Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Die Betriebsenergieoptimierung steht häufig im Gegensatz zum Energieverbrauch und den Treibhausgasemissionen aus der Erstellung eines Gebäudes. Dieses Projekt analysiert „best-case“ Beispiele, erhebt (Ökobilanz) Daten und erarbeitet mögliche Massnahmen zur Minimierung dieses gegenläufigen Effekts, evaluiert deren „up-scaling“ Potential und schätzt die Akzeptanz der Massnahmen mit einer Stakeholderbefragung ab. Daraus werden Handlungsempfehlungen zur möglichst effektiven Treibhausgasemissionsreduktion in der Erstellung formuliert. Um Marktanteile zu erhöhen soll für innovative Baustoffe und Bauteile mittels einer Plattform eine stärkere Sichtbarkeit erzeugt werden.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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Operational energy optimization is often in contrast to energy consumption and greenhouse gas emissions from the construction of a building. This project analyzes "best-case" examples, collects (life cycle assessment) data and develops possible measures to minimize this opposing effect, evaluates their "up-scaling" potential and estimates the acceptance of the measures with a stakeholder survey. From this, recommendations for action are formulated to reduce greenhouse gas emissions as effectively as possible in the production process. In order to increase market shares, innovative building materials and components will be given greater visibility by means of a platform.
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Kurzbeschreibung
(Französisch)
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L'optimisation de l'énergie d'exploitation s'oppose souvent à la consommation d'énergie et aux émissions de gaz à effet de serre résultant de la construction d'un bâtiment. Ce projet analyse des exemples "best-case", recueille des données (écobilan) et élabore des mesures possibles pour minimiser cet effet contraire, évalue leur potentiel de "up-scaling" et estime l'acceptation des mesures à l'aide d'une enquête auprès des parties prenantes. Sur cette base, des recommandations d'action sont formulées pour réduire le plus efficacement possible les émissions de gaz à effet de serre lors de la création. Afin d'augmenter les parts de marché, les matériaux et éléments de construction innovants doivent être rendus plus visibles au moyen d'une plateforme.
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Wer baut, der setzt Baustoffe und Bauteile ein, zu deren Herstellung mehr oder weniger Energie benötigt wurde. Mit einer bewussten Auswahl der Baumaterialien lassen sich die Treibhausgas-Emissionen bei Neubauten und Sanierungen markant verringern, nämlich um 40 und mehr Prozent. Das zeigt eine aktuelle Studie, die vom Bundesamt für Energie finanziell unterstützt wurde.
Zugehörige Dokumente
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Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
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Quiconque construit utilise des matériaux et des éléments de construction dont la production a nécessité plus ou moins d’énergie. Un choix conscient des matériaux de construction permet de réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre dans les nouvelles constructions et les assainissements, à savoir de 40 pour cent et plus. C’est ce que montre une étude récente soutenue financièrement par l’Office fédéral de l’énergie.
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Deutsch)
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Der Gebäudepark der Schweiz verursacht circa ein Drittel der inländischen Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen). Mehr als die Hälfte des Energieverbrauchs und der damit verbundenen THG-Emissionen entstehen in der Gebäudeerstellung. Um diese graue Energie und THG-Emissionen zu reduzieren, existieren auf dem Markt verschiedenen Ansätze und eine breite Auswahl an ökologischen Baustoffen und Bauteilen. Dennoch ist deren Einsatz auf dem Markt noch ungenügend etabliert. Diese Studie stellt in drei Phasen Lösungsansätze für die Reduktion der grauen Energie und THG-Emissionen in der Gebäudeerstellung vor. Es werden innovative Baustoffe und Bauteile sowie materialübergreifende Handlungsansätze einbezogen (Phase A), die mögliche Reduktion der grauen Emissionen für ein Testgebäude unter Einbezug verschiedener Handlungsgrundsätze und Baumaterialien abgeschätzt (Phase B) sowie eine Betroffenheit- und Akzeptanzanalyse durchgeführt um Erfahrungen, Prozesse und Anforderungen bei der Auswahl von Baustoffen und -teilen zu erfassen (Phase C). Es wurde eine Liste mit 98 innovativen Baustoff- und Bauteilen erstellt, die mit Hilfe von acht Auswahlkriterien auf 30 für diese Studie besonders geeignete innovative Baustoff- und Bauteile reduziert wurde. Davon haben sich sechs Hersteller:innen entschieden, am Projekt teilzunehmen und vom Projektteam im Aufnahmeprozess in die KBOB-Liste unterstützt zu werden. Für die Hersteller:innen Zirkulit, Lignatur, Oxara und Lopas wurden Ökobilanzen zu den teilnehmenden Baustoffe und Bauteile entwickelt und die Hersteller:innen wurden im weiteren Prozess zur Aufnahme KBOB-Liste unterstützt1. Für die Produkte der Hersteller:innen Neustark und Terrablock lagen die Ökobilanzen vor, sie wurden im Aufnahmeprozess in die KBOB-Liste beratend unterstützt. Verschiedene Sachverhalte und Herausforderungen der Datenerhebung und -aufbereitung sowie material- und prozessspezifisch sind zusammengefasst, die im Prozess der LCIA erkannt wurden. Damit eine klimakompatible Gebäudeerstellung gelingt, ist die alleinige Verwendung von innovativen Baustoffen und -teilen nicht ausreichend. In dieser Studie sind daher materialübergreifende Handlungsgrundsätze gesammelt und phasenspezifisch für die SIA-Phase 1 und 2 aufgeführt. Dazu zählen unter anderen Aussagen zur Wahl des Gebäudemasstabes, -hüllzahl, - proportionen, Anzahl Wohneinheiten und Untergeschosse, Bauweise, Fensteranteil, Dachform und Balkone.
Anhand eines Testgebäudes der Nutzung Mehrfamilienhaus (MFH) wurden für Neubauten und energetische Sanierung innovative Baustoffe und -teile mit materialübergreifenden Handlungsgrundsätzen kombiniert und mögliche Reduktion der grauen Emissionen ermittelt. Es wurden keine technischen Anlagen und kein Innenausbau in der Modellierung berücksichtigt. Verglichen wurde Varianten von Neubauten untereinander, zwischen Neubauten und Sanierung sowie Varianten von Sanierungen untereinander. Bei konventionellem Betonbau ist unter Verwendung von innovativen Baustoffen und -teilen eine Reduktion von bis zu 40 %, bei konventionellem Holzbau ist unter Verwendung von innovativen Baustoffen und -teilen eine Reduktion von bis zu 45 % möglich. Eine Reduktion um 20 % ist bei Anwendung konventionellen Holzbaus statt konventionellem Betonbau möglich. Wird das Testgebäude als Betonbau unter Verwendung innovativer Baustoffe und -teile energetisch saniert, können die Treibhausgasemissionen um 30 % reduziert werden. D.h. Sanieren ist einem Neubau vorzuziehen. Im Vergleich zu einer konventionellen Sanierung können unter Verwendung von Stroh-, Gras- und Hanfpanele bis zu 33% der Emissionen eingespart werden. Um Treibhausgaseinsparungen für den Gebäudesektor erzielen zu können, müssen die Fallbeispiele für innovative Produkte skalierbar sein. Die Verfügbarkeit nachhaltiger Rohstoffe ist dabei wesentlich. Für das Up-Scaling wurden somit die Szenarien Landnutzung und Transport analysiert. Zum Zeitpunkt diese Studie (Juli 2023) liegen unter den getroffenen Annahmen die nachhaltigen Rohstoffe in der Schweiz nur ungenügend zur Verfügung. Jedoch bieten die Nachbarländer Deutschland, Frankreich und Italien ein grosses Potenzial für den Import von Stroh und Gras sowie kaum genügend Hanfanbauflächen in der Schweiz oder in umliegenden Ländern, um den Schweizer Bedarf am Rohstoff zu decken. Werden die potenziellen Transportdistanzen nachhaltiger Rohstoffe den Produktionsemissionen von Glaswolle mit Destination Zürich, Schweiz gegenübergestellt, wird ersichtlich, dass der Bezug nachhaltiger Rohstoffe aus den umliegenden Ländern, die für die Herstellung von innovativen Baustoffen notwendig sind, in weniger Treibhausgasemissionen resultieren als die Verwendung von Glaswolle aus der Schweiz. Hanf kann momentan nur über lokale, kurze Strecken befördert werden, ohne die Emissionen der Glaswolle zu übertreffen. Für die Betroffenheit- und Akzeptanzanalyse wurde mit für den Planungsprozess relevanten Akteursgruppen Bauherr:innen, Architekt:innen und Vertreter:innen von Totalunternehmen sechs leitfragengestützte semistrukturierte Interviews sowie eine Online-Umfrage durchgeführt. Die Erkenntnisse der 46 Rückmeldungen der Online-Umfrage unterstützen die Aussagen der Interviews. Alle Akteursgruppen wählen am häufigsten für die Auswahl von Bauprodukten die Auswahlkriterien Umweltfreundlichkeit, Kosten und Langlebigkeit sowie Rezyklier- und Wiederverwendbarkeit aus. Nur knapp die Hälfte der Teilnehmenden greifen für die Auswahl von Bauprodukten auf Gebäude- oder Produktlabels zurück. In den Interviews wurden diese hilfreichen Instrumente, die Orientierung und Vertrauen in die als nachhaltig deklarierten Produkte bieten, jedoch auch mit Kosten und hohem Aufwand assoziiert. Von den Teilnehmenden kennen 44 % KBOB und 20 % ecobau. Über den projektinternen und auch projektunabhängigen Austausch mit Fachleuten erfahren ca. 50 % der Teilnehmenden von neuen nachhaltigen Bauprodukten. Circa 24 % der Teilnehmenden geben an über Newsletter z.B. via E-Mail, neue Informationen zu erhalten. Diese werden jedoch oft sofort gelöscht, da es als eher offensichtliches Marketing eher abschrecke. Bezüglich Wahrnehmung von bestimmten Produktkategorien und Verwendung von Bauprodukten sind die am häufigsten genannten Hürden das fehlende Fachwissen und die unzureichenden Produktinformationen. Auch ist das Wissen bei planenden Akteuren oft vorhanden, jedoch ungenügend bei ausführenden Akteuren, so dass im schlimmsten Fall die Umsetzungen nicht wie geplant erfolgen. In Hinblick auf Information und Kommunikation wünschen sich ca. 76 % mehr Informationen zur Nachhaltigkeit von Bauprodukten wie z.B. Umweltverträglichkeit, belastbare Angaben zu eingesparten Emissionen, Erfahrungsbericht, Vorteile gegenüber bewährten Materialien, Konformität mit Gebäudelabel und Prüfresultate namhafter Prüfinstitute. In den Interviews und in der Umfrage betonen mehrere Teilnehmende, dass sich ein allein auf Freiwilligkeit basiertes nachhaltige Bauen nicht schnell genug etabliert, um die Klima- und Energieziele zu erreichen. Vielmehr ist es erforderlich, einen rechtlichen Rahmen zu schaffen und Vorgaben zum nachhaltigen Bauen zu machen.
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Englisch)
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Buildings account for approximately one third of Switzerland's domestic greenhouse gas emissions (GHG emissions). More than half of the energy consumption and associated GHG emissions occur in building construction. To reduce the embodied energy and GHG emissions, various approaches and a wide range of ecological building materials and components exist on the market. However, their use is still insufficiently established in the market.
This study presents approaches for the reduction of embodied energy and GHG emissions in building construction: Innovative building materials and components as well as cross-material approaches are researched (phase A), the possible reduction of embodied emissions for a test building is estimated by including different principles of action and building materials (phase B), and stakeholder analysis is conducted to capture experiences, processes and requirements in the selection of building materials and components (phase C).
Using eight selection criteria, a compiled list of 98 innovative building materials and components was reduced down to 30 particularly suitable ones for this study. Of these, six manufacturers have decided to take part in the project and to be supported by the project team in the process of including their material in the KBOB list. For the manufacturers Zirkulit, Lignatur, Oxara and Lopas, life cycle assessments were developed for the participating building materials and components and the manufacturers were supported in the further KBOB process. Life cycle assessments were available for the products of the manufacturers Neustark and Terrablock, and they were supported in an advisory capacity in the process of being included in the KBOB list. Various issues and challenges of data collection and preparation as well as material- and process-specific issues, which were identified in the process of the LCIA, are summarized. However, to succeed in climate-compatible building construction, the sole use of innovative building materials and components is not
in this study, cross-material action principles are collected and listed phase-specifically for SIA phase 1 and 2.
Based on a test building used as a multi-family house, innovative building materials and components were combined with cross-material action principles for new buildings and energy-efficient refurbishment, and possible reductions in embodied emissions were determined. No technical installations and no interior were included in the modelling. Variants of new buildings were compared with each other, as well as new buildings with renovation, and different renovation variants with each other. In the case of conventional concrete construction, a reduction of up to 40 % is possible using innovative building materials and components; in the case of conventional timber construction, a reduction of up to 45 % is possible using innovative building materials and components. A reduction of 20 % is possible if conventional timber construction is used instead of conventional concrete construction. If a concrete building is renovated for energy efficiency using innovative building materials and components, greenhouse gas emissions can be reduced by 30 %. In other words, refurbishment is preferable to new construction. Compared to conventional renovation, up to 33% of emissions can be saved using straw, grass, and hemp panels.
To reduce greenhouse gas emissions in the building sector, the case studies for innovative products must be scalable. The availability of sustainable raw materials is essential. Thus, the land use and transportation scenarios were examined for their potential up-scaling. At the time of this study (July 2023) and based on the assumptions made, sustainable raw materials are only insufficiently available in Switzerland. If the potential transport distances of sustainable raw materials are compared with the production emissions of glass wool in Switzerland, it becomes apparent that the procurement of sustainable raw materials from surrounding countries, which is necessary to produce innovative building materials, results in fewer greenhouse gas emissions than the use of glass wool from Switzerland.
For the stakeholder analysis, six semi-structured interviews based and an online survey were conducted with groups of stakeholders relevant to the planning process: the building owner, the architect, and representatives of total contractors. The findings of the online survey support the statements of the interviews. All stakeholder groups most frequently select environmental friendliness, cost and durability, and recyclability and reusability as selection criteria for building products. Just under half of the participants use building or product labels to select building products. In the interviews, however, these helpful tools, which provide orientation and confidence in products declared as sustainable, were also associated with costs and high effort. Of the participants, 44 % were familiar with KBOB and 20 % with ecobau. About 50 % of the participants learn about new sustainable building products through the project-internal and project-independent exchange with experts. Approximately 24 % of the participants state that they receive new information via newsletters, e.g., via e-mail. However, this information is often deleted immediately, as it is rather obvious marketing. Regarding the perception of certain product categories and the use of construction products, the most frequently mentioned hurdles are the lack of expertise and insufficient product information. Also, knowledge is often available among planning actors, but insufficient among executing actors, so that in the worst case, implementations are not carried out as planned. Regarding information and communication, about 76 % would like to see more information on the sustainability of building products, such as environmental compatibility, reliable data on emissions saved, experience report, advantages over proven materials, conformity with building labels and test results from reputable testing institutes. In the interviews and in the survey, several participants emphasize that it is necessary to create a legal framework and to make specifications for sustainable building. Sustainable building based solely on voluntary action is not establishing itself fast enough to achieve the climate and energy targets. Indeed, it is necessary to create a legal framework and set specifications for sustainable construction.
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Schlussbericht
(Französisch)
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Les bâtiments causent un tiers des émissions nationales de gaz à effet de serre (émissions de GES) en Suisse. Plus de la moitié de la consommation d'énergie et des émissions de GES qui en découlent proviennent de la construction des bâtiments. Pour réduire cette énergie grise et ces émissions de GES, il existe sur le marché différentes approches et un large choix de matériaux et d'éléments de construction écologiques. Cependant, leur utilisation n'est pas encore suffisamment établie sur le marché.
Cette étude présente en trois phases des approches de solution pour la réduction de l'énergie grise et des émissions de GES dans la construction de bâtiments. Elle intègre des matériaux et des éléments de construction innovants, ainsi que des approches d'action inter-matériaux (phase A), évalue la réduction possible des émissions grises pour un bâtiment de test en tenant compte de différentes approches d'action et matériaux de construction (phase B), et effectue une analyse de l'implication et de l'acceptation afin de recenser les expériences, les processus et les exigences lors du choix des matériaux et des éléments de construction (phase C).
Une liste de 98 matériaux et éléments de construction innovants a été établie, puis réduite à l'aide de huit critères de sélection à 30 matériaux et éléments de construction innovants particulièrement adaptés à cette étude. Six de ces fabricants ont décidé de participer au projet et d'être soutenus par l'équipe de projet dans le processus d'intégration dans la liste KBOB. Pour les fabricants Zirkulit, Lignatur, Oxara et Lopas, des écobilans ont été développés pour les matériaux et les éléments de construction concernés et les fabricants ont été soutenus dans la suite du processus pour leur intégration dans la liste KBOB. Les écobilans des matériaux des fabricants Neustark et Terrablock étaient disponibles et ces derniers ont bénéficié d'une assistance dans le cadre du processus de leur intégration dans la liste KBOB. Différents faits et défis liés à la collecte et à la préparation des données ainsi qu'aux matériaux et aux processus qui ont été identifiés dans le processus de la LCIA sont résumés. Pour que la construction d'un bâtiment soit compatible avec les objectifs climatiques, il ne suffit pas d'utiliser des matériaux et des éléments de construction innovants. C'est pourquoi cette étude rassemble des principes d'action valables pour tous les matériaux et les présente de manière spécifique pour les phases 1 et 2 de la SIA.
A l'aide d'un bâtiment de test destiné à l'habitat collectif, des matériaux et des éléments de construction innovants ont été combinés à des principes d'action communs à tous les matériaux pour les nouvelles constructions et les rénovations énergétiques, et les réductions possibles des émissions grises ont été déterminées. Aucune installation technique ni aucun aménagement intérieur n'ont été pris en compte dans la modélisation. On a comparé des variantes de nouvelles constructions entre elles, entre des nouvelles constructions et des rénovations ainsi que des variantes de rénovations entre elles. Dans le cas d'une construction conventionnelle en béton, l'utilisation de matériaux et d'éléments de construction innovants permet une réduction allant jusqu'à 40 % ; dans le cas d'une construction conventionnelle en bois, l'utilisation de matériaux et d'éléments de construction innovants permet une réduction allant jusqu'à 45 %. Une réduction 20 % est possible en utilisant une construction en bois conventionnelle au lieu d'une construction en béton conventionnelle. Si le bâtiment de test en tant que construction en béton est rénové sur le plan énergétique en utilisant des matériaux et des éléments de construction innovants, les émissions de gaz à effet de serre peuvent être réduites 30 %. En d'autres termes, l'assainissement est préférable à la construction neuve. Par rapport à un assainissement conventionnel, l'utilisation de lambris de paille, d'herbe et de chanvre permet d'économiser jusqu'à 33 % des émissions.
Pour pouvoir réaliser des économies de gaz à effet de serre pour le secteur du bâtiment, les études de cas de matériaux innovants doivent être évolutives. La disponibilité de matières premières durables est essentielle à cet égard. Les scénarios d'utilisation des sols et de transport ont donc été analysés pour la mise à l'échelle. Au moment de la présente étude (juillet 2023), les matières premières durables ne sont pas suffisamment disponibles en Suisse, compte tenu des hypothèses retenues. Si l'on compare les distances de transport potentielles des matières premières durables aux émissions de production de la laine de verre, il apparaît que l'achat de matières premières durables dans les pays voisins, nécessaire à la fabrication de matériaux de construction innovants, entraîne moins d'émissions de gaz à effet de serre que l'utilisation de laine de verre produite en Suisse.
Pour l'analyse de l'implication et de l'acceptation, six entretiens semi-structurés basés sur des questions directrices ainsi qu'un sondage en ligne ont été menés avec des groupes d'acteurs importants pour le processus de planification, à savoir les maîtres d'ouvrage, les architectes et les représentants des entreprises totales. Les résultats du sondage en ligne soutiennent les déclarations faites lors des entretiens. Tous les groupes d'acteurs choisissent le plus souvent les critères de sélection des produits de construction suivants : respect de l'environnement, coût et longévité, recyclabilité et réutilisation. A peine la moitié des participants ont recours à des labels de bâtiments ou de produits pour choisir des matériaux de construction. Lors des entretiens, ces instruments utiles, qui permettent de s'orienter et d'avoir confiance dans les matériaux déclarés durables, ont toutefois été associés à des coûts et à des efforts importants. Parmi les participants, 44 % connaissent KBOB et 20 % ecobau. Environ 50 % des participants apprennent l'existence de nouveaux matériaux de construction durables par le biais d'échanges avec des spécialistes, que ce soit dans le cadre d'un projet ou non. Environ 24 % des participants indiquent recevoir de nouvelles informations par le biais de newsletters, par exemple par e-mail. Toutefois, ces informations sont souvent supprimées immédiatement, car il s'agit d'un marketing plutôt évident qui a tendance à décourager. En ce qui concerne la perception de certaines catégories de produits et l'utilisation de matériaux de construction, les obstacles les plus souvent cités sont le manque de connaissances techniques et l'insuffisance des informations sur les produits. De même, les connaissances sont souvent disponibles chez les acteurs de la planification, mais insuffisantes chez les acteurs de la mise en oeuvre, de sorte que dans le pire des cas, les mises en oeuvre ne se déroulent pas comme prévu. En ce qui concerne l'information et la communication, environ 76 % souhaitent davantage d'informations sur la durabilité des matériaux de construction, telles que la compatibilité avec l'environnement, des données fiables sur les émissions économisées, un rapport d'expérience, les avantages par rapport aux matériaux éprouvés, la conformité avec le label de bâtiment et les résultats des tests effectués par des instituts de contrôle renommés. Lors des interviews et de l'enquête, plusieurs participants ont souligné la nécessité de créer un cadre juridique et d'établir des directives pour la construction durable. La construction durable basée uniquement sur le volontariat ne s'établit pas assez rapidement pour atteindre les objectifs climatiques et énergétiques. Il est au contraire nécessaire de créer un cadre juridique et de fixer des objectifs en matière de construction durable.
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