CO2 neuBau - Die CO2 neutrale Baustelle

[Energieforum Moderator]

Ein Beitrag zum Klimaschutz der österreichischen Bauwirtschaft. Identifikation aller anfallenden direkten und indirekten THG-Emissionen auf 4 definierten urbanen Baustellen. Analyse der Rahmenbedingungen und Technologien, um Möglichkeiten für deren Verringerung darzustellen. Gleichzeitig wurden Mehrwerte wie beispielsweise Kosten- und Nutzen-Vorteile einer CO2-neutralen Baustelle aufgezeigt und quantifiziert.

Ausgangssituation/Motivation
Ist eine CO2-neutrale Baustelle möglich? Diese Forschungsfrage stand im Fokus einer F&E-Dienstleistung in der 7. Ausschreibung der Programmlinie „Stadt der Zukunft“.

Inhalte und Zielsetzungen
Ziel dieses Projektes war es, alle direkten & indirekten CO2-Emissionen auf einer Baustelle zu identifizieren und notwendige Rahmenbedingungen sowie Technologien für deren Substituierung, Kompensation oder Adaption aufzuzeigen.

Methodische Vorgehensweise
Da noch kein standardisiertes Regelwerk für die Feststellung der CO2-Emissionen auf Baustellen existierte, wurde in diesem Projekt zuerst eine Methodik zur Identifikation der anfallenden direkten und indirekten Emissionen auf Baustellen in Anlehnung an bestehende Normen entwickelt (v.a. ÖNORM EN 15978:2011). Die so definierten Systeme für Neubau, Sanierung und Rückbau beinhalten sowohl Prozesse auf der Baustelle als auch Transportprozesse von und zur Baustelle.
Auf Basis dieser Systemdefinition wurden für vier fiktive urbane Baustellen (Wiener Wohnbau (Neubau), Thermische Sanierung - Wohngebäude, Infrastrukturmaßnahme - urbane Asphaltierungsarbeiten und Abriss eines Bürogebäude) der jeweilige IST-Zustand der Treibhausgas(THG)-Emissionen ermittelt. Für die vier Baustellen wurden Daten von realen bereits fertig gestellten Baustellen von den jeweiligen ausführenden Unternehmen in verschiedener Qualität zur Verfügung gestellt. Diese Daten wurden aufbereitet und, wo Lücken bestanden, durch plausible Annahmen aufgefüllt.

Aufbauend auf dem IST-Zustand wurden Szenarien für die Verringerung der THG-Emissionen bis zur „CO2-neutralen Baustelle“ erstellt. Das Ziel einer CO2-neutralen Baustelle wurde nach fünf Schritten gegliedert; vier Schritte zur Verringerung der THG Emissionen (organisatorische Maßnahmen, technologische Entwicklungen, Erzeugung von erneuerbarer Energie auf der Baustelle, Zukauf von erneuerbarer Energie) und CO2-Kompensation für die verbleibenden Emissionen als fünften Schritt.

[Energieforum Moderator]

Parallel dazu wurden die Mehrwerte wie etwaige Kosten- und Nutzen-Vorteile einer CO2-neutralen Baustellen anhand einer Investitionskostenabschätzung aufgezeigt und quantifiziert. Als günstig werden z.B. Solarzellen auf Baucontainern bewertet. Je nach Vorhaltezeiten sind heute auch schon einige elektrisch betriebene Kleinbagger günstiger als dieselbetriebene Geräte. In Zukunft wird sich ein wirtschaftlicher Nutzen über den Lebenszyklus von immer mehr Elektrogeräten ergeben. Für Unternehmen stellt eine zeitnahe Umstellung eine Chance auf Wettbewerbsvorteile dar.

Expertinnen und Experten wurden laufend über Interviews, eine Umfrage und einen Workshop in die Arbeit eingebunden. Dadurch wurde eine Einbettung in die österreichische Bauwirtschaft sichergestellt, was sowohl die F&E-Qualität der Arbeit steigerte als auch die Stakeholder über zukünftige Herausforderungen und den anstehenden Entwicklungsbedarf informierte.

Ergebnisse
Die Ergebnisse der THG-Emissionen der vier fiktiven Baustellen zeigen, dass die wesentlichen Energieträger für die Baustellenaktivitäten Diesel und Strom sind. Einen großen Anteil an den THG-Emissionen bei der Bautätigkeit bildet der An- und Abtransport von Materialien, Baugerät und Abfällen per LKW. Die Anteile variieren je nach Baustellentyp. Bei Wohnbau Neubau und Sanierung weist der Transport mit 77 % bzw. 51 % die größten Anteile an den Gesamt-Emissionen auf. Bei Asphaltierungsarbeiten und bei der Abbrissbaustelle stellen die Baustellenaktivitäten mit dem Energieträger Diesel mit 57 % bzw. 74 % den Hauptanteil dar.

[Energieforum Moderator]

Die gerechneten Szenarien für 2023 zeigen, dass für alle am Bauprozess beteiligten Akteur:innen bereits genügend Maßnahmen zur Verfügung stehen würden, um schon kurzfristig CO2-Einsparungen umzusetzen. Die möglichen Verringerungen der THG-Emissionen für 2023 reichen von 21 % bei Asphaltierungsarbeiten bis 52 % beim Wiener Wohnbau. Die größten Einsparpotentiale liegen je nach Baustelle bei der Reduktion von Transportdistanzen, alternativen Treibstoffen/Antriebsformen und bei der Produktion und dem Zukauf von Strom aus erneuerbaren Quellen. Die Höhe der möglichen Einsparungen hängt von vielen Faktoren (Baustellentyp, Ausgangs-/IST-Emissionen nach Energieträger, Lage der Baustelle, Bauzeit, etc.) ab. Die spezifischen Maßnahmen können demnach nicht pauschal vorgegeben werden, sondern müssen immer individuell auf jede Baustelle abgestimmt werden.



Die wesentlichen Hemmnisse zur Erreichung einer CO2-neutralen Baustelle sind Kosten, Termindruck, fehlende Bereitschaft und praxistaugliche Alternativen. Die Baubranche sieht Fördermaßnahmen, Bewusstseinsbildung und Änderungen bei Gesetzen und Vorschriften als Chance zur Umsetzung. Digitale Technologien zur Optimierung von Bauprojekten sind im Grunde vorhanden. Was noch fehlt, ist die Dissemination in die Planungs- und Bauunternehmen, damit BIM, Taktplanung und LEAN Management-Methoden in der Praxis in voller Breite umgesetzt werden können.

Projekt- bzw. Kooperationspartner:innen
RESSOURCEN MANAGEMENT AGENTUR (RMA)
Kölblgasse 17/30
1030 Wien
Internet: www.rma.at

TECHNISCHE UNIVERSITÄT WIEN
Institut für Interdisziplinäres Bauprozessmanagement
Forschungsbereich Baubetrieb und Bauverfahrenstechnik
Karlsplatz 13/234-1
1040 Wien, Austria
Internet: www.ibb.tuwien.ac.at

[Energieforum Moderator]

CO2-neutrale Baustelle 2

Projektskizze für die Einreichung eines Forschungsprojekts beim Programm „Stadt der Zukunft“, 9.Ausschreibung des Bundesministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie.
Im abgeschlossenen Forschungsprojekt „CO2-neutrale Baustelle“ (Kurzfassung liegt bei) wurden unterschiedliche Baustellentypen hinsichtlich ihres CO2-Abrduckes analysiert. In dieser Studie wurde der weitere Forschungsbedarf erhoben, der die Grundlage für das hier skizzierte Folgeprojekt bietet.

Im Zuge der 9. Ausschreibung der Stadt der Zukunft wird innerhalb der Subthemen 2.2 „Systemintegration und -kombination für klimaneutrale Gebäude und Quartiere“ oder 2.3 „Klimaneutrale Demonstrationsgebäude und -quartiere“ eingereicht. Das Projektkonsortium besteht erneut aus der TU Wien (Forschungsbereich Baubetrieb) und der Ressourcen Management Agentur (RMA) und weiteren möglichen Projektpartnern.

Im Fokus stehen ein realisierbares Konzept zum Monitoring von CO2-Emissionen auf Baustellen und die Konzeptionierung & Validierung organisatorischer und technischer Einsparmaßnahmen. Die Projektskizze umfasst vier ineinandergreifende Arbeitspakete (AP). Dabei wird der Fokus auf die Begleitung realer Bauvorhaben – mit dem Ziel der ersten österreichischen CO2-neutralen Baustelle – gelegt. Diese soll mindestens 20 % reale Einsparungen aufweisen, bevor Kompensationsmaßnahmen ergriffen werden.

Folgende Forschungsmaßnahmen sind angedacht:

AP1: Ermittlung und Monitoring der CO2-Emissionen von Baustellen

• Entwicklung einer standardisierten Datenerfassung zur vereinfachten Berechnung der CO2-Emissionen. Diese soll den Baubeteiligten erleichtern, die Größenordnung der CO2-Emissionen zu erfassen und Maßnahmen zu deren Reduktion oder Verlagerung zu setzen.
• Erfahrungen aus der Baustellenbegleitung für eine Optimierung der Datenerhebung sammeln. Daraus ein mögliches Messprogramm ableiten.
• Digitales Datenerhebungsverfahren (Excel) baustellenbedingter CO2-Emissionen, welches auch für die weitere Entwicklung eines Emissionsausweises für Baustellen dient.
• Ermittlungen der Anforderungen an Vertragsbestandteile, z.B. Bereitstellung notwendiger Maschinen- und Gerätedaten für die Erstellung der Sachbilanz, …

AP2: Baubetrieb und Digitalisierung

• Schaffung von baubetrieblichen Emissionskennwerten, die mit digitalen Bauwerksmodellen (BIM) verknüpft werden können.
• Untersuchung von Voraussetzungen, Problemen und Benefits der Implementierung eines Klimaverträglichkeitsbeauftragten auf der Baustelle.
• Studie zur Schaffung verstärkter Implementierung klimaverträglicher Kriterien im Zuge des Vergabeverfahrens nach dem Bestbieterprinzip.
Bewertung bestehender digitaler Tools hinsichtlich Datenerfassung für die Ermittlung der CO2-Emissionen
• Erstellung eines Handlungsleitfadens für Auftraggeber und Bauunternehmen
• Synergieeffekte zwischen Emissionseinsparungsmaßnahmen, Digitalisierung und Baubetrieb als Chance für einen ökoeffizienten Bauablauf erheben.

[Energieforum Moderator]

AP3: Maßnahmen zur Optimierung des Energieeinsatzes und der Stromerzeugung auf Baustellen

• Praxistauglichkeit der Erzeugung erneuerbarer Energie testen
• Machbarkeitsanalyse eines energieautarken Baustellencontainers
• Qualifizierungsangebote für Auftraggeber und Bauunternehmen (z.B. zu den Themen Erzeugung erneuerbarer Energie auf Baustellen, Energieeffizienzmaßnahmen
• Einsparpotential durch Energieeffizienzmaßnahmen, Erzeugung erneuerbarer Energie auf Baustellen, (Schwerpunkt Stromverbrauch, grüner Strom) aufzeigen
• Einsparpotential im Bereich der Baustellentransporte (An- und Abtransporte) erheben und umsetzen

AP4: Umsetzung technischer Maßnahmen Baugeräte

• Praxistauglichkeit neuartiger Baumaschinen und Bauverfahren im interdisziplinären Umfeld und Erfassung des Beitrags zur Zielerreichung
• Vertiefende Kostenanalyse nachhaltiger Antriebssysteme für Baumaschinen
• Erstellen eines digitalen CO2-Rechners für Großbaumaschinen
• Betrachtung der Kostenwahrheit neuer Technologien anhand realer Ausführungsbeispiele

Laufzeit: 24 - 36 Monate
Kostenrahmen: 100.000 bis 500.000 EUR
Finanzierung: 60 bis 85% Förderquote

Gesucht werden:
• Projektpartner: Interesse am Projekt und inhaltliche Mitarbeit von Planenden, Ausführenden, Geräteherstellern, Auftraggeber, Projektentwickler, Bauträger…
• Monitoring-Baustellen, die als Quelle für baubetriebliche Daten dienen sollen
• Demonstrationsbaustellen, die CO2-neutral abgewickelt werden sollen
• Mitfinanzierung des Projekts, auch durch Inkind-Leistungen: z.B. Bereitstellung Elektrobaugeräte, Energiespeicher, Photovoltaiksysteme, etc.