Whole Life Carbon assessment of the European building stock: critical analysis of existing databases for decision-making

To achieve the 2050 climate neutrality target for the European Union, it is crucial to reduce embodied emissions of buildings, in addition to operational emissions, in a perspective of assessing the whole life cycle of buildings (WLC), to avoid shifting the problem. This research proposes a methodology to assess the WLC of the different building types of the EU27 member states, expressed in kgCO2eq/m2y, i.e., GHG emissions, per square metre of useful floor area, per year of (actual or expected) lifetime, based on retrieved data. The public database provided by the Building Stock Observatory (BSO) is the source for basic information on the building stock size, such as data on useful floor area by country and by building type. Cradle-to-gate Embodied Carbon (EC) is estimated from two material stock datasets, one at the building scale (using the archetypes defined in the Ambience project) and the other at the national scale (according to the earth observation method described in (Haberl et al., under review)), and the emission factors of building materials, as modelled in Ecoinvent, adopting a probabilistic approach. Operational Carbon (OC) is estimated from final energy consumption by energy carrier as provided in Hotmaps dataset. The order of magnitude of the results is in general reasonable, although there are significant differences in EC depending on the material stock dataset considered, e.g. different quantities of timber. At least for residential buildings, results tend to be in line with the reference values given in the literature, although further interpretation and country-specific insights would be necessary. It has been concluded that one of the two datasets used for the estimation of EC is not reliable for this purpose, following an in-depth analysis of the characteristics of the building archetypes. This research highlights the importance of improving the consistency of data sources for the European building stock, especially for building material quantities, to obtain accurate and detailed information to support European building stock decarbonisation policies.

Per raggiungere l'obiettivo di neutralità climatica, fissato al 2050 per l'Unione Europea, è fondamentale ridurre le emissioni incorporate degli edifici oltre alle emissioni di esercizio, in una prospettiva di valutazione dell'intero ciclo di vita degli edifici, per evitare di traslare il problema. Questa ricerca propone una metodologia per valutare le emissioni durante l’intero ciclo di vita dei diversi tipi edilizi dei Paesi Membri dell’Unione Europea, espresso in kgCO2eq/m2y, i.e., emissioni di gas a effetto serra, per metro quadro di area utile, per anno di vita effettiva o attesa, sulla base dei dati reperiti. Il database fornito dal Building Stock Observatory (BSO) è la fonte per le informazioni di base sulla dimensione dei segmenti del parco edilizio europeo, ad esempio in termini di area utile per Stato e per tipo edilizio. Le emissioni incorporate (EC), limitate a cradle-to-gate, sono stimate a partire da due dataset dei materiali edili, uno a scala di edificio (usando gli archetipi definiti nel progetto Ambience) e l’altro a scala nazionale (secondo il metodo basato su telerilevamento descritto in (Haberl et al., under review)), e dei fattori di emissione dei materiali da costruzione, come modellati in Ecoinvent, adottando un approccio probabilistico. Le emissioni di esercizio (OC) sono stimate dai consumi energetici finali per vettore energetico, come descritti nel dataset Hotmaps. L'ordine di grandezza dei risultati ottenuti è in generale ragionevole, sebbene siano presenti differenze significative in EC a seconda del dataset sui materiali edili considerato, ad esempio in termini di differenti quantità di legno. Almeno per gli edifici residenziali, i risultati ottenuti sono tendenzialmente in linea con i valori di riferimento indicati in letteratura, sebbene sarebbero necessari ulteriori interpretazioni e approfondimenti specifici a livello nazionale. In seguito a un'analisi approfondita delle caratteristiche degli archetipi, si è concluso che uno dei due dataset usati per la stima di EC non è affidabile a questo scopo. Questa ricerca evidenzia l'importanza di migliorare la consistenza delle fonti di dati relative al parco edilizio europeo, soprattutto per quanto riguarda le quantità di materiali edili, per ottenere informazioni accurate e dettagliate a supporto delle relative politiche europee di decarbonizzazione.