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--- grundlagen:erkenntnisse_zur_lebenszyklusbilanz [2024/08/03 22:33] – [Holzprodukte] webel
+++ grundlagen:erkenntnisse_zur_lebenszyklusbilanz [2025/05/27 12:40] (aktuell) – Siehe auch ergänzt jgrovesmith
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 ====== Energieeffizienz und Klimagas-Emissionen im Lebenszyklus ======
-**Eine Kurzzusammenfassung der wesentlichen Ergebnisse [[:medien:medien:veroeffentlichungen:uebersicht_protokollbaende|der Arbeitskreis-Sitzungen AK58 und AK60]] **
+**Eine Kurzzusammenfassung der wesentlichen Ergebnisse [[:medien:medien:veroeffentlichungen:uebersicht_protokollbaende|der Arbeitskreis-Sitzungen AkkP 58 und AkkP 60]] **
 Wolfgang Feist
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 Für Klimaschutz und Nachhaltigkeit spielen die Gebäude eine große Rolle, denn sie sind weltweit für 35% des Energieverbrauchs verantwortlich((einschließlich der Aufwendungen in der Bauindustrie)) . Die durch sie verursachten Kohlendioxid-Emissionen steigen sogar weiter, um ca. 1% pro Jahr laut der Internationalen Energieagentur((Quelle:  [[https://www.iea.org/reports/breakthrough-agenda-report-2023/buildings|https://www.iea.org/reports/breakthrough-agenda-report-2023/buildings]])) .
-{{  .:weltweit_gebaeude_betrieb_bau.png?345}}Es ist daher entscheidend, ob und vor allem //**wie**//  Gebäude gebaut oder saniert werden. In den Diskussionen werden dabei zunehmend die „graue Energie“((besser: Vorab-Energieverbrauch oder Herstellungsenergie))  bzw. der „CO<sub>2</sub>- Rucksack“ ((Besser: herstellungsbedingte Emissionen))  betont, während die Frage der Betriebsenergie – Netto-Null und Zero-Emission, Plusenergie - in den Hintergrund gedrängt wird. Mit den Arbeitskreisen AK58 und AK60 haben wir die Thematik erneut((Lebenszyklusbilanzen für verschiedene Gebäudestandards wurden bereits zuvor vergleichend untersucht, z.B. im Rahmen des Arbeitsreises Kostengünstige Passivhäuser Nr. 8: „Materialwahl, Ökologie und Raumlufthygiene“, PHI Darmstadt 1997. Die Betriebsenergie erwies sich damals als weit dominant, und das Passivhaus stellte sich als das energetische Optimum bzgl. der Lebenszyklusbilanz im Neubau heraus.))  unter den heutigen und künftigen Randbedingungen aufgenommen und eine systematische Klärung viele Fragen erarbeitet. Hier stellen wir einige wichtige Ergebnisse zusammen: Die vollen Beiträge sind in den Protokollbänden zu finden [[:medien:medien:veroeffentlichungen:uebersicht_protokollbaende:protokollband_58|Protokollband 58: Lebenszyklus]].
+{{  .:weltweit_gebaeude_betrieb_bau.png?345}}Es ist daher entscheidend, ob und vor allem //**wie**//  Gebäude gebaut oder saniert werden. In den Diskussionen werden dabei zunehmend die „graue Energie“((besser: Vorab-Energieverbrauch oder Herstellungsenergie))  bzw. der „CO<sub>2</sub>- Rucksack“ ((Besser: herstellungsbedingte Emissionen))  betont, während die Frage der Betriebsenergie – Netto-Null und Zero-Emission, Plusenergie - in den Hintergrund gedrängt wird. Mit den Arbeitskreisen AkkP 58 und AkkP 60 haben wir die Thematik erneut((Lebenszyklusbilanzen für verschiedene Gebäudestandards wurden bereits zuvor vergleichend untersucht, z.B. im Rahmen des Arbeitsreises Kostengünstige Passivhäuser Nr. 8: „Materialwahl, Ökologie und Raumlufthygiene“, PHI Darmstadt 1997. Die Betriebsenergie erwies sich damals als weit dominant, und das Passivhaus stellte sich als das energetische Optimum bzgl. der Lebenszyklusbilanz im Neubau heraus.))  unter den heutigen und künftigen Randbedingungen aufgenommen und eine systematische Klärung viele Fragen erarbeitet. Hier stellen wir einige wichtige Ergebnisse zusammen: Die vollen Beiträge sind in den Protokollbänden zu finden [[:medien:medien:veroeffentlichungen:uebersicht_protokollbaende:protokollband_58|Protokollband 58: Lebenszyklus]].
 //Für das Erreichen der Ziele der Energie- und Wärmewende sind vor allem die bestehenden Gebäude entscheidend.// Diese weisen in den industrialisierten Ländern im Norden hohe Heizwärmebedarfswerte und -Lasten aus; es sind inkl. Klimatisierung (betrifft vor allem den globalen Süden) rund 30% des gegenwärtigen gesamten Endenergiebedarfs und daher der höchste einzelne Beitrag überhaupt. Reduzieren lassen sich diese hohen Bedarfswerte vor allem durch nachträglichen Wärmeschutz. Das Passivhaus Institut hat dafür eine Reihe von Werkzeugen bereitgestellt, von denen der EnerPHit-Sanierungsplan und das Beratungsprogramm [[:enbil|ENBIL]] die wichtigsten sind.\\
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 ===== Neubau =====
-Bei der heute gegebenen Neubauaktivität in Deutschland ist es keinesfalls so, dass zusätzlicher Neubau von was auch immer den Klimaschutz verbessert((Für Deutschland haben wir das in AK60 quantifiziert, es gilt auch in anderen Industrieländern. Auch wenn ein Neubau überwiegend aus nachwachsenden Baustoffen realisiert wird, bleiben oft wenig beachtete Komponenten, die vorab Emissionen erzeugen. Bei sorgfältiger Planung kann aber ein nahezu klimaneutraler Bau oder sogar eine geringfügig positive Klimabilanz erreicht werden. Dabei verbleiben absolut in der Netto-Gesamtbilanz nur wenige kWh - jedenfalls nicht ausreichend, um damit weiterbestehende hohe Emissionen aus Bestandsgebäuden zu kompensieren.)) . In aller Regel aber erhöht ein Neubau auch heute die Gesamtemissionen, nur vereinzelt kann ein neu erstelltes Objekt die Emissionen verringern und dann nur in geringem Umfang. Selbst dann ist es in aller Regel günstiger, ein Bestandsgebäude minimalinvasiv auf ein gutes Energieeffizienz-Niveau((Das ist z.B. EnerPHit, vgl.  [[:zertifizierung:enerphit|]]))  zu modernisieren – die erzielten Klimagas-Emissions-Entlastungen sind dabei meist deutlich höher. In AkkP 60 haben wir gezeigt, dass ein Netto-Null- oder geringfügig-negativ-Emissionsgebäude mit gewissem Aufwand heute zwar realisierbar ist, aber dennoch nicht nennenswert andere Emissionen kompensieren kann. Sorgfältig geplant, sowohl bzgl. Herstellungsenergie als auch bzgl. des Betriebsenergiebedarfs ist deswegen nicht grundsätzlich jeder Neubau 'verboten'((Andere ökologische Gesichtspunkte wie z.B. Verkehrsanbindung und Bodenverbrauch müssen auch beachtet werden.)) .
+Bei der heute gegebenen Neubauaktivität in Deutschland ist es keinesfalls so, dass zusätzlicher Neubau von was auch immer den Klimaschutz verbessert((Für Deutschland haben wir das in AkkP 60 quantifiziert, es gilt auch in anderen Industrieländern. Auch wenn ein Neubau überwiegend aus nachwachsenden Baustoffen realisiert wird, bleiben oft wenig beachtete Komponenten, die vorab Emissionen erzeugen. Bei sorgfältiger Planung kann aber ein nahezu klimaneutraler Bau oder sogar eine geringfügig positive Klimabilanz erreicht werden. Dabei verbleiben absolut in der Netto-Gesamtbilanz nur wenige kWh - jedenfalls nicht ausreichend, um damit weiterbestehende hohe Emissionen aus Bestandsgebäuden zu kompensieren.)) . In aller Regel aber erhöht ein Neubau auch heute die Gesamtemissionen, nur vereinzelt kann ein neu erstelltes Objekt die Emissionen verringern und dann nur in geringem Umfang. Selbst dann ist es in aller Regel günstiger, ein Bestandsgebäude minimalinvasiv auf ein gutes Energieeffizienz-Niveau((Das ist z.B. EnerPHit, vgl.  [[:zertifizierung:enerphit|]]))  zu modernisieren – die erzielten Klimagas-Emissions-Entlastungen sind dabei meist deutlich höher. In AkkP 60 haben wir gezeigt, dass ein Netto-Null- oder geringfügig-negativ-Emissionsgebäude mit gewissem Aufwand heute zwar realisierbar ist, aber dennoch nicht nennenswert andere Emissionen kompensieren kann. Sorgfältig geplant, sowohl bzgl. Herstellungsenergie als auch bzgl. des Betriebsenergiebedarfs ist deswegen nicht grundsätzlich jeder Neubau 'verboten'((Andere ökologische Gesichtspunkte wie z.B. Verkehrsanbindung und Bodenverbrauch müssen auch beachtet werden.)) .
 ===== Heizsysteme =====
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 [{{ .:stromerzeugung_szenario_df.png?342| }}]
-Zukunftsfähige Systeme für die Raumheizung sind ausschließlich Wärmepumpen oder nachhaltige Fernwärme((Genauer spezifiziert in AK60; es kann sich dabei nicht um weitgehend mit Erdgas erzeugte Wärme handeln.)) . Für Wärmepumpen-Strom ergeben sich 198 g<sub>CO2</sub>  /kWh<sub>el</sub>  im Mittel der kommenden 40 Jahre((Ein leider weitverbreiteter Irrtum ist, dass mit dem Übergang zur Wärmepumpenheizung bereits 'Nullemission' erreicht würde; die Emissionen sind tatsächlich zwei- bis dreifach verringert, aber sie werden innerhalb der Nutzungszeit des Systems nicht Null)) , das macht die WP etwa zwei- bis dreimal besser als Erdgas-Heizung((eine detaillierte Diskussion dazu findet sich in [AkkP 58])) . Darüber hinaus bietet die Wärmepumpe das gut gesicherte Potential für eine in weiterer Zukunft nahezu vollständige Reduktion der Klimagase durch den notwendig erfolgenden Ausbau der nicht-fossilen Stromversorgung.
+Zukunftsfähige Systeme für die Raumheizung sind ausschließlich Wärmepumpen oder nachhaltige Fernwärme((Genauer spezifiziert in AkkP 60; es kann sich dabei nicht um weitgehend mit Erdgas erzeugte Wärme handeln.)) . Für Wärmepumpen-Strom ergeben sich 198 g<sub>CO2</sub>  /kWh<sub>el</sub>  im Mittel der kommenden 40 Jahre((Ein leider weitverbreiteter Irrtum ist, dass mit dem Übergang zur Wärmepumpenheizung bereits 'Nullemission' erreicht würde; die Emissionen sind tatsächlich zwei- bis dreifach verringert, aber sie werden innerhalb der Nutzungszeit des Systems nicht Null)) , das macht die WP etwa zwei- bis dreimal besser als Erdgas-Heizung((eine detaillierte Diskussion dazu findet sich in [AkkP 58])) . Darüber hinaus bietet die Wärmepumpe das gut gesicherte Potential für eine in weiterer Zukunft nahezu vollständige Reduktion der Klimagase durch den notwendig erfolgenden Ausbau der nicht-fossilen Stromversorgung.
 ===== Dämmmaßnahmen: Wenn schon, denn schon =====
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 ===== Wirklich Energie gespart? Schon im ersten Jahr? =====
-Wärmedämm-Materialien brauchen Energie für die Herstellung (sog. "graue Energie"). Selbst im Fall konventioneller Dämmstoffe ist dies aber sehr wenig im Vergleich zu der Einsparung, die durch die Dämmmaßnahme erreicht wird. Im ersten der nachfolgenden Diagramme vergleichen wir den Primärenergieverbrauch (PE) durch einen Quadratmeter ungedämmter Altbauwand in **nur einem Jahr** mit der Summe aus dem gesamtem Herstellungs-PE-Energieaufwand((inkl. Kleber und allen Putzschichten))  und dem "Restverbrauch" für eine nachträglich gedämmte Wand in acht Varianten. Alle (bis auf die HolzF(aser)-Dämmung) sparen dabei bereits im 1. Jahr ganz beträchtlich Energie ein und holen schon in der ersten Heizperiode ihren jeweiligen Herstellungsaufwand wieder herein((gerechnet wurde in diesem Beispiel mit einer Erdgas-Heizung; immer noch 50% aller Bestandsgebäude werden so geheizt, weitere 25% mit einem Ölkessel; beim derzeitige Stand der im Winter noch zu hohen Teilen fossilen Stromerzeugung ist das für die kommenden Jahre auch bei einer Heizung mit Wärmepumpen noch nicht viel anders. Über die 40 Jahre, die ein besserer Wärmeschutz mindestens hält, haben wir die Bilanzen für Wärmepumpenheizung oben korrekt für den Lebenszyklus angegeben.)) .
+Wärmedämm-Materialien brauchen Energie für die Herstellung (sog. "graue Energie"). Selbst im Fall konventioneller Dämmstoffe ist dies aber sehr wenig im Vergleich zu der Einsparung, die durch die Dämmmaßnahme erreicht wird. Im ersten der nachfolgenden Diagramme vergleichen wir den Primärenergieverbrauch (PE) durch einen Quadratmeter ungedämmter Altbauwand in **nur einem Jahr** mit der Summe aus dem gesamtem Herstellungs-Energieaufwand((inkl. Kleber und allen Putzschichten)) und dem Restverbrauch für eine nachträglich gedämmte Wand in acht Varianten. Alle (bis auf die HolzF(aser)-Dämmung) sparen dabei bereits im 1. Jahr ganz beträchtlich Energie ein und holen schon in der ersten Heizperiode ihren jeweiligen Herstellungsaufwand wieder herein((gerechnet wurde in diesem Beispiel mit einer Erdgas-Heizung; immer noch 50% aller Bestandsgebäude werden so geheizt, weitere 25% mit einem Ölkessel; beim derzeitige Stand der im Winter noch zu bedeutenden Teilen fossilen Stromerzeugung ist das für die kommenden Jahre und auch bei einer Heizung mit Wärmepumpen noch nicht viel anders. Über die 40 Jahre, die ein besserer Wärmeschutz mindestens hält, haben wir die Bilanzen für Wärmepumpenheizung in den vorausgehenden Grafiken korrekt für den Lebenszyklus angegeben.)) .
-Natürlich muss dies jeweils über die gesamte Lebensdauer betrachtet werden. Selbst wer dafür weniger als 20 Jahre ansetzt, erzielt bei einer ausreichend dicken Außendämmung Einsparungen von über 80% in der Bilanz (zweites Diagramm). Vielleicht will es jemand gern selbst nachrechnen? Das ist gar nicht schwierig, [[:baulich:graue_selbstrechnen|hier die Hinweise]].
+Natürlich muss der Vergleich jeweils über die gesamte Lebensdauer betrachtet werden. Selbst wenn dafür weniger als 20 Jahre angesetzt werden, ergeben sich bei einer ausreichend dicken Außendämmung Einsparungen von über 80% in der Bilanz (zweites Diagramm). Vielleicht will es jemand gern selbst nachrechnen? Das ist gar nicht schwierig, [[:baulich:graue_selbstrechnen|hier die Hinweise]].
 |{{:baulich:pe_1jahr.png?583}}|Die Primärenergie- \\ Einsparung ist \\ schon im 1.Jahr \\ erheblich \\ bei fast allen \\ Materialien \\ (um 60%). \\ Eine einzige \\ Ausnahme \\ wg. Energieaufwand \\ zur Trocknung: \\ Da sind es \\ dann aber auch \\ nur 2 Jahre \\ bis zur \\ energetischen \\ Amortisation.|
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+====== Siehe auch ======
+Übersicht der Passipedia-Artikel zur [[grundlagen:nachhaltige_energieversorgung_mit_passivhaeusern|Nachhaltigen Energieversorgung mit Passivhäusern]]
+Übersicht der Passipedia-Artikel zur [[Grundlagen:Energiewirtschaft und Ökologie]] \\
+[[grundlagen:energiewirtschaft_und_oekologie:lebenszyklus|Tools zur Lebenszyklusbetrachtung]]
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