US-amerikanischenLeadership in Energy and Environmental Design (LEED), wurdenInstrumente entwickelt, die Energieeffizienz und Nachhaltigkeitvon Bauwerken zu bewerten. In die ganzheitliche Gebäude -bewertung gehen neben nutzungsbezogenen Verbrauchskenn-zahlen auch Informationen über die verwendeten Baustoffeund Bauprodukte ein. Ein unmittelbarer Vergleich einzelnerBaustoffe ohne den Gesamtkontext des zu erstellenden Ge -bäudes ist jedoch nicht möglich und auch nicht vorgesehen.

DGNB (Deutsches Gütesiegel nachhaltiges Bauen)

Von den 43 im aktuellen DGNB-System (Version 2009) beste-henden Kriteriensteckbriefen zur Bestimmung der Gebäude-qualität beziehen sich zehn auf umweltrelevante Produkt -informationen (siehe Bild 2).

Die DGNB gibt bei der Bewertung keine baustoffbezogenenGrenzwerte an. Ziel ist es vielmehr, ein insgesamt optimiertesGebäude zu erstellen. Die in das Bauwerk eingehenden Pro-dukte stellen dabei nur einen Teil der Gesamtbewertung dar.Im Rahmen der Zertifizierung werden daher alle Lebensphasen,von der Herstellung der Baustoffe über die Nutzungsphase biszur Wiederverwertung der Bauteile bzw. der Deponierung desnach dem Abriss nicht mehr verwertbaren Bauschutts, berück-sichtigt. Weitere Informationen zur Durchführung einer Öko -bilanzierung enthält Kapitel 5.

Zertifizierungssystem der DGNB greift auf die Produktinformationen der EPD zurück

6 EPD Baustähle – Erläuterungen

Bild 2: Die von der DGNB-Software generierte Grafik fasst die Ergebnisse der Gebäudebewertung zusammen. Die markierten Zahlen betonen jene Kriterien, zu denen Informationen über die verwendeten Bauprodukte abgefragt werden.

01 Treibhauspotenzial (GWP)02 Ozonschichtabbaupotenzial (ODP)03 Ozonbildungspotenzial =

Sommersmogpotenzial (POCP)04 Versauerungspotenzial (AP)05 Überdüngungspotenzial =

Eutrophierungspotenzial (EP)06 Risiken für die lokale Umwelt (u.a. VOC�Gehalt)08 Sonstige Wirkungen auf die globale Umwelt

(aktuell nur relevant für Holz)10 Nicht erneuerbarer Primärenergiebedarf11 Gesamtprimärenergiebedarf und Anteil

erneuerbarer Primärenergie42 Rückbaubarkeit, Recyclingfreundlichkeit,

Demontagefreundlichkeit

Erfüllungsgrad66,6%

Bei der Planung des Dornier Museumsin Friedrichshafen wurde viel Wert auf den höchst effizienten Einsatz vonRessourcen gesetzt.

Page 7: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

Neben der Umweltfreundlichkeit der Bauprodukte können auchandere Eigenschaften von Baustoffen Einfluss auf die Gebäude -qualität haben, z.B. die Brennbarkeit, die das Brandschutz -konzept beeinflusst und somit auf den Kriteriensteckbrief 33(Brandschutz) einwirkt.

LEED (Leadership in Energy and Environmental Design)

Bei dem aus Amerika stammenden LEED-System werden ein-zelne Umweltschutzziele verfolgt und ihre Unterstützung be-lohnt. Zur Förderung des Stoffkreislaufs beispielsweise werdenPunkte für einen besonders hohen (10–20%) Recyclinggehaltder verwendeten Bauprodukte, gemessen an den Gesamtkostenfür Materialien, vergeben. In der für 2012 geplanten Neuauflagevon LEED werden zudem auch vollständige Ökobilanzierungendurchgeführt. Hierzu befindet sich ein Kriteriensteckbrief geradein der Pilotphase. Erprobt wird unter anderem die Beachtungeiner Ökobilanz der verwendeten Bauprodukte. Da Amerika auchMitglied der Internationalen Organisation für Normung (ISO) ist,werden Umwelt-Produktdeklarationen nach ISO 14025 hier wahr-scheinlich ebenfalls als Datengrundlage Verwendung finden.

Auch bei LEED zukünftig stärkerer Fokus auf die Bewertung von Bauprodukten

4.2 | Kreislaufwirtschafts- und Abfallrecht

Die Mitgliedsstaaten der Europäischen Union sind bis zum 12. Dezember 2010 dazu verpflichtet, die neue EU-Abfallrahmen-richtlinie in nationales Recht umzusetzen. Für die Bau- und Immobilienwirtschaft sind zwei Inhalte der Abfallrahmenricht -linie besonders relevant:• Ab 2020 ist für Bau- und Abbruchabfälle eine Recycling- und

Verwertungsquote von 80% vorgesehen. (In der EPD nachge-wiesen für Baustahl: 99%)

• Mit dem Ziel der Schonung von Umwelt und Ressourcendurch die Vermeidung von Abfall wurde eine neue Abfall -hierarchie eingeführt: 1. Vermeidung2. Vorbereitung zur Wiederverwendung3. Recycling4. sonstige Verwertung, z.B. energetische Verwertung5. Beseitigung

Neue Abfallrahmenrichtlinie: Baustoffe sind so auszuwählen, dass sie hochwertigwiederverwendet bzw. recycled werden können

Stahl wird nach dem Rückbau zu 88% recycled, 11% könnensogar direkt wiederverwendet werden. Der Rest ist auf Sammel-verluste bei Kleinteilen zurückzuführen. Die nachgewiesenehochwertige Verwendung von Stahl und Stahlschrott unterstütztdie Abfallwirtschaftsziele der EU.

4.3 | Bauproduktenverordnung

In der aktuellen Fassung der Bauproduktenrichtlinie werdenwesentliche Anforderungen an Bauwerke genannt, die hoheQualitätsansprüche an die verwendeten Bauprodukte stellen.Neben den die statische Bemessung beeinflussenden Material-eigenschaften gehören hierzu gesundheitsrelevante Einfluss-faktoren, wie die zu vermeidende Freisetzung gefährlicher Stoffe, beispielsweise flüchtiger organischer Verbindungen(VOC).

Neue Bauproduktenverordnung fordert zukünftig eine nachhaltige Nutzung der natürlichen Ressourcen

Mitte 2011 wird die neue Bauproduktenverordnung in Kraft treten. Durch ihre Ausgestaltung als Verordnung wird sie – imGegensatz zu einer Richtlinie – umgehend in den EU-Mitglieds-staaten gültig sein. Die Novelle wird eine zusätzliche grund -legende Anforderung an Bauwerke beinhalten: „Basisanforde-rung 7: Nachhaltige Nutzung der natürlichen Ressourcen“. Fortan wird entsprechend der Verordnung mehr Wert auf dieRecyclingfähigkeit, Umweltfreundlichkeit und Dauerhaftigkeitder Bauwerke gelegt werden. Die ökologische Wertigkeit derverwendeten Bauprodukte wird hierzu entscheidend beitragen.

7bauforumstahl

Tabelle 1: Umweltbereiche, die bei LEED bewertet werden.

Wassereffizienz

Regionale Zusatzpunkte

Innovatives Design

Lage und Anbindung

Materialien und Ressourcen, z.B. Wiederverwendungs� und Recyclinganteil

Innenraumluftqualität

Energie und Atmosphäre

Aufmerksamkeit und Belehrung

Nachhaltige Bauplätze

Page 8: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

In den vergangenen Jahrzehnten wurden in Deutschland viele Gesetze und Verordnungen erlassen, die die Energieeffizienz von Gebäuden verbessern sollen. Das DGNB-Zertifikat geht nun noch einen Schritt weiter und zieht auch die Ökobilanz der eingebauten Produkte in die Betrachtung ein. Glauben Sie, dass bei Weiterentwicklung des DGNB-Zertifikats zukünftig nochmehr Wert auf die ökologische Qualität der Bauprodukte gelegt wird?

Davon bin ich überzeugt. Unabhängig von einer Zertifizierung wird die Bedeutung der sogenannten grauen Energie, die in den Baustoffen steckt, mit sinkendem Energiebedarf

für die Gebäudekonditionierung zunehmen. Gebäudehülle und Technische Gebäudeausrüstungwerden immer effizienter. Damit steigt die ökologische Bedeutung der verbauten Materialien. So wird es immer sinnvoller und attraktiver werden, für weitere Effizienzmaßnahmen die Bauprodukte mit einzubeziehen. Das DGNB-Gütesiegel wird diesen Prozess aus meiner Sicht beschleunigen. Im Rahmen der Zertifizierung stehen erstmals die Bauprodukte mit ihrem ökologischen Fußabdruck im Fokus der Planung.

Umwelt-Produktdeklarationen werden von den Herstellern unter anderem erstellt, um möglichstviele Informationen zu liefern, die bei einer Gebäudezertifizierung erforderlich sind. Hat sichdurch die Zunahme der am Markt vorhandenen Deklarationen Ihre Arbeit als DGNB-Auditorin erleichtert und – wenn ja – worin liegt der Vorteil von Umwelt-Produktdeklarationen gegenüberanderen Umweltdaten, beispielsweise aus der Datenbank ökobau.dat?

Es ist deutlich wahrnehmbar, dass Hersteller immer aktiver werden, umfangreiche (Umwelt-)Informationen zu ihren Produkten zur Verfügung zu stellen. Die DGNB-Zertifizierung schafft

hier unter anderem den Anreiz. Die Nachfrage nach diesen Informationen steigt und die Her -steller reagieren entsprechend. Der Vorteil der Umwelt-Produktdeklarationen für die Herstellerist, dass sie die Möglichkeit erhalten, sich gegenüber Wettbewerbern abzusetzen und bestimmteProduktqualitäten von Dritten verifiziert darzustellen. Die ökobau.dat liefert hingegen gemittelteAngaben unabhängig von bestimmten Produkten. Die gemittelten Werte einer Datenbank können zu ungünstigeren Ergebnissen führen als herstellerspezifische Angaben aus Umwelt-Produktdeklarationen.

Immer wieder ist zu lesen, dass Baustoffe keinesfalls allein auf Grundlage ihrer massen- oder volumenbezogenen Kennwerte in „ökologisch gut“ und „nicht gut“ eingestuft werden könnenund dürfen. Wie kann in frühen Projektphasen ermittelt werden, welcher Konstruktionswerk-stoff, sich unter Beachtung ökologischer und gesundheitlicher Anforderungen am besten für ein bestimmtes Bauvorhaben eignet?

8 EPD Baustähle – Erläuterungen

Dr. Michaela Lambertz arbeitet als Projekt-partnerin bei Drees & Sommer in Düsseldorfund hat als DGNB-Auditorin bereits 7 Büro-und Verwaltungsgebäude erfolgreich aufdem Weg zum DGNB-Vorzertifikat (3 x Silber,4 x Gold) begleitet.

DGNB-Auditorin

Page 9: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

Die Identifizierung des aus ökologischer und gesundheitlicher Sicht optimalen Werkstoffesist eine komplexe Aufgabe. Die erste Anforderung an den Baustoff wird sicher sein, dass

er die an ihn gestellten technischen Anforderungen erfüllen muss (z.B. Standfestigkeit). Im zweiten Schritt ist entscheidend, dass sein Einsatz zu einer guten energetischen Qualität des Gebäudes führt (z.B. Luftdichtigkeit und thermische Qualität der Außenhülle). Spätestensan dritter Stelle wird der ökologische Aspekt des Baustoffs selbst relevant. Bei der Wahl eines geeigneten Baustoffs werden hier seine ökologischen Fußstapfen entscheidend. Dazu gehörenzum Beispiel das mit der Herstellung verbundene Treibhauspotenzial, der Energiebedarf unddas Versauerungspotenzial.

Wichtig bei der Beurteilung der unterschiedlichen Materialien ist tatsächlich, wie Sie sagen, dieWahl einer geeigneten Bezugsgröße. Allein volumen- und massenbezogene Berechnungen sindhier meist nicht zielführend. Stellt sich beispielsweise die Frage, ob eine mit wetterfestem Stahl verkleidete Fassade gegenüber einer Aluminium verkleideten Fassade aus ökologischerPerspektive zu bevorzugen ist, wäre es nicht richtig, ein Kilogramm Aluminium einem Kilogramm wetterfestem Stahl gegenüber zu stellen. Die passende Bezugsgröße wäre in diesem Fall einQuadratmeter Fassade, also die erforderliche Menge des Baustoffs, um einen Quadratmeter Fassade herzustellen.

Der Einbauort, die Anordnung im Bauteil und damit zusammenhängend die Lebens- bzw. Nutzungsdauer des Baustoffs im Gebäude ist neben der Wahl der richtigen Bezugsgröße ent-scheidend, um die ökologische Qualität eines Baustoff für das jeweilige Projekt beurteilen zukönnen. Muss ein Bauteil beispielsweise mehrmals während der Nutzungszeit des Gebäudesausgetauscht werden, kann die Gesamt-Umweltauswirkung trotz bei isolierter Betrachtung günstigeren Ausgangswerten schlechter sein als bei einem Bauteil, das zunächst schlechtereUmweltdaten aufweist, aber im Laufe der Nutzungszeit des Gebäudes nicht erneuert werdenmuss.

Der Baustoff kann also nicht projektunabhängig bewertet werden. Seine Rolle im Gebäude -gesamtkonzept spielt eine entscheidende Rolle für die Beurteilung seiner ökologischen und gesundheitlichen Qualität.

Neben ökologischen Aspekten werden im DGNB-System unter anderem auch Angaben zu sozialen und wirtschaftlichen Kriterien abgefragt. Können Sie ungefähr angeben, wie hoch dertatsächliche Einfluss der Materialwahl für die Tragkonstruktion auf die ökologische Gebäude-qualität und die Gesamtbewertung eines Gebäudes ist?

Die Materialwahl der Tragkonstruktion beeinflusst insbesondere die Ökobilanz des Gebäudes, die gebäudebezogenen Lebenszykluskosten, die Instandhaltungsfreundlichkeit

sowie die Rückbaubarkeit und Recyclingfreundlichkeit des Baukörpers. Aufgrund der Bedeutungdieser Themen in der DGNB-Gesamtbewertung beeinflusst die Baustoffwahl mehr oder wenigerdirekt mehr als ein Drittel des Zertifizierungsumfangs.

Sowohl in der im Dezember 2010 in Kraft tretenden Abfallrahmenrichtlinie als auch in der für 2011 geplanten Bauproduktenverordnung wird der Wiederverwendungsfähigkeit bzw. der Recyclingfähigkeit von Baumaterialien ein hoher Stellenwert zugesprochen. Wie werdendiese neuen Anforderung im DGNB-System berücksichtigt?

Das DGNB-System wird darauf sicher reagieren. Schon jetzt sind im DGNB-System Ziele wie Recyclingfreundlichkeit und Rückbaubarkeit des Baukörpers bei der Betrachtung der

technischen Qualität des Gebäudes berücksichtigt. Wenn Richtlinien und Verordnungen hierVorgaben machen, erleichtert dies sicher die Bewertung.

9bauforumstahl

Page 10: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

5 | Grundlagen der Ökobilanzierung von Baustahl

Im vorherigen Kapitel wurde gezeigt, dass Umwelt-Produkt -deklarationen im Rahmen der Gebäudezertifizierung nachDGNB genutzt werden können. Um die bei einer Zertifizierunganfallende Datenmenge zu strukturieren, wird der Lebens-zyklus des Gebäudes in unterschiedliche Phasen unterteilt.Bild 3 stellt diese Phasen dar. Bei einer Gebäudebilanzierungsind stets alle fünf Phasen zu berücksichtigen.

Wenn Baustoffe, beispielsweise Baustahl, vielfältige Einsatz-möglichkeiten bieten, können die Hersteller keine allgemeineAuskunft über die Bau-, Nutzungs- und Abbauprozesse geben.Diese Phasen sind abhängig von der jeweiligen Funktion deseingebauten Bauteils im Gebäude, der Gebäudekonzeptionund den auf der Baustelle vorhandenen Baugeräten. In solchenFällen können in der Umwelt-Produktdeklaration lediglich Hinweise zu möglichen Einsatzgebieten sowie Informationenzum Verhalten bei außergewöhnlichen Einwirkungen gegebenwerden, die entsprechend der angestrebten Nutzung zu berück-sichtigen sind.

Für die Module A1 bis A3 und D, also die Produktphase unddas Recycling, ist eine allgemeine Darstellung der Stoffströmejedoch möglich. Daher wurden diese Phasen in der EPD „Bau-stähle“ abgebildet. Hierfür wurde eine Ökobilanz erstellt, derenSchritte im Folgenden erläutert werden.

Schritt 1 – SachbilanzZunächst wird ein Modell aufgebaut, in dem sämtliche bei derHerstellung bzw. dem Lebensende des Produkts anfallendeStoff- und Energieströme abgebildet werden. Zur Erstellung derEPD Baustähle wurden von den teilnehmenden Herstellerwerkenmehrere hundert unterschiedliche Daten, zum Beispiel Wasser-verbrauch, Strombedarf und Materialeinsatz etc., abgefragt.Anschließend wurde aus den werksspezifischen Kennzahlen ein

Modell für die Ökobilanzierung erstellt. Angaben, die von denHerstellern nicht selbst geliefert werden konnten, beispiels -weise zum Energieverbrauch beim Abbau von Eisenerz, wurdenaus Durchschnittsdaten ergänzt. Die so erstellte Sachbilanzdiente als Grundlage für den nächsten Schritt.

HerstellungFür Baustahl gibt es zwei unterschiedliche Herstellungsrouten: − Beim Hochofenverfahren wird Stahl im Wesentlichen aus

Eisenerz, Kokskohle, Kohle und Schrott (bis zu 35%) herge-stellt und anschließend gewalzt.

− Im Elektrolichtbogenofen wird Stahlschrott eingeschmolzenund anschließend ebenfalls zu neuen Stahlprodukten gewalzt.

Bei den teilnehmenden Stahlwerken werden beide Verfahrenangewandt, sodass in der EPD ein Mix aus Hochofen- und Elektroroute abgebildet wird.

Obwohl es sich bei Baustahl um so genannte „unlegierte“Stähle handelt, werden bei beiden Produktionswegen in gerin-gem Umfang Legierungselemente wie Silizium und Nickel bei-gefügt. Durch diese Zusätze und das Walzverfahren lässt sichdie Stahlgüte präzise steuern.

„Lebensende“ von BaustahlNachdem ein Gebäude rückgebaut wurde, werden die einzelnenStofffraktionen getrennt und – sofern möglich – einer neuenNutzung zugeführt. Bei Stahl hat sich seit Jahrzehnten ein gutfunktionierendes Kreislaufsystem etabliert: − Wiederverwendung: Oftmals können Stahlbauteile ganz

oder teilweise wieder neu genutzt werden. Die direkte Wieder-verwendung vermeidet eine Einschmelzung und spart somitEnergie.

− Recycling: Stahl kann ohne Qualitätsverlust unendlich oft recycled werden. Für das Herstellen von Stahl aus Schrottwird weniger Energie verbraucht, als für die Primärproduktionim Hochofen. Auch deshalb ist Schrott ein weltweit gefragterRohstoff.

10 EPD Baustähle – Erläuterungen

Bild 3: Lebenszyklusphasen von Bauprodukten und Gebäuden nach der CEN-Normenfamilie für nachhaltige Bauwerke

Vor demLebensbeginndes Gebäudes:Produktphase

A1: RohstoffabbauA2: TransportA3: Herstellung

Bauphase

A4: TransportA5: Bau- und

Installations-stadium

Nutzungsphase

B1: NutzungB2: InstandhaltungB3: ReparaturB4: ErsatzB5: ErneuerungB6: BetriebB7: betrieblicher

Wasserverbrauch

Lebensende desGebäudes

C1: Abbau- und Abriss

C2: TransportC3: Abfallauf-

bereitungC4: Deponie

Über das Lebensendedes Gebäudes hinausgehende Gutschriften und Belastungen = Lebensende des Produkts

D: Wieder-verwendung,Recycling, Verwertung= Ersatz vonPrimärproduktion

Page 11: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

11bauforumstahl

Nach dem Lebensende eines Gebäudes wird durchschnittlich99% der eingebauten Baustähle gesammelt und einer neuenNutzung zugeführt. In unterschiedlichen Studien, beispiels -weise vom Steel Construction Institute (SCI) konnte nachgewie-sen werden, dass die Wiederverwendungsrate von Baustahl bei ca. 11% liegt. Demnach verbleiben ungefähr 88% für dasRecycling.

Baustahl ist zu 100% recyclingfähig und wird sogar zu 11% wiederverwendet

Schritt 2 – WirkungsabschätzungNachdem alle bei der Herstellung und dem Lebensende anfal-lenden Prozesse in einer Sachbilanz abgebildet wurden, kannmit Hilfe eines Computerprogramms ermittelt werden, welcheUmwelteinwirkungen entstehen. Zu den aktuell betrachtetenEinflüssen zählen der Primärenergiebedarf, das Treibhauspoten-zial, das Versauerungspotenzial, das Ozonschichtzerstörungs-potenzial usw. Die Ergebnisse der Wirkungsabschätzung vondem in der EPD deklarierten Baustahl sind in Kapitel 1 zusam-mengefasst.

Schritt 3 – SensitivitätsanalyseIm letzten Schritt, der Sensitivitätsanalyse, werden die der Öko-bilanzierung zugrunde liegenden Annahmen überprüft. Hierbeiwerden für nicht oder nur vage bekannte Parameter unterschied-liche Szenarien abgeschätzt und bilanziert. So kann überprüftwerden, welchen Einfluss die nicht hinreichend bekannten Annahmen auf das Gesamtergebnis der Bilanzierung haben.Bei der Bilanzierung der in der EPD abgebildeten Lebensphasen„Herstellung“ und „Recyclingpotenzial“ von Baustahl warenalle wesentlichen Parameter bekannt, sodass keine Annahmengetroffen werden mussten.

Das nur 120 Tonnen schwere Tragwerk des 32 Meter hohen Aussichtsturms der Cité du Design in Saint-Etienne wurde im Werk vormontiert und vor seinerAufstellung durch vier Mobilkräne im Liegen zusammen geschweißt.

Page 12: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

12 EPD Baustähle – Erläuterungen

Welche Anforderungen stellt LEED an die verwendeten Bauprodukte, welchen Mehrwert sehenSie in EPDs für die LEED-Zertifizierung und welche Lücken weisen die EPDs des Instituts Bauenund Umwelt e.V. (IBU) Ihrer Meinung nach auf, um LEED besser gerecht zu werden?

Bei LEED werden bestimmte Produktzertifikate verlangt, die auf den amerikanischen Marktzugeschnitten sind und in den USA vergeben werden. Dies erschwert eine LEED-Zertifizie-

rung in Deutschland, da es hier beispielsweise bei Teppichböden nur einen Hersteller gibt, derüber dieses amerikanische Zertifikat verfügt. Insbesondere bei Ausschreibungen schränkt diesden Wettbewerb sehr ein und führt somit dazu, dass die Materialkosten übermäßig hoch seinkönnen. Zudem wird bei LEED sehr viel Wert auf den so genannten „Recycled Content“, also denAnteil von recycelten Materialien in einem Produkt, gelegt.

In den deutschen Umwelt-Produktdeklarationen des IBU sind diese für eine LEED-Zertifizierungerforderlichen Informationen nicht vorgesehen, sodass ich mir Daten hierüber bisher an andererStelle suchen musste. Das wäre aber sicher ein Thema, bei dem geprüft werden sollte, ob der -artige Angaben nicht auch in EPDs ergänzt werden können. Wenn beispielsweise der Recycling-anteil in den Deklarationen wirklich ausgewiesen wäre, würde dies die Produktvielfalt sicherlichfördern.

Wir haben uns bei der Erstellung unserer EPD dazu entschlossen, den gesamten Stahl absatz der teilnehmenden Hersteller abzubilden. Wird sich diese internationale Ausrichtung Ihrer Meinung nach dauerhaft durchsetzen, oder wird es zukünftig in jedem Land eigene Dekla -rationen geben?

Das ist eine schwierige Frage, es kommt natürlich darauf an, in welcher Sprache die EPDs verfasst sind. Grundsätzlich sind die EN- und auch die ISO-Normen in ganz Europa gültig,

und alles was sich in diesem Rahmen bewegt, wird sich auch sicherlich auf ganz Europa aus -wirken. Beispielsweise strebt die DGNB auch eine Internationalisierung an, die LEED ja bereitshat, und je einheitlicher die Produktinformationen vermittelt werden, desto besser werden siesich auch verbreiten. Wenn international gültige EPDs vorliegen, werden sie sicherlich auch Anwendung finden.

Bei LEED wird aber im allgemeinen nicht auf EPDs direkt verwiesen, wie dies bei der DGNB geschieht, sondern der Bauherr muss den spezifischen Recyclinganteil und die Schadstoffarmutseiner eingebauten Produkte nachweisen. Aus welchen Quellen diese Informationen genaustammen, ist dann nicht relevant.

Christine Hackenbracht ist Architektin und arbeitetbei der URS Deutschland GmbH als DGNB-Auditorin(drei abgeschlossene Zertifizierungen plus zwei aktuell laufende). Darüber hinaus wird sie bald ihrePrüfung als LEED Accredited Professional ablegen.Gegenwärtig ist sie für das LEED Management zweierProjekte für amerikanische Kunden, von denen einesin Deutschland und eines in den Niederlanden gebaut wird, zuständig.

LEED Professional

Page 13: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

13bauforumstahl

Bei einer LEED-Zertifizierung werden Wiederverwendung und die Nutzung von Materialien mithohem Recyclinggehalt positiv bewertet. Baustahl zeichnet sich durch einen hohen so genann-ten „Recycled Content“ aus. Zudem lassen sich viele Stahlbauteile nach der Nutzung in einemneuen Bauwerk wiederverwenden. Wie groß ist der Vorteil dieser Eigenschaften bei einer LEED-Zertifizierung?

Bei LEED wird der Recyclinganteil anhand der Baukosten ermittelt. Daher muss zunächstüberprüft werden, wie groß der Anteil des Stahls an den gesamten Baukosten ist. Ich

denke, LEED ist in Deutschland noch nicht so weit verbreitet, dass die LEED-Anforderungen Einfluss auf die Konstruktionsweise der Gebäude haben. Aktuell wird mehr Wert auf die Energieeffizienz von Gebäuden gelegt, weil der Gesetzgeber dieses auch fordert. Auch beiLEED liegt der Schwerpunkt auf der Energieeffizienz, für diesen Bereich werden die meistenPunkte vergeben. Die Berechnung und Bewertung der Energieeffizienz wird in den dem LEED-System zugrunde liegenden amerikanischen Normen allerdings anders berechnet als es in der Energieeinsparverordnung (EnEV) vorgegeben wird, und Maßnahmen, die in der EnEV positiv bewertet werden, führen nicht zwangsläufig auch bei LEED zu einer guten Bewertung.Grundsätzlich würde ich aber sagen, dass die Frage, welche Baumaterialien zu einer optimalenBewertung führen, bisher nicht im Vordergrund der Betrachtung steht.

Während in der aktuellen LEED-Version nur wenige baustoffbezogene Aspekte abgefragt werden,soll die wahrscheinlich 2012 erscheinende Version die ökologische Qualität, beispielsweiseausgedrückt durch das Treibhauspotenzial und den Primärenergiebedarf, stärker berücksichti-gen. Wie bewerten Sie diese Entwicklung?

Meiner Meinung nach werden sich die Systeme dauerhaft angleichen. Bei der Weiterentwick-lung von LEED wird natürlich die Entwicklung in Europa und bei der DGNB beachtet,

und genauso hat sich die DGNB bei der Entwicklung der Steckbriefe auch an LEED orientiert. Die US-Amerikaner verbrauchen nicht nur sehr viel Primärenergie sondern auch viel Wasser, und ich denke, in den USA werden entsprechende Schritte eingeleitet werden müssen, um eine dauerhafte Reduktion des Ressourcenverbrauchs und der Umweltbelastungen zu erreichen. Von daher ist es sinnvoll, dass auch diese ökologischen Grundlagen noch mehr in das Systemeingehen werden.

Wo sehen Sie die Zukunft der Gebäudezertifizierung? Bei LEED, DGNB oder einem neuen „internationalen“ System?

Ich denke, dass es in 10 Jahren noch immer verschiedene Systeme geben wird, vielleicht sogar in 20 Jahren. Die Systeme werden sich sicherlich mehr ähneln, zumal die DGNB gerademit einem internationalen System versucht, ausländische Bauherren und Investoren anzu -sprechen. Aber wir stellen bei unserer Arbeit fest, dass international aufgestellte Investoren undBauherren eher zu LEED tendieren, weil das DGNB-System als sehr komplex gilt oder verkanntwird. Zudem glauben viele, dass sie mit einer LEED-Zertifizierung internationalen Standard erreichen. Im Moment kann man deshalb noch nicht sagen, welches System sich insbesonderehier in Deutschand besonders gut verbreiten wird.

Aber das DGNB-System gilt doch als besonders investorenfreundlich, weil die ökonomischen Aspekte stärker als in anderen Systemen bewertet werden?

Ja, das stimmt schon, aber man muss dazu auch sagen, dass einerseits die Zertifizierungs -gebühren hoch sind, und andererseits auch die Benchmarks bei der Bewertung der Lebens -zykluskosten sehr hoch angesetzt sind, so dass einige Investoren Schwierigkeiten haben, sie zu erreichen bzw. gute Punktzahlen zu bekommen. Hinzu kommt, dass die Ermittlung der einzelnen Kosten bei einer GU- oder GÜ-Ausschreibung kaum möglich ist, da die Kalkulationen in den seltensten Fällen offen gelegt werden.

Page 14: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

6 | Exkurs 1: Ermittlung des Recyclingpotenzials

Wie in Tabelle 1 sichtbar ist, wird für die in der Umwelt-Produkt-deklaration „Baustähle“ deklarierten Stahlprodukte am Lebens-ende („End-of-Life“) eine „Gutschrift“ erteilt. Diese wird auchals „Recycling-Potenzial“ bezeichnet, da sie Ausdruck der her-vorragenden Wiederverwendungs- und Recyclingfähigkeit vonBaustahl ist.

Hintergrund der Berechnung ist, dass durch das Wiederverwen-den bzw. Recyceln von Bauprodukten Ressourcen geschontwerden. Bei Betrachtung der Stoffkreislaufs von Stahl werdendiese „vermiedene Belastungen“ gut sichtbar:

14 EPD Baustähle – Erläuterungen

Bild 4: Das Kreislaufsystem von Stahlermöglicht, einmal in den Kreislauf eingebrachte Ressourcen über viele Generationen hinweg zu nutzen undträgt so maßgeblich zu einem zukunfts-fähigen – nachhaltigen – Bauen bei.

Stahlschrott sortieren und aufbereiten

Lebensende Gebäude –Rückbau

Erzabbau und -aufbereitung

Reduktion im Hochofen

Nutzungsphase

Bauphase11% Wie

derverwe

ndung

88% Recycling

Stahlerzeugung/Produktphase

Stahl wird benutzt, nicht verbraucht

Page 15: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

Stahl ist ein regenerativer Baustoff: Nach der Nutzung lässt ersich sammeln und entweder wiederverwenden oder neu ein-schmelzen. Bei einem angenommenen Produktionsmix von70% Hochofenstahl und 30% Elektrostahl und einem Einsatzvon 25% Stahlschrott in der Hochofenroute werden 110 kgwiederverwendbare Produkte sowie 420 kg zusätzlicherStahlschrott gewonnen. Diese wiederverwendbaren Produkteund der zusätzliche Schrott mindern den Bedarf an primärenRohstoffen und schonen so die natürlichen Ressourcen.

15bauforumstahl

Bild 5: Schematische Darstellung derBerechnung des Recycling-Potenzials von Baustahl

Recyclingrate = 88%

Rückführung Recyclinggehalt

Wiederverwendungsrate = 11%

Baustahlerzeugung

160 kg Schrott540 kg Roheisen 300 kgSchrott

1.000 kg Baustahl

Herstellung Gebäude

Nutzung Gebäude

Rückbau Gebäude

Hochofenroute, 700 kg

110 kgStahlprodukte880 kgStahlschrott aus dem System

420 kg zusätzlicher Schrott = vermiedene Produktion aus primären Rohstoffen

110 kgwiederverwendbare Produkte = vermiedene Aufwendungen für Rohstoffabbau und Herstellung

Elektroofenroute, 300 kg

Die unverkleideten Stahlprofile der mit dem DGNB-Zertifikat in Silber aus-gezeichneten Vileda Hauptverwaltungbeweisen eindrucksvoll, dass innova-tive Konzepte im Brandschutzbereichzu hochwertigen gestalterischen Lösungen führen können.

460 kgStahlschrott

Page 16: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

7 | Exkurs 2: Vergleich der EPD- und ökobau.dat-Daten

7.1 | Grundlagen

Wie in Kapitel 2 erwähnt, sind die Daten aus dieser Broschürebzw. der zugehörigen Umwelt-Produktdeklaration nur für dievon den teilnehmenden Herstellern produzierten Baustähle gültig. Für andere Hersteller müssen – sofern vorliegend –andere Deklarationen oder die Daten aus der ökobau.dat an -gesetzt werden. Die folgenden Tabellen belegen, dass die veri -fizierten Daten aus der EPD besser sind als die Daten aus derökobau.dat:

16 EPD Baustähle – Erläuterungen

Einheit Produktion End-of-Life = SummeRecyclingpotenzial

Gesamtprimärenergie MJ/kg 24,16 –7,64 16,53

Primärenergie, nicht erneuerbar MJ/kg 23,2 –7,92 15,28

Primärenergie, erneuerbar MJ/kg 0,96 0,28 1,25

Treibhauspotenzial (GWP 100 Jahre) kg CO2-Äq. 1,71 -0,57 1,14

Ozonabbaupotenzial (ODP) kg R11-Äq. 3,87 · 10–8 2,78 · 10–8 6,65 · 10–8

Versauerungspotenzial (AP) kg SO2-Äq. 4,82 · 10–3 –2,01 · 10–3 2,81 · 10–3

Eutrophierungspotenzial (EP) kg PO4–3-Äq. 4,57 · 10–4 –1,93 · 10–4 2,64 · 10–4

Sommersmogpotenzial (POCP) kg C2H4-Äq. 7,38 · 10–4 –3,31 · 10–4 4,07 · 10–4

Ressourcenverbrauch (ADP) kg Sb-Äq. 10,5 · 10–3 –4,31 · 10–3 6,19 · 10–3

Tabelle 2: Bilanzierungsergebnisse für Profilstähle aus der ökobau.dat

Einheit Produktion End-of-Life = SummeRecyclingpotenzial

Gesamtprimärenergie MJ/kg 20,13 –7,78 12,35

Primärenergie, nicht erneuerbar MJ/kg 19,48 –7,70 11,78

Primärenergie, erneuerbar MJ/kg 0,65 –0,08 0,57

Treibhauspotenzial (GWP 100 Jahre) kg CO2-Äq. 1,68 –0,88 0,80

Ozonabbaupotenzial (ODP) kg R11-Äq. 3,19 · 10–8 1,04 · 10–8 4,23 · 10–8

Versauerungspotenzial (AP) kg SO2-Äq. 3,47 · 10–3 –1,68 · 10–3 1,79 · 10–3

Eutrophierungspotenzial (EP) kg PO4–3-Äq. 2,89 · 10–4 –1,31 · 10–4 1,58 · 10–4

Sommersmogpotenzial (POCP) kg C2H4-Äq. 7,55 · 10–4 –4,57 · 10–4 2,98 · 10–4

Ressourcenverbrauch (ADP) kg Sb-Äq. 8,77 · 10–3 –3,89 · 10–3 4,88 · 10–3

Tabelle 3: Bilanzierungsergebnisse der EPD „Baustähle“

Die Europäische Investitionsbank Luxemburg erhielt als erstes Gebäude auf dem Festland die BREEAM-Auszeichnung „excellent“.

Page 17: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

Das folgende kleine Beispiel zur Ökobilanzierung eines Zwei -gelenkrahmens verdeutlicht die Differenzen zwischen den unter-schiedlichen Datengrundlagen und zeigt zudem, dass eine Bewertung der ökologischen Qualität von Stählen nur in einemGesamtsystem möglich ist, bei dem auch die Festigkeit der Materialien berücksichtigt wird.

7.2 | Beispielrechnung Zweigelenkrahmen

Mit den alleinigen Umweltdaten kann noch keine Aussage überdie ökologische Qualität eines Baustoffes gemacht werden.Seine Effizienz lässt sich nur in einem baulichen Kontext be-stimmen. Eine einfach zu berechnende typische Konstruktionist der Zweigelenkrahmen. An ihm wird im Folgenden gezeigt,welchen Einfluss die Wahl der Stahlgüte und die Quelle der Daten auf das Bilanzierungsergebnis haben kann.

Ökologische Kennzahlen: ökobau.dat und EPD-Werte (vgl. vorheriges Kapitel)Untersuchte Stahlsorten: S235 und S460 (HEA- und IPE-Stahlprofile)

Ergebnisse: 1. Die Verwendung der in der EPD deklarierten Stähle leistet

auch bei geringen Abnahmemengen einen wertvollen Beitrag zur Ressourcenschonung und dem Klimaschutz.

2. Durch die Wahl einer höheren Stahlgüte kann die ökologischeQualität der funktionalen Einheit – in diesem Fall dem Zwei-gelenkrahmen – insgesamt verbessert werden. Das geringereEigengewicht der Konstruktion kann zudem dazu führen,dass die Fundamente kleiner ausgeführt werden können,wodurch weitere Umweltbelastungen vermieden werden.

17bauforumstahl

S235 S460

Erforderliche 1,83 Tonnen 1,4 TonnenMassen

Treibhauspotenzial

S235 S460

ökobau.dat 1,83 · 1,14 = 1,4 · 1,14 = 2,09 t CO2-Äq. 1,60 t CO2-Äq.

EPD 1,83 · 0,8 = 1,4 · 0,8 = „Baustähle“ 1,46 t CO2-Äq. 1,12 t CO2-Äq.

Für die Herstellung brauchen die Produzenten zwar pro Tonne etwas mehr Energie als für andereBau stoffe, dafür kann mit einer Tonne Stahl aberauch wesentlich mehr Bauwerk errichtet werden. Knut Göppert, Geschäftsführer beim Ingenieur -dienstleister Schlaich Bergermann und Partner (SBP)

Primärenergiebedarf

S235 S460

ökobau.dat 1,83 · 16,53 = 1,4 · 16,53 = 30,25 GJ 23,14 GJ

EPD 1,83 · 12,35 = 1,4 · 12,35 = „Baustähle“ 22,60 GJ 17,29 GJ

Page 18: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

8 | Exkurs 3: Einfluss der Transportentfernungen

Bisher werden die Transportwege der Baumaterialien vomWerkstor bis zur Baustelle nicht in den Zertifizierungssystemender DGNB berücksichtigt (Stand Version 2009). Im Sinne derNachhaltigkeit sollte jedoch auch auf eine effiziente Beschaf-fungspolitik geachtet werden. Während kleinere Wege – zumBeispiel die in Europa typischen Transportradien von 500 km –vernachlässigt werden können, können längere Transportwegedas Gesamtergebnis deutlich beeinflussen.

Von den aufstrebenden BRIC-Staaten (Brasilien, Russland, Indienund China) wird erwartet, dass sie ihre Waren zukünftig stärkerauf dem europäischen Markt anbieten wollen. Hierfür müssenStahlprodukte durchschnittlich folgende Strecken zurücklegen: Brasilien:

10.000 km Seefracht + 200 Bahnkilometer Russland:

2.200 km Bahnkilometer Indien: Bombay – Deutschland:

12.000 km Seefracht + 200 Bahnkilometer bis BombayChina: Shanghai – Deutschland:

20.000 km Seefracht + 500 Bahnkilometer bis Shanghai Innerhalb Europas werden Waren durchschnittlich weitere 300 km bis zum Einbauort transportiert.

Für den Transport von einer Tonne über eine Strecke von 1 km(= 1 Tonnenkilometer „tkm“) können der ökobau.dat die folgenden Umweltdaten entnommen werden. Verpackungen(Container) werden zur Vereinfachung nicht berücksichtigt.

Pro Tonne transportiertem Stahl wird die Umwelt zusätzlich belastet:

18 EPD Baustähle – Erläuterungen

Treibhaus- Primärenergie-potenzial bedarf

[kg/tkm] [MJ/tkm]

Containerschiff 0,0145 0,1782

Bahntransport 0,0286 0,5864

Treibhaus- Primärenergie-potenzial bedarf

[kg/t] [MJ/t]

Brasilien 159 2.075

Russland 72 1.466

Indien 185 2.432

China 310 4.033

Europa 14 293

Verglichen mit dem in der EPD angegebenen Primärenergie -bedarf von 12.350 MJ/Tonne und dem Treibhauspotenzial von800 kg/Tonne können bei langen Transportwegen von Stahl-produkten zusätzliche Umweltbelastungen von über 30% ent-stehen.

Bei der Ökobilanz müssen die Transportwege vomWerkstor zur Baustelle stärkere Berücksichtigung finden

M.Sc. Diana Fischer

Studium des Bauingenieur -wesens an der Universität Duisburg-Essen. Referentin für Nachhaltigkeit bei >>bauforumstahl in Düsseldorf.Seit November 2010 wiss. Mit -arbeiterin Uni versität Duisburg-Essen.

Die Autoren

Dipl.-Ing. Bernhard Hauke, PhD, VDI

Studium des Bauingenieurwesensan der TH Darmstadt und der University of Tokyo. Statiker, Design Manager und Leiter Stahl-bauplanung bei HOCHTIEF Consultin Frankfurt. Seit 2008 Geschäftsführer >>bauforumstahl in Düsseldorf.

Page 19: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

>>bauforumstahl e.V.

Sohnstraße 65 40237 DüsseldorfPostfach 10 48 4240239 DüsseldorfT: +49(0)211.6707.828 F: +49(0)[email protected]

>>ZentraleSohnstraße 65 40237 Dü[email protected]: 0211.6707.828 F: 0211.6707.829

GeschäftsführerDr. Bernhard HaukeT: 0211.6707.828

ÖffentlichkeitsarbeitDipl.-Vw. Angelika [email protected]: 0211.6707.830

BrandschutzDipl.-Ing. Hans-Werner [email protected]: 0211.6707.826

NachhaltigkeitDr. Bernhard HaukeT: 0211.6707.828M.Sc. Raban Siebers [email protected] T: 0211.6707.560

>>Büro WestDipl.-Ing. Hans-Werner [email protected]: 0211.6707.826Dipl.-Ing. Ronald [email protected]: 0211.6707.842

>>Büro NordostGutsmuthsstraße 23 12163 Berlin (Steglitz)[email protected]: 030.7901394.0 F: 030.7901394.3Dipl.-Ing. Sivo [email protected]: 030.7901394.1Dipl.-Ing. Michael [email protected]: 030.7901394.2

>>Büro SüdCarl-Zeiss-Straße 6 85748 [email protected]: 089.360363.0 F: 089.360363.10Dipl.-Ing. Wolfgang [email protected]: 089.360363.11Dr.-Ing. Julija [email protected]: 089.360363.13

Zentrale | Büro West

Büro Nordost

Büro Süd

19bauforumstahl

»bauforumstahl e.V.

»bauforumstahl ist ein auf das Bauwesen spezialisiertes, unabhängiges Forum für Beratung und Wissenstransfer. Es wirdgetragen von Unternehmen und Organisationen aus dem Stahl-bereich.

Das Leistungsspektrum umfasst Informationen und Publika -tionen, Arbeits- und Bemessungshilfen, Online-Planungstools,Veranstaltungen, Schulung und Nachwuchsförderung – vielfachin Kooperation mit Architekten- und Ingenieurkammern, Bau-unternehmen, Fachverbänden und Hochschulen. Die Angeboterichten sich an Architekten, Ingenieure und Bauausführende,private und öffentliche Bauherren, Investoren, Hochschulen undStudierende sowie die breite Fachöffentlichkeit. Die bundes-weite Fachberatung in der Zentrale in Düsseldorf und den dreiRegionalbüros West (Düsseldorf), Nordost (Berlin) und Süd(Garching/München) ist vertraulich, kostenlos, firmen- und produktneutral.

Die Themen reichen von Gestaltungsmöglichkeiten mit Stahlund Stahlverbund im Geschoss- und Brückenbau, Wirtschaft-lichkeit, Innovationen, Brand- und Korrosionsschutz bis zurFertigung und Bauausführung. Vor allem das Thema Nachhaltig -keit nimmt immer breiteren Raum ein. Die deutsche Stahl -industrie und der deutsche Stahlbau haben sich zur Nachhaltig-keit und ihrer Umsetzung in den Baubereich verpflichtet.

Gemeinsam mit dem Deutschen Stahlbau-Verband (DSTV) werden im zweijährigen Turnus die bedeutenden Wettbewerbe„Preis des Deutschen Stahlbaues“ für Architekten und „Förderpreis des Deutschen Stahlbaues“ für den studentischenNachwuchs der Architekten und Ingenieure ausgelobt.

»bauforumstahl bietet eine offene Plattform für vielfältigste Aktivitäten rund um das Bauen und steht im ständigen Erfahrungsaustausch und Meinungsbildungsprozess mit allen Baubeteiligten, mit Hochschulen und Forschungsein - richtungen, Sachverständigen, Fach- und Normenausschüssen,behörd lichen Gremien sowie nationalen und internationalenOrganisationen.

Page 20: Umwelt-Produktdeklaration Baustähle Erläuterungen Erlaeuterungen.pdf · 1 | Wichtige Kennzahlen über Baustähle auf einen Blick Fettschrift: Nur gültig wenn Stahl der in der Umwelt-Produktdeklaration

Sohnstraße 65 | 40237 Düsseldorf Postfach 10 48 42 | 40039 Düsseldorf T: +49(0)211.6707.828 | F: +49(0)[email protected] | www.bauforumstahl.de Ke

nnun

g Drucknu

mmer: B

104

Mitglieder »bauforumstahl

Interessengemeinschaft Bauforum Stahl (IGBS)