21.08.2024 — Digitales Gebäude — Jens Heinke

CO2-Analyse mit Autodesk Forma

Der voranschreitende Klimawandel erfordert es, die CO2-Emissionen in allen Bereichen dringend zu reduzieren. Unterstützung für das Bauwesen, welches allein für ca. 42 % aller CO2-Emissionen verantwortlich ist, bringt Autodesk® Forma®. Dieses in der AEC Collection enthaltene Tool bietet eine Vielzahl von vorausschauenden Analysen, darunter auch die technische Vorschau der CO2-Analyse.

    CO2-Analyse mit Autodesk Forma
    Jens Heinke
    Über den Autor
    Jens Heinke hat als Senior Consultant für BIM/AEC schon zahlreiche Kundenprojekte erfolgreich begleitet. Mit seinem Know-how von der Bauplanung bis hin zur Ausführung ist er ein wertvoller Partner für Unternehmen, die auf digitale Prozesse setzen. Seine bewährten Workflows und praktischen Tipps teilt er regelmäßig im N+P-Blog, um andere bei der Optimierung ihrer BIM-Strategien zu unterstützen.

    Mit unserer 5-teiligen Blogbeitragsserie möchten wir gerne alle Planer unterstützen, die im Tagesgeschäft stark eingespannt sind und entsprechend wenig Zeit haben, um sich um Neuigkeiten zum Programm zu kümmern und gleichzeitig aber mit ihren Planungs-Workflows auf dem aktuellen Stand bleiben möchten.

    Folgende Beiträge umfasst die Serie:

    Dieser Blogbeitrag geht auf die Embodied Carbon Analysis oder auch die CO2-Analyse mit Autodesk Forma ein.

    Notwendigkeit einer CO2-Analyse

    Angesichts des voranschreitenden Klimawandels ist es dringend notwendig, die CO2-Emissionen in allen Bereichen und Industrien zu reduzieren. Das Bauwesen allein ist für ca. 42 % aller CO2-Emissionen verantwortlich. Gleichzeitig sind aber nur für weniger als 1 % aller weltweit neu errichteten Gebäude genaue Daten über die CO2-Emissionen verfügbar. Lange Zeit wurde nur der Energieverbrauch der Gebäude während der Nutzungsdauer als die Grundlage für den Gebäudeenergieausweis und auch als Grundlage für diverse Förderungen genutzt. Dabei blieb allerdings außer Acht, dass die Bauweise sowie die genutzten Baumaterialien ebenfalls einen durchaus signifikanten Einfluss auf die CO2-Emissionen haben. In der Praxis zeigt sich, dass die Energieberater im Planungsprozess oft viel zu spät eingebunden werden, wenn Anpassungen bereits zeit- und kostenintensiv sind.

    Daher ist es besonders wichtig, die Emissionen von den frühesten Planungsphasen hinweg im Blick zu behalten. Jedoch fehlten bisher hierfür die richtigen Werkzeuge sowie oft auch die Experten im eigenen Team. (©Nachhaltiger Planen mit frühzeitigen Emissionsanalysen – BIM Blog (autodesk.com))

    CO2-Analyse mit Autodesk Forma

    Autodesk Forma ist ein webbasiertes Werkzeug für frühe Entwurfsphasen. Es ist in der Autodesk AEC Collection enthalten und bietet eine Vielzahl von vorausschauenden Analysen bietet, darunter auch die technische Vorschau der Embodied Carbon Analysis. Darüber hinaus ist Forma eine der drei Industry Clouds von Autodesk, die alle auf AutodeskPlatformServices (APS) basieren. Diese sollen Datensilos aufbrechen und Fachleuten in der Industrie Zugang zu Echtzeitdaten genau in dem Moment geben, in dem sie diese benötigen.

    Was ist verkörperter Kohlenstoff?

    Embodied Carbon ist der Kohlenstoff, der durch die Produktion, den Transport, die Wartung und die End-of-Life-Prozesse von Baumaterialien emittiert wird. Die bebaute Umwelt ist für 42 % der gesamten Treibhausgasemissionen der Welt verantwortlich, wobei 15 % auf gebundenen Kohlenstoff zurückzuführen sind. In dem Maße, in dem Gebäude und Energienetze effizienter arbeiten, wird der Anteil des gebundenen Kohlenstoffs am Fußabdruck der Gebäude jedoch immer größer. Außerdem ist der gebundene Kohlenstoff im Gegensatz zum Betriebskohlenstoff, der nach dem Bau eines Gebäudes verbessert werden kann, „eingeschlossen“. Deshalb ist es wichtig, bereits in den ersten Phasen der Planung mit der Messung und dem Verständnis von Embodied Carbon zu beginnen und Gespräche darüber zu führen.

    Diese Analyse berechnet die voraussichtlichen materialbezogenen CO2-Emissionen für die in Forma erstellten Basic Buildings mit Hilfe des C.Scale data model. Dieses wurde von dem international tätigen und auf klimaneutrales Bauen spezialisierten Planungsbüro EHDD entwickelt. Wichtig ist, dass die verwendeten Kohlenstoffintensitäten und -bereiche aus einer Vielzahl von industriellen und akademischen Datenquellen stammen. In der EU verwendet C.Scale Daten von Ökobaudat und EC3. Die Daten in der EU sind nach Ländern regionalisiert.

    Die CO2-Analyse (Embodied Carbon) in Forma muss zunächst über den Autodesk App Store installiert werden. Sie wird (im Moment noch) als Technology Preview bezeichnet, weil sie aufgrund der wachsenden Erfahrungen immer weiterentwickelt wird. Also auch Sie als Anwender der Software sind aufgerufen, Ihre Erfahrungen und Wünsche hier einzubringen. Das gilt im Übrigen natürlich auch für alle anderen Funktionen.

    Installation von Embodied Carbon über den Autodesk App-Store

    Installation von Embodied Carbon über den Autodesk App-Store

    Es sind zunächst die Einstellungen zu treffen, mit denen die Analyse durchgeführt werden soll, so z. B. der Zeitraum, der betrachtet werden soll (30 oder 60 Jahre) und ob Innenausbau und Gebäudetechnik mit einfließen.

    Für die Gebäudehülle, Tragwerk, Innenausbau und TGA lassen sich jeweils der zu erwartende Zeitraum der Nutzung definieren und bei Bedarf auch die Parameter der verwendeten Materialen verändern.

    Definition der Parameter

    Definition der Parameter

    Für die Analyse lassen sich im Moment (Juli 2024) nur Basic Buildings verwenden. Diesen muss ein Gebäudetyp zugewiesen und die verwendeten Materialien aus der Liste ausgewählt werden sowie z. B. auch der Anteil der Fensterflächen. Nach wenigen Sekunden steht eine Übersicht zur Verfügung, die die errechneten Werte auch farbig darstellt.

    Übersicht der errechneten Werte

    Übersicht der errechneten Werte

    In der Technology Preview ist es nicht möglich, diese Werte zu exportieren, da keine Gewähr für die Richtigkeit übernommen werden kann.

    Sowohl die In-App-Benutzererfahrung von Forma als auch das Datenmodell von EHDD, das die Kohlenstoffanalyse unterstützt, werden weiter wachsen. In den kommenden Monaten werden die Nutzer in der Lage sein, den Materialien, die sie modellieren, mehr Details hinzuzufügen, Zugang zu besseren Anleitungen bei der Auswahl von Kohlenstoffintensitätswerten zu haben und robustere Vergleichswerkzeuge erhalten.

    Wie lassen sich diese Erkenntnisse in den nachgelagerten BIM-Prozess übertragen?

    Mit den einfach zu interpretierenden Ergebnissen von Forma können Architekten frühzeitig mit den Kunden oder internen Interessengruppen über die Kohlenstoffemissionen ihres Projekts sprechen und gemeinsam erste Strategien für das Management der Kohlenstoffemissionen entwickeln.

    Sobald ein Konsens über die frühen Entwurfskonzepte erreicht ist, ist es möglich, das Entwurfsmodell mithilfe des Add-Ins direkt von Forma nach Revit zu übertragen, um einen detaillierteren Entwurf zu erstellen. In Revit kann die Analyse des gesamten Kohlenstoffausstoßes mit den neuen Funktionen in Autodesk Insight weiter untersucht werden.

    Im weiteren Verlauf des Projekts können Architekten andere Analysewerkzeuge aus dem Autodesk AEC-Portfolio nutzen, einschließlich detaillierterer Lösungen für das Kohlenstoffmanagement. In detaillierten Entwurfsphasen lässt sich ein Revit-Modell in Autodesk Insight weiter analysieren. Dieses bietet eine neue flexible und intuitive Embodied-Carbon-Analysefunktion und anpassbare Dashboards, um die gesamten Kohlenstoffauswirkungen Ihrer Entwürfe besser zu verstehen und Kompromisse zwischen gebundenen und beim Betrieb anfallenden CO2 zu visualisieren.

    Mit der Embodied Carbon-Analyse in Forma und Autodesk Insight in Revit versetzt Autodesk Architekten aller Fachrichtungen in die Lage, eine ganzheitliche Analyse des gesamten Kohlenstoffausstoßes ihrer Entwurfsentscheidungen durchzuführen – von der ersten Planungsphase bis hin zu den detaillierten Entwurfs- und Dokumentationsphasen.

    Für fortführende Informationen lesen Sie bitte auch unseren kommenden Blogbeitrag „Gebäudeanalyse mit Autodesk Insight“.

    Bildquelle: Autodesk, N+P

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