Kolloquium Straßenbau in der Praxis
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expert Verlag Tübingen
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2025
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Nachhaltigkeit von Ingenieurbauwerken – aktueller Stand und notwendige Prozessschritte zur Umsetzung
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2025
Iris Hindersmann
Kalliopi Anastassiadou
Sonja Nieborowski
Heinz Friedrich
Carl Richter
Die Betrachtung von Nachhaltigkeitsaspekten spielt im Lebenszyklus von Ingenieurbauwerken aktuell eine untergeordnete Rolle. Mit der Überarbeitung der europäischen Bauprodukteverordnung (BauPVO) und der Umsetzung der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie (DNS) wird sich der Fokus aber ändern. Im Mittelpunkt der Nachhaltigkeitsbilanzierung stehen drei Säulen, welche gleichsam ökonomische, ökologische und soziokulturelle Aspekte berücksichtigen. Die Nachhaltigkeitsbilanzierung von Ingenieurbauwerken wird aktuell mit verschiedenen Projektausrichtungen untersucht und auch in der Vergangenheit wurden bereits Konzepte und Vorgehensweisen entwickelt. Ein standardisiertes Vorgehen in Bezug auf die Ingenieurbauwerke liegt bislang nicht vor. Dieses gilt sowohl für Datengrundlagen, Nachhaltigkeitsindikatoren als auch Umsetzungskonzepte. Ziel der weiteren Forschung ist daher die Entwicklung eines standardisierten und mit den Stakeholdern abgestimmtes Vorgehen zur Nachhaltigkeitsbilanzierung. Die notwendigen Schritte und deren Umsetzung auf dem Weg zu einer Nachhaltigkeitsbilanzierung für Ingenieurbauwerke werden analysiert.
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4. Kolloquium Straßenbau in der Praxis - Februar 2025 341 Nachhaltigkeit von Ingenieurbauwerken - aktueller Stand und notwendige Prozessschritte zur Umsetzung Dr. Iris Hindersmann Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach Dr.-Ing. Kalliopi Anastassiadou Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach Sonja Nieborowski, M. Sc. Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach Dr.-Ing. Heinz Friedrich Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach Dr.-Ing. Carl Richter Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach Zusammenfassung Die Betrachtung von Nachhaltigkeitsaspekten spielt im Lebenszyklus von Ingenieurbauwerken aktuell eine untergeordnete Rolle. Mit der Überarbeitung der europäischen Bauprodukteverordnung (BauPVO) und der Umsetzung der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie (DNS) wird sich der Fokus aber ändern. Im Mittelpunkt der Nachhaltigkeitsbilanzierung stehen drei Säulen, welche gleichsam ökonomische, ökologische und soziokulturelle Aspekte berücksichtigen. Die Nachhaltigkeitsbilanzierung von Ingenieurbauwerken wird aktuell mit verschiedenen Projektausrichtungen untersucht und auch in der Vergangenheit wurden bereits Konzepte und Vorgehensweisen entwickelt. Ein standardisiertes Vorgehen in Bezug auf die Ingenieurbauwerke liegt bislang nicht vor. Dieses gilt sowohl für Datengrundlagen, Nachhaltigkeitsindikatoren als auch Umsetzungskonzepte. Ziel der weiteren Forschung ist daher die Entwicklung eines standardisierten und mit den Stakeholdern abgestimmtes Vorgehen zur Nachhaltigkeitsbilanzierung. Die notwendigen Schritte und deren Umsetzung auf dem Weg zu einer Nachhaltigkeitsbilanzierung für Ingenieurbauwerke werden analysiert. 1. Einführung Mit der Umsetzung der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie (DNS) wird die Bedeutung der Nachhaltigkeitsbilanzierung gefördert [1]. Ziel der DNS ist es, darauf hinzuarbeiten, mit der Politik gleichermaßen den Bedürfnissen der heutigen sowie künftiger Generationen weltweit gerecht zu werden und ein Leben in voller Entfaltung ihrer Würde zu ermöglichen.“ [1]. Dennoch spielt im Lebenszyklus von Ingenieurbauwerken die explizite Berücksichtigung der Nachhaltigkeit bisher keine große Rolle. Allerdings wird sich die Bedeutung der Nachhaltigkeit im Bauwesen mit der Überarbeitung der europäischen Bauproduktenverordnung (BauPVO) und der Verpflichtung der Hersteller, Angaben zu den Nachhaltigkeitsindikatoren gemäß DIN EN 15804/ A2: 2018-04 zu machen, stark verändern. Grund ist, dass die BauPVO den verstärkten Einsatz von wiederverwendeten Baumaterialien fördert und die Regeln für Nachhaltigkeitsindikatoren harmonisiert. Aktuell gibt es für Ingenieurbauwerke der Bundesfernstraßen noch kein standardisiertes und gesetzlich vorgeschriebenes Vorgehen zur Einbeziehung von Nachhaltigkeitsaspekten im Rahmen des Lebenszyklus. Im Rahmen dieses Artikels werden die notwendigen Grundlagen zur Umsetzung einer Nachhaltigkeitsbilanzierung und ein aktuelles Forschungsprojekt „15.723/ 2024/ RRB: Bilanzierung ökonomischer, ökologischer und soziokultureller Aspekte der Nachhaltigkeit von Ingenieurbauwerken der Straßen“ vorgestellt, welches im November 2024 gestartet ist und sich den aktuellen Forschungsstand zur Nachhaltigkeitsbilanzierung ermittelt, Wege zur Umsetzung skizziert und den Dialog mit den interessierten und verantwortlichen Personen sucht. Der Fokus liegt bei den aktuellen Fragestellungen insbesondere auf der Nachhaltigkeitsbilanzierung und nicht auf der -bewertung. Eine Bilanzierung beschreibt eine nach bestimmten Kriterien gegliederte, summarische und sich ausgleichende Gegenüberstellung von Wertkategorien. Im Fall der Nachhaltigkeitsbilanzierung sind hier die ökologischen, ökonomischen und sozialen Indikatoren gemeint. Die Bewertung der Nachhaltigkeit erfolgt nach der Bilanzierung, hierbei sind die Festlegung von Grenzwerten, die Gewichtung der Indikatoren und die Kombination der Indikatoren von Bedeutung. Dieser Schritt ist u. a. abhängig von den politischen Zielen, welche erreicht bzw. priorisiert werden sollten. Die Bewertung kann erst erfolgen, wenn auf Grundlage der Bilanzierung erste Ergebnisse vorliegen, diese können dann neben anderen Erkenntnissen dazu genutzt werden, die Grenzwerte festzulegen. 342 4. Kolloquium Straßenbau in der Praxis - Februar 2025 Nachhaltigkeit von Ingenieurbauwerken - aktueller Stand und notwendige Prozessschritte zur Umsetzung Zum Einsatz einer umfassenden Nachhaltigkeitsbilanzierung bei Ingenieurbauwerken sind einige Arbeitsschritte notwendig (Abb. 1). Die notwendigen Umsetzungs- und Forschungsschritte werden im Folgenden beschrieben. Abb. 1: Arbeitsschritte zur Umsetzung einer Nachhaltigkeitsbilanzierung bei Ingenieurbauwerken 2. Ingenieurbauwerke Als Ingenieurbauwerke bezeichnet die DIN 1076 Brücken, Tunnel, Trogbauwerke, Stützbauwerke mit mindestens 1,5 Meter sichtbarer Höhe, Lärmschutzwände mit mindestens 2 Meter sichtbarer Höhe und Bauwerke, für die ein statischer Einzelstandsicherheitsnachweis erforderlich ist, wie z. B. Regenrückhaltebecken und Schachtbauwerke [1]. Der Lebenszyklus von Ingenieurbauwerken erstreckt sich von der Planung über den Bau, den Betrieb bis zum Rückbau. Im Rahmen des Betriebs von Ingenieurbauwerken sind verschiedene Maßnahmen notwendig, welche den Erhalt des Bauwerks bis zum Ende seiner Lebensdauer sicherstellen. Die Ausschreibung und Vergabe von Bautätigkeiten für den Bau und die Erhaltung von Bauwerken werden aktuell über den Preis bestimmt, Nachhaltigkeitsaspekte für einzelne Leistungen werden in einigen wenigen Pilotbeispielen erstmals berücksichtigt. Beim Neubau von Bauwerken werden im Rahmen des Planfeststellungsverfahrens auch ökologische und soziokulturelle Aspekte einbezogen. Bei der Ausschreibung und Planung spielen Aspekte der Nachhaltigkeit derzeit jedoch kaum eine Rolle. Die Einbeziehung von Nachhaltigkeitsaspekten in die Ausschreibung und Vergabe von baulichen Tätigkeiten ist über die Einbeziehung von zusätzlichen Indikatoren, wie bspw. Bauzeitenverkürzung, in die Vergabe möglich, wird aber noch nicht systematisch angewendet. Im Bereich des Hochbaus gibt es bereits gesetzliche Vorgaben, wie das Gebäudeenergiegesetz (GEG) und Förderprogramme, welche die Fixierung von Nachhaltigkeitsaspekten im Lebenszyklus fördern und fordern. Auch für die Zertifizierung von Gebäuden liegen bereits verschiedene Möglichkeiten vor, wie beispielsweise das Deutsche Nachhaltigkeitszertifikat der Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen [2]. Im Rahmen der Forschung der BASt wurde im Projekt „04.0341- Nachhaltigkeitspotentiale im Straßenbau mit dem Fokus auf Treibhausemission, Energiebedarf und Ressourcenschonung“ ein Tool entwickelt, welches sich mit der Bilanzierung der Umweltwirkungen und hier speziell den Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen), Energieaufwand und Ressourcenschonung für den Beton- und Asphaltstraßenbau befasst. Die Ergebnisse dieses Projektes werden in die weitere Forschung hinsichtlich der Ingenieurbauwerke einbezogen. Allerdings sind die Umweltwirkungen aufgrund vor allem der Einzigartigkeit jedes Ingenieurbauwerks, insbesondere bei Brücken, deutlich aufwändiger zu bestimmen und die Systematisierung ist komplexer [3]. Die einfache Übernahme bzw. Übertragung der Nachhaltigkeitsbewertung aus dem Hochbau oder dem Straßenbau ist für Ingenieurbauwerke also nicht ohne Anpassungen möglich. Weitere Ursachen sind die individuellen Bauweisen, die lange Lebensdauer der Ingenieurbauwerke und die Tatsache, dass Ingenieurbauwerke in den meisten Fällen nur im Rahmen von Vergaben der öffentlichen Hand ausgeschrieben werden. Ein großer Unterschied zwischen dem Hochbau und dem Infrastrukturbau sind die Auswirkungen aus dem Eingriff in den Verkehr. Die Treibhausemissionen durch Stau machen einen großen Faktor aus. Aus diesem Grund wurden Bauzeitenverkürzungen bereits in Pilotprojekten als Nachhaltigkeitsaspekte berücksichtigt. Für Ingenieurbauwerke ist im ersten Schritt der Einsatz der Nachhaltigkeitsbilanzierung im Neubau geplant, eine Übertragbarkeit für den Bestand wird aber bei den Ausarbeitungen berücksichtigt. 3. Nachhaltigkeitsbilanzierung 3.1 Einführung Die Bilanzierung und Analyse der Nachhaltigkeit gewinnen im Ingenieurbau immer weiter an Bedeutung und es gibt bereits einige konzeptionelle und praxisorientierte Arbeiten. Die Nachhaltigkeit wird im Bauwesen unter Einbeziehung ökonomischer, ökologischer und sozialer Aspekte in den Entscheidungsprozess berücksichtigt. Hierbei wurden in verschiedenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten aber auch in der Praxis spezifische Indikatoren [4-6] entwickelt und erste Ansätze erarbeitet, die eine Bilanzierung von bestimmten Indikatoren innerhalb einer oder mehrerer Säulen ermöglichen. Die BASt hat im Rahmen der Forschung zum Thema Nachhaltigkeit seit 2010 verschiedene externe und interne Forschungsprojekte [7-9] durchgeführt, welche ein insgesamt integrales Nachhaltigkeitsbewertungsverfahren für die verschiedenen Phasen und Infrastrukturelemente in entsprechenden Modulen darstellt. Dabei war das Ziel das damalige DGNB-System auf den Ingenieurbau zu über- 4. Kolloquium Straßenbau in der Praxis - Februar 2025 343 Nachhaltigkeit von Ingenieurbauwerken - aktueller Stand und notwendige Prozessschritte zur Umsetzung tragen. Dies wurde aber aus verschiedenen Gründen nicht weiterverfolgt. Dazu zählen vor allem die schwere Vereinbarkeit der Zertifizierung mit der öffentlichen Vergabe (beispielsweise aufgrund der Vielzahl der Indikatoren und gleichen Gewichtung aller Indikatoren) und die Priorisierung anderer Themen. Vorgaben in Form von Normen zur Umsetzung der Nachhaltigkeitsbilanzierung und -bewertung liegen bis zu einem gewissen Grad vor. Zu beachten für den Ingenieurbau sind insbesondere die DIN EN 17472: 2024- 06 “Nachhaltigkeit von Bauwerken - Nachhaltigkeitsbewertung von Ingenieurbauwerken - Rechenverfahren“ [10] und EN 15643: 2021-12 “Nachhaltigkeit von Bauwerken - Allgemeine Rahmenbedingungen zur Bewertung von Gebäuden und Ingenieurbauwerken” [11]. Während in der DIN EN 15643 nur die Rahmenbedingungen für Nachhaltigkeitsbewertung dargestellt werden, sind in DIN EN 17472 die Anforderungen und speziellen Verfahren für die Bewertung der ökologischen, ökonomischen und sozialen Qualität eines Ingenieurbauwerks unter Berücksichtigung der Funktionalität und die technischen Merkmale und Eigenschaften des Ingenieurbauwerks beschrieben. Der Ansatz umfasst alle Lebenszyklusphasen des Ingenieurbauwerks und kann für neue und bestehende Bauwerke genutzt werden. Die Norm stellt damit eine Grundlage zur Ableitung der Nachhaltigkeitsbilanzierung dar. Der Fokus der Norm liegt auf den Rechenverfahren, für die Umsetzung einer Nachhaltigkeitsbilanzierung ist das ein erster relevanter Schritt. Auch international werden bereits seit mehr als 20 Jahren Bewertungssysteme für die Nachhaltigkeit eingesetzt. In Großbritannien wurde das bis heute meist genutzte Bewertungssystem für Infrastrukturen entwickelt: das Civil Engineering Environmental Quality Assessment and Awards Scheme (CEEQUAL), welches heute unter dem Namen BREEAM Infrastructure (Building Research Establishment Environmental Assessment Method) bekannt ist [12]. Die Anwendung des Bewertungsverfahrens BREEAM ist für Ingenieurbauwerke möglich, damit kann aber die Zielsetzung der öffentlichen Verwaltung mit einem Fokus auf wirksame Indikatoren nicht umgesetzt werden, daneben spielen hohe Kosten und das nicht unbedingt notwendige Ranking eine Rolle. Neben die Bewertungssystem BREEM haben sich weitere Systeme entwickelt, welche eine Nachhaltigkeitsbewertung für eine Vielzahl von Projekten wie Tunnel, Straßen und Brücken ermöglichen. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass die Indikatoren oft allgemein gehalten sind, da spezifische Anforderungen, wie zum Beispiel Vergleichswerte für die Ökobilanz, nicht über verschiedene Infrastrukturtypen hinweg festgelegt werden können [13]. 3.2 Indikatoren der Nachhaltigkeitsbilanzierung Die Transparenz und Vergleichbarkeit von Nachhaltigkeitsbilanzierungen ist nur möglich, wenn einheitliche Indikatoren verwendet werden. Indikatoren sind Kennzahlen, also messbare und quantifizierbare Größen. Indikatoren werden Zielen zugeordnet, dieses geschieht u.-a. im Rahmen der Umsetzung der DNS [14]. Ziel ist es, dass im Rahmen von Planung, Bau, Betrieb und Rückbau von Straßeninfrastruktur ein aktiver Beitrag geliefert wird, um die Treibhausgasemissionen, Ressourcenverbräuche sowie weitere negative ökologische, ökonomische und soziale Auswirkungen bestmöglich zu verringern. Die Abb. 2 gibt eine Übersicht zu den relevanten Nachhaltigkeitsindikatoren. Abb. 2: Übersicht zu den Indikatoren Im Bereich der Bundesfernstraßen dominiert bei der Bewertung verschiedener Angebote im Vergabeverfahren die Betrachtung von Angebotspreisen und Baukosten. Das bedeutet, dass Maßnahmen auf ihre Investitionskosten reduziert werden. Eine Entwicklung hin zu einer ganzheitlichen Lebenszyklusbetrachtung ist ein notwendiger Schritt, um u. a. Nachhaltigkeitsaspekten eine größere Bedeutung zukommen zu lassen. Die Lebenszykluskostenanalyse (Life Cycle Costing, LCC) ermöglicht den Vergleich von Verfahren und Produkten hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit unter Berücksichtigung aller relevanten, direkten und indirekten Kosten [15; 16]. Während Planungs- und Baukosten präzise ermittelt werden können, ist die Vorhersage der Betriebs- und Rückbaukosten je nach Bauwerksart, Datenqualität und Prognosewerkzeugen unterschiedlich. Der Fokus für die zukünftige bessere Abschätzung der Betriebs- und Rückbaukosten liegt auf dem Vergleich verschiedener Strategien sowie der Qualität der Eingangsdaten und Prognosewerkzeuge. Die ökologischen Auswirkungen von Ingenieurbauwerken sind grundsätzlich bekannt, ihre Quantifizierung ist jedoch mit Herausforderungen verbunden. Um nachhaltiges Planen, Bauen, Betreiben und Rückbauen zu ermöglichen, ist eine umfassenden Quantifizierung durch Ökobilanzierungen notwendig. Diese Verfahren, auch als Life Cycle Assessment (LCA) bekannt [15; 16], erfassen umweltrelevante Prozesse, insbesondere Stoffströme bei der Herstellung von Baustoffen. Sie bilden die Grundlage für die ökologische Bilanzierung hinsichtlich Klimaneutralität und Ressourcenschonung. LCA-Verfahren dienen der Prozessoptimierung und unterstützen Entscheidungen in Planungs- und Vergabeverfahren. Die Berücksichtigung sozialer Aspekte in der Entwicklung von Verfahren und Regelwerken für Ingenieurbauwerke zielt darauf ab, die Bedürfnisse heutiger und zukünftiger Generationen zu erfüllen. Dies erfordert die Einführung weiterer funktionaler Einheiten. Soziale Aspekte beziehen sich u. a. auf den Schutz vor Schadstoffen und Lärm, die Verkehrssicherheit und die Minimierung von Reisezeitverlusten durch optimierte Verfügbarkeit. 344 4. Kolloquium Straßenbau in der Praxis - Februar 2025 Nachhaltigkeit von Ingenieurbauwerken - aktueller Stand und notwendige Prozessschritte zur Umsetzung 3.3 Prozess zur Ableitung der relevanten Indikatoren der Nachhaltigkeitsbilanzierung Für die Auswahl und Abstimmung geeigneter Indikatoren zur Nachhaltigkeitsbilanzierung sind verschiedene Arbeitsschritte möglich, welche in Abb. 3 dargestellt sind und Abb. 3folgende Inhalte enthalten: • Zusammenstellung und Bewertung der Grundlagen zur Auswahl der Indikatoren: Als Grundlage sind u. a. [10; 11; 17] zu nennen. • Datengrundlage zur Ableitung der Indikatoren inkl. der Hintergründe und Zuverlässigkeit der Daten und der Darstellung fehlenden Daten zur Ermittlung der Indikatoren. • Berechnungsmethode: Zusammenstellung und Bewertung der Bemessungsgrundlagen der Indikatoren • Die Einbindung der Potenziale der Digitalisierung und hier insbesondere des Building Information Modelling (BIM) • Abstimmung der gewählten Indikatoren mit der Fachöffentlichkeit Abb. 3: Ablauf zur Ableitung von Indikatoren zur Nachhaltigkeitsbilanzierung Im Rahmen des Projekts „15.723/ 2024/ RRB: Bilanzierung ökonomischer, ökologischer und soziokultureller Aspekte der Nachhaltigkeit von Ingenieurbauwerken der Straßen“ wird ein Tool mit verschieden Bausteinen für die technische Umsetzung der beschriebenen Methodik in die Praxis erstellt. Die Bausteine dieses Tools zur Nachhaltigkeitsbilanzierung sollen hierbei nach den ökologischen, sozialkulturellen und ökonomischen Indikatoren und zwischen den Lebenszyklusphasen Planung und Bau, Betrieb und Rückbau differenzieren. Für jeden Indikator und jede Lebenszyklusphase soll ein eigener Baustein im Tool entwickelt werden. Ziel ist es, eine unabhängige Nachhaltigkeitsbilanzierung für die unterschiedlichen Indikatoren und Lebenszyklusphasen zu ermöglichen. Beispiele für die Umsetzung der Bausteine des Tools sind für die Lebenszyklusphase „Planen und Bauen“ und den ökonomischen Indikator beispielsweise der Baupreis. Für die Lebenszyklusphase Betrieb sind zur Bilanzierung der ökologischen Indikatoren die Eingangsdaten für das Bauwerke und die ökologischen Indikatoren notwendig. Für die Eingangsdaten des Bauwerkes müssen die Erneuerungszyklen sowohl für das gesamte Bauwerk als auch für verschiedene Bauteile (z. B. Überbau, Lager) und Erhaltungsstrategien beachtet werden. Hierbei sind aktuell Daten aus Regelwerken und Forschungsprojekten die Grundlagen. Zukünftig können diese Informationen aber auch mit semantischen Informationen angereicherten dreidimensionalen Modellen entnommen werden. Mit dem verstärkten Einsatz der BIM Methodik im Neubau, stehen diese Modelle in einem ersten Schritt als as-planned-Modelle zur Verfügung (eventuell auch als as-built- Modelle, wenn die Modelle nach der Fertigstellung aktualisiert werden). Neben dem Einsatz von BIM im Neubau gibt es verschiedene Möglichkeiten, um dreidimensionale Modelle von Bestandsbauwerken zu erstellen [18; 19]. Eine Möglichkeit stellt die Aufnahme eines Laserscans und die anschließend durch KI unterstützte Erstellung eines dreidimensionalen Modells dar [19]. In einem weiteren Schritt ist es denkbar, dass die Informationen digitalen Zwillingen oder einer entsprechenden Vorstufe (z. B. Digitaler Schatten) entnommen werden. „Der Digitale Zwilling ist eine virtuelle dynamische Repräsentation des realen Systems und seiner Wirkzusammenhänge. Er unterstützt über einen (teil)automatisierten bidirektionalen Daten- und Informationsaustausch optimierte Entscheidungsgrundlagen für ein nachhaltiges Management im Lebenszyklus der Infrastruktur.“ [21]. Für die Eingangsdaten der ökologischen Indikatoren gilt, dass grundlegende Informationen aus Datenbanken, wie der Ökobaudat und den Umweltproduktdeklarationen (engl.: EPD - Environmental Product Declaration) der Bauprodukte entnommen werden können. 3.4 Zusammenführung der Indikatoren Nach der Auswahl der relevanten Indikatoren besteht der nächste Schritt in der Zusammenführung. Hierbei können unterschiedliche Herangehensweisen genutzt werden. Neben der Monetarisierung der Indikatoren besteht die Möglichkeit, die Ergebnisse einer Skala zuzuordnen. Ein weiterer Punkt stellt die Gewichtung der einzelnen Indikatoren da. In Abhängigkeit des Potenzials zur Verbesserung der Nachhaltigkeit einzelner Indikatoren und politischen Rahmenbedingungen kann diese Gewichtung erstellt werden. Im Rahmen vergangener Projekte wurden beispielsweise allen Faktoren die gleiche Gewichtung gegeben [7-9]. In den aktuell vorhandenen Beispielen zur Einbindung von Nachhaltigkeitsaspekten stehen die CO 2 -Äquivalente im Vordergrund [4]. Die CO 2 -Äquivalente sind eine Maßeinheit zur Vereinheitlichung der Klimawirkung unterschiedlicher Treibhausgase. Hierbei wird eine Ge- 4. Kolloquium Straßenbau in der Praxis - Februar 2025 345 Nachhaltigkeit von Ingenieurbauwerken - aktueller Stand und notwendige Prozessschritte zur Umsetzung wichtung von 100-% auf einen Indikator gelegt. Für die zukünftige Ausprägung der Nachhaltigkeitsbetrachtung ist eine sinnvolle Aufteilung der Gewichtung auf wenige relevante und messbare Indikatoren angedacht. Für den Fall, dass sich eine Zusammenführung (incl. Gewichtung) als nicht zielführend darstellt, ist auch eine getrennte Betrachtung mit jeweils zu definierenden Zielgrößen vorstellbar. 4. Umsetzung der Nachhaltigkeitsbewertung in die Praxis 4.1 Allgemeines Im Rahmen der Umsetzung der Nachhaltigkeitsbilanzierung und der Erreichung von Optimierungen im Sinne der Nachhaltigkeit sind die folgenden Aspekte relevant (vgl. Abb. 1): • Ermittlung und Quantifizierung von Potenzialen zur Verbesserung der Nachhaltigkeit • Förderung von technischen Entwicklungen zur Verbesserung der Nachhaltigkeit • Umsetzung der Strategie 4.2 Ermittlung und Quantifizierung von Potenzialen Um die Nachhaltigkeit von Bauwerken deutlich zu verbessern, ist es notwendig, die Auswirkungen zu quantifizieren, welche bei der Verbesserung der Nachhaltigkeit das größte Potential haben. In diesen ausgewiesenen Bereichen hat dann auch die Förderung von technischen Entwicklungen das größte Potential. Zur Ermittlung der Indikatoren mit dem größten Einsparpotenzial ist eine Potenzialanalyse notwendig. Diese ermöglicht für verschiedene Interessensgruppen eine langfristig gute Entfaltung entsprechender Wirkungen und kann u.-a. durch eine zukünftige Implementation in Regelwerken erreicht werden. Als Beispiele für die Indikatoren mit einem großen Einsparpotenzial sind Emissionen sowie Ressourcenschonung zu nennen. Bei den Emissionen besteht beispielsweise über die Klinkersubstitution im Beton eine Einsparmöglichkeit. Bei der Ressourcenschonung kann über die Erhöhung der Dauerhaftigkeit der Bauwerke oder Recyclingquoten eine Verbesserung im Bereich der Nachhaltigkeit erreicht werden. 4.3 Förderung von technischen Entwicklungen zur Verbesserung der Nachhaltigkeit Technische Entwicklungen umfassen neben geringfügigen Verbesserungsmaßnahmen auch umfangreichere und tiefgreifende Optimierungsprozesse sowie die Umsetzung baupraktischer Innovationen. Die Förderung technischer Entwicklungen umfasst sowohl Materialien, Konstruktionen sowie Prozesse bei Planung, Bau, Betrieb und Rückbau im Hinblick auf bspw. Ressourcenschonung, Minderung der Emissionen und der Energieverbräuche. Für die Förderung der technischen Entwicklungen sind Forschungsprojekte und -programmen unter Beteiligung maßgeblicher Akteure (universitäre Forschungseinrichtungen, Industrie und Straßenbauverwaltungen) ein relevanter Schritt zur Umsetzung. Als Beispiele für die Umsetzung von technischen Entwicklungen/ Innovationen sind schnelle Bauverfahren und die Restnutzungsdauerverlängerung zu nennen. Mit schnellen Bauverfahren können insbesondere verkehrseinschränkungsbedingte Emissionen verringert werden. Am Beispiel der Baumaßnahme Afferder Weg/ BAB1 konnte im Rahmen einer Studie des Centers Building and Infrastructure Engineering der RWTH Aachen das große Potential zur Einsparung von CO 2 durch Bauzeitenverkürzung gezeigt werden. Dabei wurde mithilfe einiger vereinfachender Annahmen aufgezeigt, dass die Emissionen durch die Zementherstellung bereits nach kurzer durch die Stauvermeidung eingesparter Bauzeit egalisiert werden können. [20] Die Erhöhung der Robustheit und Dauerhaftigkeit von Ingenieurbauwerken hat eine positive Wirkung für die Nutzungsdauerverlängerung. Die Ausnutzung vorhandener Tragfähigkeitsreserven, das frühzeitige Erkennen von Erhaltungsbedarfen, der Einsatz verbesserter Verfahren zur Zustandserfassung und -bewertung, der Einsatz spezifischer auf Randbedingungen bestehender älterer Bauwerke zugeschnittenen Nachrechnungsverfahren und (innovativer) Verstärkungsverfahren zeigen Potenziale für die Restnutzungsdauerverlängerung. 4.4 Umsetzung der Strategie Der letzte Schritt zur Umsetzung der Nachhaltigkeitsbilanzierung in die Praxis ist die Umsetzung. Der Einsatz der Nachhaltigkeitsbilanzierung ist aus aktueller Sicht über folgende Varianten der Einführung möglich: • Zusätzliche Nachweisformate: Die Einführung von zusätzlichen Nachweisen und Nachweisformaten, die im Rahmen der Planung erfüllt bzw. durchgeführt werden müssen. Diese zusätzlichen Nachweisformate für die Nachhaltigkeit (Ökologie, Ökonomie, Soziales) sind in Analogie zu den Bemessungsnachweisen (Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit, …) durchzuführen. • Vergabeverfahren: Die Integration von Nachhaltigkeitsindikatoren in Vergabeverfahren; hierfür müssen Bewertungsmethoden definiert werden, auf deren Basis verschiedene Varianten bzw. Angebote vergleichend gegenübergestellt werden können. • Förderung von technischen Innovationen: Die Schaffung von Anreizsystemen, die eine Förderung von technischen Innovationen ermöglichen. • Anpassung von Regelwerken: Die Anpassung von bestehenden Regelwerken, so dass nachhaltigkeitsbezogene Aspekte stärker in den Prozessen der Planung, der Ausführung und der Nutzungsphase berücksichtigt werden. Weiterhin besteht die Notwendigkeit, die Vorgaben zur Einbeziehung der Nachhaltigkeit in die Entscheidungen zum Lebenszyklusmanagement von Ingenieurbauwerken gesetzlich zu verankern. 346 4. Kolloquium Straßenbau in der Praxis - Februar 2025 Nachhaltigkeit von Ingenieurbauwerken - aktueller Stand und notwendige Prozessschritte zur Umsetzung 5. Zusammenfassung und Ausblick Der Einsatz von Nachhaltigkeitsbilanzierungen in der Praxis spielt bei Ingenieurbauwerken derzeit kaum eine Rolle. Dieses ist u. a. auf die hohe Komplexität des Themas und den damit verbundenen hohen zu betreibenden Aufwand sowie auf die nicht in ausreichendem Maß vorhandenen gesetzlichen Regelungen zurückzuführen. Im Rahmen der Umsetzung der DNS und der BauPVO wird die Einbeziehung von Nachhaltigkeitsaspekten in den Lebenszyklus von Ingenieurbauwerken an Bedeutung gewinnen. Mit dem Projekt „15.723/ 2024/ RRB: Bilanzierung ökonomischer, ökologischer und soziokultureller Aspekte der Nachhaltigkeit von Ingenieurbauwerken der Straßen“ soll für die Ingenieurbauwerke der Bundesfernstraßen ein grundlegender Schritt in die Umsetzung gemacht werden. Hierbei stehen die Abstimmung der relevanten Indikatoren und die Erstellung eines Tools zur Umsetzung der Ideen bei den Eigentümern bzw. Betreibenden der Ingenieurbauwerke im Vordergrund. Ziel ist es, das Handwerkszeug zur Verfügung zu stellen, um die Nachhaltigkeitsbilanzierung insbesondere bei Brücken, aber auch anderen Ingenieurbauwerken im Bundesfernstraßennetz zu fokussieren und wichtige abgestimmt Schritte zur Umsetzung zu erreichen. Literatur [1] DIN 1076: 1999: DIN 1076: Ingenieurbauwerke im Zuge von Straßen und Wegen - Überwachung und Prüfung. [2] DGNB Das DGNB System: der Global Benchmark for Sustainability [online]2024. https: / / www.dgnb. de/ de/ zertifizierung/ das-wichtigste-zur-dgnb-zertifizierung/ ueber-das-dgnb-system [Zugriff am: 31. Okt. 2024]. [3] Kessel, T.; Pasderski, J.; Falter, C.; Wistuba, M. P.; Büchler, S.; Pohl, T.: Nachhaltigkeitspotentiale im Straßenbau mit dem Fokus auf Treibhausemissionen, Energiebedarf und Ressourcenschonung - unveröffentlichter Entwurf des Schlussberichts zu FE 04.0341/ 2021/ ARB. 2024. [4] Görtz, S.; Dung Pham, T. K.: CO2-Bilanzierung und Optimierung von Brückenbauwerken. Institutsbericht, Institutsbericht Nr. 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