Use Case: Integration der grauen Energie und weiterer Ökobilanzdaten in die BIM-Methodik

  1. Ausgangslage Dieser Use case wurde durch die vom BFE unterstützen Projekte von eco-bau und Lignum zum Thema Graue Energie initiiert. Beide Projekte beschäftigen sich mit der Ökobilanzierung von Gebäuden und Bauteilen für die Optimierung der grauen Energie bereits ab der frühen Planungsphase (Vorprojekt). Lignum und eco-bau ist es ein Anliegen, die bereits aus unterschiedlichen Quellen verfügbaren Informationen für die Ökobilanzierung von Gebäuden auch für das Planen und Bauen mit BIM verfügbar zu machen. Für die Berechnung der grauen Energie und weiteren Ökobilanzen im Rahmen von Bauprojekten gibt es beim SIA, der KBOB und eco-bau bereits seit vielen Jahren ein aufeinander abgestimmtes Set von Instrumenten, das die Ökobilanzierung vom Produkt über das Bauteil bis zur Gebäudebilanz möglich macht. Die Berechnung und Optimierung der grauen Energie wird auch für die Erreichung von Nachhaltigkeitsstandards wie Minergie-Eco und SNBS eingefordert. Im internationalen Standard von Building smart gibt es für Ökobilanzdaten bereits die Entity „IfcEnvironmentalImpactValue“ mit einem eigenen Property-Set „Pset_EnvironmentalImpactIndicators“.

Beschreibung Im Zentrum steht die Fragestellung, wie die graue Energie und weitere Ökobilanzdaten, am einfachsten in die BIM-Methodik integriert werden können. Damit sollen Architekten und Planer die Ökobilanzen des gesamten Bauprojekts von der Planung bis zur Realisierung optimieren können. Hauptziel ist es, ein breit abgestützter Konsens (Verständigung) zu erarbeiten und erste Anwendungen von Ökobilanzdaten in BIM zu testen. Ausserdem soll im Rahmen des Use Case untersucht werden, wie bereits verfügbare Bauteil- Bibliotheken mit Informationen von Lignum (www.lignumdata.ch) und eco-bau (www.bauteilkatalog.ch) für die Anwendung der BIM Methode zur Verfügung gestellt werden sollen. Im Rahmen des Projekts sollen die Informationen den international definierten Properties zugewiesen werden. Fehlende ifc-Properties werden zunächst einheitlich für die Schweiz definiert und wo sinnvoll zum internationalen Abgleich über bauen digital Schweiz bei Building smart international zur Harmonisierung der Begrifflichkeiten im Property-Set eingegeben. Das Projekt soll entsprechend auch einen internationalen Austausch anregen und aufzeigen, wie andere Länder mit den jeweiligen Informationen in BIM umgehen.

Benefits

Ökobilanzdaten können auch im Rahmen von BIM Projekten angewendet werden. Es ist für Bauherren und Planer klar, wie Ökobilanzdaten in der BIM Methodik eingefordert und angewendet werden können. Der Bauherr erhält aus dem Bauwerksmodell zusätzliche Informationen und damit eine umfassende Entscheidungsgrundlage für seinen Bauentscheid. Es gibt Beispiele, wie Ökobilanzdaten in Bauprojekten gewinnbringend eingesetzt werden können.

Objectives

Der Use Case ist interdisziplinär und in vier Stufen gegliedert: 1. Ist Situation 2. Beschreibung der Prozesse nach Phasen & Einheitliches Verständnis 3. Transformation in BIM 4. Erste Nutzung und Bericht

4.1 Ist Situation Lignum und eco-bau zeigen die bestehenden Informationen im Bereich Ökobilanzdaten auf und beschreiben, in welchen Phasen diese heute genutzt werden können. Es wird erläutert, welche passenden Entities und Properies in ifc bestehen und welche noch fehlen. Auslegeordnung zu den Ökobilanzkennwerten der Schweiz und Europa. Bestehende BIM Systeme, die in der Schweiz und im Ausland verwendet werden angeschaut.

4.2 Beschreibung Prozesse nach Phasen In einem ersten Workshop soll eine Auslegeordnung gemacht werden, wie die bestehenden Ökobilanzdaten künftig in der BIM-Methodik integriert werden können. Dabei werden verschiede Prozesse skizziert und verglichen. Es wird dabei auch angeschaut, wie in anderen Ländern Ökobilanzinformationen bereits in BIM genutzt werden. Als Verständigung wird der Prozess gemeinsam abgestimmt und definiert. Daraus ergeben sich Anforderungen und die zu erbringenden Leistungen nach Projektphase an die Projektbeteiligten. Fehlende Entities und Properies werden benannt. Hierfür wird über „bauen digital Schweiz“ ein Antrag an Building Smart international eingegeben. * Noch fehlende Informationen werden aufgelistet.

4.3 Transformation in BIM In frühen Planungsphasen können Ökobilanzdaten zur Auswahl der Bauweise und zum Vergleich der geeigneten Systeme genutzt werden. Ziel ist es, die bestehenden Bauteile von eco-bau und Lignum über Bauteilkatalog.ch, lignumdata.ch zumindest mit den KBOB Ökobilanzdaten zu ergänzen und den Nutzern von BIM über gängige Libraries in der Planung zur Verfügung zu stellen. Auf Basis der gemeinsamen Verständigung werden innerhalb der Projekte von Lignum und ecobau die bestehenden Informationen erfasst, strukturiert und den entsprechenden Properties in IFC 4 zugewiesen.

4.4 Definition von IFC Modulen und weitere Projektumsetzungen An mindestens einem Projektbeispiel soll die Projektumsetzung getestet werden. Planer nutzen die durch die beiden Projekte von eco-bau und Lignum erarbeiteten Daten und geben Feedback für Verbesserungen. Fehler werden behoben. Entities und Properties können angepasst und Informationen können ergänzt werden. Ausserdem können in Zusammenarbeit mit Spezialisten in der Ökobilanzierung Projektbeschriebe für zusätzliche Softwareapplikationen (z.B. im Solibri) erarbeitet werden. Es soll eine breit abgestützte Empfehlung erarbeitet werden, wie Ökobilanzdaten in Bauprojekten mit BIM Methodik eingesetzt werden können. Erkenntnisse werden damit den entsprechenden Gremien zur Verfügung gestellt.

Basics

Als Grundlage der Projekte werden die in der Schweiz anerkannten Ökobilanzdaten der KBOB- Empfehlung 2009/1:2016 (jeweils der aktuelle Stand) und die Methodik gemäss SIA Merkblatt 2032 graue Energie mit den definierten Amortisationszeiten verwendet. Die Daten gemäss KBOB Empfehlung „Ökobilanzdaten im Baubereich“ geben über verschiedene Indikatoren Auskunft über die Umweltbelastungen, welche aus den Phasen Herstellung und Entsorgung entstehen. Dabei spielen primär folgende Grössen eine Rolle: Umweltbelastungspunkte UBP (Pt/m2) Verbrauch von erneuerbarer Primärenergie PERT (MJ-eq/m2) Verbrauch von nicht erneuerbarer Primärenergie PENRT (MJ-eq/m2), in der Schweiz als "graue Energie" bezeichnet Treibhausgaspotential, GWP (kg CO2-eq/m2)

Im Weiteren werden von Lignum für jedes Bauteil aus Holz folgende ökologischen Informationen zur Verfügung gestellt: Biogener Kohlenstoffspeicher: Senkenleistung aus biogenen Materialien (kg CO2-eq/m2 ) Biogener Energiespeicher aus biogenen Materialien (MJ-eq/m2 )

Nebst den Ökobilanzdaten können auch weitere, technische Informationen integriert werden: Informationen von Lignum wie z.B. Luft- und Trittschalldämmwerte, Verweise bezüglich Brandschutz, Wärmedämmwerte Informationen von eco-bau (z.B. Indikatoren von Minergie-Eco oder Eco-BKP Vorgaben) * Informationen zu bauphysikalischen Werten (z.B. vom SIA).

Betreffend BIM Methodik dient das SIA Merkblatt 2051 „Anwendung der BIM Methode“, bezüglich IFC Datenformat gelten die internationalen Grundlagen von Building smart als Grundlagen.

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Copyright

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Handling

Es soll anhand der erarbeiteten Informationen und Ablaufszenarien geklärt werden, wie der ideale Ablauf zur Bilanzierung der grauen Energie und weiterer Ökobilanzdaten in der BIM- Methodik aussieht und welche Daten möglicherweise zusätzlich bereitgestellt werden sollen.

  • GUID : 552ACDE1-4559-45B0-861E-1DE7E7089612
  • Identifier : -
  • Work Stage : SIA 112
  • Revision : Rev 0.2
  • Project Status : Draft
  • Maturity level : Outlook
  • Use Case: In Progress
  • Processes: In Progress
  • ER: In Progress
  • Published on: Oct 19, 2019
  • Publisher: buildingSMART Switzerland
  • Author: Schmid, Hansueli