Grundlagen für nachhaltiges Bauen - e
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Grundlagen für nachhaltiges Bauen Abstract / Zusammenfassung des Lernfelds Was bedeutet Nachhaltigkeit, und wie kann Nachhaltigkeit im Gebäudebereich erreicht werden? In diesem Lernfeld werden die Grundlagen für nachhaltiges Bauen und nachhaltige Raumplanung erklärt. Themen wie Ressourceneffizienz, Energieeffizienz und die Anpassung an die Bedürfnisse der NutzerInnen werden besprochen, und es wird gezeigt, wie durch nachhaltiges Bauen schädliche Auswirkungen auf das Klima (beispielsweise Treibhausgase), auf die Gesundheit, auf das Ökosystem und auf die Wirtschaft vermieden werden. 1 Inhaltsverzeichnis GRUNDLAGEN FÜR NACHHALTIGES BAUEN ................................................................................... 1 1. LERNZIELE ..................................................................................................................................... 3 2. ZUM NACHDENKEN ... .................................................................................................................. 3 3. WAS HEIßT „NACHHALTIGKEIT“? .............................................................................................. 4 3.1. Zum Üben... ............................................................................................................. 6 4. WAS BEDEUTET „NACHHALTIG BAUEN“? ............................................................................... 7 4.1. Zum Üben... ............................................................................................................. 7 5. WIE KÖNNEN RESSOURCEN BEIM BAUEN EFFIZIENT GENUTZT WERDEN? ...................... 8 5.1. Zum Üben... ............................................................................................................. 9 6. WIE BAUT MAN ENERGIEEFFIZIENT? ...................................................................................... 10 6.1. Zum Üben... ............................................................................................................12 7. ANPASSUNG AN DIE BEDÜRFNISSE DER NUTZERINNEN .................................................... 13 7.1. Funktionalität und NutzerInnenfreundlichkeit ...........................................................13 7.2. Gesundheit und Komfort .........................................................................................14 7.3. Zum Üben... ............................................................................................................15 8. ANPASSUNG AN LOKALE UND REGIONALE BEDINGUNGEN .............................................. 16 8.1. Zum Üben... ............................................................................................................17 9. NACHHALTIGE RAUMPLANUNG ............................................................................................... 18 9.1. Zum Üben... ............................................................................................................19 10. ÖKOBILANZ ............................................................................................................................. 20 11. QUELLEN .................................................................................................................................. 21 12. ÜBERSICHT AUFGABEN ........................................................................................................ 22 13. ABBILDUNGSVERZEICHNIS .................................................................................................. 24 14. IMPRESSUM ............................................................................................................................. 25 2 1. Lernziele Grundsätze für Nachhaltigkeit im Bausektor nennen Die Begriffe Ressourcen- und Energieeffizienz erklären Mögliche Lösungen für nachhaltiges Bauen aufzeigen Die Auswirkungen von nachhaltigem Bauen analysieren Ideen für ein nachhaltiges Gebäude entwerfen Umsetzungsbeispiele nachhaltigen Bauens und nachhaltiger Raumplanung bewerten 2. Zum Nachdenken ... Aufgabe 1: Was kann man sich unter dem Begriff „nachhaltig bauen“ vorstellen? Abbildung 1: Nachhaltiges Bauen (Quelle: Stefan Prokupek, GrAT) 3 3. Was heißt „Nachhaltigkeit“? Im Bausektor werden sehr viele Materialien und viel Energie verbraucht. Gebäude sind für etwa 40 % des Energieverbrauchs der gesamten Europäischen Union (EU) und damit auch für einen großen Teil der CO2-Emissionen verantwortlich. Gleichzeitig ist das Bauwesen ein wichtiger Wirtschaftssektor. Aus diesen Gründen tragen alle, die im Bau tätig sind, eine große Verantwortung für die Auswirkungen, die Gebäude auf die Umwelt und das Klima haben. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie der Rohstoff- und Energieverbrauch von Gebäuden verringert werden kann und wie negative Auswirkungen durch das Bauen vermieden werden können. Sie lassen sich unter dem Begriff „nachhaltiges Bauen“ zusammenfassen. Schauen Sie nach auf YouTube! Was verstehen Kinder unter Nachhaltigkeit? Dauer: 3:26 min. Quelle: http://youtu.be/gwN9LxHNrBg Ursprünglich stammt der Begriff „Nachhaltigkeit“ aus der Forstwirtschaft. Hier galt schon im 18. Jahrhundert die Regel: „Schlage nur so viel Holz, wie nachwachsen kann!“ Natürliche Rohstoffe sollen also nur so stark beansprucht werden, dass sie sich leicht wieder erneuern können. Diese einfache Maßnahme bekam 1987 eine etwas weitere Bedeutung, und zwar im sogenannten Brundtland-Bericht der Weltkommission für Umwelt und Entwicklung. Dieser Bericht beschreibt Nachhaltigkeit als Entwicklung, welche die Bedürfnisse heutiger Generationen befriedigt, ohne zu riskieren, dass künftige Generationen ihre Bedürfnisse nicht befriedigen können. Es geht also darum, bei Handlungen immer auch ihre Auswirkungen in der Zukunft zu berücksichtigen. Beim sogenannten Erdgipfel in Rio de Janeiro 1992 wurde nachhaltige Entwicklung als weltweite Aufgabe definiert. Dabei wurde auch das „Drei-Säulen-Modell“ beschrieben. Nachhaltigkeit kann und soll demnach auf drei Säulen aufgebaut werden: Ökonomie (Wirtschaft): Dazu gehören langfristige Arbeitsqualität, angemessene Einkommen, Preisstabilität,… Ökologie (Natur): Hier wird auf den Schutz der Erdatmosphäre, auf Artenvielfalt, Erhaltung natürlicher Rohstoffe usw. geachtet. 4 Soziales (Gesellschaft): Dabei geht es um langfristige soziale Sicherheit, Frieden, Gleichberechtigung, Lebensqualität und Gesundheit der Menschen und ähnliche gesellschaftliche Bedürfnisse. Abbildung 2: Drei-Säulen-Modell für Nachhaltigkeit (Quelle: GrAT) Eine Entscheidung kann Auswirkungen in allen drei Bereichen haben. Ein Beispiel ist die Auswahl von Baustoffen für ein Gebäude: Materialien, die aus nachwachsenden Rohstoffen in der Region hergestellt wurden, unterstützen die Landwirtschaft (→ Ökonomie), sie sind umweltverträglich (→ Ökologie) und wirken sich positiv auf die Gesundheit der GebäudebewohnerInnen aus (→ Soziales). In diesem Sinne sind sie nachhaltiger als z. B. Kunststoffe aus fossilen Rohstoffen. Ein paar Jahre nach der Rio-Konferenz wurde auf dem Weltklimagipfel in Kyoto 1997 das Kyoto-Protokoll beschlossen, das vorsieht, Treibhausgas-Emissionen (Kohlenstoffdioxid CO2, Methan CH4 und andere), die zum Klimawandel und zur globalen Erwärmung beitragen, weltweit zu reduzieren. 15 EU-Länder haben sich daraufhin verpflichtet, ihre CO2Emissionen bis 2020 deutlich zu senken, im Fall von Österreich um 13 % gegenüber den Werten von 1990. Um dieses Kyoto-Ziel zu erreichen, sind in allen Bereichen (Bauwesen, Industrie, Tourismus, Verkehr usw.) Änderungen im Bewusstsein und im Handeln notwendig. 5 „Was kostet Nachhaltigkeit?“ Umweltschutz oder nachhaltiges Bauen muss nicht teuer sein, im Gegenteil: Wenn Ressourcen und Energie gespart werden und nachhaltig gedacht wird, sinken auch die Kosten. Ein Beispiel: Baustoffe, die ohne viel Energieaufwand hergestellt werden und die nach dem Abriss eines Gebäudes leicht wiederverwertet werden können, verursachen insgesamt weniger Kosten, auch wenn der Einkaufspreis vielleicht etwas höher ist als bei anderen Produkten. Die „Lebenszykluskosten“ sind also niedriger. Mit den Lebenszykluskosten werden alle Kosten bezeichnet, die von der Herstellung über die Verwendung bis zur Entsorgung eines Produkts anfallen (man vergleiche dazu auch das Lernfeld „Ökologische Bewertungen und Life-Cycle-Thinking“ auf www.e-genius.at) Die Lebenszykluskosten eines Gebäudes teilen sich circa folgendermaßen auf: 17 % sind Erstellungs- und Planungskosten, 40 % müssen für Unterhalt und Erneuerung aufgebracht werden und noch einmal 40 % für Heizenergie. 3 % sind Kosten für den Rückbau des Gebäudes. Ein Nullenergiegebäude hingegen hat zwar etwas höhere Erstellungskosten, dafür sinken die Kosten für Heizenergie. Die Lebenszykluskosten, also die Gesamtkosten, sind daher insgesamt niedriger. 3.1. Zum Üben... Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht Aufgabe 2: Was bedeutet „Nachhaltige Entwicklung“? Aufgabe 3: Was sind die drei Säulen von Nachhaltigkeit? Aufgabe 4: Welche Ziele hat ökologische Nachhaltigkeit? 6 4. Was bedeutet „nachhaltig bauen“? Für den Bausektor heißt Nachhaltigkeit, dass bei der Planung und Ausführung immer auch mitgedacht wird, welche Auswirkungen durch das Bauen zu erwarten sind. Schädliche Auswirkungen auf das Klima, das Ökosystem, die Wirtschaft und die Gesundheit sollen vermieden werden. Wichtige Grundsätze und Ziele von nachhaltigem Bauen sind: Ressourceneffizienz, um natürliche Rohstoffe zu schonen und Abfall sowie Kosten für Rohstoffe, für die Herstellung und die Entsorgung von Bauteilen zu vermeiden. Energieeffizienz, um Energieverschwendung, Energiekosten und CO2-Emissionen zu vermeiden. Anpassung an die Bedürfnisse der NutzerInnen, um nicht mehr herzustellen, als gebraucht wird, und um sicherzustellen, dass die Gebäude noch lange genutzt werden. Anpassung an die lokale und regionale Umwelt (z. B. das Klima, die vorhandene Infrastruktur oder verfügbare Rohstoffe), damit genutzt wird, was vor Ort vorhanden ist, und damit die Umwelt (z. B. Gewässer, Luft) nicht negativ durch das Bauen beeinflusst wird. 4.1. Zum Üben... Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht Aufgabe 5: Was sind die Grundsätze für nachhaltiges Bauen? Aufgabe 6: Wieso sind Ressourcen- und Energieeffizienz wichtig? 7 5. Wie können Ressourcen beim Bauen effizient genutzt werden? Ressourcen sind Mittel, um etwas herzustellen oder eine Tätigkeit durchführen zu können. Allgemein können damit Rohstoffe, Geld, Energie, Arbeitskräfte usw. bezeichnet werden. Ein Gebäude besteht aus materiellen Ressourcen: Baustoffe und Dämmstoffe, Dachziegel, Fensterglas, Rohren und Kabeln usw. All das wird aus Rohstoffen hergestellt, manches aus erneuerbaren (pflanzlichen), anderes aus nicht erneuerbaren (fossilen und mineralischen, z. B. Erdöl und Stein). Auch wenn Energie gebraucht wird, werden meist materielle Ressourcen verwendet: Erdöl oder Biomasse (wie Holz), um das Haus zu heizen, Strom aus Erdgas, um elektrische Geräte zu betreiben, usw. Ressourceneffizienz bedeutet, mit möglichst wenig von diesen Rohstoffen und Materialien möglichst viel Wirkung und Nutzen zu erzeugen. So werden Ressourcen nicht verschwendet. Ressourceneffizienz kann im praktischen Sinn auch heißen: Verwenden, was ohnehin schon da ist, und nur so viel verwenden, wie notwendig ist. Dr. Robert Wimmer (GrAT) zum Thema Ressourceneffizienz: http://www.e-genius.at/fileadmin/user_upload/audio/ressourceneffizienz.mp3 Nachwachsende Rohstoffe können Vorteile in Bezug auf Ressourceneffizienz haben. Wenn z. B. Baustoffe aus Holz hergestellt werden, wird ein Rohstoff verwendet, der regelmäßig nachwächst. Auch bei der Energieversorgung kann man auf nachwachsende Rohstoffe zurückgreifen (Heizen mit Biomasse) oder auf Ressourcen, die nicht weniger werden, wenn man sie verwendet: Sonnen- und Windenergie oder Wasserkraft. Mit energieeffizienten Geräten werden ebenfalls Energie und damit Ressourcen eingespart. Verwenden, was schon da ist, kann auch bedeuten: Baustoffe und Materialien recyceln und wiederverwenden, statt sie als Abfall wegzuwerfen. Wenn ein Gebäude nicht mehr genutzt wird, kann man es „rückbauen“ und die einzelnen Bestandteile für ein anderes Gebäude oder andere Zwecke verwenden. Das geht aber nur, wenn bereits bei der Planung und beim Bau darauf geachtet wurde, sodass die Komponenten wieder leicht voneinander getrennt werden können (z. B. durch lösbare Verbindungen, durch modulartige Bauweise oder indem Verklebungen vermieden werden). 8 Abbildung 3: Mit Verschraubungen statt Verklebungen können Bauteile leichter wieder voneinander getrennt werden (Quelle: GrAT) Steht man vor der Entscheidung „abreißen oder sanieren?“, so kann die ressourceneffizientere Variante oft eine Sanierung sein, da die bestehende Bausubstanz genutzt wird. Ressourcen einsparen kann man im Bausektor auch, indem man weniger Verpackungsmaterial für Baustoffe verwendet, Verschnitt vermeidet, die Transportwege zur Baustelle möglichst kurz hält und schon im Vorhinein genau plant, welche Materialien in welchen Mengen für den Bau gebraucht werden. 5.1. Zum Üben... Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht Aufgabe 7: Was bedeutet „Ressourceneffizienz“? Aufgabe 8: Wie kann man beim Bauen Ressourcen verwenden, die ohnehin schon vorhanden sind? Aufgabe 9: Was bedeutet im Bausektor „nur so viele Ressourcen verwenden, wie notwendig sind“? 9 6. Wie baut man energieeffizient? Auch beim Thema Energie bedeutet Effizienz, mit einem möglichst niedrigen Einsatz (Input) von Energie möglichst viel Output zu erreichen, also Nutzen zu erzielen. Durch Energieeffizienz lässt sich einerseits Geld sparen, andererseits trägt man zum Umwelt- und Klimaschutz bei, denn noch immer werden für die Energiebereitstellung meist fossile Ressourcen wie Erdöl verwendet, die hohe CO2-Emissionen verursachen. Energieeffizienz wird deswegen auch auf politischer Ebene gefordert und gefördert – beispielsweise mit der EU-Gebäuderichtlinie, die hohe Energieeffizienzstandards für Gebäude vorsieht, und dem Energieausweis, einem Dokument, das u. a. den Energiebedarf von Gebäuden angibt und Energieeffizienz stärker verpflichtend machen will. Deshalb sollten alle, die im Bausektor tätig sind, wissen, wie energieeffizient gebaut werden kann. Im Gebäudebereich kann Energieeffizienz unter anderem durch den Einsatz von Wärmedämmsystemen, Wärmeschutzverglasung, effiziente und umweltfreundliche Heizsysteme, passive Kühlung sowie die Bereitstellung von Warmwasser und Strom für Endgeräte mit so wenig Energie wie möglich erzielt werden. Das kann man erreichen, indem man den Energiebedarf der Gebäude reduziert und indem man Technologien und Endgeräte installiert, die sehr wenig Energie verbrauchen. Es gibt mehrere spezielle Begriffe für den Energiebedarf von Gebäuden: Heizwärmebedarf (HWB): Energiemenge, die für die Heizung benötigt wird. Heizenergiebedarf (HEB): Energiemenge, die für Heizung und Warmwasserversorgung benötigt wird. Endenergiebedarf (EEB): Energiemenge, die im Gebäude für Heizung, Warmwasser, Lüftung, Kühlung, Beleuchtung etc. benötigt wird. Primärenergiebedarf (PEB): Energiemenge, um den Endenergiebedarf zu decken, plus die Energiemenge, die bereits außerhalb des Gebäudes gebraucht wurde, um die Energie bereitzustellen, z. B. für die Gewinnung von Energieträgern wie Erdöl oder für den Transport und die Speicherung von Energie. Der Heizwärmebedarf eines Gebäudes, also die Wärme, die für die Raumheizung benötigt wird, wird niedriger, wenn man Wärmeverluste vermeidet. Dies ist möglich durch gute Wärmedämmung, Luftdichtheit, Vermeiden von Wärmebrücken und eine kontrollierte Lüftung mit Wärmerückgewinnung. Mit diesen baulichen Maßnahmen lässt sich bereits viel Heizenergie einsparen. 10 Schauen Sie nach auf YouTube! Energiesparen durch Dämmen und Abdichten Dauer: 2:48 min. Quelle: http://youtu.be/4tQehmi4jkM Der Primärenergiebedarf von Gebäuden lässt sich zusätzlich verringern, indem man Baustoffe aus regionalen ökologischen Rohstoffen (z. B. Stroh oder Lehm) verwendet und auch die Energie aus erneuerbaren Ressourcen gewinnt (z. B. Heizen mit Biomasse). Energieeffizienz in Gebäuden heißt auch, die Energie zu nutzen, die bereits vorhanden ist, z. B. Abwärme von Personen und Geräten oder Sonnenenergie, die auf das Gebäude einstrahlt. Sonnenenergie kann die Räume ohne zusätzliche Technologien erwärmen, z. B. durch verglaste Fassaden an der Südseite oder durch transparente Wärmedämmung. Sonnenenergie kann aber auch mithilfe von speziellen Technologien für die Energiegewinnung verwendet werden, z. B. durch Photovoltaik oder Solarkollektoren. Abbildung 4: Nutzung von Sonnenenergie durch Photovoltaik (Quelle: Bernd Sieker; http://www.flickr.com/photos/pink_dispatcher/483756270/, 07.09.2011) Es gibt ein paar bekannte Standards, die zeigen, wie energieeffizient ein Gebäude ist: Das Niedrig- und das Niedrigstenergiehaus verbrauchen für die Raumheizung weniger Energie im Vergleich zu älteren Bauweisen. Das Passivhaus benötigt noch weniger, sodass eine kleine zusätzliche Heizung (z. B. ein Pelletsofen) reicht. Ein Plus-Energie-Gebäude kann Überschüsse an nutzbarer Energie erwirtschaften. Im Extremfall versorgt es sich selbst, ist also ein sogenannter Inselbetrieb, der nicht an das Stromnetz angebunden ist und auch als energieautonom bezeichnet werden kann. 11 Auch der Begriff „Faktor 10“ deutet darauf hin, dass ein Gebäude energie- und ressourceneffizient errichtet oder saniert wurde. Ein Faktor-10-Haus verbraucht nur ein Zehntel der Energie bzw. der Ressourcen eines Gebäudes von anderer Bauweise. Schauen Sie nach auf YouTube! Faktor 10 als Mittel gegen den Klimawandel Dauer: 4:37 min. Quelle: http://youtu.be/1IzRJmwiXOQ 6.1. Zum Üben... Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht Aufgabe 10: Was bedeutet „Energieeffizienz“? Aufgabe 11: Wodurch kann man den Heizwärmebedarf eines Gebäudes verringern? Aufgabe 12: Wie kann man beim Bauen den Primärenergiebedarf möglichst niedrig halten? Aufgabe 13: Was bringt es, wenn man energieeffizient baut? 12 7. Anpassung an die Bedürfnisse der NutzerInnen Man stelle sich vor, ein Gebäude wird errichtet, aber niemand will darin wohnen oder arbeiten, z. B. weil die Raumaufteilung sehr schlecht ist oder weil es keine Verkehrsanbindung gibt. Dann wurden die Materialien, die Baufläche und auch Arbeitszeit nicht gut genutzt, und das Gebäude ist nicht nachhaltig. Aber schon weniger drastische Beispiele zeigen, dass nicht nachhaltig gebaut wurde: z. B. wenn ein Haus speziell für eine Familie geplant wurde, aber nach einiger Zeit die Kinder ausziehen und die Räumlichkeiten für zwei Personen nicht mehr deren Wünschen entsprechen. Der Umbau kann dann kosten- und zeitintensiv sein. Dr. Robert Wimmer (GrAT) zum Thema Angepasste Technologie: http://www.e-genius.at/fileadmin/user_upload/audio/ angepasste_technologie.mp3 Wichtige Faktoren, damit NutzerInnen zufrieden mit einem Gebäude sind: Funktionalität und NutzerInnenfreundlichkeit Gesundheit und Behaglichkeit 7.1. Funktionalität und NutzerInnenfreundlichkeit Wie wir gesehen haben, heißt nachhaltig bauen auch, angepasst an die Bedürfnisse der NutzerInnen zu bauen, und zwar an die gegenwärtigen wie auch an die zukünftigen. Bedürfnisse ändern sich natürlich im Laufe der Zeit wie beispielsweise, wenn weitere Personen einziehen oder andere ausziehen, wenn ein zusätzliches Arbeitszimmer gebraucht wird usw. Eine Möglichkeit ist, schon im Vorhinein flexibel zu bauen. Beispiele dafür sind verschiebbare Zwischenwände oder eine Modulbauweise. Abbildung 5: Verschiebbare Zwischenwände (Quelle: GrAT) Manche Fertigteilhaushersteller bieten modulartig aufgebaute Häuser an, die je nach Bedarf um weitere Module ergänzt werden können – ähnlich wie in einem Baukastensystem. Ein zusätzlicher Vorteil der Modulbauweise ist, dass die einzelnen Teile leicht entfernt und an 13 anderer Stelle wiederverwendet werden können. Für die Hersteller kann es sinnvoll sein, Module anzubieten, da diese immer gleich produziert werden (in Serienfertigung), was die Herstellung effizienter macht. Abbildung 6: Beispiel für ein modular vorgefertigtes Gebäude (Quelle: Marc Monaghan; http://www.flickr.com/photos/marcmonaghan/2343502765/) Beim nachhaltigen Bauen ist außerdem wichtig, für verschiedene NutzerInnengruppen zu planen. Beispielsweise haben ältere oder behinderte Menschen andere Anforderungen als jüngere oder körperlich nicht beeinträchtigte Personen. Gerade für öffentlich zugängliche Gebäude ist es deshalb notwendig (und teilweise gesetzlich verpflichtend), barrierefrei zu planen und zu bauen, damit alle Personen das Gebäude nutzen können. Ebenfalls gut im Sinne der ökologischen, aber auch der sozialen Nachhaltigkeit ist es, für RadfahrerInnen entsprechende Räumlichkeiten mit einzuplanen (Abstellraum, Überdachung etc.). Anpassung an die Bedürfnisse der NutzerInnen bedeutet vor allem Kundenorientierung, also mehr Beratung und Dienstleistungen statt nur Verkauf von Produkten. Auch im Gebäudebereich können sich Unternehmen durch Dienstleistungen stärker auf die Bedürfnisse der KundInnen konzentrieren. 7.2. Gesundheit und Komfort Dass Gebäude die Gesundheit ihrer BewohnerInnen und NutzerInnen nicht schädigen dürfen, ist klar. Deshalb ist auch in vielen Gesetzen und Verordnungen geregelt, welche Schadstoffe in Baustoffen nicht enthalten sein dürfen und welche Emissionen vermieden werden sollen. Zusätzlich gibt es diverse Bestimmungen, um die Sicherheit der NutzerInnen zu gewährleisten (mit Geländern, Fluchtwegen usw.). Darüber hinaus kann man aber beim Bauen darauf achten, dass nicht nur die grundlegenden gesundheitlichen Anforderungen erfüllt sind, sondern dass sich die NutzerInnen im Gebäude wohlfühlen. Das führt dazu, dass die Gebäude besser akzeptiert und länger genutzt werden. Man kann verschiedene Arten von Komfort im Gebäude herstellen, welche die Sinne der Menschen positiv ansprechen: 14 thermisch (Temperaturwahrnehmung), akustisch (Hörsinn), visuell (Sehsinn) und olfaktorisch (Geruchssinn). Thermischer Komfort wird durch die richtige Temperatur, durch angenehme Luftfeuchtigkeit, Vermeiden von Zugluft usw. erzeugt. Er kann auch mit dem Begriff Behaglichkeit beschrieben werden. Akustischer Komfort entsteht durch gute Schalldämmung, wo sie benötigt wird, z .B. in Arbeitszimmern, oder andererseits durch gute Schallübertragung, wenn z. B. ein Redner auch am anderen Ende eines Raumes noch gehört werden soll. Welche Art der Raumakustik besser ist, hängt also von den Anforderungen der NutzerInnen ab. Visueller Komfort hängt einerseits mit einer ästhetisch ansprechenden Innenraumgestaltung und Architektur zusammen und wird in diesem Sinne oft je nach Geschmack unterschiedlich bewertet. Gesundheitlich wichtig ist auf jeden Fall eine gute Beleuchtung, vor allem möglichst viel Tageslicht in den Räumen. Olfaktorischer Komfort bedeutet, dass sich keine schlechten Gerüche in einem Gebäude halten. Für die Luftqualität in Innenräumen ist es deshalb wichtig, geruchsarme Baustoffe und Materialien auszuwählen und eine ausreichende Belüftung zu ermöglichen. Gut für die Akzeptanz eines Gebäudes kann außerdem sein, wenn die NutzerInnen ihren Komfort individuell einstellen können, z. B. indem sie die Temperatur, die Belüftung und die Beleuchtung selbst möglichst flexibel regeln können. 7.3. Zum Üben... Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht Aufgabe 14: Warum ist es notwendig, sich an die Bedürfnisse der NutzerInnen anzupassen? Aufgabe 15: Was können Unternehmen ihren KundInnen anbieten, um sich stärker auf deren Bedürfnisse zu konzentrieren? Aufgabe 16: Welche Arten von Komfort können in einem Gebäude erzeugt werden? Aufgabe 17: Für welche Art von Komfort ist Tageslicht im Gebäude wichtig? Aufgabe 18: Wodurch kann thermischer Komfort hergestellt werden? 15 8. Anpassung an lokale und regionale Bedingungen In verschiedenen Regionen und Ländern wird unterschiedlich gebaut, und das hat auch gute Gründe. In heißen, trockenen Gegenden braucht man andere Baustoffe und andere Bauweisen als in kühlen Gebieten mit mehr Niederschlag. Wenn man das Klima am Standort berücksichtigt, kann man Vorteile nützen und Nachteile vermeiden, z. B. indem man die Sonneneinstrahlung für die Wärmegewinnung verwendet und damit weniger zusätzliche Heizenergie braucht, oder indem man in heißen Gegenden vor allem auf Sonnenschutz achtet. Es ist prinzipiell wichtig, sich die Umgebung eines Bauplatzes genau anzuschauen und ein Gebäude an die Gegebenheiten anzupassen, z. B. indem das Gebäude in kühlen Gegenden so ausgerichtet wird, dass es vor Wind geschützt ist oder dass möglichst viel Sonnenwärme in die Innenräume gelangt. Umgekehrt kann die richtige Ausrichtung in heißen Gegenden dafür sorgen, dass der Wind im Gebäude Abkühlung schafft und die Sonne nicht direkt in die Räume strahlt. Abbildung 7: Wind kann für natürliche Belüftung genutzt werden (Quelle: GrAT) Auch die vorhandene Infrastruktur ist wichtig. Ein Gebäude, das so entlegen geplant wird, dass ein Auto notwendig ist, verursacht im Endeffekt mehr Kosten und Energieverbrauch als ein Gebäude, das an die öffentlichen Verkehrsmittel angebunden ist. Sich beim Bauen an die lokalen Bedingungen anzupassen, kann auch heißen, Ressourcen zu verwenden, die in der Nähe verfügbar sind. So können beispielsweise regionale nachwachsende Rohstoffe (wie Holz und Stroh in Mitteleuropa) oder Lehm, der direkt auf der Baustelle aus dem Aushub gewonnen wird, genutzt werden. Dadurch werden Transportwege verkürzt, was wiederum Energie und Kosten einspart und CO2-Emissionen reduziert. Aber nicht nur die Umgebung bestimmt, wie gebaut wird, sondern umgekehrt hat das Bauen auch Einfluss auf die Umgebung. Schon bei den Bauarbeiten selbst können Belastungen für 16 die nähere Umwelt auftreten, z. B. indem Schadstoffe und Staub in die Luft oder in nahe Gewässer abgegeben werden. Daher ist es wichtig, schadstoffarme Baustoffe zu verwenden und dafür zu sorgen, dass Baustoffe fachgerecht verarbeitet werden. Ein anderer Effekt, den Bauen auf die Umgebung haben kann, ist der sogenannte Wärmeinseleffekt. In städtischen Gebieten, in denen große Flächen verbaut sind und es wenige Grünflächen gibt, überhitzt sich bei Sonneneinstrahlung die Luft stärker. Deshalb ist es in der Stadt meistens wärmer als im Umland. Dagegen kann beispielsweise helfen, mehr unbebaute Flächen einzuplanen oder Dächer zu begrünen. 8.1. Zum Üben... Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht Aufgabe 19: Wie können die lokalen Bedingungen beim Bauen optimal genutzt werden? Aufgabe 20: Was haben Schadstoffemissionen und der Wärmeinseleffekt gemeinsam? 17 9. Nachhaltige Raumplanung Raumplanung bedeutet, nicht nur für einzelne Gebäude, sondern für einen geografischen Raum (z. B. eine Region, eine Gemeinde oder ein Stadtgebiet) zu planen. Das ist eine sehr anspruchsvolle und komplexe Aufgabe, weil viele verschiedene Bereiche zusammenspielen. In einer Region wird gewohnt, gearbeitet und eingekauft, die EinwohnerInnen und BesucherInnen brauchen Straßen und öffentliche Verkehrsmittel, sie wollen Grünflächen für die Erholung und benötigen öffentliche Einrichtungen wie Schulen oder Krankenhäuser. Gleichzeitig hat eine Region auch Auswirkungen auf die Natur: Wenn viele Industriegebiete und starker Autoverkehr vorhanden sind, entstehen Schadstoff- und TreibhausgasEmissionen. Umgekehrt sorgen mehr Grünflächen für verbesserte Luft. Eine zentrale Frage der Raumplanung ist also, wie die vorhandenen Flächen genutzt werden sollen. In der Raumplanung spielen ebenfalls ökonomische, ökologische und soziale Faktoren eine Rolle. Gerade deshalb ist es wichtig, dass Regionen nachhaltig geplant werden, weil meist ein großer Bereich der Natur und viele Menschen über einen langen Zeitraum davon betroffen sind. Wenn heute festgelegt wird, wo eine Autobahn verlaufen soll, wird das auch in vielen Jahren noch Auswirkungen auf BewohnerInnen und die Umwelt haben, denn die Fläche, die dafür genutzt wird, kann nun nicht mehr für andere Zwecke verwendet werden. Umgekehrt kann man durch intelligente und vorausschauende Raumplanung positiv beeinflussen, in welche Richtung sich eine Region entwickelt. Abbildung 8: Biomassekraftwerk Güssing (Quelle: EEE GmbH) 18 Eine österreichische Region, die im Jahr 1988 noch zu den ärmsten Regionen gehörte und sich nachhaltig entwickelt hat, ist die Stadt Güssing. Es gab wenige Arbeitsplätze, immer mehr Leute wanderten ab, und die Kosten für die Energieversorgung waren hoch. In den 1990er-Jahren wurde die Stadt grundlegend verändert. Ziel war es, die Energieversorgung zu 100 % mit erneuerbaren Ressourcen aus der Region durchzuführen. Dafür wurden Anlagen errichtet, die auf Basis von Biomasse (z. B. Rapsöl oder Holz) Energie bereitstellen. Damit erzeugt Güssing heute mehr Energie, als die Stadt selbst benötigt. Gleichzeitig wurde die Region als Standort für Unternehmen im Bereich erneuerbare Energien interessant. Neue Betriebe mit vielen Arbeitsplätzen siedelten sich an, und Güssing zählt heute zu den umweltfreundlichsten und innovativsten Gemeinden Österreichs mit hoher Lebensqualität. 9.1. Zum Üben... Aufgaben zum Üben oder als Anregung für den Unterricht Aufgabe 21: Wieso ist nachhaltige Raumplanung ökologisch wichtig? Aufgabe 22: Welche sozialen Auswirkungen kann nachhaltige Raumplanung haben? Aufgabe 23: Informieren Sie sich über das Stadtentwicklungsprojekt „Seestadt Aspern“ (z. B. im Internet unter http://www.aspern-seestadt.at/ oder im Rahmen einer Führung). Welche Grundsätze nachhaltigen Bauens und nachhaltiger Raumplanung werden dort umgesetzt? Welche Auswirkungen wird das Projekt haben? Aufgabe 24: Informieren Sie sich über das Gebäude S-HOUSE in Niederösterreich (z. B. im Internet unter www.s-house.at oder im Rahmen einer Führung). Wieso ist das Gebäude nachhaltig? Welche Grundsätze für nachhaltiges Bauen aus diesem Lernfeld findet man dort wieder? Aufgabe 25: Stellen Sie sich vor, Sie sollen ein Gebäude für eine Familie planen. Was würden Sie tun, damit das Gebäude möglichst nachhaltig wird? Versuchen Sie, die verschiedenen Grundsätze und Ideen für nachhaltiges Bauen, die Sie bis jetzt kennengelernt haben, einzubringen. 19 10. Ökobilanz Mithilfe einer Ökobilanzierung im Gebäudebereich können Abschätzungen zu Umweltwirkungen gemacht werden, die im Verlauf des Lebensweges eines Produkts oder auch von Dienstleistungen auftreten. Der Lebensweg umfasst: die Rohstoffgewinnung und -erzeugung, die Energieerzeugung und Materialherstellung, die Anwendung, die Abfallbehandlung und die endgültige Beseitigung . Für den Gebäudebereich bedeutet die Ökobilanzierung, dass für die Herstellungsphase die Materialien inklusive der Rohstoffbeschaffung, des Transports sowie der Produktion bewertet werden. In der Errichtungsphase werden wiederum der Transport sowie die Errichtung bzw. der Einbau bewertet. Für die Nutzungsphase werden die Nutzung, die Instandhaltung sowie Instandsetzung, der Austausch und die Modernisierung sowie der Energie- und Wasserverbrauch im Betrieb herangezogen. Die Entsorgungsphase umfasst schließlich den Rückbau oder Abriss eines Gebäudes, den Transport des Abfalls bzw. der Materialien, die Abfallbehandlung und schlussendlich die Beseitigung. Folgende ÖNORMEN gelten in Österreich für Ökobilanzen: ÖNORM EN ISO 14040 Umweltmanagement – Ökobilanz – Grundsätze und Rahmenbedingungen ÖNORM EN ISO 14044 Umweltmanagement – Ökobilanz - Anforderungen und Anleitungen Für die Bewertung der umweltbezogenen Qualität von Gebäuden kann außerdem die ÖNORM EN 15978 Nachhaltigkeit von Bauwerken – Bewertung der umweltbezogenen Qualität von Gebäuden – Berechnungsmethoden herangezogen werden. Weiterführende Informationen zu Gebäudebewertungen finden sich bei der Österreichischen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (ÖGNB) unter: https://www.oegnb.net/oegnb.htm 20 11. Quellen Baunetz Wissen (o. J.): Nachhaltig Bauen. URL: http://www.baunetzwissen.de/index/Nachhaltig-Bauen-Einfuehrung_648520.html (01.09.2011). BMVIT (2007): Modellregion Güssing. Energieautarkie auf Basis regionaler erneuerbarer Ressourcen und nachhaltige Regionalentwicklung. Forschungsforum 1/2007. Wien. BMVBS (Hrsg.) (2011): Leitfaden Nachhaltiges Bauen. Berlin. Ipser, C./Floegl, H./Mötzl, V./Huemer-Kals, V./Radosch, U./Geissler, S. (2014): LEKOECOS: Kombiniertes ökonomisch-ökologisches Gebäudelebenszyklusmodell. Berichte aus Energieund Umweltforschung, 49/2014. http://www.nachhaltigwirtschaften.at/hdz_pdf/berichte/endbericht_1449_lekoecos.pdf (10.12.2014). Leindecker, H. C. (2008): Energieeffizienz UND Behaglichkeit in Gebäuden. Vortrag am 09.04.2008 im Rahmen der TIM-Veranstaltung: Gebäudetechnik ODER/UND Behaglichkeit in der FH OÖ, Campus Wels. Wimmer, R. (2009): Strategieentwicklung für eine industrielle Serienfertigung ökologischer Passivhäuser aus nachwachsenden Rohstoffen. Berichte aus Energie- und Umweltforschung 24/2009, hrsg. v. BMVIT. Wimmer, R./Kang, M.J./Tischner, U./Verkuijl, M./Fresner, J./Möller, M. (2008): Erfolgsstrategien für Produkt-Dienstleistungssysteme. Berichte aus Energie- und Umweltforschung 35/2008, hrsg. v. BMVIT. 21 12. Übersicht Aufgaben Aufgabe 1: Was kann man sich unter dem Begriff „nachhaltig bauen“ vorstellen? ................. 3 Aufgabe 2: Was bedeutet „Nachhaltige Entwicklung“? .......................................................... 6 Aufgabe 3: Was sind die drei Säulen von Nachhaltigkeit? ..................................................... 6 Aufgabe 4: Welche Ziele hat ökologische Nachhaltigkeit? ..................................................... 6 Aufgabe 5: Was sind die Grundsätze für nachhaltiges Bauen? ............................................. 7 Aufgabe 6: Wieso sind Ressourcen- und Energieeffizienz wichtig? ....................................... 7 Aufgabe 7: Was bedeutet „Ressourceneffizienz“? ................................................................. 9 Aufgabe 8: Wie kann man beim Bauen Ressourcen verwenden, die ohnehin schon vorhanden sind? ............................................................................................................. 9 Aufgabe 9: Was bedeutet im Bausektor „nur so viele Ressourcen verwenden, wie notwendig sind“? ............................................................................................................................. 9 Aufgabe 10: Was bedeutet „Energieeffizienz“? .....................................................................12 Aufgabe 11: Wodurch kann man den Heizwärmebedarf eines Gebäudes verringern? .........12 Aufgabe 12: Wie kann man beim Bauen den Primärenergiebedarf möglichst niedrig halten? ......................................................................................................................................12 Aufgabe 13: Was bringt es, wenn man energieeffizient baut? ..............................................12 Aufgabe 14: Warum ist es notwendig, sich an die Bedürfnisse der NutzerInnen anzupassen? ......................................................................................................................................15 Aufgabe 15: Was können Unternehmen ihren KundInnen anbieten, um sich stärker auf deren Bedürfnisse zu konzentrieren? ......................................................................................15 Aufgabe 16: Welche Arten von Komfort können in einem Gebäude erzeugt werden? ..........15 Aufgabe 17: Für welche Art von Komfort ist Tageslicht im Gebäude wichtig? .......................15 Aufgabe 18: Wodurch kann thermischer Komfort hergestellt werden? ..................................15 Aufgabe 19: Wie können die lokalen Bedingungen beim Bauen optimal genutzt werden? ...17 Aufgabe 20: Was haben Schadstoffemissionen und der Wärmeinseleffekt gemeinsam? .....17 Aufgabe 21: Wieso ist nachhaltige Raumplanung ökologisch wichtig? .................................19 Aufgabe 22: Welche sozialen Auswirkungen kann nachhaltige Raumplanung haben? .........19 Aufgabe 23: Informieren Sie sich über das Stadtentwicklungsprojekt „Seestadt Aspern“ (z. B. im Internet unter http://www.aspern-seestadt.at/ oder im Rahmen einer Führung). 22 Welche Grundsätze nachhaltigen Bauens und nachhaltiger Raumplanung werden dort umgesetzt? Welche Auswirkungen wird das Projekt haben? .........................................19 Aufgabe 24: Informieren Sie sich über das Gebäude S-HOUSE in Niederösterreich (z. B. im Internet unter www.s-house.at oder im Rahmen einer Führung). Wieso ist das Gebäude nachhaltig? Welche Grundsätze für nachhaltiges Bauen aus diesem Lernfeld findet man dort wieder? ..................................................................................................................19 Aufgabe 25: Stellen Sie sich vor, Sie sollen ein Gebäude für eine Familie planen. Was würden Sie tun, damit das Gebäude möglichst nachhaltig wird? Versuchen Sie, die verschiedenen Grundsätze und Ideen für nachhaltiges Bauen, die Sie bis jetzt kennengelernt haben, einzubringen...............................................................................19 23 13. Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Nachhaltiges Bauen (Quelle: Stefan Prokupek, GrAT) ...................................... 3 Abbildung 2: Drei-Säulen-Modell für Nachhaltigkeit (Quelle: GrAT) ....................................... 5 Abbildung 3: Mit Verschraubungen statt Verklebungen können Bauteile leichter wieder voneinander getrennt werden (Quelle: GrAT) ................................................................. 9 Abbildung 4: Nutzung von Sonnenenergie durch Photovoltaik (Quelle: Bernd Sieker; http://www.flickr.com/photos/pink_dispatcher/483756270/, 07.09.2011) ........................11 Abbildung 5: Verschiebbare Zwischenwände (Quelle: GrAT) ...............................................13 Abbildung 6: Beispiel für ein modular vorgefertigtes Gebäude (Quelle: Marc Monaghan; http://www.flickr.com/photos/marcmonaghan/2343502765/) ..........................................14 Abbildung 7: Wind kann für natürliche Belüftung genutzt werden (Quelle: GrAT) .................16 Abbildung 8: Biomassekraftwerk Güssing (Quelle: EEE GmbH) ...........................................18 24 14. Impressum Herausgeber und für den Inhalt verantwortlich: GrAT – Gruppe Angepasste Technologie Technische Universität Wien Wiedner Hauptstraße 8-10 1040 Wien Austria T: ++43 1 58801-49523 F: ++43 1 58801-49533 E-Mail: contact(at)grat.at http://www.grat.at Projektleiterin und Ansprechperson: Dr. Katharina Zwiauer E-Mail: katharina.zwiauer(at)grat.at Autorin und Fachdidaktisierung: Magdalena Burghardt MA Lektorat: Mag. Silvia Grillitsch Finanziert durch: Nutzungsbedingungen: Alle Inhalte sind unter folgender Creative-Commons-Lizenz lizensiert: e-genius steht unter einer Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Austria Lizenz. 25 Das bedeutet: Sie dürfen das Werk bzw. den Inhalt vervielfältigen, verbreiten und öffentlich zugänglich machen, Abwandlungen und Bearbeitungen des Werkes bzw. Inhaltes anfertigen. Zu den folgenden Bedingungen: Namensnennung — Sie müssen den Namen des Autors/Rechteinhabers in der von ihm festgelegten Weise nennen. Keine kommerzielle Nutzung — Dieses Werk bzw. dieser Inhalt darf nicht für kommerzielle Zwecke verwendet werden. Weitergabe unter gleichen Bedingungen — Wenn Sie das lizenzierte Werk bzw. den lizenzierten Inhalt bearbeiten oder in anderer Weise erkennbar als Grundlage für eigenes Schaffen verwenden, dürfen Sie die daraufhin neu entstandenen Werke bzw. Inhalte nur unter Verwendung von Lizenzbedingungen weitergeben, die mit denen dieses Lizenzvertrages identisch oder vergleichbar sind. Hinweise zur Namensnennung/Zitierweise: Texte: AutorInnen des Lernfelds, Titel des Lernfelds. Hrsg.: GrAT, www.e-genius.at Bilder: Nennung der Rechteinhaberin/des Rechteinhabers und www.e-genius.at Haftungsausschluss: Sämtliche Inhalte auf der Plattform e-genius wurden sorgfältig geprüft. Dennoch kann keine Garantie für die Richtigkeit, Vollständigkeit, Aktualität und Verfügbarkeit der Inhalte übernommen werden. 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