Lebenszyklusbasierte Nachhaltigkeitsbewertung von Infrastrukturbauwerken

Ein frei zugängliches Webtool zur Bewertung ökologischer, ökonomischer und sozialer Dimensionen im nachhaltigen Infrastrukturbau

Der Infrastrukturbau steht zunehmend vor der Aufgabe, ökologische, ökonomische und soziale Auswirkungen systematisch und frühzeitig zu erkennen und in Entscheidungen zu integrieren. Insbesondere im Vorentwurf und in der Planungsphase werden zentrale Weichen gestellt, wie etwa bei Systementscheidungen, Trassenführungen, Bauweisen und Materialkonzepten. Genau dort bestehen die größten Hebel für eine nachhaltige Veränderung und Optimierung. Aus diesem Grund entstand das Interreg-Projekt „Nachhaltigkeits-Rating von Infrastrukturprojekten“ (NRI), in dessen Rahmen ein frei zugängliches webbasiertes Tool entwickelt wurde, mit dem Auswirkungen von Bauwerken über deren gesamten Lebenszyklus strukturiert erfasst, dokumentiert und zwischen unterschiedlichen Varianten vergleichbar gemacht werden können. Das NRI-Tool bewertet die drei Nachhaltigkeitsdimensionen getrennt, vergibt bewusst keine Gesamtnote und ermöglicht eine kontextabhängige Auswahl der Indikatoren durch die Anwendenden. Ökologisch folgt die Plattform der Methodik einer LCA und weist in der aktuellen Version als Leitindikator das Treibhausgaspotenzial (GWP) aus. Ökonomisch werden Lebenszykluskosten als transparente Kostensummen dargestellt. Soziale Aspekte werden über einen umfassenden Kriterienkatalog mit 33 Aussagen erhoben, auf einer Likert-Skala bewertet und können bei Bedarf über einen Link als Umfrage geteilt werden. Variantenanalysen, Templates und der Export von Ergebnissen im offenen CSV-Format unterstützen die Anwendung, Dokumentation und Weiterverwendung der Ergebnisse. Das Tool wurde anhand realer Pilotprojekte getestet und weiterentwickelt und ist unter „nri.tiqu.at“ erreichbar.

1 Einleitung

Nachhaltigkeit ist im Infrastrukturbau längst kein Randthema mehr. Öffentliche Auftraggeber, Planende sowie Ausführende stehen zunehmend vor der Aufgabe, ökologische, ökonomische und soziale Auswirkungen von Projekten systematisch zu berücksichtigen – und dies nicht erst im Rahmen formaler Nachweise oder am Ende eines schon abgeschlossenen Planungsprozesses. Gleichzeitig zeigt die Praxis, dass gerade bei Infrastrukturvorhaben die entscheidenden Weichen meist sehr früh gestellt werden: im Vorentwurf und im Vorprojekt, wenn Systementscheidungen, Trassenführungen, Bauweisen und Materialkonzepte festgelegt werden. In diesen Projektphasen liegt die höchste Hebelwirkung für CO₂-Reduktion, Ressourcenschonung und langfristige Lebenszyklusqualität.

Dem steht eine fragmentierte Werkzeuglandschaft gegenüber. In Österreich existieren zahlreiche Initiativen, Richtlinien und Forschungsarbeiten zur Nachhaltigkeitsbewertung im Infrastrukturbau. Viele davon sind methodisch anspruchsvoll, jedoch für den Projektalltag – insbesondere bei kleinen und mittleren Vorhaben ohne Umweltverträglichkeitsprüfung – nur eingeschränkt nutzbar. Häufig fehlen klare Prozesse, die festlegen, wie und wann Nachhaltigkeitsaspekte in die laufenden Entscheidungen integriert werden sollen. Hinzu kommen begrenzte personelle Ressourcen in den Projektteams sowie der Druck, Termin-, Kosten- und Qualitätsziele gleichzeitig zu erfüllen. Nachhaltigkeit bleibt damit allzu oft ein Zusatzthema und wird nicht als integraler Bestandteil der Entscheidungsfindung behandelt.

Vor diesem Hintergrund entstand in den letzten Jahren das Projekt „Nachhaltigkeits-Rating von Infrastrukturprojekten“ (NRI), in dessen Rahmen ein frei zugängliches, webbasiertes Tool entwickelt wurde, mit dem ökologische, ökonomische und soziale Auswirkungen von Infrastrukturprojekten über den Lebenszyklus strukturiert erfasst, dokumentiert und vergleichbar gemacht werden können. Zielsetzung ist, auf niederschwellige Weise Transparenz zu schaffen, Varianten vergleichbar zu machen und eine gemeinsame Sprache für Projektbeteiligte zu etablieren. Im Mittelpunkt steht nicht die Bewertung um ihrer selbst willen, sondern die Unterstützung fundierter, nachvollziehbarer Entscheidungen im Projektalltag. Dieser Artikel stellt das NRI-Bewertungstool vor, ordnet es in die aktuelle Diskussion zur nachhaltigen Infrastrukturentwicklung ein und zeigt anhand von Pilotprojekten, wie lebenszyklusbasierte Nachhaltigkeitsbetrachtungen konkret zur Qualität von Entscheidungen beitragen können – insbesondere dann, wenn sie frühzeitig und praxisnah eingesetzt werden.

2 Das Projekt „Nachhaltigkeits-Rating von Infrastrukturprojekten“

Im Interreg-Projekt „Nachhaltigkeits-Rating von Infrastrukturprojekten“ (NRI) wurde ein webbasiertes Tool entwickelt, das die Nachhaltigkeit von Infrastrukturbauwerken über den Lebenszyklus bewertbar macht – in drei getrennten Dimensionen: Ökologie, Ökonomie und Soziales. Das NRI-Projekt gehört zum Interreg-Programm VI-A Italien-Österreich und wurde von der Europäischen Union gefördert. Im Mittelpunkt steht nicht eine Zertifizierung, sondern die Schaffung nachvollziehbarer Entscheidungsgrundlagen für Varianten in unterschiedlichen Projektphasen – von der Planung über Ausschreibung und Vergabe bis zur Ausführung. Nutzerinnen und Nutzer können projektspezifische Rahmenbedingungen berücksichtigen und Ergebnisse transparent dokumentieren und weiterverwenden. [1]

Ausgangspunkt ist ein bekanntes Praxisproblem: Während im Hochbau zahlreiche Bewertungssysteme etabliert sind, fehlen im Infrastrukturbau häufig Werkzeuge, die eine ganzheitliche Betrachtung der Nachhaltigkeit in einer einfach nutzbaren Struktur zusammenbringen. Das NRI-Tool soll hier eine Lücke schließen: Es macht Auswirkungen sichtbar, schafft eine gemeinsame Sprache für Projektbeteiligte und unterstützt einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess, statt eine „Gesamtnote“ zu erzeugen. Nach Projektabschluss wird das Tool kostenlos öffentlich bereitgestellt und ist so aufgebaut, dass es über Schnittstellen und einmal angelegte und archivierbare Datensätze praxisnah weiterentwickelt werden kann. Das Tool ist unter nri.tiqu.at erreichbar.

3 Das NRI-Bewertungstool

Im Rahmen des NRI-Projekts wurden mehrere aus dem Bereich Hochbau stammende Bewertungsansätze hinsichtlich ihrer methodischen Grundlagen, ihrer Anwendbarkeit im Tiefbau und in spezifischen Projektregionen – etwa dem Alpenraum – sowie ihrer Nutzerfreundlichkeit analysiert und miteinander verglichen. Auf Grundlage dieser Analyse wurden folgende grundlegende Prinzipien für die Entwicklung eines projektspezifischen Bewertungssystems abgeleitet:

Trennung der Nachhaltigkeitsdimensionen: Die ökologische, ökonomische und soziale Bewertung erfolgen unabhängig voneinander. Für jede Dimension wird eine separate Bewertung durchgeführt, die ein eigenständiges Ergebnis liefert. Eine Zusammenführung aller Auswirkungen in einer einzigen Kennzahl erfolgt bewusst nicht, um die Komplexität und Vielschichtigkeit der Nachhaltigkeit angemessen abzubilden. Eine Reduktion auf eine „Note“, wie sie in anderen Bereichen beispielsweise aus der Kennzeichnung von Energieeffizienz bekannt ist, würde der mehrdimensionalen Wirkung von Infrastrukturen nicht angemessen Rechnung tragen, zumal bei unterschiedlichsten Infrastrukturen eine universelle Gewichtung der Dimensionen irreführend wäre.
Ganzheitliche Entscheidungsfindung: Eine fundierte Gesamtbewertung ist nur durch die fallspezifische gemeinsame Betrachtung und Abwägung der Ergebnisse aller drei Dimensionen möglich. Erst durch den Vergleich der jeweiligen Vor- und Nachteile lassen sich belastbare Entscheidungen für oder gegen bestimmte Projektvarianten treffen.
Kontextabhängige Indikatoren-Auswahl: Die Relevanz einzelner Bewertungsindikatoren hängt stark vom jeweiligen Projektkontext ab. Die Auswahl relevanter Indikatoren obliegt daher den Nutzerinnen und Nutzern und wird nicht durch die Plattform vorgegeben.

Das Bewertungssystem vergibt keine Gesamtnote und dient nicht der Zertifizierung von Projekten. Stattdessen steht die Förderung eines kontinuierlichen Verbesserungsprozesses im Mittelpunkt. Die Bewertungsergebnisse bieten eine gemeinsame Diskussionsgrundlage für den wiederholten Austausch zwischen Projektbeteiligten und Entscheidungsträgern. Ziel ist es, auf Basis einer derart angestoßenen Diskussion eine sachlich fundierte, objektive, transparente und nachvollziehbare Entscheidungsgrundlage zu schaffen, die alle relevanten Perspektiven berücksichtigt und eine breite Akzeptanz ermöglicht.

3.1 Aufbau und Inhalte der Plattform

In der NRI-Plattform wird jede Nachhaltigkeitsdimension separat analysiert und dargestellt, ohne sie zu einem einzigen Gesamtwert zusammenzufassen. Dadurch wird eine differenzierte Betrachtung der jeweiligen Auswirkungen möglich. Ein zentrales Element sind Variantenvergleiche, die in wenigen Schritten erstellt werden können. Ohne eine systematische Gegenüberstellung von objektiviert ermittelten Wirkungen lassen sich die Stärken und Schwächen einzelner Optionen nur schwer bewerten. Eine transparente Darstellung aller Einzelergebnisse ist dabei essenziell, um eine korrekte Interpretation im jeweiligen Kontext zu ermöglichen. Wird in der Plattform ein Projekt erstellt, kann frei gewählt werden, welche Nachhaltigkeitsdimension mit welchen Indikatoren in welcher Reihenfolge bewertet werden soll.

Die ökologische Bewertung im NRI-Projekt folgt der Methodik der Ökobilanz (Life Cycle Assessment, LCA) und orientiert sich an der ISO 14040/14044 und an der EN 15804 [2–4]. Die strikte Einhaltung der Normen ist grundsätzlich möglich, sofern die Anwendenden dies als erforderlich erachten. Bewertet wird auf Bauwerks- und Produktebene unter Verwendung von funktionalen bzw. deklarierten Einheiten. Die Plattform ermöglicht die Abbildung des gesamten Lebenszyklus des betrachteten Infrastrukturprojekts in einer Lebenszyklusanalyse mit Schwerpunkt auf dem GWP (vgl. 3.2). Bei der ökologischen Modellierung kann zwischen Bauelementen, Bauprodukten, Herstellungs-, Bau- und Einbauprozessen sowie Transporten unterschieden werden. Dabei stellen „Bauprodukte“ keine Bauprodukte nach EU-Bauprodukteverordnung dar, sondern stehen hier für ein Material oder Materialgemenge, das in das betrachtete Bauwerk eingebaut wird, z. B. Beton, Asphalt oder Stahl. Bau- und Unterelemente sind eine reine Gruppierungsmöglichkeit für den Aufbau einer passenden Struktur. Die Anwendenden sind frei im Aufbau und Detaillierungsgrad der Modellierung ihrer Projekte.

Bei der ökonomischen Bewertung können die Gesamtkosten über die Lebenszykluskosten (Whole Life Costing, WLC) dargestellt werden. Dieser Ansatz ermöglicht eine wirtschaftliche Analyse, da neben den anfänglichen Investitionskosten auch laufende Betriebs-, Instandhaltungs-, Wiederbeschaffungs- sowie Entsorgungskosten berücksichtigt werden. Das Tool summiert die eingegebenen Kostenpositionen strukturiert auf und stellt damit die Gesamtkosten über den definierten Betrachtungszeitraum transparent dar. Eine dynamische Wirtschaftlichkeitsrechnung (z. B. Abzinsung, zukünftige Preisentwicklung) wird im Tool aktuell nicht durchgeführt. Entsprechende Effekte müssen extern berechnet und als Barwerte in die Plattform übernommen werden. Im Verlauf des NRI-Projekts wurde festgelegt, ökologische Preisfaktoren und eine im Tool verankerte Kostenberechnung nicht zu integrieren. Die ökonomische Bewertung wird in der Regel mit anderen Werkzeugen detailliert durchgeführt und soll auch in diesem Fall auf bewährte Weise erfolgen.

Die sozialen Faktoren werden im NRI-Projekt über einen eigens entwickelten Kriterienkatalog erhoben, der auf einem Literaturstudium, der EN 17472 sowie auf Abstimmungen mit den Projektpartnern beruht [5]. Der Kriterienkatalog richtet sich in erster Linie an jene Personen, die die Plattform aktiv nutzen, da sie mit dem untersuchten Projekt vertraut sind und über das notwendige Detailwissen verfügen, um alle Kriterien sinngemäß bewerten zu können. Weiterhin muss jede Antwort begründet werden, damit die Bewertungen nachvollziehbar bleiben. Sollten Einschätzungen anderer Personen einbezogen werden, besteht die Möglichkeit, den Kriterienkatalog (oder nur ausgewählte Kriterien) über einen Link zu teilen und als kollaborative Umfrage zu verwenden. Der Katalog stellt 33 vorbereitete Aussagen zur Auswahl, die sieben Kategorien zugeordnet sind. Bewertet wird auf einer vierstufigen Likert-Skala („stimme zu“ bis „stimme nicht zu“). Aussagen, die projektspezifisch keine Berührungspunkte haben, können als „nicht relevant“ gekennzeichnet werden. Optional lassen sich quantitative Indikatoren ergänzen. Es besteht auch die Möglichkeit, nur mit ausgewählten Indikatoren zu arbeiten. Die Ergebnisse werden sowohl als Kreisdiagramm visualisiert als auch als prozentualer Wert zusammengefasst, womit eine kompakte und zugleich differenzierte Ergebnisdarstellung erreicht wird. Auch bei diesem Bewertungsansatz wurde bewusst keine Aggregation zu einer Gesamtnote und keine Gewichtung der Kategorien implementiert. Ziel ist es, Transparenz und Nachvollziehbarkeit zu gewährleisten. Dadurch sollen Stärken und Schwächen je Kategorie sichtbar bleiben, während die Priorisierung außerhalb des Tools festgelegt werden kann. Insgesamt verbindet der Ansatz Normenbezug, strukturierte Indikatoren und eine visuell sowie quantitativ auswertbare Darstellung, verzichtet aber auf eine Gewichtung. Dadurch bleibt die soziale Bewertung zugleich robust und entscheidungsorientiert und legt die Grundlage für eine informierte Abwägung mit ökologischen und ökonomischen Ergebnissen, statt diese durch eine übergreifende Kennzahl zu verdecken.

3.2 Funktionen der Plattform

Ein zentrales Element der Plattform sind die unterschiedlichen Indikatoren der drei betrachteten Dimensionen. In der ökologischen Dimension wird in der aktuellen Version der Plattform nur das Treibhausgaspotenzial ausgewiesen. Vor dem Hintergrund aktueller Regulierungen (z. B. EU-Taxonomie, Bauprodukteverordnung) wird das gesamte Treibhausgaspotenzial (GWP_total, GWP100) als Leitindikator verwendet und Emissionen werden in kg CO₂-eq ausgewiesen. Das Anzeigen und Verwenden zusätzlicher Indikatoren (z. B. Versauerungs- oder Ozonabbaupotenzial) ist derzeit aus lizenztechnischen Gründen noch nicht möglich. Da in der Praxis bei öffentlichen Infrastrukturprojekten im Alpenraum aktuell meist der Fokus auf GWP-Werten liegt, wurde auch im NRI-Projekt dieser Wert als Leitindikator festgelegt.

Als Datenbasis für die ökologische Bewertung können mehrere Datenbanken herangezogen werden. In der aktuellen Version der Plattform ist die Ökobilanzdatenbank ecoinvent mit der Version 3.12 eingebunden [6]. Zusätzlich kann auf die Daten des Environmental Footprint (EF) 3.0 der EU zugegriffen werden [7]. Weiterhin besteht die Möglichkeit, sogenannte „interne ökologische Indikatoren“ selbst in die Plattform einzugeben und mit diesen zu rechnen. Das können z. B. Umweltproduktdeklarationen (EPD) oder Datensätze aus anderen Datenbanken sein. Diese internen Indikatoren können innerhalb der Organisation oder mit allen Anwenderinnen und Anwendern geteilt werden. So können z. B. für die Planung Richtwerte aus ecoinvent verwendet werden und im nächsten Schritt, in der Ausschreibung, können spezifische EPD-Daten eingesetzt werden.

Bei der Erstellung eines neuen Projekts kann die Modellierung entweder vollständig neu aufgesetzt oder es kann eine Vorlage bzw. ein Template herangezogen werden. Für typische Anwendungsfälle stehen bereits einige Templates zur Verfügung. Diese liefern für die ökologische Dimension einen ersten Vorschlag für eine strukturierte Projektgliederung und Modellierungslogik und können bei Bedarf flexibel angepasst werden. Die Templates können auf mehreren Ebenen angewendet werden, z. B. auf das Gesamtprojekt, einzelne Varianten oder spezifische Bauteile. Liegt für den konkreten Anwendungsfall kein geeignetes Template vor, erlaubt die Kopierfunktion eine benutzerfreundliche Vervielfältigung und Adaption inhaltlich ähnlicher Prozesse.

Im NRI-Tool bildet die Variantenanalyse die Basis einer entscheidungsorientierten Nachhaltigkeitsbewertung. Projektvarianten werden entlang der drei Dimensionen – ökologisch (LCA-gestützt), sozial (strukturierter Kriterienkatalog) und ökonomisch (Lebenszykluskosten) – separat modelliert und können im Anschluss direkt nebeneinander visualisiert und miteinander verglichen werden. Dabei werden alle Ergebnisse übersichtlich und zusammengefasst gegenübergestellt, sodass Vor- und Nachteile der betrachteten Varianten direkt abgelesen werden können.

Nach Abschluss der Modellierung können Projekte, Varianten oder Bauteile mit einem Klick im offenen CSV-Format exportiert werden, was eine einfache Weiterverwendung in anderen Anwendungen ermöglicht. Der Export auf unterschiedlichen Stufen unterstützt zudem Dokumentation, Qualitätssicherung und Reproduzierbarkeit der Analysen.

Ausschnitte aus dem NRI-Tool sind beispielhaft in Bild 1–3 dargestellt.

3.3 Qualitätssicherung

Im NRI-Projekt wurden verbindliche Standards zur Qualitätssicherung des Tools festgelegt, mit besonderem Fokus auf die Nutzung und Verifizierung externer Datenquellen, um eine konsistente und verlässliche Datengrundlage sicherzustellen. Zur Vermeidung von zukünftigen Lizenzkosten für Anwendende und den Plattformbetreiber wurde in Abstimmung mit den Projektpartnern auf die dauerhafte Einbindung kostenpflichtiger Datenbanken (z. B. ecoinvent) vorerst verzichtet und stattdessen ein System der eigenverantwortlichen Datenerfassung implementiert, womit die Qualitätssicherung künftig bei den Nutzerinnen und Nutzern liegt. Eine dauerhafte Einbindung von ecoinvent ist aber sowohl möglich als auch geplant. Zur Unterstützung stellt die Plattform eine kuratierte Liste frei zugänglicher Datensätze bereit. Deren Auswahl folgt klaren Kriterien, um Datenqualität und Vergleichbarkeit zu sichern. Während des gesamten Projekts wurde das Tool anhand realer Pilotprojekte validiert. Durch Vergleiche von Ergebnissen, die mit anderen Methoden berechnet wurden, konnten sowohl intern als auch extern fachliche Validierungen durchgeführt werden. Da der Programmieraufwand die ursprünglichen Annahmen überstieg, wurden einzelne Funktionen (z. B. GPS-Flotten-Schnittstellen) zurückgestellt, gleichwohl erfüllt die Plattform die Kernanforderungen und bildet eine robuste Basis für künftige Erweiterungen.

4 Pilotprojekte

In den folgenden Abschnitten werden drei ausgewählte Pilotprojekte vorgestellt. Anhand dieser realen Projekte wurde die NRI-Plattform getestet, weiterentwickelt und validiert. Alle Pilotprojekte wurden aus rechtlichen Gründen anonymisiert und werden hier nur vereinfacht dargestellt.

4.1 Umfahrungsstraße

Das Pilotprojekt „Umfahrung einer Ortschaft“ stellt ein Infrastrukturprojekt dar, das sich aktuell in der Planungsphase befindet. Vorgesehen ist eine Umfahrungsstraße für zwei Dörfer in einem Alpental. Im Rahmen des NRI-Projekts wurden dazu vier Trassenvarianten als Entscheidungsgrundlage ausgearbeitet, von denen eine in Abstimmung mit der Gemeinde umgesetzt werden soll. Variante 1 umfasst eine großräumige Umfahrung mit optionalem Lärmschutzdamm, einen neuen Verkehrsknotenpunkt sowie einen rund 550 m langen Tunnel mit darüber geführter innerörtlicher Verbindungsstraße. Variante 2 umfasst einen etwa 250 m langen Tunnel unter dem Ort, zwei neue Knotenpunkte und einen ca. 360 m langen Lärm- und Sichtschutzdamm zwischen den Knotenpunkten. Variante 3 kombiniert ebenfalls einen ca. 250 m langen Tunnel mit zwei Knotenpunkten, einer tiefergelegten Hauptstraße sowie je einer innerörtlichen Einbahnstraße nördlich und südlich davon. Variante 4 entspricht in der Tunnel- und Knotenpunktlogik weitgehend Variante 3, ergänzt jedoch einen neuen Feldweg und eine innerörtliche Einbahnstraße. Ziel der Untersuchung war es, die Varianten ökologisch zu bewerten und gegenüberzustellen.

Zur Bewertung der Umweltaspekte wurde eine CO₂-Bilanz nach dem Grundprinzip der Ökobilanzierung für die Lebenszyklusmodule A1 bis A5 und C1 bis C2 herangezogen und mit dem NRI-Tool durchgeführt [2]. Berücksichtigt wurden die Herstellungsphase der wesentlichen Massenströme sowie in begrenztem Umfang die Bauphase und die Entsorgung. Die Systemgrenzen umfassten die Herstellungsprozesse der Materialien, An- und Abtransporte sowie grob abgeschätzt die Erdbauarbeiten und die Entsorgung bestehender Elemente. Detaillierte Einbauprozesse, Betrieb und Entsorgung wurden aufgrund nicht verfügbarer Daten ausgeschlossen. Für die Datengrundlage wurden überwiegend generische Datensätze eingesetzt, deren geografische Eignung geprüft und mit verfügbaren EPDs verglichen wurde. Bei Beton und hydraulisch gebundenen Tragschichten (HGT) kamen Standardrezepturen zum Einsatz. Für alle Varianten wurden identische Modellannahmen getroffen, um trotz eingeschränkter Datenlage eine robuste Vergleichbarkeit zu gewährleisten. Die Sachbilanz basierte auf den vom Planungsbüro bereitgestellten Mengengerüsten.

In den Ergebnissen ergibt sich eine klare Reihung: Variante 1 weist die geringsten Emissionen auf, gefolgt von Variante 2, Variante 4 und schließlich Variante 3 mit den höchsten Emissionen. Diese Rangfolge wird maßgeblich durch das eingesetzte Betonvolumen bestimmt, da Beton bei allen Varianten den dominierenden Anteil an den Gesamtemissionen verursacht. Insgesamt zeigt die Untersuchung, dass die wirksamste Maßnahme zur Reduktion der CO₂-Emissionen in diesem Projektkontext in der Verringerung des Betonverbrauchs liegt, zugleich sind die Ergebnisse als entwurfsphasentypischer Überschlag zu interpretieren, da Nutzungs- und End-of-Life-Aspekte bei diesem Projekt noch nicht Bestandteil der Systemgrenzen waren. Der Variantenvergleich aus dem NRI-Tool ist in Bild 4 ersichtlich.

4.2 Steinschlagschutznetze

In einem weiteren Pilotprojekt wurden entlang einer Autobahn, die an einem steilen, steinschlaggefährdeten Hang verläuft, rund 2000 lfm Steinschlagschutznetze errichtet [8].

Für die ökologische Bewertung wurde eine Ökobilanz mit den Systemgrenzen A1 bis A5 (Herstellung bis Bauausführung) erstellt [2]. Erfasst wurden Materialien, Maschinenstunden und Transporte. Die Sachbilanz gliedert das Gesamtsystem in die Bauteile Netz, Anker, Fundamente und Sonstiges und ordnet ihnen die relevanten Prozessmodule (Herstellung, Transport, Einbau bzw. Energieversorgung) zu. Die verwendeten Daten entstammen primär den EPDs der eingesetzten Materialien. Wo erforderlich, wurden Hintergrunddatensätze aus Ökobilanzdatenbanken herangezogen. Die Netze bestehen überwiegend aus Stahl und weisen ein Gesamtgewicht von etwa 200 t auf. Zusätzlich wurden rund 5800 lfm Anker mit unterschiedlicher Länge und Dimension verbaut. Hierfür fielen in Summe ca. 120 t Injektionsmörtel an. Für Stützenfundamente wurde eine geringe Menge an Beton verarbeitet und für temporäre Hilfskonstruktionen wurde Holz verwendet. Die Komponenten wurden per Lkw angeliefert. Abhängig von der Lage erfolgten die Materialverteilung und der Einbau per Kran-Lkw oder Helikopter.

Die Analyse zeigt eine deutliche Dominanz der Herstellungsphase, die den größten Anteil am Gesamtergebnis stellt. Transporte tragen demgegenüber nur etwa 6 % bei, während die Einbauphase den zweitgrößten Anteil ausmacht. Damit konzentrieren sich die maßgeblichen Emissionen auf die vorgelagerten Material- und Produktketten sowie auf ausgewählte energieintensive Bauprozesse. Transportbedingte Beiträge sind trotz der alpin-topografischen Herausforderungen nachrangig.

Werden die Produktsysteme betrachtet, so verantwortet der Netzstahl > 50 % des Gesamtergebnisses, Ankerstahl erreicht etwa 20 %. Injektionsmörtel und die Sammelposition „Baustelle allgemein“ (nicht zuordenbare Prozesse) liegen bei ca. 10 %, während Beton und Holz bedingt durch ihre geringen Mengen bzw. Einsatzprofile nicht ins Gewicht fallen bzw. negativ angerechnet werden können. Die Zerlegung nach Lebenszyklusphasen unterstreicht, dass bei Stahlbauteilen die Herstellung dominiert, gefolgt von Einbauanteilen und Transporten. In Bild 5 ist das Gesamtergebnis der Schutznetze aus dem NRI-Tool dargestellt.

Eine separate Gegenüberstellung der Transporte zeigt ein überraschendes Ergebnis: Personentransporte (Pendelfahrten zwischen Firmenstandort und Baustelle) stellen den größten Anteil innerhalb der Transportkategorie dar. Im Pilotprojekt wurde eine Gesamtstrecke von rund 140 km pro Arbeitstag für ein bis zwei Fahrzeuge angesetzt. Der Netztransport folgt an zweiter Stelle, während Transporte von Beton und Holz sowie jene für Anker und Mörtel vergleichsweise geringe Beiträge liefern.

Die soziale Beurteilung stützt sich auf den Kriterienkatalog, der durch das NRI-Projekt entwickelt wurde. Das Gesamtergebnis fällt überwiegend positiv aus: 75 % der möglichen Punkte wurden erreicht. Besonders gut bewertet wurden Kategorien aus den Bereichen Arbeitsbedingungen und Transporte. Negativ stachen einzelne Kategorien hervor, die unmittelbar mit baustelleninduzierten Belastungen verbunden sind – insbesondere Lärm, Luftschadstoffe und Lichtemissionen – sowie Aspekte der landschaftlichen Eingliederung. Als wesentliche soziale Schwäche wurde die lange Bauzeit (ca. 2 Jahre) identifiziert, die die Anzahl der betroffenen Personen und die Dauer der Betroffenheit erhöht. Dennoch überwiegt im Saldo die positive Bewertung. Die sozialen Ergebnisse zeichnen ein ambivalentes Bild: Kurz- bis mittelfristig entstehen lokale Belastungen, die mit der Länge der Bauzeit skaliert und über prozessuale Maßnahmen (Zeitfenster, Abschirmungen, emissionsärmere Geräteflotten) teilweise abgemildert werden können. Dem stehen langfristige Sicherheitsgewinne und Risikoreduktionen gegenüber, die hohe gesellschaftliche Relevanz besitzen. Die Transparenz der Baustellenorganisation sowie eine stakeholderorientierte Kommunikation begünstigen die Akzeptanz. Das hohe Gesamtergebnis spiegelt diese mittel- bis langfristige positive Auswirkung wider.

In Bild 6 ist das soziale Ergebnis aus dem NRI-Tool ersichtlich. Je Kriterium wird ein Kreissegment dargestellt. Je weiter dieses Segment ausgefüllt ist, desto positiver ist das Ergebnis. Kriterien, die als „nicht relevant“ klassifiziert werden, sind im Diagramm dunkelgrau ausgefüllt.

Das Pilotprojekt verdeutlicht, wie eine Ökobilanzierung und eine Analyse sozialer Faktoren gemeinsam belastbare Entscheidungsgrundlagen schaffen können: Ökologisch konzentrieren sich Minderungsoptionen auf stahlintensive Baugruppen, Baustellenenergie und Personenlogistik. Sozial ist die Minimierung temporärer Baustelleneffekte bei gleichzeitiger Maximierung dauerhafter Sicherheitsgewinne zentral. Methodisch bestätigt sich die Aufteilung auf bestimmte Lebenszyklusphasen und eine produkt- bzw. prozessbezogene Zerlegung, weil sie die relevanten Hebel sichtbar macht. Insgesamt zeigt das Projekt, dass sich ökologische Hotspots und soziale Kriterien bei Schutzbauwerken systematisch quantifizieren und darstellen lassen.

4.3 Speicherkraftwerk im alpinen Raum

Im Rahmen des Pilotprojekts eines Speicherkraftwerks wurden sowohl die ökologische als auch die soziale Dimension bewertet. Zentrale Bestandteile sind ein neu errichteter Pumpspeicher und diverse Anlagenteile unter Tage in zwei Varianten der Bauherstellung. Dieses Beispiel zeigte, dass es sehr wichtig ist, niemals nur eine Nachhaltigkeitsdimension alleine zu betrachten. Obwohl beide untersuchten Varianten in der ökologischen Bewertung fast identisch sind, wurden die relevanten Unterschiede und Vorteile einer der beiden Varianten erst in der sozialen Bewertung sichtbar. Die zentralen Ergebnisse sind nachfolgend zusammengefasst.

Für die ökologische Bewertung wurden u. a. die notwendigen Betonmengen genauer betrachtet. Dabei wurden die möglichen Varianten der Betonherstellung in diesem Projekt untersucht. Grundsätzlich war zu entscheiden, ob der benötigte Beton direkt auf der Baustelle hergestellt (Variante 1) oder in Form von Transportbeton aus einem Betonwerk im Tal zum hochalpinen Einbauort geliefert (Variante 2) wird.

Für die Variante 1 wurden Zement, hydraulisch wirksame Zusatzstoffe und Zusatzmittel zur Baustelle transportiert und das Gestein für die Verwendung als Zuschlag vor Ort gewonnen und aufbereitet. Der Beton konnte in weiterer Folge vor Ort hergestellt werden. Als deklarierte Einheit wurde 1 m³ Beton festgelegt. Die zusätzlichen Rohstofftransporte zur Baustelle wurden dem Modul A2 zugeordnet, während ein Frischbetontransport innerhalb der Baustelle (A4) bei der In-situ-Herstellung nur einen sehr geringen Anteil ausmacht [2].

Für eine repräsentative Betonsorte zeigt die Gegenüberstellung der CO₂-Bilanz, dass die Variante 1 insgesamt geringere Emissionen verursacht. In beiden Varianten ist der größte Anteil des Treibhausgaspotenzials dem Zement zuzuordnen. Dies ist teilweise auf die bautechnischen Anforderungen eines C₃A-freien CEM I zurückzuführen. Gleichzeitig erfordert die vor Ort gewonnene gebrochene Gesteinskörnung aufgrund der abweichenden Sieblinie, der wechselnden Kornzusammensetzung und der höheren Wasseraufnahme tendenziell einen höheren Bindemittelgehalt, was das GWP in der Materialkomponente erhöht. Aus betontechnologischer Sicht wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vor Ort gewonnene Gesteinskörnung den spezifischen Umwelteinflüssen besser standhält und damit potenziell längere Instandsetzungsintervalle ermöglicht. Ein weiteres zentrales Ergebnis des Variantenvergleichs betrifft die Transportwirkung: Für Variante 2 wird der Transport des Frischbetons vom Werk zur Baustelle im Modul A4 bilanziert. Im direkten Vergleich ist das transportbedingte Treibhausgaspotenzial der Variante 1 um rund 80 % geringer. Gleichzeitig kann sich dieser Vorteil im Gesamtergebnis teilweise neutralisieren, weil der erhöhte Zementanteil das GWP anhebt (Bild 7).

Die zusätzliche Betrachtung sozialer Kriterien verschiebt die ökologisch ausgeglichene Bewertung zugunsten von Variante 1: Während für Variante 1 jährlich etwa 900 Lkw-Fahrten für Zement und Zusatzstoffe anfallen, ergeben sich beim Zukauf des Transportbetons rund 7500 Lkw-Fahrten pro Jahr und damit etwa das Achtfache (Bild 8). Abschließend kann in diesem Pilotprojekt festgehalten werden, dass die Vermeidung unnötiger Transporte sowohl klima- als auch sozialverträglicher ist und die Entscheidung für eine Betonproduktion vor Ort zusätzlich begründet.

Literatur

TIQU – Tiroler Qualitätszentrum für Umwelt, Bau und Rohstoffe GmbH (2026) NRI – Nachhaltigkeits-Rating von Infrastrukturprojekten: Bewertung-Vergleich-Entscheidung-Kontrolle. Endbericht VI-A IT-AT 2021-2026, Projektnummer: ITAT-24-001.
ÖNORM EN 15804 (2022) Nachhaltigkeit von Bauwerken – Umweltproduktdeklarationen – Grundregeln für die Produktkategorie Bauprodukte. Wien: Austrian Standards.
ÖNORM EN ISO 14040 (2021) Umweltmanagement – Ökobilanz – Grundsätze und Rahmenbedingungen. Wien: Austrian Standards.
ÖNORM EN ISO 14044 (2021) Umweltmanagement –Ökobilanz – Anforderungen und Anleitungen. Wien: Austrian Standards.
ÖNORM EN 17472 (2022) Nachhaltigkeit von Bauwerken – Bewertung der Nachhaltigkeit von Ingenieurbauwerken – Rechenverfahren. Wien: Austrian Standards.
Wernet, G.; Bauer, C.; Steubing, B. et al. (2016) The ecoinvent database version 3 (part I): overview and methodology.The International Journal of Life Cycle Assessment 21(9), 1218–1230.https://doi.org/10.1007/s11367-016-1087-8
Zampori, L.; Pant, R. (2019) Suggestions for updating the Product Environmental Footprint (PEF) method. EUR 29682 EN. Luxembourg: Publications Office of the European Union. https://dx.doi.org/10.2760/424613
Greuter, T. (2025) Nachhaltigkeitsbewertung von Steinschlagschutzmaßnahmen[Diplomarbeit/Masterarbeit]. Universität für Bodenkultur Wien.http://permalink.obvsg.at/bok/AC17616463

Autor:innen

DDI Theo Greuter, theo.greuter@tiqu.at
TIQU – Tiroler Qualitätszentrum für Umwelt, Bau und Rohstoffe GmbH, Ötztal-Bahnhof
www.tiqu.at

DI Urs H. Grunicke, office@uhg-consult.at
UHG Consult Ziviltechniker, Salzburg
www.uhg-consult.at