Maturaarbeit Nicolas Schmid mQ - Energiefachleute Schaffhausen

Mit Holzbau
gegen den Klimawandel
Maturaarbeit 2009
Fach Geographie
Kantonsschule Schaffhausen
Nicolas Schmid
betreut von Frau Anna Jablonkay
Inhaltverzeichnis
Vorwort.................................................................................................................. 3
Einleitung .............................................................................................................. 3
Vorgehen ............................................................................................................... 4
Leitfragen .............................................................................................................. 4
1. Klimawandel ..................................................................................................... 5
1.1. Erdgeschichte ..............................................................................................................5
1.2. Treibhauseffekt............................................................................................................5
1.3. Kohlenstoffdioxid (CO2)..............................................................................................6
1.4. Positive Rückkopplung durch Erderwärmung ..............................................................7
1.5. Folgen des Klimawandels global..................................................................................8
1.6. Folgen des Klimawandels in der Schweiz ....................................................................9
1.7. Klimaschutzmassnahmen ...........................................................................................11
1.8. Klimakonvention und Kyoto-Protokoll ......................................................................13
2. Der Wald und die Waldwirtschaft in der CO2-Bilanz..................................... 14
3. Holz ................................................................................................................. 16
3.1. Aufbau von Holz und dessen CO2-Speicherungspotenzial ..........................................16
3.2. Vorteile von Holz ......................................................................................................16
3.3. Nachteile von Holz ....................................................................................................19
3.4. Substitutionseffekt .....................................................................................................20
4. Optimale Nutzung der Ressource Wald und Holz .......................................... 21
5. Holzbau............................................................................................................ 22
5.1. Betrachtung des Baustoffes Holz in den verschiedenen Lebensphasen .......................22
5.2. Analyse der verschiedenen Eigenschaften des Holzbaus ............................................23
6. Berechnung der Grauen Energie ..................................................................... 26
6.1. Definition der Grauen Energie ...................................................................................26
6.2. Ziel meiner Berechnungen .........................................................................................26
6.3. Ausgangslage.............................................................................................................26
6.4. Annahmen, Vernachlässigungen und Einschränkungen..............................................27
6.5. Vorgehen bei den Berechnungen der graue Energie ...................................................28
6.6. Hilfsmittel und Hilfestellung durch Fachkundige .......................................................29
7. Auswertung der Grauen Energien ................................................................... 30
8. Interpretation der Ergebnisse .......................................................................... 32
8.1. Einstufung der Grauen Energie .................................................................................32
8.2. Übertragung der Grauen Energie des Kindergartens auf ein Einfamilienhaus .............33
9. CO2-Einsparungen beim Holzbau ................................................................... 34
9.1. Materieller Substitutionseffekt ...................................................................................34
9.2. Weitere CO2-Effekte..................................................................................................35
10. Gesamte Energie- und CO2-Einsparungen beim Kindergarten..................... 36
11. Das Potenzial des Holzbaus im Kanton Schaffhausen.................................. 37
11.1. Momentan nutzbares Schnittholz .............................................................................37
11.2. Langfristig nutzbares Schnittholz ............................................................................37
12. Potenzial für Holzeinfamilienhäuser im Kanton Schaffhausen .................... 38
13. Fördermassnahmen für den Holzbau ............................................................ 39
14. Meine Vision im „kleinen Paradies“ (Kanton Schaffhausen)....................... 41
Zusammenfassung ............................................................................................... 42
Danksagung ......................................................................................................... 43
Anhang ................................................................................................................ 44
Bibliographie....................................................................................................................45
Berechnungsunterlagen.....................................................................................................50
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Vorwort
Grundsätzlich bin ich ein Mensch, der warmes und sonniges Wetter liebt. Doch als im Sommer 2003 wochenlang kein Regen mehr fiel und die Fische mit dem Bauch nach oben den
Rhein hinunter trieben, war es selbst für mein Empfinden zu viel des Guten. Ich begann mir
Gedanken zu machen: Was geschieht hier eigentlich? Warum wird es bei uns plötzlich so
heiss? Und vor allem: Kann man etwas dagegen unternehmen? Seit dem Jahr 2003 hat mich
die Problematik des Klimawandels immer wieder beschäftig und interessiert. Daher auch
mein Entschluss, eine Maturaarbeit im Zusammenhang mit der Klimaproblematik zu verfassen.
Durch den Beruf meines Vaters, viele Ausflüge in die Natur und jährliche Ferien auf dem
Randen entstand bei mir schon früh eine Verbindung zur Natur, zum Wald und zum Holz. Ich
lernte Holz als einen natürlichen, vielseitigen Rohstoff kennen, mit dem sich das Steko-Haus
meiner Familie bauen liess und der dafür sorgt, dass wir dank unseres Lehm-Holz-Ofens
auch noch im Winter warm haben.
Als ich dann konkreter über ein Thema nachdachte, fügte sich das Eine zum Anderen. Mir
kam die Idee meine Maturaarbeit über Holz und insbesondere über Holzbau bezüglich des
Klimawandels zu schreiben. Denn somit bot sich mir die Gelegenheit, nicht nur auf die Gefahren des Klimawandels aufmerksam zu machen, sondern auch Möglichkeiten aufzuzeigen,
wie man etwas dagegen unternehmen kann.
Einleitung
Der Klimawandel ist eine der grössten Bedrohungen und Herausforderung unserer Zeit. Als
Hauptursache des Klimawandels gelten die durch den Menschen verursachten Treibhausgasemissionen. Um den Klimawandel einzudämmen, gilt es, diese Emissionen drastisch zu senken. Viele Methoden zu deren Reduktion sind schon bekannt. Eine eher unbeachtete Möglichkeit, mit jedoch bemerkenswertem Potential, stellt das Bauen mit Holz dar.
3
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Vorgehen
Am Anfang meiner Arbeit gehe ich auf den Klimawandel ein und behandle allgemein Wald
und Holz insbesondere in diesem Zusammenhang. Später widme ich mich dann etwas spezifischer dem Thema Holzbau.
Im zweiten, praktischen Teil vergleiche ich ein konkretes Haus in Holzbauweise mit demselben in konventioneller Bauweise. Dabei interessieren mich vor allem die Einsparungen an
Energie und CO2.
Zum Schluss werde ich dem Potenzial von Holzbau im Kanton Schaffhausen nachgehen und
mögliche Fördermassnahmen vorschlagen.
Die Grundlage für alle drei Teile bieten neben Fachliteratur auch Interviews und viele Gespräche mit Fachpersonen.
Leitfragen
1. Wie ist die Bedeutung von Holz und Holzbau bezüglich des Klimawandels?
2. Welche Einsparungen (Energie, CO2-Emissionen) werden bei einem konkreten Holzhaus erzielt, im Vergleich zu einem gleichen Haus aus konventionellen Baumaterialien?
3. Welches Potenzial hat das Bauen mit Holz im Kanton Schaffhausen?
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Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
1. Klimawandel
1.1. Erdgeschichte1
In der Erdgeschichte gab es natürlicherweise immer wärmere und kältere Perioden. In den
letzten 100 Jahren bzw. von 1906 bis 2005 hat die weltweite Durchschnittstemperatur jedoch
um 0.74°C zugenommen. Die aussergewöhnlich starke Erwärmung in den letzten 30 Jahren,
welche mit den natürlichen Klimaschwankungen nicht erklärbar ist, wird mit grösster Wahrscheinlichkeit durch den Treibhausgasausstoss des Menschen verursacht. Die zur Debatte
stehenden Einflussfaktoren wie Sonnenaktivität und Vulkanismus haben sich in letzter Zeit
kaum verändert, und auch andere natürliche Einflüsse wie Erdbahnparameter oder Verschiebungen der Kontinente sind für Veränderungen im Bereich von Jahrzehnten und Jahrhunderten vernachlässigbar, da sie über sehr grosse Zeiträume wirken.
1.2. Treibhauseffekt2
Der Treibhauseffekt funktioniert folgendermassen (siehe Abb.1):
1. Durch die Sonneneinstrahlung erwärmt sich die
Erdoberfläche.
2. Von der Erdoberfläche wird langwellige Infrarot- bzw. Wärmestrahlung abgegeben.
3. Ein Teil der Strahlung wird von den Treibhausgasen
aufgenommen,
welche
wiederum
Infrarotstrahlung abgeben.
4. Ein Teil der Strahlung der Treibhausgase
Abbildung 1: Treibhauseffekt:
1. Sonneneinstrahlung,
2. Infrarotstrahlung der Erde,
3. Treibhausgasmolekül,
4. Infrarotstrahlung der Treibhausgase
(BAFU 2009, www.bafu.ch)
gelangt auf die Erde zurück und führt ihrerseits
wieder zu einer Erwärmung der Erdoberfläche.
5. Wegen des vertikalen Luftaustausches und
anderer physikalischer Effekte im Zusammenhang
mit der vertikalen Temperaturschichtung wird
auch die unterste Atmosphären schicht, die
Troposphäre aufgeheizt.
1
2
BAFU ( Bundesamt für Umwelt), www.bafu.ch
BAFU, www.bafu.ch
5
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Dem natürlichen Treibhauseffekt verdanken wir die Tatsache, dass auf unserem Planeten Leben überhaupt möglich ist. Ohne Treibhausgase würde die globale Durchschnittstemperatur
gerade einmal -18°C betragen. Die bedeutendsten Treibhausgase sind Wasserdampf (H2O),
Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Ozon (O3) und Lachgas (N2O).
Durch den Treibhausgasausstoss des Menschen wird also der natürliche Treibhausgaseffekt
noch verstärkt.
1.3. Kohlenstoffdioxid (CO2)3
Durch Verbrennung von fossilen Energieträgern und Abholzung der Tropenwälder nehmen
die Treibhausgase in der Atmosphäre rasant zu. Man misst bereits einen Anstieg der CO2Konzentration von über 30% seit Beginn des Industriezeitalters. Dies führt zu einer zusätzlichen Erwärmung der Erdoberfläche und der Atmosphäre. Über eine Periode von 800’000 Jahren bewegte sich die CO2-Konzentration (siehe Abb.2) in der Atmosphäre in einer Bandbreite
von 180 bis 300 ppmv (ppmv = Anzahl eines Moleküls pro Million Moleküle in einem bestimmten Volumen). Die CO2-Emission der Menschheit hat seit etwa 1850 zu einem Anstieg
der Konzentration geführt. Heute liegt die Konzentration von CO2, welches am häufigsten
ausgestossen und folglich als Hauptverursacher der Klimaerwärmung betrachtet wird, bereits
über 380 ppmv.
Abbildung 2: Entwicklung der CO2-Konzentration in der Atmosphäre
(BAFU 2009, www.bafu.ch)
3
BAFU, www.bafu.ch
6
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
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1.4. Positive Rückkopplung durch Erderwärmung4 5
Die Erwärmung der Erde löst verschiedene weitere Vorgänge im Klimasystem aus, die zu
einer positiven Rückkopplung führen können:
1. Warme Luft kann eine grössere Menge Wasserdampf aufnehmen. Weil Wasserdampf
als Treibhausgas wirken kann, führt die Erwärmung zu einem zusätzlichen Treibhauseffekt,
der etwa der Erwärmung allein aufgrund des zusätzlichen CO2-
Treibhauseffekts entspricht.
2. Eis und Schnee reflektieren einen grossen Teil der auf sie einfallenden Sonnenstrahlung. Durch die Erwärmung nimmt jedoch die durch Schnee und Eis bedeckte Fläche
ab. Folglich wird weniger Sonnenstrahlung reflektiert und mehr aufgenommen, was
wiederum zu einer überdurchschnittlichen Erwärmung in den betroffenen Regionen
führt. Tangiert sind vor allem Gebirgs- und Polargebiete.
3. Ein erhöhter Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre kann eine Veränderung der Wolkendecke hervorrufen. Hohe, dünne Wolken würden eher eine erwärmende Wirkung
haben, wogegen tiefe, dicke Wolken abkühlend wirken würden. Wie sich die Wolkenbedeckung ändern wird, ist noch weitgehend unklar.
4. Durch die Erwärmung ändern sich auch Prozesse im Kohlenstoffkreislauf. So werden
sich in Zukunft die CO2-Speicherung in Ozeanen sowie die Aufnahme von CO2 durch
Pflanzen verändern. Die Folgen dieser Effekte kann man leider noch nicht genau abschätzen.
5. Die Erwärmung führt im heutigen Permafrostbereich zu sommerlichen Sümpfen mit
Methanbildung und somit zu einer Verstärkung des Treibhauseffekts (Methan ist ein
starkes Treibhausgas).
6. Die Erwärmung der Weltmeere kann dazu führen, dass das auf dem Grund der Weltmeere gefrorene Methanhydrat freigesetzt wird. Vor kurzem erst beobachteten Forscher im Eismeer der Arktis grosse Gasblasen.
4
5
BAFU, www.bafu.ch
Herr Urs Capaul, Stadtökologe (Punkt 5 und 6)
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Mit Holzbau gegen den Klimawandel
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1.5. Folgen des Klimawandels global6
Konkrete Folgen im 21. Jahrhundert wären je nach Entwicklung eine globale Erwärmung
zwischen 1.1 - 2.9°C (tiefstes Emissionsszenario) und zwischen 2.4 - 6.4°C (höchstes Emissionsszenario). Zudem kommt es zu einer Zunahme der Anzahl warmer Tage und Nächte und
zu einer Abnahme der Anzahl kalter Tage und Nächte. Wobei die heissen Tage und Nächte
noch heisser und häufiger werden dürften. Wärmeperioden und Starkniederschlagsereignisse
dürften vermehrt auftreten. Ausserdem steigt auch die Aktivität intensiver tropischer Stürme,
die ihre Zugbahn in den mittleren Breiten nach Norden verschieben werden.
Weitere globale Auswirkungen sind zu erwarten, so auch eine vermehrte Wasserknappheit.
Regionen mit starkem Niederschlag werden voraussichtlich mit noch grösseren Niederschlagsmengen rechnen müssen. In trockenen Gebieten wird die Niederschlagsmenge voraussichtlich noch stärker zurückgehen, was die Intensität und Häufigkeit von Dürren erhöht. Zudem werden auch die Schneebedeckung und das Meeres- und Gletschereis weiter abnehmen.
Durch die sich schnell verändernden Lebensräume werden viele Tier- und Pflanzenarten in
ihrer Existenz bedroht und vielleicht für immer verschwinden. Problematisch ist auch die geförderte Zuwanderung fremder Tier- und Pflanzenarten, die sich aufgrund ihrer besseren Anpassung auf Kosten der einheimischen Arten verstärkt ausbreiten. Wo global gesehen eine
Erwärmung von 1 - 3°C die Erträge in der Landwirtschaft sogar noch steigern könnte, werden
diese bei einem stärkeren Temperaturanstieg abnehmen. Ausserdem wird sich durch den
Temperaturanstieg auch die räumliche Verbreitung von temperaturabhängigen Krankheitserregern bzw. –überträgern verändern. Durch den kontinuierlichen Anstieg des Meeresspiegels
kommt es zunehmend zu einer Versalzung des Grundwassers und zu einer erhöhten Überflutungsgefahr in Küstengebieten. Die wirtschaftlichen und sozialen Kosten in Regionen mit
mehr Extremereignissen wie Starkniederschlag, Hitzewellen, Stürmen, Dürren, Überschwemmungen, Erdrutsche dürften noch stärker steigen.
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BAFU, www.bafu.ch
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Mit Holzbau gegen den Klimawandel
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1.6. Folgen des Klimawandels in der Schweiz7
Aufgrund sich ändernder Strömungen in der Atmosphäre und in den Ozeanen gibt es eine
ungleiche Verteilung der Wärmeenergie auf der Erde. Landoberflächen erwärmen sich schneller als Ozeane, und es gibt regionale Verstärkungsprozesse wie z.B. durch das Abschmelzen
von Eis- und Schneeflächen. Deswegen liegt die Schweiz mit einem durchschnittlichen Temperaturanstieg von 1.5°C seit Beginn des Industriezeitalters deutlich über dem globalen
Durchschnitt. Man sagt sogar eine zusätzliche Erwärmung von ca. 1.1 - 3.7°C (bester Schätzwert bei 2.1°C) bis 2050 voraus. Speziell für den Sommer in der Schweiz wird eine Erwärmung um bis zu 5°C prognostiziert (siehe Abb.3). Damit wäre die Schweiz überdurchschnittlich stark vom Klimawandel betroffen.
Abbildung 3: Entwicklung der durchschnittlichen Sommertemperatur in Zürich
(BAFU 2009, www.bafu.ch)
So können in Zukunft wahrscheinlich nicht mehr alle Tierarten mit den rasanten Lebensraumveränderungen mithalten. Die Folgen sind ein zum Teil starker Rückgang der Population bis
hin zum Verschwinden bestimmter Arten aus den besonders stark betroffenen Gebieten.
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BAFU, www.bafu.ch
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Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Für das Frühjahr und den Herbst wurden bisher bezüglich Niederschlägen kaum Änderungen
prognostiziert, im Sommer wird aber ein Rückgang um 20% und im Winter eine Zunahme um
10% des Niederschlags erwartet (siehe Abb.4).
Abbildung 4: Entwicklung der Sommerniederschläge in Zürich
(BAFU 2009, www.bafu.ch)
Da sich die Atmosphäre erwärmt, sind sowohl Veränderungen im Wetterablauf als auch bei
Extremereignissen vorprogrammiert. Heftige Regenfälle und damit verbundene Murgänge
und Hochwasser, wie auch heisse Sommer und milde Winter werden ziemlich sicher zunehmen. Stürme werden zwar nicht mehr so oft auftreten, dafür umso stärkere.
Weil von der Erwärmung alle Lebensbereiche betroffen sind, muss man je nach Verlauf des
Klimawandels mit enormen Ausgaben für Prävention, Anpassung und Wiederaufbau rechnen.
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Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
1.7. Klimaschutzmassnahmen8
Um die Herausforderung Klimawandel zu meistern, ist eine rasche Trendwende notwendig.
Weil die Auswirkungen der Emissionen sich zeitverzögert klimatisch bemerkbar machen,
haben wir heute nur noch einen Einfluss auf die Zeit nach 2050. Die Massnahmen, welche
heute ergriffen werden, haben deshalb einen entscheidenden Einfluss auf die Zeit nach 2050.
Gemäss IPCC sollte der globale Anstieg höchstens 2°C betragen, um die Folgen noch halbwegs im tolerierbaren Rahmen zu halten. Dies ist aber nur möglich mit umwelt- und ressourcenschonenden Technologien (siehe Abb.5: blaue Kurve). Ohne eine Trendwende vermutet
man einen Anstieg um 4°C oder mehr (siehe Abb.5: grüne Kurve).
Abbildung 5: Szenarien für globale Durchschnittstemperatur (blaues Szenario = Trendwende, grünes
Szenario = keine Trendwende)
(BAFU 2009, www.bafu.ch)
Die Schweiz sollte eine Vorreiter- und Vorbildrolle übernehmen, denn hierzulande verfügt
man über das Know-how, ressourcenschonende und umweltverträgliche Technologien zu
entwickeln und zu verbreiten. Leider hinkt die Schweiz in den letzten Jahren eher den Nachbarländern hinterher. Deswegen ist es jetzt umso wichtiger, sofort griffige Massnahmen gegen
den Klimawandel einzuleiten.
8
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Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Andrea Burkhardt vom BAFU sagt: „Klimaschutzmassnahmen reduzieren das Krisenpotenzial und sind eine Versicherung gegen die unabsehbaren Folgen einer globalen Erwärmung.“9
Also sind Investitionen in den Klimaschutz auch ökonomisch gesehen eine gute Wahl, denn
einen Schaden zu beheben kommt fast immer teurer zustehen, als ihn zu verhindern.
Da CO2 in der Schweiz mit 85% und auch
weltweit das häufigste vom Menschen verursachte Treibhausgas ist, gilt es vor allem diese
Emissionen
zu
senken
(siehe
Abb.6).
Deswegen müssen regenerative und CO2neutrale
Energieträger
gefördert
und
energieeffiziente wie auch umweltfreundliche
Technologien entwickelt werden. Somit wäre
es auch machbar, den Treibhausgasausstoss zu
Abbildung 6: Treibhausgasemissionen der
Schweiz
(BAFU 2009, www.bafu.ch)
9
stabilisieren
und
anschliessend
möglichst
schnell zu senken. Nur so kann die Erde
längerfristig nachhaltig bewirtschaftet werden!
Umwelt 3/2008: Herausforderung Klimawandel: Höchste Zeit für eine Trendwende
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Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
1.8. Klimakonvention und Kyoto-Protokoll10
1992 wurde in Rio die Notwendigkeit zum Klimaschutz erkannt und das erste internationale
Übereinkommen verabschiedet. Die Klimakonvention, welche speziell für Rio vorbereitet
worden war, trat jedoch erst am 21. März 1994 in Kraft. Das Ziel der Klimakonvention war:
„Die Treibhausgaskonzentration auf einem Niveau zu stabilisieren, auf welchem eine gefährliche Störung des Klimasystems durch den Menschen verhindert wird.“ Festgehalten ist darin
auch die Verantwortung der jeweiligen Staaten, sowie die besondere Verantwortung der Industrieländer, welche durch einen grossen Treibhausgasausstoss und das technische Knowhow zur Emissionsreduktion eine grössere Verantwortung zu tragen haben als die Entwicklungsländer.
Bald nach der Verabschiedung der Klimakonvention bemerkte man jedoch, dass diese nicht
genügend konkret und bindend war, um den internationalen Klimaschutz zu sichern. Aus diesem Grund entschloss man sich 1997 zu einem Zusatzabkommen, dem Kyoto-Protokoll. Die
Industrieländer verpflichteten sich mit der Ratifizierung zu einer Senkung der Treibhausgasemissionen im Schnitt der Jahre 2008-2012 (erste Verpflichtungsperiode). International liegen
die durchschnittlichen Reduktionsvorgaben bei 5.2% gegenüber dem Stand von 1990. Die
Schweiz beabsichtigte sogar eine Reduktion von 8% (10% CO2 Äquivalent) gegenüber 1990.
Dies hinderte die Schweizer Bevölkerung jedoch nicht daran, im Jahr 2003 der Ratifizierung
mit einer grossen Mehrheit zuzustimmen. Am 16. Februar 2005 trat das Kyoto-Protokoll in
Kraft, nachdem es von 55 Staaten ratifiziert worden war, die insgesamt 55% der CO 2Emissionen (Stand 1990) der Industrieländer verursacht hatten.
10
BAFU, www.bafu.ch
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Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
2. Der Wald und die Waldwirtschaft in der CO2-Bilanz
Gemäss Kyoto-Protokoll kann der Wald einen wichtigen Beitrag dazu leisten, die Reduktionsziele zu erfüllen, indem er als sogenannte “Senke“ wirkt. Das heisst, dass durch das
Wachstum der Bäume Kohlenstoff (C) in der Biomasse und dem Waldboden gespeichert und
somit der Kohlenstoffdioxidgehalt (CO2) in der Atmosphäre gesenkt wird. Es ist jedoch festzuhalten, dass allein durch Senken – auch wenn sie die CO2-Konzentration in der Atmosphäre
reduzieren können – der Klimawandel nicht gestoppt werden kann. Der Treibhausgasausstoss
muss gesenkt werden. Ein Wald kann nur eine begrenzte Menge Kohlenstoff aufnehmen.
Wenn ein Baum verrottet, wird der Kohlenstoff zum grössten Teil wieder frei und durch die
Verbindung mit Sauerstoff (O2) wiederum zu Kohlenstoffdioxid (CO2). Wenn Ereignisse wie
Waldbrände oder Stürme Waldflächen zerstören oder der Abbau der Biomasse überwiegt,
wird der Wald sogar als CO2-Quelle eingestuft.11
Durch die Entwaldung, vorwiegend in den Tropen, werden global 15% des CO2-Ausstosses
generiert. Die restlichen 85% sind auf die Verbrennung fossiler Brennstoffe zurückzuführen.
Das macht insgesamt 7.9 Gigatonnen CO2 pro Jahr, wovon 2.3 Gigatonnen in Meeren und
Seen und ebenfalls 2.3 Gigatonnen durch Landökosysteme absorbiert werden. Der jährliche
Nettozuwachs entspricht folglich 3.3 Gigatonnen CO2.12
Die Wälder sind für den grössten Teil des globalen Kohlenstoffaustauschs innerhalb der
Landökosysteme verantwortlich. Die Landökosysteme speichern ober- und unterirdisch ungefähr das 4,5-fache des heutigen Kohlenstoffgehalts der Atmosphäre, davon über die Hälfte in
den Wäldern.13
In der Schweiz sind 130 Megatonnen Kohlenstoff im Wald gespeichert, das entspricht ungefähr 450 Megatonnen CO2. Im Vergleich dazu speichern landwirtschaftliche Flächen der gleichen Grösse nur gerade 1/10 davon. Ausserdem werden jährlich 4 Megatonnen CO2 (10% der
Schweizer CO2-Emissionen) neu im Schweizer Wald gebunden, wobei ¾ davon durch Holznutzung und absterbende Bäume wieder wegfallen. Dies bedeutet, dass der Schweizer Wald
durch die geringe Holzentnahme und durch das Zuwachsen landwirtschaftlicher Flächen stetig wächst.14
11
sh.ch, Medieninformation zum Thema: „Beitrag des Waldes zum Klimaschutz und zur Energiepolitik“
CEI-Bois (Verband der europäischen Holzindustrie), „Dem Klimawandel mit Holz entgegnen“
13
sh.ch, Medieninformation zum Thema: „Beitrag des Waldes zum Klimaschutz und zur Energiepolitik“
14
www.wsl.ch, „C-Vorrat im Schweizer Wald“
12
14
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Die Umstellung der Waldwirtschaft auf die Maximierung der Senkenleistung könnte zwar
kurzfristig CO2 –Emissionen stark reduzieren, doch langfristig gesehen würde dieser Weg in
eine Sackgasse führen. Bekanntlich können Bäume nicht unendlich wachsen, und ein überalterter Wald würde bald schon zur CO2–Quelle. Deshalb ist es aus ökologischer und klimapolitischer Sicht notwendig, den Wald so zu bewirtschaften, dass möglichst viel Holz nachwächst, welches später in Kaskaden (Mehrfachnutzung mit abnehmender Wertschöpfung)15
als Baustoff und Energiequelle genutzt werden kann (siehe Abb. 7). Dies sollte jedoch unbedingt mit einer nachhaltigen Waldwirtschaft verbunden werden, welche anfällige Monokulturen verhindert und naturschützerische Aspekte berücksichtigt.16
Abbildung 7: Kohlenstoffflüsse und –speicher (Derbholz, forstlich für Rundholz, bezeichnet Stammholz
sowie Astholz ohne Rinde mit mindestens 7 cm Durchmesser.) 17
(www.waldwissen.net, 2009)
15
www.wikipedia.de
BAFU 2007/39, „CO2-Effekte der Schweizer Wald- und Holzwirtschaft“
17
www.wikipedia.de
16
15
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
3. Holz
3.1. Aufbau von Holz und dessen CO2-Speicherungspotenzial
Holz besteht zum grössten Teil aus Kohlenstoff (C) und Sauerstoff (O2), nämlich zu rund
93%. Etwa 50% des Holzes ist Kohlenstoff (C) und 43% ist Sauerstoff (O2). Den Rest bilden
Wasserstoff (H2) mit 6% sowie Stickstoff (N2) und Mineralstoffe mit weniger als 1%. Die
Darrgewichte (Trockengewichte) der häufigsten Schweizer Holzarten reichen von 410 kg/m3
bei der Tanne bis 680 kg/m3 bei der Buche. Als Durchschnittsgewicht des gesamten Schweizer Holzes wird ein Wert von 500 kg/ m3 angenommen.
Wenn man jetzt die Atomgewichte von C (12.0) und O2 (2 * 16.0) zusammenzählt, erhält man
44.0 (CO2). Daraus folgt, dass bei der Photosynthese aus 3.67 kg CO2 1.0 kg C produziert
wird. Umgekehrt wird also bei der Verbrennung oder dem biologischen Abbau von Holz aus
1.0 kg C 3.67 kg CO2. Da 1m3 Holz in der Schweiz durchschnittlich 500 kg schwer ist und
Holz zu 50% aus C besteht, enthält 1m3 Holz 250 kg C. Diese 250 kg C wiederum entsprechen 917 kg CO2 (3.67 * 250 kg).
Also werden der Atmosphäre rund 900 kg CO2 durch das Nachwachsen von 1m3 Holz entzogen.18
3.2. Vorteile von Holz
Es gibt selten ein Material oder einen Rohstoff, der eine solche Breite an Vorzügen bietet wie
das Holz. Einer der wichtigsten ist sicherlich, dass Holz, im Vergleich zu anderen Rohstoffen
wie Erdöl oder Erdgas, ein nachwachsender Rohstoff ist. Über 30% der Schweiz bestehen aus
bewaldeter Landfläche. In Finnland sind es sogar über 70%. In absehbarer Zeit sollte die
Waldfläche in diesen und anderen europäischen Ländern auch erhalten bleiben, vorausgesetzt,
man bewirtschaftet den Wald weiterhin nachhaltig.19
18
19
BAFU 2007/39
CEI-Bois, „Dem Klimawandel mit Holz entgegnen“
16
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Einen weiteren Vorteil stellt die Klimafreundlichkeit von Holz dar:
Einerseits entzieht es durch die CO2-Speicherung der Atmosphäre über ein paar Jahrzehnte
bis Jahrhunderte CO2.20
Andererseits ist Holz auch weitgehend CO2-neutral, solange man nur so viel nutzt, wie auch
nachwächst. Bei der Verbrennung oder dem biologischen Abbau von Holz wird nur diejenige
Menge an CO2 frei, welche zuvor der Atmosphäre entzogen wurde.
Holz ist deswegen ein Gegensatz zu den gängigen fossilen Energieträgern wie Kohle oder
Mineralölen (siehe Abb. 8). Zwar sind Erdöl und Erdgas eigentlich auch nichts anderes als
über Jahrmillionen gespeicherte Sonnenenergie, doch wird durch ihre Verbrennung in kurzer
Zeit soviel CO2 emittiert, dass es zu einem Ungleichgewicht des CO2-Haushalts und zu einer
Zunahme an CO2 in der Atmosphäre führt. Dadurch wird der Treibhauseffekt verstärkt.21
Abbildung 8: CO2 Emissionen verschiedener Energieträger pro kWh bei ihrer Nutzung als Brennstoff
(Lignum, 2009)
Ein Kubikmeter Holz produziert bei der Verbrennung ungefähr 2000-2800 kWh Wärme. Damit können beispielweise durch die energetische Verwertung von 1m3 Hartlaubholz etwa 270
Liter Heizöl ersetzt werden.22
20
Interview mit Herrn Andres Bächtold, Architekt
Lignum
22
sh.ch
21
17
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Ein Vorteil des Rohstoffes Holz, insbesondere in Europa, ist seine schnelle Verfügbarkeit,
sowie die meist kurzen Transportwege. Deswegen muss nur wenig Energie für den Transport
aufgewendet werden, was wiederum dem Klima zugute kommt.23
Holz ist ein einheimischer Rohstoff. Die Förderung und Produktion ist transparent, und der
Käufer kann sich selbst vor Ort ein Bild machen. Als Käufer weiss man, welche Gesetze und
Bedingungen für die Produktion und Förderung gelten, was bei importierten Rohstoffen aus
andern Ländern oder Kontinenten leider nicht immer der Fall ist. Beispielsweise ist der gesamte öffentliche Wald im Kanton Schaffhausen FSC-zertifiziert (Zertifizierung für vorbildliche Waldwirtschaft und verantwortungsbewusstes Handeln in der Verarbeitungs- und Handelskette)24.25
Holz ist ein sehr leicht zu bearbeitendes Material und braucht deshalb nur wenige Verarbeitungsschritte in der Produktion. Nebenprodukte, welche bei der Produktion anfallen, können
ebenfalls genutzt und weiterverarbeitet werden, sodass kaum Abfall entsteht. Sogar bei gebrauchten Holzprodukten bestehen noch gute Chancen, sie zu rezyklieren. Obwohl Holz eigentlich keiner zusätzlichen Veredelungsschritte bedarf und oft naturbelassen bleibt, sind
Holzprodukte sehr langlebig, widerstandsfähig und stabil, was an zum Teil Jahrhunderte alten
Holzbauten ersichtlich ist.26
Des Weiteren ist Holz ein universelles Material. Es bestehen unzählige Varianten Holz zu
verwenden; beispielsweise kann man Holzhäuser bauen, mit Holz heizen, Papier herstellen,
Möbel anfertigen, mit Holz Strom erzeugen oder Musikinstrumente bauen.
Auch mit Blick in die Zukunft wird Holz immer wichtiger, denn in vielen Bereichen der Wissenschaft könnte Holz vielleicht schon bald eine wichtige Rolle einnehmen. In wenigen Jahrzehnten gehen eventuell bereits gewisse Rohstoffe zur Neige; da könnte Holz beispielsweise
als Kunststoffersatz dienen. Das Potenzial von Holz ist noch lange nicht ausgeschöpft und die
Verwendungsmöglichkeiten bei weitem nicht alle erforscht.27
23
Interview mit Herrn Urs Capaul, Stadtökologe
www.fsc-schweiz.ch
25
Herr Bruno Schmid, Kantonsforstamt
26
Interview mit Herrn Bächtold
27
Interview mit Herrn Capaul
24
18
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
3.3. Nachteile von Holz
Was bei der Energiegewinnung aus Holz eher ein Vorteil sein mag, ist bei Holzprodukten,
seien es Häuser oder Möbel, klar ein Nachteil. Holz ist relativ leicht entzündbar. Ausserdem
wird Holz, wenn es entweder feucht oder von Ungeziefer befallen ist, faul, morsch, instabil
und somit unbrauchbar.
Holz ist, wenn auch CO2-neutral, bei der Verbrennung nicht zu 100% sauber, denn ohne Filter
gelangen teilweise erhebliche Mengen Schadstoffe und Feinstaub ungehindert in die Luft.
Zusätzlich stellt womöglich auch noch das Image von Holz in gewissem Sinne einen Nachteil
dar, denn für viele Leute wirkt Holz schäbig oder altmodisch. Man assoziiert zum Beispiel ein
Holzhaus mit Barackenklima und Brandgefahr, obwohl man sich aufgrund der Fortschritte
bezüglich des Brandschutzes und der Isolierung keine Sorgen mehr machen müsste.28
Momentan wird Holz als Baustoff in Bezug auf die CO2-Bilanzen benachteiligt, weil die Verwendung des Holzes als Baumaterial in der Anrechnung noch keinen Niederschlag findet.
Denn laut Kyoto-Protokoll kann zwar der Kohlenstoffspeicher im Wald in der ersten Verpflichtungsperiode (2008 - 2012) angerechnet werden, nicht aber der in Holzprodukten gespeicherte Kohlenstoff. Wenn also Vorräte im Wald abgebaut werden, ist dies im Kyotoprozess als Kohlenstoffquelle anzurechnen. Sogar wenn man nachweisen könnte, dass Teile des
Kohlenstoffs über längere Zeit gespeichert blieben.29
Für eine zweite Verpflichtungsperiode ab 2012 kann aber höchstwahrscheinlich davon ausgegangen werden, dass die Anrechnung von verbautem Holz als CO2-Senke international verbindlich eingeführt wird.30
28
Interview mit Herrn Bächtold
Waldwissen.net, „Kyoto: Wald darf mitmachen, Holz nicht“
30
Lignum: CO2-Kreislauf
29
19
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
3.4. Substitutionseffekt
Bei der Verwendung von Holzprodukten werden normalerweise energieintensivere Produkte,
z.B. aus Stahl oder Beton, ersetzt. Die Nutzung von Holz führt somit zu einer Reduktion des
Verbrauchs an fossilen Energieträgern in der Produktion und bei der Entsorgung. Dieser Effekt wird auch als Materialsubstitution bezeichnet. Bei der Materialsubstitution werden zwei
Effekte, die zeitlich getrennt sind, unterschieden:
•
„Der Substitutionseffekt bei der Produktion im In- und Ausland“
•
„Der Substitutionseffekt bei der Entsorgung“
Grundsätzlich liegt die Einsparung pro m3 Holz laut BAFU bei etwa 0.7 t CO2, davon ungefähr 0.3 t CO2 allein in der Schweiz.31
Je nach Berechnungsart können die Einsparungen sogar noch höher ausfallen. Denn laut dem
Verband der europäischen Holzindustrie bewegt sich die Einsparung an CO2-Emissionen
durch Substitution pro m3 Holz sogar in einem Rahmen von 0.75 - 1.1 t CO2.32
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, Holz als CO2-neutralen Brennstoff zu nutzen und
dabei den Verbrauch fossiler Energieträger zu reduzieren. Dieser Effekt wird auch als energetische Substitution bezeichnet. Dabei werden verschiedene thermische Nutzungen unterschieden:
•
„Inländische Nutzung von Waldenergie-, Rest- und Altholz aus Schweizer Holz“
(Substitutionseffekt im In- und Ausland)
•
„Inländische Nutzung von Restholz aus der Produktion bei der Verarbeitung von importierten Halbfabrikaten“ (Substitutionseffekt im In- und Ausland)
•
„Ausländische Nutzung von exportiertem Schweizer Holz“ (Substitutionseffekt nur im
Ausland)
•
„Ausländische Nutzung von im Ausland anfallendem Restholz aus der Vorverarbeitung von zu importierenden Holzprodukten“ (Substitutionseffekt nur im Ausland)
31
32
BAFU 2007/39
CEI-Bois
20
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Bei der Abschätzung der energetischen Verwertung von Holz wird durchschnittlich von einer
Einsparung von 0.6 t CO2-Äquivalent pro m3 Holz ausgegangen. Es werden mindestens 0.48 t
CO2-Äquivalent pro m3 Holz im Inland eingespart.33
4. Optimale Nutzung der Ressource Wald und Holz
Die beste Möglichkeit, die Kohlenstoffbilanz langfristig zu verbessern, liegt darin, den optimierten Zuwachs des Waldes effektiv und nachhaltig zu verwenden und ihn zu möglichst
langlebigen Holzprodukten zu verarbeiten, welche in Kaskaden genutzt werden sollten.
Das bedeutet, dass das geerntete Holz möglichst hochwertig verwendet wird: Primär stofflich,
und erst wenn dies nicht mehr möglich ist energetisch. Ausserdem bringt die vermehrte stoffliche Nutzung von Holz noch einen weiteren Vorteil mit sich, denn durch sie bleibt das Holz
beispielsweise in Häusern gelagert, was zur Folge hat, dass über einen kürzeren oder längeren
Zeitraum CO2 dem natürlichen Kreislauf entzogen wird. Obwohl die materielle Nutzung erste
Priorität hat, ist die vollständige und effektive energetische Verwendung von Rest- und Altholz ein wichtiger Bestandteil zur Verbesserung der Treibhausbilanz der Schweiz. 34
Aktuelle Studien zeigen, dass sich mit einer solchen nachhaltigen Strategie (Steigerung der
Holzanwendung im Bauwesen) bis zum Jahre 2025 bis zu 8 Mio. t CO2-Emissionen vermeiden liessen. Im Vergleich zu 1990 entspräche dies einem zusätzlichen Effekt von 6.5 Mio. t
CO2. Das würde bedeuten, dass sich 12% der jährlichen Treibhausgasemissionen der Schweiz
vermeiden liessen.35
33
BAFU 2007/39
Schweizerische Zeitschrift für Forstwesen, „Wald und Holz in der Treibhausbilanz“
35
BAFU 2007/39
34
21
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
5. Holzbau
5.1. Betrachtung des Baustoffes Holz in den verschiedenen Lebensphasen36
Grundsätzlich lassen sich bei Baustoffen drei Bereiche bei der Erfassung der CO2Auswirkungen unterscheiden:
1. Produktionsphase (Gewinnung, Produktion, Transport zur Baustelle)
2. Nutzungsphase (Energieverbrauch, Wärmeeigenschaften, Instandhaltung)
3. End-of-life Phase (Wiederverwertung, Wiedergewinnung, Entsorgung)
1. Produktionsphase
Der Energieaufwand zur Gewinnung, zur Produktion und zum Transport wird „Graue Energie“ genannt. Normalerweise gilt: Je höher die Graue Energie, desto höher auch die entsprechenden CO2-Emissionen. Im Vergleich zu Materialien wie Stahl, Beton, Aluminium oder
Kunststoff weist Holz eine niedrige graue Energie auf.
Die geringe „Graue Energie“ ist vor allem auf die kurzen Transportwege sowie die meist energiearme Förderung und Produktion zurückzuführen, da Holz relativ leicht zu bearbeiten ist
und oft nur weniger Veredelungsschritte bedarf.37
2. Nutzungsphase
Zunehmend werden auch von den europäischen Regierungen Gesetze zur Verbesserung von
Wärmeeffizienz und zur Reduktion des Energieverbrauchs bei Gebäuden gefordert. Die Zellstruktur von Holz führt dazu, dass Kälte im Winter und
Wärme im Sommer ferngehalten werden (siehe Abb.9).
Diese natürliche Wärmeeffizienz von Holz kann dazu
führen, dass die Errichtung eines energieeffizienten
Gebäudes mit Holz kostengünstiger ist, als mit konventionellen Baustoffen.
Abbildung 9: Farbiges Temperaturprofil eines Boden-Wand-Details
aus Holz
(CEI-Bois)
36
37
CEI-Bois
Interview mit Herr Capaul
22
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Ausserdem wird durch energieeffiziente Gebäude die Nutzungsenergie immens reduziert.
Was sich anfänglich als kostengünstigere Lösung anbietet, kann sich während der Nutzungsdauer und der Entsorgungsphase als teurer erweisen.
3. End-of-life-Phase
Holzprodukte haben einzigartige End-of-life-Eigenschaften. Neben der Wiederverwertung
von Sägespänen, Schnitzeln und Restholz in Spanplatten, werden auch viele andere Plattenprodukte aus rezykliertem Holz hergestellt. Holzprodukte können ausserdem am Schluss ihrer
materiellen Nutzung noch als Brennstoff verwendet werden.
5.2. Analyse der verschiedenen Eigenschaften des Holzbaus
Holz bietet eine breite Palette an Vorteilen bei der Verwendung als Baumaterial. Es gibt kein
anderes Baumaterial, das so wenig Energie zur Herstellung benötigt wie Holz. Somit werden
bei der Herstellung auch weniger Treibhausgase ausgestossen, als bei andern Materialien
(Stahl, Beton oder Aluminium).38
„Der kombinierte Effekt von Kohlenstoffspeicherung und Substitution bedeutet, dass 1 m3
Holz 0.9 t CO2 speichert und 1.1 t CO2 substituiert, dass heisst insgesamt 2.0 t CO2.“
(Dr. A. Frühwald) 39
Wird Holz zu einem Holzprodukt verarbeitet, gelangt der Kohlenstoff in ein Depot und wird
darin über Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte gebunden. Die grösste Kohlenstoff-Festsetzung
findet im Bauwesen statt. Schon allein im Schweizer Gebäudepark sind heute netto, abzüglich
der Emissionen beim Herstellungsprozess, rund 45 Millionen Tonnen CO2 in Holz gebunden.
Dies entspricht etwa den Schweizer CO2-Emissionen eines ganzen Jahres. 40
38
sh.ch
CEI-Bois
40
Lignum: CO2-Kreislauf
39
23
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Holz überzeugt auch durch architektonische Ausdruckskraft, natürliche Schönheit und ein
warmes und angenehmes Wohnklima. Es ist leicht zu bearbeiten und verfügt über hervorragende Dämmungs- und Isolierungseigenschaften, selbst bei geringerer Wandstärke als bei
herkömmlicher Bauweise. Holz ist zwar leicht, trotzdem besitzt es eine hohe Dichte und ausgezeichnete Belastungseigenschaften. Ausserdem braucht Bauholz bei korrekter Detailausgestaltung und einem guten Entwurf keine chemische Behandlung zur Sicherung einer langen
Nutzungsdauer. Es ist somit nicht nur langlebig, sondern auch gesund.41
Zusätzlich besteht eine grosse Auswahl an technischen Lösungen und eine breite Vielfalt an
Holzwerkstoffen wie beispielsweise Vollholz, Furnieren, Spänen, Fasern, Schichtstoffplatten,
Leichtbauplatten, moderne „Verbundwerkstoffe“, um nur einige zu nennen.42
Holzhäuser sind bekannt für ein gutes Raumklima, nicht zuletzt wegen der Trockenbauweise,
welche vor allem am Anfang nur wenig Feuchtigkeit zulässt. Wegen der Trockenbauweise ist
es notwendig, dass ein Holzhaus schnell errichtet wird. So dauert es normalerweise nur zwei
bis drei Tage bis ein Holzhaus im Rohbau steht.43
Leider ist ein Holzhaus im Moment meist noch etwas teurer als Häuser aus konventionellen
Baustoffen, obwohl die Preise für Holzhäuser in den vergangenen Jahren gesunken sind.44 Zu
beachten ist jedoch, dass sich Häuser, die im Bau kostengünstiger sind, über die gesamte Lebensdauer als teurer herausstellen können. Vor allem für Häuser mit möglichst geringem Energieverbrauch ist Holz mit seinen Eigenschaften prädestiniert.45
41
CEI-Bois
sh.ch
43
Interview mit Herrn Bächtold
44
Interview mit Herrn Bächtold
45
Interview mit Herrn Capaul
42
24
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Problematisch beim Bauen mit Holz kann die Schalldämmung werden, weil Holz Schall
ziemlich gut leitet. Moderne Holzbauten erfüllen die Vorschriften jedoch problemlos.
Die Brenneigenschaften von Holz werden oft in einem sehr negativen Licht gesehen. Im Vergleich zu andern Baustoffen ist Holz zugegebenermassen leichter zu entzünden. Es verkohlt
jedoch meist nur an der Oberfläche, was den Brandverlauf und die Stabilität des Gebäudes
kalkulierbar macht. 46
Obwohl mit Holz immer noch keine Wolkenkratzer errichtet werden können, nehmen die
Möglichkeiten für ein mehrstöckiges Gebäude immer zu. So sind beispielsweise sechsstöckige Gebäude heutzutage gut zu realisieren.47
46
47
CEI-Bois
Interview mit Herrn Bächtold
25
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
6. Berechnung der Grauen Energie
6.1. Definition der Grauen Energie48
„Die Graue Energie berechnet sich als Summe aller nichterneuerbaren Primärenergieträger
und energetisch nutzbaren fossilen Rohstoffe sowie der Wasserkraft eines bestimmten Systems. Das System umfasst in der Regel alle wichtigen Prozesse, vom Rohstoffabbau beginnend
bis zum Ort der Bereitstellung des Produktes oder der Leistung.“
Nicht enthalten in der Grauen Energie nach dieser Publikation sind die Materialtransporte
vom Hersteller zur Baustelle und der Energiebedarf für Baustellenarbeiten. Es wird davon
ausgegangen, dass dieser Energieaufwand weniger als 1% der Gesamtenergie ausmacht.
6.2. Ziel meiner Berechnungen
Mein Ziel besteht darin, den Unterschied zwischen Holzbau und konventionellem Bau bezüglich der Grauen Energie und CO2-Emissionen an einem konkreten Beispiel zu untersuchen.
Dabei wird ein Haus, welches vorwiegend aus Holz besteht, mit einem Haus, welches aus
konventionellen Baustoffen wie Beton und Backstein besteht, verglichen.
6.3. Ausgangslage
•
Ausgewähltes Gebäude (Kindergarten Kessel, Schaffhausen, siehe Titelblatt): Als Gebäude habe ich das erste in der Schweiz vollständig FSC-zertifizierte Gebäude ausgewählt Es handelt sich dabei um den von den Architekten Reich und Bächtold (Schaffhausen) entworfenen Kindergarten der Stadt Schaffhausen, von welchem mittlerweile
sechs Stück gebaut worden sind. Der Kindergarten wurde mit dem Steko-HolzbauSystem (Zusammensetzbare Fertigelemente aus Holz, www.steko.ch) gebaut.
•
Beide Konstruktionen sind gleich gross. Der Kindergarten existiert in Leichtbauweise,
während der Kindergarten in Massivbauweise (Backstein, Beton) fiktiv ist (siehe Anhang: Kindergarten in Massivbauweise (Anhang S. 51), Kindergarten in Leichtbauweise (Anhang S. 50).
48
Büro für Umweltchemie, Graue Energie von Baustoffen S.6
26
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
•
Um einen sinnvollen Vergleich zu ermöglichen, sind die Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Werte) des Bodens gegen das Erdreich, der Dächer, der Aussenwände sowie der Fenster identisch (siehe Anhang Seite 52 f.: U-Wert Berechnung Aussenwand,
U-Wert Berechnung Boden gegen Erdreich). Folglich ist auch der Heizenergiebedarf
für beide Gebäude gleich. Die unterschiedlichen U-Werte der Fensterrahmen wurden
nicht berücksichtigt.
•
Beide Konstruktionen verfügen über denselben Dachaufbau, wie auch über den gleichen Unterlagsboden und Bodenbelag.
•
Bautechnische Unterschiede vom Leichtbau zum Massivbau, wie etwa beim Fundament oder beim Wand- und Bodenaufbau, wurden berücksichtigt.
6.4. Annahmen, Vernachlässigungen und Einschränkungen
•
Es wird nur die Graue Energie ohne Materialtransporte berechnet. Die Nutzungsdauer
und Entsorgungen werden nicht berücksichtigt.
•
Dort, wo bereits kleine Unterschiede enorm ins Gewicht fallen, wurde sehr exakt gerechnet. Bei Baustoffen hingegen, die kaum ins Gewicht fallen, wurden Details vernachlässigt.
•
Alle Fenster besitzen Flügel und einen Rahmenlichtmass/Rahmenausmass-Quotienten
von über 0.7 und gehören zum „Typ gross“ (siehe auch „Graue Energie von Baustoffen“, S. 67). Die Verglasung und damit der U-Wert sind identisch.
•
Bei Baustoffen mit nicht eindeutiger Dichte wurde ein Mittelwert angenommen. Die
Dichte des Holzes (Fichte) wurde bei 500 kg/m3 festgesetzt.
•
Der Innenausbau wird nicht in die Berechnungen einbezogen, da er, unabhängig von
Leicht- oder Massivbauweise, individuell ausgestaltet werden kann.
27
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
•
Es wurden mehrere Vereinfachungen und Annäherungen gemacht. Ziel dabei war es,
immer möglichst nahe an der Realität zu bleiben. Details, wie Abdecklagen und Filzunterlagen, welche bezüglich der Grauen Energie nicht ins Gewicht fallen, wurden
vernachlässigt. Bodenbelag und Unterlagsboden wurden für das ganze Gebäude einheitlich gewählt. Baustoffe, die in der Publikation „Graue Energie von Baustoffen“
nicht aufgeführt sind, wurden durch in Zweck und Zusammensetzung ähnliche andere
Baustoffe ersetzt.
6.5. Vorgehen bei den Berechnungen der graue Energie
Die Berechnungen (siehe Anhang Seite 63 ff.: Graue Energie Massivbauweise, Graue Energie
Leichtbauweise, Analyse Massivbauweise, Analyse Leichtbauweise) wurden mit Excel
durchgeführt. Aufgrund der einheitlichen Beschriftung sollten mit Hilfe der original Baupläne
(siehe Anhang Seiten 56-60), der „Checkliste für FSC- Projektzertifizierung“ (siehe Anhang
Seite 54 f.) und der Publikation „Graue Energie von Baustoffen“ die Berechnungen nachvollziehbar sein. Die Seitenangaben bei den Baustoffen beziehen sich auf die Publikation „Graue
Energie von Baustoffen“.
Da die Graue Energie der meisten Baustoffe in Energie pro Masseneinheit (MJ/kg) angegeben
ist, musste ich die entsprechenden Massen der verwendeten Baustoffe berechnen, um daraus
die Graue Energie berechnen zu können.
Beispiel:
Betrachten wir die Längswand aus Backstein (Normalstein, S.41). Sie hat eine Stärke von
0.175 m, eine Länge von 25.48 m und eine Höhe von 5.7 m. Aus diesen drei Komponenten
ergibt sich das Volumen:
0.175 m * 25.48 m * 5.7 m= 25.4163 m3
Addiert man anschliessend die andern, analog berechneten Volumina der Aussen- und Innenwände aus Backstein (abzüglich der Türen und Fenster), ergibt sich das gesamte Backstein-Volumen des Gebäudes:
69.1531 m3
28
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Multipliziert man die Graue Energie pro Masseneinheit (MJ/kg, S.41) mit der Dichte des
Baustoffes (kg/m3, S.41), erhält man die Graue Energie pro Volumeneinheit (MJ/m3):
1050 kg/ m3 * 2.39 MJ/kg= 2509.5 MJ/ m3
Am Ende berechnet man dann das Produkt des gesamten Backsteinvolumens (m3) und der
Energie pro Volumeneinheit (MJ/m3) und erhält so die Graue Energie des im Gebäude verwendeten Backsteins:
69.1531 m3 * 2509.5 MJ/ m3= 173539.7045 MJ
Es gibt aber auch Baustoffe wie Bodenbeläge und Unterlagsböden, bei welchen die Graue
Energie (MJ) pro Flächeneinheit (m2) angegeben ist. In solchen Fällen musste einfach die
Graue Energie (MJ) pro Flächeneinheit (m2) auf die entsprechende Stärke des im Gebäude
verwendeten Baustoffes umgerechnet werden.
6.6. Hilfsmittel und Hilfestellung durch Fachkundige
Grundsätzlich basieren meine Berechnungen der Grauen Energie auf der Publikation „Graue
Energie von Baustoffen“ vom Büro für Umweltchemie. Die zur Berechnung notwendigen
Volumen- und Flächenauszüge resultieren aus der Zusammenarbeit mit den beiden Architekten Herrn Ernst Reich und Herrn Andres Bächtold, welche den Kindergarten (Leichtbau) geplant und mit mir ein Modell in Massivbauweise erstellt haben. Die Datengrundlage dazu
bildete die „Checkliste für FSC- Projektzertifizierung“, die sämtliche Holz-Volumina lieferte,
sowie die original Pläne für den Kindergarten. Die Zuordnung der Baustoffe für den Holzbau
und die Auswahl der Baustoffe für den Massivbau erfolgte mit Hilfe von Herrn Reich. Bei
Fragen bezüglich der Berechnungsweise und der Interpretation der Daten konnte ich auf die
Auskünfte von Herrn Urs Capaul, dem Stadtökologen von Schaffhausen, zurückgreifen.
29
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
7. Auswertung der Grauen Energien
Die Resultate der Berechnungen zeigen auf eindrucksvolle Weise, dass Baustoffe aus Holz
generell deutlich weniger Graue Energie benötigen, als die meisten konventionellen Baustoffe
(siehe Abb. 10). Insgesamt wurden für den Kindergarten in Leichtbauweise rund 850'000 MJ
Graue Energie aufgewendet, währenddem der Massivbau rund 1'275'000 MJ oder anders gesagt 50 % mehr als der Holzbau beanspruchen würde. Folglich konnten in diesem Fall gut
425'000 MJ eingespart werden, da man anstelle eines Gebäudes aus Backstein und Beton eines aus Holz bauen liess. (siehe Berechnungen im Anhang Seiten: Graue Energie Massivbauweise (77 ff.), Graue Energie Leichtbauweise (63 ff.))
Total Graue Energie
1400000
1200000
MJ
1000000
Leichtbau
Massivbau
800000
600000
400000
200000
0
Abbildung 10: Total Graue Energie in MJ des Kindergartens in Leichtbauweise (Holzbau) und Massivbauweise (Beton- und Backsteinbau)
Je nach Wahl der Baumaterialien können die Ergebnisse unterschiedlich ausfallen. Deswegen
wurde beim fiktiven Massivbau darauf geachtet, dass die Baustoffe auch zweckmässig und
angemessen eingesetzt werden. Natürlich gäbe es Möglichkeiten bei der Massivbauweise die
Graue Energie zu reduzieren. Damit ergäbe sich aber ein unfairer Vergleich, weil das Projekt
in Leichtbauweise nicht explizit auf Einsparungen an Grauer Energie ausgerichtet war.
Nach der Aufteilung der Grauen Energie auf Boden und Decken, Wände, Dach, Fenster sowie
Fundament wird deutlich, welche Elemente für den Unterschied der Grauen Energie ausschlaggebend sind (siehe Abb. 11 und Berechnungen im Anhang Seiten: Analyse Massivbauweise (83 ff.), Analyse Leichtbauweise (69 ff.).
30
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Das Dach kann hierbei grundsätzlich ausgeklammert werden, denn es ist bei beiden Bauweisen gleich.
Bei den Böden und Decken kann man jedoch bereits frappante Unterschiede feststellen. Die
Differenz zwischen Leichtbau und Massivbau in Bezug auf die Graue Energie macht schlussendlich vor allem der Stahlbeton und die Polyurethan-Dämmung aus. Bodenbelag und Unterlagsboden sind identisch.
Die grosse Differenz der Grauen Energie bei den Wänden lässt sich leicht erklären. Ausschlaggebend dafür ist vor allem die geringe Graue Energie, welche für die hölzernen Stekomodule aufgebracht werden muss und die im Vergleich dazu viel höhere Graue Energie der
Backsteine.
Bezüglich der Fenster ist der Unterschied an Grauer Energie ebenfalls sehr gross. Obwohl
Aluminiumrahmen einen hohen Anteil an Grauer Energie enthalten, hätte das Resultat noch
deutlicher ausfallen können, denn mit Vollholzrahmen würde die Graue Energie beim Holzbau nochmals stark reduziert. Die Verglasung braucht im Verhältnis zum Rahmen nur wenig
Graue Energie und trägt nicht zur Differenz bei, da sie bei beiden Bauweisen gleich gewählt
wurde.
Beim Fundament schneidet der Holzbau schlechter ab. Weil der Holzboden nicht direkt auf
den Untergrund gebaut werden kann, wird ein entsprechend materialaufwändigeres Fundament benötigt.
Aufteilung der Grauen Energie
1400000
1200000
Fundament
Fenster
Dach
Wände
Boden und Decke
MJ
1000000
800000
600000
400000
200000
0
Leichtbau
Massivbau
Abbildung 11: Aufteilung der Grauen Energie in Boden und Decke, Wände, Dach, Fenster und Fundament am Kindergarten in Leichtbauweise (Holzbau) und Massivbauweise (Beton- und Backsteinbau)
31
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
8. Interpretation der Ergebnisse
8.1. Einstufung der Grauen Energie49 50
Wie schon erwähnt, wurde meinen Berechnungen zufolge durch die Entscheidung für einen
Kindergarten aus Holz, anstelle eines Kindergartens in Massivbauweise, rund 425'000 MJ
Graue Energie eingespart. 1 Liter Heizöl entspricht etwa 10 kWh Energieinhalt und 1 kWh
sind 3.6 MJ, demnach entsprechen die 425’000 MJ etwa 12'000 Liter Heizöl. Ein Standardneubau verbraucht heute eine Energie von etwa 70 kWh pro m2 und Jahr. Das sind bei einem
durchschnittlichen Einfamilienhaus mit 200 m2 Energiebezugsfläche (EBF, Summe aller beheizten Geschossflächen)51 ca. 1400 Liter Heizöl pro Jahr.
Also könnte man alleine mit der Grauen Energie, die man durch das Bauen des Holzkindergartens eingespart hat, einen normalen Neubau 8 - 9 Jahre beheizen und mit warmem Wasser
versorgen.
Trotzdem müssen in Bezug auf das Ergebnis Vorbehalte gemacht werden. Der Kindergarten
besitzt nicht in allen Belangen die perfekten Eigenschaften für einen Vergleich. Beispielsweise sind die meisten Häuser in der Schweiz unterkellert. Das Fehlen einer Unterkellerung wird
in diesem Fall klar zu einem Nachteil für den Holzbau. Denn bei beiden Bauweisen wären die
Unterkellerungen ungefähr gleich gross. Folglich müsste das Fundament vernachlässigt werden, um eine bessere Aussage über den Unterschied bei Schweizer Häusern zu machen.
Die Differenz der Grauen Energie würde in diesem Fall nicht nur 425'000 MJ, sondern abgerundet 510'000 MJ betragen.
49
www.suewag.de, Energie-Lexikon-Energieinhalt (siehe auch Anhang Seite 62)
Herr Capaul
51
www.wikipedia.de
50
32
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
8.2. Übertragung der Grauen Energie des Kindergartens auf ein Einfamilienhaus
Der Kindergarten besitzt eine Energiebezugsfläche (EBF) von ungefähr 415 m2, ein Einfamilienhaus weist etwa 200 m2 EBF auf. Die Graue Energie pro m2 EBF umgerechnet, ergäbe
bei einem Einfamilienhaus (mit Unterkellerung) etwa 250'000 MJ Ersparnis, wenn anstelle
des Massiv-Einfamilienhauses aus Backstein und Beton ein Holz-Leichtbau erstellt würde.
Ein Minergie-P-Haus (Haus mit sehr niedrigem Energieverbrauch) mit 200 m2 EBF verbraucht 15 kWh pro m2, also rund 300 l Heizöl pro Jahr. Wenn man annimmt, dass ein Minergie-P-Haus aus Holz proportional dieselben Einsparungen bezüglich der Grauen Energie
bringt wie ein normal gedämmtes Gebäude, so würde die eingesparte Graue Energie einen
viel grösseren und wichtigeren Stellenwert in Bezug auf die Gesamtenergiebilanz einnehmen.
Deshalb wäre es möglich durch die eingesparte Graue Energie das Minergie-P-Haus während
mehr als 20 Jahren mit dem notwendigen Wärmebedarf (Heizung und Warmwasser) zu versorgen.
Diese Erkenntnis stützt sich auch auf meine Berechnungen. Ich konnte nämlich feststellen,
dass die Dämmung, wenn man nicht den energieaufwändigsten Dämmstoff wählt, einen eher
unbedeutenden Anteil an der gesamten Grauen Energie hat. Die primären Baustoffe wie Holz,
Backstein oder Beton fallen energetisch sowieso weit stärker ins Gewicht. Deswegen ist es
sehr empfehlenswert, Häuser so gut wie möglich zu dämmen. Der eher geringe Mehraufwand
an Grauer Energie bei massiverer Dämmung macht sich energetisch gesehen auf die gesamte
Lebensdauer mehr als bezahlt.
33
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
9. CO2-Einsparungen beim Holzbau
9.1. Materieller Substitutionseffekt
Die Energie, welche für die Baustoffe aufgewendet werden muss, kann verschiedenste Energieträger beinhalten. Der Strom beispielsweise wird in Steinkohle-, Braunkohle- oder Atomkraftwerken, aber auch in Wasserkraftwerken, durch Windturbinen oder über Fotovoltaikanlagen gewonnen. Je nach Land setzt sich der Strommix ganz unterschiedlich zusammen. Weil
aber die west- und mitteleuropäischen Staaten in einem Stromverbund zusammengeschlossen
sind, kann nicht genau definiert werden, welche Art Strom jeweils aus der Steckdose bezogen
wird. Deshalb verwendet man meist einen Strommix, welcher die west- und mitteleuropäische
Stromgewinnung (UCTE-Mix) umfasst. Demzufolge beinhaltet der UCTE-Strommix auch
eine bestimmte Mengen an Treibhausgas-Emissionen, nämlich durchschnittlich 0.165 kg
CO2-Äquivalent pro MJ Strom Wenn hingegen nur der schweizerische Strommix mit einem
hohen Anteil an Wasserkraft verwendet würde, wäre der Emissionsfaktor 0.045 kg CO2Äquivalent pro MJ (CH-Verbrauchermix). Den grössten Anteil der Energie in den Baustoffen
stellen jedoch höchstwahrscheinlich fossile Energieträger in Form von Erdöl-Derivaten dar.
Sowohl bei der Förderung der Rohstoffe, als auch bei deren Verarbeitung zum Baustoff und
bei den Transporten wird immer wieder fossile Energie in Form von Erdöl-Derivaten (Erdöl
für Prozessenergie, in Form von Diesel oder Benzin) verwendet. Deshalb scheint mir der
Durchschnittswert von 0.082 kg CO2-Äquivalenten pro MJ (Faktor für Heizöl extra leicht)
vertretbar. Ausserdem liegen Diesel, Benzin und Kerosin ungefähr im selben Rahmen. Da ich
jetzt in etwa weiss, wie gross die CO2-Auswirkungen pro MJ sind, können die CO2Einsparungen durch den Holzbau beim Kindergarten und bei einem durchschnittlichen Einfamilienhaus relativ einfach berechnet werden. 52 53
Bei einer Einsparung von 425’000 MJ Grauer Energie, ergibt sich demzufolge eine Reduktion
der Treibhausgas-Emissionen von rund 35 t CO2-Äquivalenten. Wenn man jetzt bezüglich
einem Einfamilienhaus von einem Substitutionseffekt von 250'000 MJ ausgeht, resultieren
daraus rund 20 t CO2-Äquivalente an Einsparungen.
Um diese Resultate einordnen zu können: 35 t CO2 entsprechen in etwa den CO2-Emissionen,
die ein Kleinwagen (5 l Benzin/ 100 km) bei 4.5-maliger Umrundung der Erde (180'000 km)
erzeugt.54
52
Annex 1: Primärenergie- und Emissionsfaktoren (siehe auch Anhang Seite 61)
Herr Capaul
54
www.myclimate.org, CO2-Rechner
53
34
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
9.2. Weitere CO2-Effekte
Zur Substitution von Baustoffen kommen noch andere Effekte hinzu. Holz speichert CO2
während seiner gesamten Lebensdauer (siehe 3.1). Es sind 917 kg CO2 pro m3. Im ganzen
Kindergarten (Boden, Decke, Aussenwände, Innenwände, Dach) sind ca. 150 m3 Holz verwendet worden. Dadurch wurden ca. 140 t CO2 im Gebäude zwischengespeichert und so für
die Lebensdauer des Gebäudeteils an Lager gelegt. Bei einem Einfamilienhaus mit 200 m2
EBF würden folglich etwa 70 t CO2 gespeichert.
Ausserdem lässt sich Holz, wenn es nicht mehr materiell weiterverwendet wird, energetisch
nutzen. 1 kg Holz besitzt einen Energiegehalt von 14.7 MJ55. Alle 150 m3 Holz ergeben demnach einen Energieinhalt von etwa 1'100'000 MJ. Eine umweltschonende Verbrennung der
hölzernen Bauabfälle ist in Kehrichtverbrennungsanlagen oder Restholzfeuerungen gewährleistet. Abhängig vom Feuchtigkeitsgehalt des Holzes haben solche Anlagen einen Wirkungsgrad von 70 – 80%. Somit können etwa 825'000 MJ Energie zu Wärmezwecken genutzt werden. Die bei der Verbrennung anfallenden CO2-Emissionen sind dermassen gering (0.001
kg/MJ)56, dass sie vernachlässigt werden können. Je nachdem, ob die Wärmeenergie direkt
genutzt werden kann oder ob sie zuerst noch in Strom umgewandelt wird, ergibt sich ein frappanter Unterschied. Bei der Umwandlung von Wärmeenergie zu Strom beträgt der Wirkungsgrad nur etwa 35%, wobei Strom als hochwertiger Energieträger gemäss Minergie-Regel mit
dem Faktor 2 multipliziert werden kann. Die Energie aus der energetischen Nutzung des Bauholzes variiert demnach zwischen ca. 580'000 MJ und 825'000 MJ. 57
Ein willkommener Nebeneffekt der Holzverbrennung liegt in der Energiesubstitution. Diese
beträgt 0.6 t CO2-Äquivalent pro m3 Holz (siehe 3.3 Substitutionseffekt).58 Im Falle einer
vollständigen energetischen Nutzung des Bauholzes (Wärmeenergie) würden zusätzlich
nochmals 90 t CO2-Äquivalenten substituiert.
55
www.suewag.de
Annex 1: Primärenergie- und Emissionsfaktoren
57
Herr Capaul
58
BAFU 2007/39
56
35
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
10. Gesamte Energie- und CO2-Einsparungen beim Kindergarten
Der gesamthafte energetische Effekt berechnet sich aus der eingesparten Grauen Energie
(425'000 MJ) und der Energiegewinnung bei der Holzverbrennung (580'000 - 825'000 MJ).
Die Summe daraus ergibt 1'005'000 – 1'250'000 MJ.
Dies entspricht maximal ungefähr der Grauen Energie des Kindergartens in Massivbauweise.
Mit andern Worten: die eingesparte Energie entspricht der Nutzenergie eines Einfamilienhauses (siehe Kapitel 8.1. Einstufung der Grauen Energie) von 20 - 25 Jahren (28'000 - 35'000 l
Heizöl).
Die möglichen CO2-Reduktionen und –Bindungen des Gebäudes berechnen sich aus der Substitution von Baustoffen (35 t CO2-Äquivalent) und aus der energetischen Substitution (90 t
CO2-Äquivalent). Hinzu kommt noch das über die Lebensdauer des Gebäudes gebundene
CO2 (140 t). Addiert erfolgt daraus ein CO2-Effekt von 265 t CO2-Äquivalent über die Lebensdauer des Gebäudes.
Dies entspricht den Heizungsemissionen von 100'000 l Heizöl (EL)59 oder den CO2Emissionen eines Offroaders (14 l pro 100 km) beim Zurücklegen einer Strecke von rund
600'000 km (ca. 15facher Erdumfang). Zudem würden die Kosten für ein KompensationsPortfolio über 265 t CO2-Äquivalent zwischen Fr. 10'000 – Fr. 30'000 betragen, je nachdem,
ob man das Geld nur in Entwicklungs- und Schwellenländern oder auch noch zu 50% in der
Schweiz für Klimaschutzprojekte einsetzt.60
59
60
BAFU, Energieinhalte und CO2-Emissionsfaktoren von fossilen Energieträgern
www.myclimate.org, CO2-Rechner
36
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
11. Das Potenzial des Holzbaus im Kanton Schaffhausen
11.1. Momentan nutzbares Schnittholz
Im öffentlichen Wald des Kantons Schaffhausen (85% der Waldfläche) wurden im Schnitt der
Jahre 2006-2008 zwischen 70'000 und 75'000 m3 Holz genutzt, wovon gut die Hälfte Stammholz ist. Das für den Holzbau geeignete Nadelholz (Laubholz vorwiegend für Innenausbau)
beträgt im Schnitt der Jahre 2006 - 2008 etwa 32'000 m3 Stammholz.61 Um das tatsächliche
Potenzial des Kantons bezüglich des Holzbaus zu eruieren, muss man den Wald und die Produktion etwas genauer unter die Lupe nehmen.
In Schaffhausen setzt sich das Nadelholz vor allem aus Fichten-, Tannen-, Föhren- und Lärchenholz zusammen. Hiervon wird aber hauptsächlich nur das Fichten-, Tannen- und Lärchenholz als Bauholz verwendet, weswegen geschätzte 6'000 m3 für Föhren abgezogen werden müssen. Weitere rund 20% fallen wegen ungenügender Qualität (z.B. schlechte Äste) und
Verwendungen als Baumeisterholz (z.B. Schalungsholz) weg. Von den restlichen ca. 21'000
m3 Nadelstammholz verbleiben nach der Verarbeitung in der Sägerei und Schreinerei nur
noch etwa 45 - 50% als reines Schnittholz für den Holzbau. Damit ist nur gerade 1/3 des gesamten Nadelstammholzes schlussendlich auch für den Holzbau nutzbar: Also gut 10'000
m3.62
11.2. Langfristig nutzbares Schnittholz63 64
Vergleicht man die Nutzung des Nadelstammholzes mit dem effektiv in den Schaffhauser
Wäldern vorkommenden Nadelholz-Vorrat, so stellt man fest, dass in den letzten zehn Jahren
eine deutliche Übernutzung beim Nadelholz, insbesondere bei der Fichte stattgefunden hat.
Die Gründe dafür sind die zunehmenden Sturmereignisse (z.B. Sturm „Lothar“ 26.12.1999),
die grossen Mengen an Käferholz (Borkenkäfer „Buchdrucker“ befällt nur die Fichte) bedingt
durch die trockenen Sommer (z.B. 2003) sowie die fehlende Nachfrage und die schlechten
Preise für Laubholz, insbesondere der Hauptbaumart Buche.
Im Schaffhauser Wald stehen heute rund 130 m3/ha Fichten und Tannen. Auf der gesamten
Waldfläche von 12’500 ha entspricht dies einem Vorrat von 1'625'000 m3. Nehmen wir eine
durchschnittliche Umtriebszeit (Alter der Nutzung) von 120 Jahren an, so ergibt dies eine
nachhaltige jährliche Nutzungsmenge von rund 13'500 m3 Fichten und Tannen. Der Stamm61
Kantonsforstamt Schaffhauen, Jahresbericht 2008
Herr Alexander Vögeli, Sägerei- und Zimmereibetrieb Gächlingen
63
Kantonsforstamt Schaffhauen, Kantonales Waldinventar 1997
64
Herr Bruno Schmid, Kantonsforstamt
62
37
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
holzanteil bei Fichten und Tannen liegt heute zwischen 40 und 60%. Mit 50% gerechnet ergibt sich daraus eine Menge von gerundet 7000 m3 Fichten- und Tannenstammholz. Für den
Holzhausbau nutzbar sind rund 40%, also jährlich ca. 3000 m3 Schnittholz.
Es ist klar, dass es sich hierbei um ein vereinfachtes Modell handelt. Falls die Nutzung des
Nadelholzes, namentlich der Fichte, in den nächsten Jahren und Jahrzehnten weiterhin hoch
bleibt, steht längerfristig immer weniger Nadelholz aus dem Kanton Schaffhausen zur Verfügung. In diesem Fall könnte dieses Nadelholz aus Gebieten, wo es heimisch ist (z.B. Voralpen
und Alpen), zugeführt werden.
12. Potenzial für Holzeinfamilienhäuser im Kanton Schaffhausen
In den Jahren 2000 - 2008 wurden im ganzen Kanton Schaffhausen durchschnittlich an die
100 neue Einfamilienhäuser pro Jahr gebaut. Die meisten davon hatten 5 oder mehr Zimmer
und etwa einer mittleren Wohnfläche von rund 200 m2 EBF.65 Da im Kindergarten ca. 135 m3
Schnittholz verwendet wurden, wäre es plausibel, dass für ein Einfamilienhaus mit 200 m2 in
Steko-Bauweise (Holzrahmenbau braucht weniger) 65 m3 Schnittholz eingesetzt werden
müssten. Angenommen alles Holz aus dem Schaffhauserwald würde auch im Kanton Schaffhausen genutzt, könnte man mit der aktuellen Holznutzung jährlich über 150 StekoEinfamilienhäuser bauen. Bei nachhaltiger Nutzung des Waldes könnten rund 45 StekoHolzhäuser pro Jahr entstehen. Potential ist im Kanton Schaffhausen also durchaus vorhanden.
Ein normales Holzhaus bleibt zwischen 50 und 80 Jahren bestehen. Also würden bei einem
konstanten Neubauanteil des Holzbaus von 45% über längere Zeit ein Holzgebäudepark von
2’925 Einfamilienhäusern (65 Jahre * 45 Häuser pro Jahr) entstehen. In diesem Gebäudepark
würden dann geschätzte 210’000 m3 Holz (2'925 * 150 m3 * 200m2/415m2) und somit auch
rund 195’000 t CO2 gespeichert. Ausserdem ergäbe sich ein materieller Substitutionseffekt
von jährlich 900 t CO2-Äquivalenten (20t * 45) und nach 50 – 80 Jahren ein energetischer
Substitutionseffekt von schätzungsweise 1950 t CO2-Äquivalent (90t CO2 * 45 *
200m2/415m2). Betrachtet man nur den Holzbau, so ergibt sich eine Einsparung über 65 Jahre
von rund 270'000 t CO2. Dies entspricht 2 - 3% der jährlichen Emissionen aller Schweizer
Haushalte (ca. 1/5 der gesamten CO2-Emissionen der Schweiz). 66 Für einen kleinen Kanton
wie Schaffhausen ist das ein ziemlich beeindruckender Wert.
65
66
BFS, Bundesamt für Statistik
BAFU, Aufteilung der Treibhausgas-Emissionen gemäss Kyoto-Protokoll nach Verursacher
38
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
13. Fördermassnahmen für den Holzbau
Die CO2-Emissionen im Gebäudebereich betragen beinahe 30% der gesamten CO2Emissionen der Schweiz (siehe Abb. 10). Um diesen grossen CO2-Ausstoss zu senken, ist es
essentiell, alte Gebäude zu sanieren und bei Neubauten die Gesamtenergie mit erneuerbaren
Energien, besserer Dämmung und geeigneten Baustoffen zu reduzieren. Da die Nutzungsenergie laufend vermindert wird, kommt der Energie für die Materialherstellung ein immer
grösserer Stellenwert zu. Im Durchschnitt beträgt die Nutzungsenergie normalerweise 72%
und die Materialherstellungsenergie 22% der Gesamtenergie.67 Bei Minergie-P-Gebäuden
sinkt die Nutzungsenergie unter 50%.68 Also ist gerade Holz mit seinen Eigenschaften für
Gebäude mit geringem Energieverbrauch besonders prädestiniert. Holzhäuser brauchen weniger Graue Energie beim Bau und speichern erst noch über längere Zeit CO2. Deswegen sind
aus energetischer und klimapolitischer Sicht Holzhäuser mit geringem Energieverbrauch (z.B.
Minergie-P-Standard) die Zukunft.
Abbildung 12: Verursacher der Treibhausgasemissionen auf Schweizer Territorium
(BAFU 2009, www.bafu.ch)
67
68
CEI-Bois
Herr Capaul
39
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Leider sind die Fördermassnahmen für den Holzbau seitens der öffentlichen Hand momentan
noch beinahe inexistent. Obwohl mit Holzbau (Kaskadennutzung) mehr CO2 eingespart werden könnte, wird im Vergleich dazu Holz als Energieträger (Heizungen und Kraftwerke) enorm gefördert.
69
Dies kann zu einem unfairen Wettbewerb zwischen der materiellen und
energetischen Nutzung von Holz führen. Es ist vollkommen nachvollziehbar, dass Rest- und
Altholz energetisch verwertet werden, jedoch sollte man Holz immer mit einem möglichst
hohen Wertschöpfungsgrad nutzen, das heisst zuerst stofflich, und erst wenn Recycling keinen Sinn mehr macht, energetisch.
Dementsprechend ist auch der Holzbauanteil (Neubauten) in der Schweiz mit 15% ziemlich
niedrig.70 In Schaffhausen dürfte der Anteil sogar noch tiefer liegen.71Im Vergleich zu Österreich mit über 30% oder Nordamerika mit sogar 90% ist dies doch ein sehr geringer Wert.72
Nun liegt es an der öffentlichen Hand und an der Wirtschaft, den Holzbau zu fördern und damit etwas gegen den Klimawandel und die Energieverknappung zu unternehmen.
Folgende Vorgehensweisen wären denkbar:
•
Möglichst viele öffentliche Bauten aus Holz erstellen und dadurch auch eine Vorbildfunktion einnehmen. Das Motto lautet: „Selbst Gutes tun und darüber sprechen.“ Ein
schönes Beispiel sind die 6 Kindergärten der Stadt Schaffhausen.
•
Die Bevölkerung für die Klima- und Energieproblematik sensibilisieren und in diesem
Rahmen speziell auf die Vorzüge des Holzbaus hinweisen, beispielsweise mit Werbekampagnen (Marketing).
•
Anreize schaffen mit Subventionen und günstigen Kreditkonditionen, wie es im Falle
der Minergie-Gebäude und erneuerbaren Energien bereits getan wird.73 Je nach Menge
des verwendeten Holzes oder des eingesparten und gespeicherten CO2 könnten Richtlinien für Holzhäuser festgelegt werden.
69
Herr Bächtold
Lignum, Pressemitteilung: „Lignum fordert 50% Holz bei Bauten der öffentlichen Hand“
71
Herr Capaul
72
CEI-Bois
73
Förderprogramm Energie 2009, Kanton Schaffhausen
70
40
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
14. Meine Vision im „kleinen Paradies“ (Kanton Schaffhausen)
Schaffhausen hat ehrgeizige „Visionen im kleinen Paradies“. Unter anderem werden auch
Ziele angesprochen, welche im Zusammenhang mit dem Holzbau stehen:
Energieeffizienz und erneuerbare Energie:
Förderung von energieeffizienten Bauten und erneuerbaren Energien.
Holzbauten sind energieeffizient. Sie brauchen deutlich weniger Graue Energie als konventionelle Bauten und zeichnen sich überdies durch einen niedrigeren Energieverbrauch aus.
Waldreichtum nutzen:
Nationale Vorbildstellung bei der Nutzung der Ressource Holz.74
Eine nationale Vorbildstellung bei der Nutzung der Ressource Holz wäre dann gegeben, wenn
man wie in Kapitel 2. und 4. beschrieben handeln würde. Mit dieser Vorgehensweise würde
Energie eingespart und die Kohlenstoffbilanz langfristig verbessert. Zusätzlich könnte verbautes Holz schon ab der zweiten Verpflichtungsperiode des Kyoto-Protokolls (ab 2012), als
CO2-Senke angerechnet werden.
Meine Vision für das kleine Paradies:
Der waldreiche Kanton Schaffhausen übernimmt eine landesweite Vorreiterrolle in der
Förderung von nachhaltigem und klimafreundlichem Holzbau!
74
Newsletter, Wirtschaftsförderung Kanton Schaffhausen, März 2009
41
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Zusammenfassung
Der Klimawandel ist eine der grössten Herausforderungen und Bedrohungen unserer Zeit. Er
wird verursacht durch die Treibhausgasemissionen des Menschen. Ohne eine umgehende
Trendwende verbunden mit einer starken Reduktion der Treibhausgas- und insbesondere
CO2-Emissionen, wird ein weltweiter Temperaturanstieg von 4°C oder mehr prognostiziert.
Deswegen gilt es möglichst schnell die Treibhausgasemissionen drastisch zu senken.
Eine noch eher unbeachtete Möglichkeit zur Reduktion der CO2-Emissionen stellt der Holzbau dar. Einigen Menschen mag bekannt sein, dass Holz CO2 (900 kg CO2 pro m3) bindet und
fossile Energieträger durch Holz ersetzt werden können. Doch nur die wenigsten wissen um
die bemerkenswerte Wirkung des Holzbaus auf die CO2-Bilanz. Mit einer Steigerung der
Holzanwendung im Bauwesen liessen sich 12% der Schweizer Treibhausgasemissionen vermeiden. Dieses eindrückliche Resultat kommt vor allem durch die optimierte Waldnutzung
für den Holzbau zustande, denn mit Holzbau bindet man nicht nur CO2 im Gebäudepark, sondern substituiert auch energieaufwändiger Baustoffe.
Meine Berechnungen am Beispiel eines Kindergartens haben bewiesen, dass sich grosse
Mengen an Energie und CO2 durch einen Holzbau anstelle eines konventionellen Baus einsparen lassen. Es wurden 425'000 MJ Graue Energie (rund die Hälfte der Grauen Energie des
Holzbaus) und folglich auch 35 t CO2 eingespart.
Betrachtet man nun das Potenzial des Bauens mit Holz im Kanton Schaffhausen lässt sich
Bemerkenswertes feststellen. Mit der aktuellen jährlichen Holznutzung in den Wäldern des
Kantons Schaffhausen liessen sich ungefähr 150 Holzeinfamilienhäuser bauen. Längerfristig
bzw. nachhaltig liessen sich etwa 45 von 100 Einfamilienhäuser-Neubauten pro Jahr mit Holz
errichten. Über 65 Jahre (ca. durchschnittliche Lebensdauer eines Holzhauses) gerechnet,
würden somit 270'000 t CO2 materiell substituiert und im Gebäudepark gebunden. Dies entspricht 2 - 3% der jährlichen Emissionen aller Schweizer Haushalte, welches für einen kleinen
Kanton wie Schaffhausen ein beeindruckender Wert ist.
Leider wird der Holzbau von öffentlicher Hand noch viel zu wenigen gefördert. Dies muss
geändert werden!
Meine Vision:
Der waldreiche Kanton Schaffhausen übernimmt eine landesweite Vorreiterrolle in der
Förderung von nachhaltigem und klimafreundlichem Holzbau!
42
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Danksagung
Nach über einem halben Jahr und unzähligen Stunden Arbeit, bin ich mit meiner Maturaarbeit
zu einem Ende gekommen. Ganz herzlich möchte ich mich bei folgenden Personen für die
kompetente und engagierte Unterstützung bedanken:
•
Frau Anna Jablonkay, meiner Betreuerin, die mich auf meinem Weg begleitet und
immer wieder motiviert hat.
•
Herrn Urs Capaul, Stadtökologe, der mir mit seinem grossen Fachwissen und seiner
Erfahrung eine sehr grosse Hilfe war.
•
Herrn Ernst Reich und Herrn Andres Bächtold vom Architekturbüro „Reich und Bächtold“, welche mir die Pläne für den Kindergarten zur Verfügung gestellt haben und in
bautechnischen Fragen jederzeit zur Verfügung standen.
•
Herrn Alexander Vögeli, Holzbau Gächlingen, der mir für ein Interview zur Verfügung gestanden hat.
Ausserdem möchte ich mich bei Beat Wanner, meinem Götti, Nicolas Gschwind, meinem
Trompetenlehrer, Erwin Wanner, meinem Grossvater, und meinen Eltern, Bruno und Monika
Schmid, für ihre Anregungen, konstruktive Kritik und vor allem für die grosse Unterstützung
bedanken.
43
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Anhang
Inhaltverzeichnis Anhang
Bibliographie
45
Fachkundige
47
Abbildungsverzeichnis
48
Berechnungsunterlagen
50
Kindergarten in Leichtbauweise
50
Kindergarten in Massivbauweise
51
U-Wert-Berechnung
52
Checkliste für FSC-Zertifizierung Doppelkindergarten
54
Pläne Kindergarten, Grundrisse und Schnitte
Titelblatt (Ausschnitt)
56
Grundriss Erdgeschoss
57
Grundriss Obergeschoss
58
Querschnitt A-A
59
Querschnitt B-B, C-C
60
Primärenergie- und Emissionsfaktoren
61
Umrechnungsfaktoren (Energie-Lexikon)
62
Berechnungen Graue Energie
Graue Energie Leichtbauweise
63
Analyse Leichtbauweise
69
Graue Energie Massivbauweise
77
Analyse Massivbauweise
83
44
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Bibliographie
Literatur- und Internetquellen:
Annex 1: Primärenergie- und Emissionsfaktoren (Zur Verfügung gestellt von Herrn Capaul)
BAFU, Aufteilung der Treibhausgas-Emissionen gemäss Kyoto-Protokoll nach Verursacher
BAFU, BAFU 2007/39, „CO2-Effekte der Schweizer Wald- und Holzwirtschaft: Szenarien
zukünftiger Beiträge zum Klimaschutz“, Bern 2007
BAFU, Bundesamt für Umwelt, Energieinhalte und CO2-Emissionsfaktoren von fossilen Energieträgern
BAFU, Bundesamt für Umwelt, www. bafu.ch, 22.7.2009
BFS, Bundesamt für Statistik, Information zu Neubauten im Kanton Schaffhausen
Büro für Umweltchemie, „Graue Energie von Baustoffen“, 2. Auflage November 1998
CEI-Bois, „Dem Klimawandel mit Holz entgegnen“, August 2007
Checkliste für FSC-Projektzertifizierung 4, Neubau Doppelkindergarten „Hauental“,
8200 Schaffhausen
FSC Schweiz, www.fsc-schweiz.ch
Förderprogramm Energie 2009: Fördersätze und Bedingungen, Kanton Schaffhausen
Kantonsforstamt Schaffhausen: Jahresberichte öffentlicher Wald, 2006 - 2008
Kantonsforstamt Schaffhausen: Kantonales Waldinventar Schaffhausen (1997)
45
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Lignum, www.pro-lignum.it, 28.9.09
Lignum, CO2-Kreislauf
Lignum, Pressemitteilung: „Lignum fordert 50% Holz bei Bauten der öffentlichen Hand“
Zürich, 18. März 2008
My Climate, www.myclimate.org
Newsletter, Wirtschaftsförderung Kanton Schaffhausen, März 2009
Schweizerische Zeitschrift für Forstwesen, 9/2008, „Wald und Holz in der Treibhausbilanz“
sh.ch, Medieninformation vom 17.März 2009 zum Thema „Beitrag des Waldes zum Klimaschutz und zur Energiepolitik“
Süwag, www.suewag.de, Energie-Lexikon-Energieinhalt (Zur Verfügung gestellt von Herrn
Capaul)
Umwelt 3/2008: Herausforderung Klimawandel: Höchste Zeit für eine Trendwende
waldwissen.net, Information für die Forstpraxis, „Kyoto: Wald darf mitmachen, Holz nicht“
(Online –Version, Stand vom 29.07.08), Autor: Christoph Schulz
wikipedia.de, Wikipedia, die freie Enzyklopädie, URL:
http://de.wikipedia.org/
WSL, www.wsl.ch, „C-Vorrat im Schweizer Wald“
46
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Fachkundige:
Bächtold Andres, Reich und Bächtold Architekten SWB, Interview vom 23. Juni 2009
Capaul Urs, Stadtökologe Schaffhausen, Interview vom 6. Juli 2009 und Besprechungen
Reich Ernst, Reich und Bächtold Architekten SWB, Besprechungen
Schmid Bruno, Kreisforstmeister, Kantonsforstamt Schaffhausen
Vögeli Alexander, Sägerei- und Zimmereibetrieb, Gächlingen
47
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Abbildungsverzeichnis:
Abbildung 1: Treibhauseffekt
BAFU Bundesamt für Umwelt 2009, URL:
http://www.bafu.admin.ch/klima/00469/00471/00473/index.html?lang=de&image=NHzLpZa
g7t,lnJ6IzdeIp96km56Vl2lqn5lOqdayXbGH7Iuq2Z6gpJCFeXu2w2ym4Q-(Zugriff: 29.10.09)
Abbildung 2: Entwicklung der CO2-Konzentration in der Atmosphäre
BAFU Bundesamt für Umwelt 2009, URL:
http://www.bafu.admin.ch/php/modules/mediamanager/sendobject.php?lang=de&image=NHz
LpZag7t,lnJ6IzdeIp96km56Vl2lqn5VOqdayXbGH7IuqtJ_o
(Zugriff: 29.10.09)
Abbildung 3: Entwicklung der durchschnittlichen Sommertemperatur in Zürich
BAFU Bundesamt für Umwelt 2009, URL:
http://www.bafu.admin.ch/php/modules/mediamanager/sendobject.php?lang=de&image=NHz
LpZag7t,lnJ6IzdeIp96km56Vl2lqn51OqdayXbGH7IuqtJ_o
(Zugriff: 29.10.09)
Abbildung 4: Entwicklung der Sommerniederschläge in Zürich
BAFU Bundesamt für Umwelt 2009, URL:
http://www.bafu.admin.ch/php/modules/mediamanager/sendobject.php?lang=de&image=NHz
LpZag7t,lnJ6IzdeIp96km56Vl2lrlpVOqdayXbGH7IuqtJ_o
(Zugriff: 29.10.09)
Abbildung 5: Szenarien für globale Durchschnittstemperatur
BAFU Bundesamt für Umwelt 2009, URL:
http://www.bafu.admin.ch/php/modules/mediamanager/sendobject.php?lang=de&image=NHz
LpZag7t,lnJ6IzdeIp96km56Vl2lqnp1OqdayXbGH7IuqtJ_o
(Zugriff: 29.10.09)
48
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Abbildung 6: Treibhausgasemissionen der Schweiz
BAFU Bundesamt für Umwelt 2009, URL:
http://www.bafu.admin.ch/klima/00469/00471/00476/index.html?lang=de&image=NHzLpZa
g7t,lnJ6IzdeIp96km56VlWVvl51OqdayXbGH7Iuqz56cn56OwQ-(Zugriff: 29.10.09)
Abbildung 7: Kohlenstoffflüsse und –speicher
www.waldwissen.net, 2009, URL:
http://www.waldwissen.net/themen/umwelt_landschaft/co2_klimaschutz/fva_kohlenstoffkreis
lauf1
(Zugriff 23.10.09)
Abbildung 8: CO2 Emissionen verschiedner Energieträger pro kWh
Lignum 2009, URL:
http://www.pro-lignum.it/img/user/27v154d156imgsR4gI2.jpg
(Zugriff 28.9.09)
Abbildung 9: Farbiges Temperaturprofil eines Boden-Wand-Details aus Holz
CEI-Bois, „Dem Klimawandel mit Holz entgegnen“, August 2007
Abbildung 12: Verursacher der Treibhausgasemissionen
BAFU Bundesamt für Umwelt 2009, URL:
http://www.bafu.admin.ch/klima/00493/index.html?lang=de&image=NHzLpZag7t,lnJ6IzdeIp
96km56Vl2xxnplOqdayXbGH7Iuqz56gnZ6OwQ-(Zugriff 21.11.09)
49
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Berechnungsunterlagen
50
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
51
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
52
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
53
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
54
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
55
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
56
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Grundriss Erdgeschoss
57
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Grundriss Obergeschoss
58
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
59
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
60
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
61
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
62
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ)
Graue Energie (MJ/kg)
Graue Energie (MJ/m2)
500
2.1 1050
61687.5
500
3.1 1550
3255
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)
Fläche in m2
Länge/Höhe in m
Breite in m
Stärke in m
Graue Energie Leichtbauweise
1. Holz
1.1 Schnittholz
1.1.1 Brettholz tech. getr. (S.51)
Aussenwände / tragende Innenwände:
Steko-Module
38.7
Stabilisierungslatten
1.3
Lattung aussen
6.58
Schalung rot
3.72
Schalung roh
3.6
Nichttragende Innenwände:
Kronstruktionslatten
0.5
Dachelemente:
2.5
Lattung Dach
0.4
Stirn-, Ortbretter
Bedachung:
Eternittlattung
1.45
Total Brettholz:
58.75
1.1.2. Kantholz tech. getr. (S.51)
Bodenelemente:
Konstruktionsholz
0.1
63
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ)
Graue Energie (MJ/kg)
Graue Energie (MJ/m2)
500
7.4 3700
52688
500
7.2 3600
177588
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)
Fläche in m2
Länge/Höhe in m
Breite in m
Stärke in m
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Aussenwände / tragende Innenwände:
Konstruktionsholz
0.5
Dachelemente:
Konstruktionsholz
1.5
Total Kantholz:
2.1
1.2 Dreischichtplatten mit Isocyanat
(S.51)
Nichttragende Innenwände:
Beplankung
0.6
Schachtverkleidung
0.3
Deckenelemente:
Beplankung unten
2.27
Beplankung oben
2.27
Dachelemente:
Beplankung unten
7.9
Vordach Untersicht
0.9
Total Dreischichtplatten:
14.24
1.3 Brettschichtholz (S.51)
Bodenelemente:
Brettschichtholz
18.5
Aussenwände / tragende Innenwände:
Brettschichtholz
3.5
64
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ)
Graue Energie (MJ/kg)
Graue Energie (MJ/m2)
550
9.2 5060
63250
225
15 3465
41580
3.2
23584
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)
Fläche in m2
Länge/Höhe in m
Breite in m
Stärke in m
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Deckenelemente:
Brettschichtholz
3.53
Dachelemente:
Brettschichtholz
23.8
Total Brettschichtholz:
49.33
1.4 Spanplatte mit Isocyanat (S.51)
Bodenelemente:
Beplankung unten
5.625
Beplankung oben
6.875
Total Spanplatten:
12.5
1.5 Weichfaserplatten einschichtig (S.51)
Dachelemente:
Beplankung oben
9.3
Akustikelemente
2.7
Total Weichaserplatten:
12
1.6 Zellulosefaserdämmung (CH,S.56)
55
Bodenelemente:
50
Dämmung
Aussenwände / tragende Innenwände:
Dämmung
24
65
176
Graue Energie (MJ)
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ/kg)
Graue Energie (MJ/m2)
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)
Fläche in m2
Länge/Höhe in m
Breite in m
Stärke in m
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Dachelemente:
Dämmung
60
Total Zellulosefaserdämmung:
134
2. Krafpapier mit Bitumen (ca. Windpapier,
S.58)
9
Gibelwände
2538.07
100
Längswand
25.84
6
155
Längswand Traufe
24.52
3.4
83.37
Fenster
56.4
Total Karftpapier:
282
3. Steinwolle (S.56)
70
16 1099
43786.2
Galerieboden:
Zwischenboden
0.07
2.77
25.07
4.861
Zwischenboden Auskragung
0.07
3.33
4.89
1.14
Total Zwischenboden
6.001
Aussenwände:
Gibelwände
0.12
100
12
Längswand
0.12
25.84
6
18.6
Längswand Traufe
0.12
24.52
3.4
10
Fenster
0.12
56.4 6.768
Total Aussenwände
33.84
Total Steinwolle
39.84
4. Linoleum (Bodenbelag, S.64)
0.004
80
66
28008.7
Grundplatte
11.45
23.75 271.9
Zwischenboden
2.77
25.07 69.44
Grundplatte Auskragung
0.55
3.17 1.744
Zwischenboden Auskragung
3.33
4.89 16.28
Innenwand Grundriss
0.155
60
Total Bodenbelag:
5. Fliessmörtel anhyd. (schwimmend,S.61)
Graue Energie (MJ)
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ/kg)
Graue Energie (MJ/m2)
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)
Fläche in m2
Länge/Höhe in m
Breite in m
Stärke in m
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
9.3
350.1
0.03
Grundplatte
140
11.45
23.75 271.9
Zwischenboden
2.77
25.07 69.44
Grundplatte Auskragung
0.55
3.17 1.744
Zwischenboden Auskragung
3.33
4.89 16.28
Innenwand Grundriss
0.155
Total Unterlagsboden:
60
49015.2
9.3
350.1
9. Faserzement (Wellplatte,S.49)
###
Dach Galerie:
Eternit Dachwellplatten
0.008
Fenster
0.008
129.6 1.037
3.75
Total Dach Galerie:
0.03
1.007
Dach Kindergarten:
Eternit Dachwellplatten
0.008
232.6
1.86
Eternit Substratträgerplatten
0.008
232.6
1.86
Total Dach Kindergarten:
3.721
67
6.1 ####
51909
Graue Energie (MJ)
Graue Energie (MJ/kg)
Graue Energie (MJ/m2)
Dichte (kg/m3)
Graue Energie (MJ/m3)
Total Faserzement:
Kubaturen (Volumen in m3)
Fläche in m2
Länge/Höhe in m
Breite in m
Stärke in m
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
1.1 2668
153654
4.728
7. Stahlbeton (0.8 Vol.-% Stahl, S.39, )
###
Fundament:
Betonpfeile (oberer Teil)
Betonpfeiler (unterer Teil)
0.15
12.22 /
1 24.52
0.8
12.22 /
0.4 24.52
Total Beton:
57.6
10. Fensterrahmen Holz/Alu mit Fl., gross (S.68)
Wandfenster
56.4
Dachfenster
3.75
Total Fenster:
1200
72180
450
27067.5
60.15
11. Fensterscheiben: Isoierverglasung mit Fl.
(S. 70)
Wandfenster
56.4
Dachfenster
3.75
Total Fenster:
60.15
Total graue Energie:
851791
68
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Graue Energie (MJ/kg)
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ)
3.1
1550
155
500
7.4
3700
16798
500
7.2
3600
79308
550
9.2
5060
63250
Graue Energie (MJ/m2)
500
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2)
Analyse Leichtbauweise
Graue Energie Boden und Decke
1.1.2. Kantholz tech. getr. (S.51)
Bodenelemente:
Konstruktionsholz
0.1
1.2 Dreischichtplatten mit Isocyanat (S.51)
Deckenelemente:
Beplankung unten
2.27
Beplankung oben
2.27
Total Dreischichtplatten:
4.54
1.3 Brettschichtholz (S.51)
Bodenelemente:
Brettschichtholz
18.5
Deckenelemente:
Brettschichtholz
Total Brettschichtholz:
3.53
22.03
1.4 Spanplatte mit Isocyanat (S.51)
69
Graue Energie (MJ/kg)
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ)
3.2
176
8800
70
15.7
1099
6595.024268
Graue Energie (MJ/m2)
55
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2)
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Bodenelemente:
Beplankung unten
5.625
Beplankung oben
6.875
Total Spanplatten:
12.5
1.6 Zellulosefaserdämmung (CH,S.56)
Bodenelemente:
Dämmung
50
3. Steinwolle (S.56)
Galerieboden:
Zwischenboden
4.861073
Zwischenboden Auskragung
1.139859
Total Zwischenboden
6.000932
4. Linoleum (Bodenbelag, S.64)
Grundplatte
Zwischenboden
Grundplatte Auskragung
Zwischenboden Auskragung
Innenwand Grundriss
Total Bodenbelag:
80
28008.688
140
49015.204
271.9375
69.4439
1.7435
16.2837
9.3
350.1086
5. Fliessmörtel anhyd. (schwimmend,S.61)
70
Grundplatte
Zwischenboden
Grundplatte Auskragung
Zwischenboden Auskragung
Innenwand Grundriss
Total Unterlagsboden:
Graue Energie (MJ)
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ/kg)
Graue Energie (MJ/m2)
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2)
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
271.9375
69.4439
1.7435
16.2837
9.3
350.1086
Total graue Energie Boden und Decke
251929.9163
Graue Energie Wände
1.1 Schnittholz
1.1.1 Brettholz tech. getr. (S.51)
500
Aussenwände / tragende Innenwände:
Steko-Module
Stabilisierungslatten
38.7
1.3
Lattung aussen
6.58
Schalung rot
3.72
Schalung roh
3.6
Nichttragende Innenwände:
Kronstruktionslatten
0.5
71
2.1
1050
57120
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ)
500
3.1
1550
775
500
7.4
3700
3330
500
7.2
3600
12600
55
3.2
176
4224
Graue Energie (MJ/m2)
Graue Energie (MJ/kg)
Total Brettholz:
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2)
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
54.4
1.1.2. Kantholz tech. getr. (S.51)
Aussenwände / tragende Innenwände:
Konstruktionsholz
0.5
1.2 Dreischichtplatten mit Isocyanat (S.51)
Nichttragende Innenwände:
Beplankung
0.6
Schachtverkleidung
0.3
Total Dreischichtplatten:
0.9
1.3 Brettschichtholz (S.51)
Aussenwände / tragende Innenwände:
Brettschichtholz
3.5
1.6 Zellulosefaserdämmung (CH,S.56)
Aussenwände / tragende Innenwände:
Dämmung
24
2. Krafpapier mit Bitumen (ca. Windpapier,
S.58)
9
Gibelwände
100
Längswand
155.04
72
2538.072
Graue Energie (MJ)
Graue Energie (MJ/m2)
Graue Energie (MJ/m3)
Total Karftpapier:
Graue Energie (MJ/kg)
Längswand Traufe
Fenster
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2)
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
15.7
1099
37191.21504
83.368
56.4
282.008
3. Steinwolle (S.56)
70
Aussenwände:
Gibelwände
12
Längswand
18.6048
Längswand Traufe
Fenster
Total Steinwolle:
10.00416
6.768
33.84096
Total graue Energie Wände:
117778.287
Graue Energie Dach
1. Faserzement (Wellplatte,S.49)
1800
Dach Galerie:
Eternit Dachwellplatten
Fenster
Total Dach Galerie:
1.0368
0.03
1.0068
Dach Kindergarten:
Eternit Dachwellplatten
1.8604
Eternit Substratträgerplatten
1.8604
73
6.1
10980
51909.048
4.7276
500
2.1
1050
4567.5
500
3.1
1550
2325
500
7.4
3700
32560
Graue Energie (MJ/m2)
Graue Energie (MJ)
Total Faserzement:
Graue Energie (MJ/m3)
3.7208
Graue Energie (MJ/kg)
Total Dach Kindergarten:
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2)
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
2. Holz
2.1 Schnittholz
2.1.1 Brettholz tech. getr. (S.51)
Dachelemente:
Lattung Dach
2.5
Stirn-, Ortbretter
0.4
Bedachung:
Eternittlattung
1.45
Total Brettholz:
4.35
2.1.2. Kantholz tech. getr. (S.51)
Dachelemente:
Konstruktionsholz
1.5
Total Kantholz:
1.5
2.2 Dreischichtplatten mit Isocyanat (S.51)
Dachelemente:
Beplankung unten
7.9
Vordach Untersicht
0.9
Total Dreischichtplatten:
8.8
74
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ)
500
7.2
3600
85680
225
15.4
3465
41580
55
3.2
176
10560
Graue Energie (MJ/m2)
Graue Energie (MJ/kg)
2.3 Brettschichtholz (S.51)
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2)
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Dachelemente:
Brettschichtholz
23.8
Total Brettschichtholz:
23.8
2.4 Weichfaserplatten einschichtig (S.51)
Dachelemente:
Beplankung oben
9.3
Akustikelemente
2.7
Total Weichaserplatten:
12
2.5 Zellulosefaserdämmung (CH,S.56)
Dachelemente:
Dämmung
60
Total graue Energie Dach:
229181.548
Graue Energie Fenster
10. Fensterrahmen Holz/Alu mit Fl., gross (S.68)
1200
Wandfenster
56.4
Dachfenster
3.75
Total Fenster:
60.15
75
72180
11. Fensterscheiben: Isoierverglasung mit Fl. (S.
70)
56.4
Dachfenster
3.75
Graue Energie (MJ)
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ/kg)
450
Wandfenster
Total Fenster:
Graue Energie (MJ/m2)
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2)
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
27067.5
60.15
Total graue Energie Fenster:
99247.5
Graue Energie Fundament:
7. Stahlbeton (0.8 Vol.-% Stahl, S.39)
2340
1.14
2667.6
153653.76
Fundament:
Betonpfeile (oberer Teil)
Betonpfeiler (unterer Teil)
Total Beton:
57.6
Total graue Energie Fundament:
153653.76
Übersicht :
Total graue Energie Boden und Decke:
251929.9163
Total graue Energie Wände:
117778.287
Total graue Energie Dach:
229181.548
Total graue Energie Fenster:
99247.5
Total graue Energie Fundament:
153653.76
Total graue Energie:
851791.0113
76
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Zwischenboden
Fundamente
0.22 12.2
24.52
65.919568
0.2 3.54
25.84
18.29472
1
0.3
76
22.8
Wände bei Garderobe
0.18
2.4
7.32
3.16224
Grundplatte Auskragung
0.22 1.32
3.94
1.144176
Zwischenboden Auskragung
0.2 3.64
5.2
3.7856
Fundament unter Trennwand
0.18 0.85
7.32
1.11996
Total Beton:
Graue Energie (MJ/kg)
Graue Energie (MJ/m2)
Graue Energie (MJ)
Grundplatte
Graue Energie (MJ/m3)
1. Stahlbeton (0.8 Vol.-% Stahl, S.39)
2340
1.14 2667.6
310045.182
1050
2.39 2509.5
173539.704
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)
Fläche in m2
Länge/Höhe in m
Breite in m
Stärke in m
Graue Energie Massivbauweise
116.226264
2. Backsteine (Normalstein, S.41)
Aussenwände:
Gibelwände
0.175
100
Längswand
0.175 25.5
5.7
25.4163
Längswand Traufe
0.175 24.2
3.1
13.1068
Fenster
0.175
56.4
Total Aussenwände:
17.5
9.87
46.1531
Innenwände:
0.125
36
4.5
0.125
62
7.75
0.125
33.6
4.2
0.125
68
8.5
0.125
4.4
0.55
77
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ)
Total Innenwände:
Graue Energie (MJ/kg)
2.5
70
15.7
1099
55786.8226
30
102
3060
111935.485
1500
7.5
11250
44504.775
1100
1.94
2134
20221.7413
Graue Energie (MJ/m2)
20
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)
Länge/Höhe in m
0.125
Fläche in m2
Türen
Breite in m
Stärke in m
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
23
Total Backstein:
69.1531
3. Steinwolle (S.56)
Gibelwände
0.18
100
Längswand
0.18 25.8
6
27.9072
Längswand Traufe
0.18 24.5
3.4
15.00624
Fenster
0.18
56.4
Total Dämmung:
18
10.152
50.76144
4. Polyurethan (PUR, S.56)
Grundplatte
0.12 12.2
24.52
35.956128
Grundplatte Auskragung
0.12 1.32
3.94
0.624096
Total Polyurethan:
36.580224
5. Silikatputz (S.47, Aussenwände)
Aussenwände:
Gibelwände
0.015
100
Längswand
0.015 25.5
5.7
2.17854
Längswand Traufe
0.015 24.2
3.1
1.12344
Fenster
0.015
56.4
Total Aussenwände:
1.5
0.846
3.95598
6. Weissputz (Innenwände)
78
0.015
67.2
1.008
0.015
136
2.04
0.015
8.8
0.132
0.015
40
0.6
Breite in m
Graue Energie (MJ)
1.86
Graue Energie (MJ/m3)
124
Graue Energie (MJ/kg)
0.015
Graue Energie (MJ/m2)
1.08
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)
72
Länge/Höhe in m
0.015
Stärke in m
Fläche in m2
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Innenwände:
Türen
Total Innenwände:
5.52
Aussenwände:
Gibelwände
0.015
100
Längswand
0.015 25.5
5.7
2.17854
Längswand Traufe
0.015 24.2
3.1
1.12344
Fenster
0.015
56.4
1.5
0.846
Total Aussenwände:
3.95598
Total Weissputz:
9.47598
6. Linoleum (Bodenbelag, S.64)
0.004
Grundplatte
11.5
23.75
271.9375
Zwischenboden
2.77
25.07
69.4439
Grundplatte Auskragung
0.55
3.17
1.7435
Zwischenboden Auskragung
3.33
4.89
16.2837
Innenwand Grundriss
0.16
60
9.3
Total Bodenbelag:
7. Fliessmörtel anhyd. (schwimmend,S.61)
Grundplatte
80
28008.688
140
49015.204
350.1086
0.03
11.5
23.75 ?
79
271.9375
Grundplatte Auskragung
0.55
3.17
1.7435
Zwischenboden Auskragung
3.33
4.89
16.2837
Innenwand Grundriss
0.16
60
9.3
15.7
1099
3768.5853
1800
6.1
10980
51909.048
Graue Energie (MJ/m2)
70
Dichte (kg/m3)
Graue Energie (MJ)
2.77
Graue Energie (MJ/m3)
Zwischenboden
Graue Energie (MJ/kg)
25.07 ?
Kubaturen (Volumen in m3)
Fläche in m2
Länge/Höhe in m
Breite in m
Stärke in m
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
69.4439
Total Unterlagsboden:
350.1086
8. Trittschalldämmung (Steinwolle)
Galerie:
Zwischenboden
0.04 2.77
25.07
2.777756
Zwischenboden Auskragung
0.04 3.33
4.89
0.651348
Total Trittschalldämmung:
3.429104
9. Faserzement (Wellplatte,S.49)
Dach Galerie:
Eternit Dachwellplatten
0.008
129.6
1.0368
Fenster
0.008
3.75
0.03
Total Dach Galerie:
1.0068
Dach Kindergarten:
Eternit Dachwellplatten
0.008
232.6
1.8604
Eternit Substratträgerplatten
0.008
232.6
1.8604
Total Dach Kindergarten:
3.7208
Total Faserzement:
4.7276
10. Fensterrahmen Alu mit Fl., gross
(S.68)
3700
80
222555
Wandfenster
56.4
Dachfenster
3.75
Total Fenster:
Graue Energie (MJ)
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ/kg)
Graue Energie (MJ/m2)
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)
Fläche in m2
Länge/Höhe in m
Breite in m
Stärke in m
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
60.15
11. Isoierverglasung mit Fl. (S. 70)
450
Wandfenster
56.4
Dachfenster
3.75
Total Fenster:
27067.5
60.15
12. Holz
12.1 Schnittholz
12.1.1 Brettholz tech. getr. (S.51)
500
2.1
1050
4567.5
500
3.1
1550
2325
Dachelemente:
Lattung Dach
2.5
Stirn-, Ortbretter
0.4
Bedachung:
Eternittlattung
1.45
Total Brettholz:
4.35
12.1.2. Kantholz tech. getr. (S.51)
Dachelemente:
Konstruktionsholz
1.5
Total Kantholz:
1.5
81
Graue Energie (MJ/kg)
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ)
7.4
3700
32560
500
7.2
3600
85680
225
15.4
3465
41580
55
3.2
176
10560
Graue Energie (MJ/m2)
500
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)
Fläche in m2
Länge/Höhe in m
Breite in m
Stärke in m
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Dachelemente:
Konstruktionsholz
1.5
Total Kantholz:
1.5
12.2 Dreischichtplatten mit Isocyanat
(S.51)
Dachelemente:
Beplankung unten
7.9
Vordach Untersicht
0.9
Total Dreischichtplatten:
8.8
12.3 Brettschichtholz (S.51)
Dachelemente:
Brettschichtholz
23.8
Total Brettschichtholz:
23.8
12.4 Weichfaserplatten einschichtig (S.51)
Dachelemente:
Beplankung oben
9.3
Akustikelemente
2.7
Total Weichaserplatten:
12
12.5 Zellulosefaserdämmung (CH,S.56)
Dachelemente:
Dämmung
60
Total graue Energie:
1275630
82
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Graue Energie (MJ/kg)
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ)
1.14
2667.6
237800.7051
30
102
3060
111935.4854
Graue Energie (MJ/m2)
2340
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2)
Analyse Massivbauweise
Graue Energie Boden und Decke
1. Stahlbeton (0.8 Vol.-% Stahl, S.39)
Grundplatte
65.919568
Zwischenboden
18.29472
Grundplatte Auskragung
1.144176
Zwischenboden Auskragung
Total Stahlbeton:
3.7856
89.144064
2. Polyurethan (PUR, S.56)
Grundplatte
Grundplatte Auskragung
Total Polyurethan:
35.956128
0.624096
36.580224
3. Linoleum (Bodenbelag, S.64)
Grundplatte
Zwischenboden
Grundplatte Auskragung
Zwischenboden Auskragung
Innenwand Grundriss
Total Bodenbelag:
80
28008.688
140
49015.204
271.9375
69.4439
1.7435
16.2837
9.3
350.1086
4. Fliessmörtel anhyd. (schwimmend,S.61)
83
Zwischenboden Auskragung
Innenwand Grundriss
Total Unterlagsboden:
Graue Energie (MJ/m2)
Graue Energie (MJ)
Grundplatte Auskragung
Graue Energie (MJ/m3)
Zwischenboden
Graue Energie (MJ/kg)
Grundplatte
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2)
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
15.7
1099
3768.585296
271.9375
69.4439
1.7435
16.2837
9.3
350.1086
5. Trittschalldämmung (Steinwolle)
70
Zwischenboden
2.777756
Zwischenboden Auskragung
0.651348
Total Trittschalldämmung:
3.429104
Total graue Energie Boden und Decke:
430528.6679
Graue Energie Wände
1. Stahlbeton (0.8 Vol.-% Stahl, S.39)
Wände bei Garderobe
2340
1.14
2667.6
8435.591424
1050
2.39
2509.5
173539.7045
3.16224
2. Backsteine (Normalstein, S.41)
Aussenwände:
Gibelwände
17.5
Längswand
25.4163
Längswand Traufe
13.1068
Fenster
9.87
84
Graue Energie (MJ)
15.7
1099
55786.82256
1500
7.5
11250
44504.775
Graue Energie (MJ/m2)
70
Dichte (kg/m3)
Graue Energie (MJ/m3)
Total Aussenwände:
Graue Energie (MJ/kg)
Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2)
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
46.1531
Innenwände:
4.5
7.75
4.2
8.5
0.55
Türen
Total Innenwände:
Total Backstein:
2.5
23
69.1531
3. Steinwolle (S.56)
Gibelwände
Längswand
Längswand Traufe
Fenster
Total Dämmung
18
27.9072
15.00624
10.152
50.76144
4. Silikatputz (S.47, Aussenwände)
Aussenwände:
Gibelwände
1.5
Längswand
2.17854
Längswand Traufe
1.12344
Fenster
0.846
85
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ)
Graue Energie (MJ/m2)
Graue Energie (MJ/kg)
Total Aussenwände:
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2)
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
1.94
2134
20221.74132
3.95598
5. Weissputz (Innenwände)
1100
Innenwände:
1.08
1.86
1.008
2.04
0.132
Türen
Total Innenwände:
0.6
5.52
Aussenwände:
Gibelwände
1.5
Längswand
2.17854
Längswand Traufe
1.12344
Fenster
0.846
Total Aussenwände
3.95598
Total Weissputz
9.47598
Total graue Energie Wände:
302488.6348
Graue Energie Dach
1. Faserzement (Wellplatte,S.49)
1800
Dach Galerie:
86
6.1
10980
51909.048
500
2.1
1050
4567.5
500
3.1
1550
2325
Graue Energie (MJ/m2)
Graue Energie (MJ)
Total Dach Galerie:
Graue Energie (MJ/m3)
Fenster
Graue Energie (MJ/kg)
Eternit Dachwellplatten
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2)
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
1.0368
0.03
1.0068
Dach Kindergarten:
Eternit Dachwellplatten
1.8604
Eternit Substratträgerplatten
1.8604
Total Dach Kindergarten:
3.7208
Total Faserzement:
4.7276
2. Holz
2.1 Schnittholz
2.1.1 Brettholz tech. getr. (S.51)
Dachelemente:
Lattung Dach
2.5
Stirn-, Ortbretter
0.4
Bedachung:
Eternittlattung
1.45
Total Brettholz:
4.35
2.1.2. Kantholz tech. getr. (S.51)
Dachelemente:
Konstruktionsholz
1.5
Total Kantholz:
1.5
87
Graue Energie (MJ/kg)
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ)
2.2 Dreischichtplatten mit Isocyanat
(S.51)
7.4
3700
32560
500
7.2
3600
85680
225
15.4
3465
41580
55
3.2
176
10560
Graue Energie (MJ/m2)
500
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2)
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Dachelemente:
Beplankung unten
7.9
Vordach Untersicht
0.9
Total Dreischichtplatten:
8.8
2.3 Brettschichtholz (S.51)
Dachelemente:
Brettschichtholz
23.8
Total Brettschichtholz:
23.8
2.4 Weichfaserplatten einschichtig (S.51)
Dachelemente:
Beplankung oben
9.3
Akustikelemente
2.7
Total Weichaserplatten:
12
2.5 Zellulosefaserdämmung (CH,S.56)
Dachelemente:
Dämmung
60
Total graue Energie Dach:
229181.548
Graue Energie Fenster
88
1. Fensterrahmen Alu mit Fl., gross
(S.68)
Wandfenster
56.4
Dachfenster
3.75
Total Fenster
60.15
2. Isoierverglasung mit Fl. (S. 70)
Wandfenster
56.4
Dachfenster
3.75
Total Fenster
60.15
Graue Energie (MJ)
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ/kg)
Graue Energie (MJ/m2)
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2)
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
3700
222555
450
27067.5
Total graue Energie Fenster:
249622.5
Graue Energie Fundament:
1. Stahlbeton (0.8 Vol.-% Stahl, S.39)
Fundamente
Fundament unter Trennwand
Total Beton:
2340
1.14
2667.6
63808.8853
22.8
1.11996
23.91996
Total graue Energie Fundament:
63808.8853
89
Graue Energie (MJ)
Graue Energie (MJ/m3)
Graue Energie (MJ/kg)
Graue Energie (MJ/m2)
Dichte (kg/m3)
Kubaturen (Volumen in m3)/ Fläche (m2)
Mit Holzbau gegen den Klimawandel
Nicolas Schmid
Übersicht:
Total graue Energie Boden und Decke:
430528.6679
Total graue Energie Wände:
302488.6348
Total graue Energie Dach:
229181.548
Total graue Energie Fenster:
249622.5
Total graue Energie Fundament:
63808.8853
Total graue Energie:
1275630.236
90