Untersuchung von CO2-Emissionen von Erdbauarbeiten, Baugrubensicherungen und Tiefgründungen bei der Erstellung von Untergeschossen
Untergeschosse tragen erheblich zu den Treibhausgasemissionen beim Bau von Hochbauten bei. Diese Studie untersucht die Hauptursachen dieser Emissionen anhand von vier Hypothesen und verschiedenen Fallstudien. Dabei werden Lebenszyklusanalysen (LCA) für die Erstellung der Untergeschosse von zwei Beispielgebäuden durchgeführt, wobei Erdarbeiten, Baugrubensicherungen und Tiefgründungen betrachtet werden.
Aufgrund der komplexen Wechselwirkungen zwischen Gebäudegeometrie, Untergrund und Platzverhältnissen sind die Ergebnisse teilweise von unveränderlichen Faktoren abhängig und können nicht einfach verallgemeinert werden. Dennoch lassen sich wichtige Erkenntnisse ableiten:
- Geböschte Baugruben führen selbst bei grossen Gebäudetiefen zu den geringsten Umweltbelastungen.
- In städtischen Situationen, in denen keine Böschung möglich ist, weisen Sickerbetonwände, Nagelwände oder gespriesste Spundwände geringere Umweltauswirkungen auf als andere Arten von Baugrubensicherungen.
- Pfähle tragen erheblich zur CO₂-Emission bei. Der Verzicht auf Pfähle durch den Einsatz von Material mit geringerer Mächtigkeit kann ökologisch sinnvoll sein.
- Bei gutem Baugrund in geringer Tiefe kann die Realisierung von Untergeschossen fast CO₂-neutral sein, da die Emissionen für die Tiefgründung bereits anfallen.
- Schwierige Bodenvoraussetzungen gehen oft mit erhöhten ökologischen Auswirkungen einher. Eine geringere Einbautiefe in den Boden (d.h. das Weglassen oder Reduzieren von Untergeschossen) kann diese Auswirkungen verringern.
Die Individualität von Bauprojekten und die potenziellen ökologischen Einflüsse von Untergeschossen unterstreichen die Notwendigkeit, Baugrubensicherungen und Tiefgründungen bereits in frühen Projektphasen zu berücksichtigen. Nach dem SIA-Effizienzpfad Energie (Merkblatt 2040 der SIA (2017), welches noch auf die alte SIA 2032 (2010)-Norm verweist, wird lediglich das Aushubvolumen den grauen Emissionen eines Gebäudes angerechnet. Dabei wird ein potentiell erheblicher Anteil an grauen Emissionen komplett vernachlässigt. Auch in Minergie-ECO-Nachweisen werden Baugrubensicherungen und Tiefgründungen aus der Bilanzierung ausgeklammert. Mit der neuen SIA 2032 (2020) Norm werden Baugrubensicherungen und Tiefgründungen berücksichtigt. Die Erneuerung der SIA 2040 ist also wichtig um diesen relevanten Anteil an grauen Emissionen berücksichtigen zu können und auch den unterirdisch liegenden Teil von Gebäuden ökologisch zu optimieren. Die Aktualisierung des Effizienzpfades wird im Jahr 2023 in Form einer neuen SIA 390 erwartet.
Das erstellte Tool soll helfen, die ökologischen Einflüsse von Untergeschossen bereits in der Wettbewerbsphase zu bewerten und zu optimieren.
Hinweis
Das Berechnungstool befindet sich in Überarbeitung und wird in Q3 2023 verfügbar sein.
