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PublicationThe dilemma of balancing design for impact sound with environmental performance in wood ceiling systems - A building physics perspective( 2021)
;Müller, Theresa ;Borschewski, David SvenDue to the high consumption of resources and energy in the construction sector, the development of resource-efficient and sustainable construction solutions is gaining increasing attention. The awareness of sustainability and resource conservation results in the interest of using natural and renewable materials in contemporary architecture. Timber construction methods offer both constructive and ecological potential for sustainable solutions. From a building physics perspective, the acoustic performance of lightweight buildings, such as those made of timber, presents a challenge. Even if standard requirements are met, the increased low-frequency sound transmission typical for light-weight construction can cause discomfort and is already the subject of questions in building physics, which are currently increasingly extending to timber construction. Within the framework of a holistic approach, this paper compares the problem of acoustic properties, design optimizations and the ecological properties of timber-frame and solid timber construction components. The comparison with heavy materials, such as concrete, shows the relation of acoustic optimization with the change of the environmental profile. In order to establish the interaction between acoustic quality of wooden ceiling constructions and their ecological characteristics, this article aims to demonstrate the potential of materials used in the building sector under ecological aspects considering a life cycle analysis. -
PublicationEnvironmental impacts of renewable insulation materials( 2021)
;Geß, Andreas ;Lorenz, Manuel ;Tolsdorf, AnnaAccording to the IEA Global Status Report for Buildings and Construction 2019, one of the main industry sectors causing environmental impacts is the construction sector. Hence, construction materials from renewable resources are expected to have a large potential to decrease these impacts. In this study, a Life Cycle Assessment (LCA) was conducted for four different insulation materials from renewable feedstock: insulation made from pasture grass, seaweed, reed, and recycled jute fibres. Additionally, the effects on land use change were evaluated for pasture grass insulation using the LANCA® methodology. To put the LCA results in relation to those of nonrenewable resources, a comparison of standardized LCA values for conventional insulation materials is presented. In general, the renewable insulation materials show fewer environmental impacts than their conventional counterparts. In particular, these materials have advantages regarding greenhouse gas emissions and their impact on climate change. Of the analyzed materials, seaweed showed the overall lowest emissions. It can be concluded that insulation materials from non-mineral, non-fossil, and non-wooden resources are still fairly niche in terms of market share, but they have extraordinary potential in decreasing the environmental impacts of construction ventures. -
PublicationDie Bedeutung von Anlagentechnik für die Ökobilanz von Nichtwohngebäuden - Ergebnisse eines neuen Anlagenkonfigurators( 2020)
;Chuchra, DavidGebäude leisten einen erheblichen Beitrag zur globalen Erwärmung, dem Ressourcenverbrauch und der Produktion von Abfällen. Mit verbesserten Energiestandards steigt der Anteil der Herstellung und des Lebensendes gebäudetechnischer Komponenten an den Umweltwirkungen des Lebenszyklus. Aufgrund der Komplexität liegt der Anteil gebäudetechnischer Komponenten an den gesamten Treibhausgasemissionen eines Gebäudes bei bis zu 25%. In den derzeit angewendeten Bewertungsverfahren werden die Verteilung und Übergabe oft vereinfacht oder nicht abgebildet. Es wurde daher ein Anlagenkonfigurator entwickelt, der flexibel im Planungsprozess eingesetzt werden kann und an die verfügbaren Informationen angepasst ist. Erste Ergebnisse zeigen, dass der Anteil der Verteil- und Übergabesysteme bis zu 80 % an den gesamten Treibhausgasemissionen einer Kostengruppe betragen kann und daher nicht wie bisher vernachlässigbar ist. -
PublicationIntegration of LCA in the planning phases of adaptive buildings( 2019)
;Schlegl, Friederike ;Honold, Clemens ;Leistner, Sophia ;Roth, Daniel ;Haase, Walter ;Binz, HansgeorgSobek, W.The high consumption of resources in the building industry requires a significant reduction of material in buildings and consequently a reduction of emissions over all phases of the life cycle. This is the aim of the Collaborative Research Centre 1244 Adaptive Skins and Structures for the Built Environment of Tomorrow, funded by the German Research Foundation (DFG), which addresses research on the development and integration of adaptive systems in building structures and skins. New approaches in building planning are required for the implementation of adaptive buildings. Therefore, a multidisciplinary team from various fields such as architecture, civil and mechanical engineering, and system dynamics is necessary. The environmental impacts of the whole life cycle have to be considered for an integral planning process for adaptive buildings right from the beginning. For the integration of the Life Cycle Assessment (LCA), four temporal and content-related interfaces were identified in the planning process. Inputs and outputs of the LCA were defined for the relevant planning stages in order to enable the greatest possible benefit for the planners and to minimize the environmental impacts as far as possible. The result of the research work is a methodology that can be used in the future to reduce life cycle-related environmental impacts in the planning process of adaptive buildings (ReAdapt). -
PublicationHandlungsempfehlungen für Ökobilanzen biobasierter Produkte( 2017)
;Beck, Tabea ;Bos, UlrikeHauptziel des Teilprojektes 113 ""Harmonisierung von Ökobilanzen biobasierter Produkte"" und des vorliegenden Projektberichts ist es, die Besonderheiten biobasierter Produkte aufzuzeigen, die verschiedenen Ansätze und Praktiken in den hauptsächlich betroffenen Themenbereichen vorzustellen, und Vorschläge zur Vereinheitlichung mit Bezug zum Forschungsprogramm Bioökonomie BW zu machen. Im Rahmen der vorliegenden Handlungsempfehlungen wurden die Themen LCA-Ansätze (attributionelle und konsequentielle Modellierung),Systemgrenzen, Funktionelle Einheit, Allokation, Kohlenstoffbilanz, Stickstoffbilanz, Wasserbilanz, Land Use und weitere relevante Wirkungskategorien hinsichtlich ihrer Besonderheiten im Zusammenhang mit Ökobilanzen nachwachsender Rohstoffe untersucht und beschrieben. Darauf aufbauend wurden Vorschläge entwickelt, beispielsweise zur Mitbetrachtung von Düngemittel- und Maschineneinsatz, zur konsistenten Angabe von Heizwert und Wassergehalt, zur Allokation auf Grundlage physikalischer Eigenschaften bei bestimmten Stoffströmen. Weitere Empfehlungen betreffen die getrennte Bilanzierung und Ausweisung von biogenem Kohlenstoff und die Mitbetrachtung von Kohlenstoffemissionen durch Land Use Change. Die Themen Wasserbilanz, Bodendegradation und Biodiversität wurden sehr ausführlich beleuchtet und Vorschläge für die Nutzung vielversprechender Methoden erarbeitet. -
PublicationMAI ENVIRO. Vorstudie zur Lebenszyklusanalyse mit ökobilanzieller Bewertung relevanter Fertigungsprozessketten für CFK-Strukturen(Fraunhofer Verlag, 2015)
;Schwab, Bernhard ;Schüppel, DennyReden, Tjark vonWie kann ich Bauteile aus CFK energieeffizient herstellen? Welchen Einfluss hat meine Prozessführung auf den Energieverbrauch? Welchen Impact haben die Entwicklungsarbeiten im Cluster MAI Carbon auf die Ressourceneffizienz? All diese Fragen beantwortete das Projekt MAI Enviro, initiiert durch das Cluster Management und die Fraunhofer-Institute ICT-FIL und IBP Abt. GaBi, wissenschaftlich fundiert und unter industrienahen Randbedingungen.