Ökologische Bewertung und Optimierung von Tragwerken mittels Optimierungsfunktionen und leistungsbezogener Ökologieindikatoren

Abstract

Weltweit verursacht das Bauwesen etwa 60 % des Ressourcenverbrauchs, 50 % des Abfalls, über 50 % der Treibhausgasemissionen und mehr als 35 % des Energieverbrauchs. Der Aufsatz veranschaulicht, wie durch die Entwicklung von Optimierungsfunktionen in der Tragwerksplanung, angesichts des hohen Materialeinsatzes, Umweltbelastungen reduziert werden können. Besonderer Fokus liegt auf der gemeinsamen Betrachtung von umweltbezogenen und tragwerkstechnischen Eigenschaften. Im Rahmen dessen wird mittels leistungsbezogener Ökologieindikatoren die ökologische Effizienz gängiger Materialien und Querschnitte bei unterschiedlichen Belastungssituationen verglichen. Bezüglich Druckbelastungen zeigt sich, dass v. a. unbewehrter Beton und Holzbaustoffe mit keinem bzw. geringem Leimanteil sehr effizient sind, dicht gefolgt von Stahl. Hochlochziegel und Stampflehm sind aufgrund ihrer geringen Druckfestigkeit deutlich im Nachteil. Bei Biegebelastungen sind Stahlprofile aufgrund der effizienten Querschnittsform besonders effizient, gefolgt von Holzprodukten mit geringem Leimanteil. Die Ergebnisse der Zugfestigkeit zeigen ähnliche Tendenzen auf. Zusammenfassend wird festgehalten, dass es nicht nur aus technischen und wirtschaftlichen, sondern auch aus ökologischen Gesichtspunkten sinnvoll ist, Materialien entsprechend ihren konstruktiven Stärken einzusetzen.