LENGTH – Verlängerte Lebensdauer von Gebäudetechnik – Netto-Null-Beitrag einer zirkulären Gebäudetechnik

Zusammenfassung

Die Graue Energie der gebäudetechnischen Anlagen kann ein Viertel bis ein Drittel der gesamten Grauen Energie eines Neubaus betragen. Daher ist die Lebensdauer der eingesetzten Gebäudetechnik von Bedeutung und Massnahmen zu deren Verlängerung vor allem bei anstehenden Erneuerungen in der Planungsphase wichtig. Ziel des Projekts ist es, Strategien zur Verlängerung der Lebensdauer von Gebäudetechnik zu identifizieren und deren Umsetzungspotenzial anhand konkreter Nichtwohngebäude zu untersuchen. Durch Analyse von und Anwendung an ausgewählten Fallbeispielen werden realistische Optionen für Weiterverwendung oder Re-Use aufgezeigt. Das Einsparpotenzial an grauen Treibhausgasemissionen wird quantifiziert. Empfehlungen zur Berechnung der Emissionen von Gebäudetechniksystemen in Anbetracht ihrer effektiven bzw. verlängerten Lebensdauer werden gegeben. Mit den Erkenntnissen wird eine Abschätzung des Potentials einer zirkulären Gebäudetechnik im Hinblick auf die Netto-Null-Ziele erfolgen.

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Die Graue Energie der gebäudetechnischen Anlagen kann ein Viertel bis ein Drittel der gesamten Grauen Energie eines Neubaus betragen. Daher ist die Lebensdauer der eingesetzten Gebäudetechnik von Bedeutung und Massnahmen zu deren Verlängerung vor allem bei anstehenden Erneuerungen in der Planungsphase wichtig. Ziel des Projekts ist es, Strategien zur Verlängerung der Lebensdauer von Gebäudetechnik zu identifizieren und deren Umsetzungspotenzial anhand konkreter Nichtwohngebäude zu untersuchen. Durch Analyse von und Anwendung an ausgewählten Fallbeispielen werden realistische Optionen für Weiterverwendung oder Re-Use aufgezeigt. Das Einsparpotenzial an grauen Treibhausgasemissionen wird quantifiziert. Empfehlungen zur Berechnung der Emissionen von Gebäudetechniksystemen in Anbetracht ihrer effektiven bzw. verlängerten Lebensdauer werden gegeben. Der Stand der Forschung zeigt, dass die tatsächliche Nutzungsdauer (Zeitraum zwischen Inbetriebnahme und Ersatz) die technische Lebensdauer (Ende der Funktionsfähigkeit) gebäudetechnischer Anlagen durchaus übersteigen kann. Normative Standardwerte stellen dabei lediglich Orientierungsgrössen dar; die effektive Nutzungsdauer hängt wesentlich von Nutzung, Beanspruchung, Wartungsintensität sowie von wirtschaftlichen und strategischen Entscheiden der Eigentümerschaft ab. Eine systematische Wiederverwendung gebäudetechnischer Komponenten ist bislang jedoch kaum etabliert und beschränkt sich überwiegend auf wenig komplexe Bauteile wie Heizkörper, Sanitärapparate oder Photovoltaikmodule. Für mechanisch und regelungstechnisch integrierte Systeme fehlen standardisierte Prüfverfahren, klare Haftungsregelungen sowie belastbare Datengrundlagen zur Zustandsbewertung. Auch in der Ökobilanzierung bestehen methodische Defizite. Es fehlen geeigneten Datensätzen für gebäudetechnische Anlagen und konsistenten Modellierungsansätzen zur Berücksichtigung von Restlebensdauer, Zusatzaufwand (Demontage, Transport, Aufbereitung) sowie zur Allokation von Umweltlasten zwischen Erst- und Zweitnutzung. Damit fehlt derzeit eine robuste Grundlage für die systematische Bewertung zirkulärer Strategien in der Gebäudetechnik. Die Methodik der Ökobilanzierung ist im Projekt definiert. Es wird das Prinzip der Emissionsrealität angewendet: Herstellungs- und Bauemissionen werden zum Zeitpunkt der jeweiligen Erstellung bzw. Erneuerung bilanziert, Emissionen aus Instandsetzungs- und Ersatzmassnahmen zu den entsprechenden Eingriffszeitpunkten. Die Betriebsemissionen werden kontinuierlich über den gesamten Betrachtungszeitraum erfasst. Das Potenzial zur Weiter- und Wiederverwendung wird mittels einer vierstufigen Klassierung bewertet (nicht weiter- bzw. wiederverwendbar; teilweise weiter- bzw. wiederverwendbar; weiter- bzw. wiederverwendbar nach Revision; direkt weiter- bzw. wiederverwendbar) und mit der verbleibenden Restlebensdauer kombiniert, die ebenfalls in vier Stufen erfasst wird (= 25 %; 25–50 %; 50–75 %; = 75 %). Diese mehrdimensionale Betrachtung ermöglicht eine differenzierte, transparente und vergleichbare Bewertung einzelner Komponenten. Untersucht wurden drei reale Nichtwohngebäude mit deutlich unterschiedlichen Ausgangslagen: Ein Objekt weist lediglich selektives Weiterverwendungspotenzial auf, da nur Teile der Gebäudetechnik erneuert wurden und zahlreiche Komponenten ihre Standardlebensdauer bereits erreicht oder überschritten haben. Ein zweites Gebäude ist weitgehend erneuerungsbedürftig. Ein drittes, vor weniger als 20 Jahren umfassend saniertes Gebäude befindet sich überwiegend in gutem Zustand und erfordert lediglich gezielte Erneuerungsmassnahmen. Wiederkehrende Herausforderungen sind unvollständige Dokumentationen, zahlreiche Eingriffe im Lebenszyklus, heterogene Systemzustände infolge partieller Erneuerungen sowie bereits überschrittene Standardlebensdauern. Dies verdeutlicht, dass das Potenzial zur zusätzlichen Lebensdauerverlängerung teilweise bereits ausgeschöpft ist. Gleichzeitig zeigt sich jedoch, dass eine selektive und zustandsbasierte Strategie dazu beitragen kann, den vollständigen Ersatz funktionsfähiger Anlagen möglichst zu vermeiden. In der nächsten Projektphase wird quantifiziert, welche Einsparungen an grauen Treibhausgasemissionen durch unterschiedliche Erneuerungsszenarien realisiert werden können.

Projektdetails

Forschungsstelle
BFE
Projektstatus
In Bearbeitung
Projekttyp
Forschungsprojekt
Startdatum
2024-10-20
Enddatum
2028-09-29
Bewilligte Gesamtkosten
CHF 117532.00
Sektion
Gebäude und Städte
NABS Politikbereich
Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie

Kategorien

Building design Energie in Gebäuden Anwendungsorientierte Forschung

Labels

F+E Gebäude und Städte