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Wuss­test du ei­gent­lich, dass der Bau­sek­tor ei­nen enorm gros­sen Ein­fluss auf un­se­re Um­welt und die Kli­ma­er­wär­mung hat? Nein? Dann bist du hier rich­tig. In die­sem Blog­bei­trag the­ma­ti­sie­ren wir wes­halb der Bau­sek­tor un­se­rer Um­welt scha­den kann und zei­gen ei­ne Mög­lich­keit auf, wie der Bau­sek­tor das The­ma Nach­hal­tig­keit be­rück­sich­ti­gen kann. Da­bei geht es um den Be­reich der Bau­stof­fe, wo­bei wir uns de­ren Öko­bi­lanz so­wie die ver­schie­de­nen Ein­satz­mög­lich­kei­ten anschauen.

10% des ge­sam­ten En­er­gie­ver­brauchs der Welt ent­steht durch das Bau­en von Ge­bäu­den. In der Schweiz wird 45% der Pri­mär­ener­gie für un­se­re Ge­bäu­de auf­ge­wen­det. Die­ser En­er­gie­ver­brauch ver­teilt sich auf die Hei­zung, das Warm­was­ser und die Kli­ma­ti­sie­rung, die Elek­tri­zi­tät, den Bau­pro­zes­se, die Bau­ma­te­ria­li­en so­wie den Un­ter­halt der Ge­bäu­de. Aus­ser­dem wer­den 24% der Schwei­zer CO₂ Emis­sio­nen durch den Ge­bäu­de­sek­tor ver­ur­sacht. We­gen die­ser gros­sen Um­welt­be­las­tung ist ein nach­hal­ti­ges Vor­ge­hen in die­sem Sek­tor zentral.

Der Le­bens­zy­klus ei­nes Gebäudes

Glück­li­cher­wei­se sind be­reits vie­le An­satz­mög­lich­kei­ten für ei­nen nach­hal­ti­gen Ge­bäu­de­sek­tor vor­han­den. In un­se­rem Blog­bei­trag zum The­ma Haus­halt ha­ben wir schon auf En­er­gie­spar­mög­lich­kei­ten hin­ge­wie­sen, wel­che dir hel­fen, dei­nen En­er­gie­ver­brauch beim Hei­zen, beim Warm­was­ser und der Elek­tri­zi­tät zu re­du­zie­ren. Da­bei han­delt es sich um Tipps, wel­che erst beim Woh­nen selbst re­le­vant wer­den. Be­vor wir aber in ei­nem Ge­bäu­de woh­nen kön­nen, muss die­ses kon­stru­iert und ge­baut wer­den. Des­halb stellt ei­ne nach­hal­ti­ge Pla­nung den Be­ginn und das kor­rek­te Ab­rei­sen und Ent­sor­gen des Ge­bäu­des das En­de ei­nes nach­hal­ti­gen Ge­bäu­de­sek­tors dar. Die­ser ganz­heit­li­cher An­satz ist als Life Cy­cle As­sess­ment be­kannt. Ziel des Life Cy­cle As­sess­ment ist es, ei­nen ge­sam­ten nach­hal­ti­gen Le­bens­zy­klus ei­nes Ge­bäu­des zu erreichen.

Ei­ner der ers­ten Schrit­te des Life Cy­cle As­sess­ments stellt die Be­stim­mung der ge­nutz­ten Roh­stof­fe für den Bau dar. Welt­weit gibt es un­glaub­lich vie­le Bau­stof­fe und nicht al­le be­sit­zen die glei­chen Funk­tio­nen. Aus die­sem Grund wer­den die Bau­stof­fe in Bau­stoff­klas­sen un­ter­teilt. Ins­ge­samt gibt es rund 17 ver­schie­de­ne Klas­sen. Bei­spie­le die­ser Klas­sen sind na­tür­li­che oder künst­li­che Bau­stei­ne, Bin­de­mit­tel, Holz, Glas, Stahl, Be­ton, Dämm­stof­fe und so wei­ter. Aus die­ser Men­ge von Bau­stoff­klas­sen und de­ren zu­ge­hö­ri­gen Bau­stof­fen, ha­ben wir ei­nen häu­fig be­nutz­ten, so­wie drei viel­ver­spre­chen­de, nach­hal­ti­ge Bau­stof­fe aus­ge­wählt. Die­se vier Bau­stof­fe wer­den wir als nächs­tes hin­sicht­lich ih­rer Öko­bi­lanz so­wie ih­ren Ein­satz­mög­lich­kei­ten behandeln. 

Vor­ne­weg wol­len wir an­mer­ken, dass es vie­le wei­te­re Bau­stof­fe gibt und wir euch nur ei­nen Ein­blick bie­ten möch­ten. Die­ser Ein­blick ist als An­stoss ge­dacht, da­mit ihr euch, viel­leicht beim Bau ei­nes ei­ge­nen Hau­ses, mehr Ge­dan­ken zu un­se­ren Bau­stof­fen macht. 

Ze­ment aus der Bau­stoff­klas­se Bindemittel

Ze­ment ist das Bau­ma­te­ri­al, wel­ches wir am häu­figs­ten nut­zen. Es dient als Bin­de­mit­tel von Be­ton und Mör­tel. Ins­ge­samt ist es für 8% der ge­sam­ten CO₂ Emis­sio­nen der Welt ver­ant­wort­lich. Die­se CO₂ Emis­sio­nen ent­ste­hen durch ei­ne not­wen­di­ge che­mi­sche Re­ak­ti­on bei der Ze­ment­her­stel­lung. Kalk­stein wird che­misch zer­setzt, was zur Her­stel­lung der ak­ti­ven Kom­po­nen­te von Ze­ment führt. Die ak­ti­ve Kom­po­nen­te re­agiert mit Was­ser, wo­durch sich das star­ke, halt­ba­re Ma­te­ri­al bil­det. Durch die­se che­mi­sche Re­ak­ti­on bil­den sich mehr als 60% der CO₂ Emis­sio­nen der Ze­ment­her­stel­lung. Da kei­ne wirk­li­chen Al­ter­na­ti­ven zum Kalk­stein vor­han­den sind, wird da­von aus­ge­gan­gen, dass die Ze­ment­her­stel­lung nur durch die Rück­ge­win­nung des che­mi­schen CO₂s CO₂ neu­tral wer­den kann. Aus die­sem Grund ist ei­ne Stu­die ei­nes For­schungs­teams der ETH Zü­rich, zu den Mög­lich­kei­ten CO₂ Emis­sio­nen zu re­du­zie­ren, von grös­se­rer Re­le­vanz für den Zementsektor.

In ih­rer Stu­die be­rech­ne­ten sie, dass wir bis zu 80% der CO₂ Emis­sio­nen in der ge­sam­ten Wert­schöp­fungs­ket­te des Ze­ment­sek­tors spa­ren könn­ten. Die CO₂ Emis­sio­nen müs­sen al­so nicht nur bei der che­mi­schen Ze­ment­her­stel­lung re­du­ziert wer­den. Dies be­dingt aber, dass al­le Ak­teu­re, wel­che bei der Kon­struk­ti­on ei­nes Ge­bäu­des ei­ne Rol­le spie­len, Ver­ant­wor­tung über­neh­men und han­deln. Die­ser An­satz ist viel­ver­spre­chend, da die Ze­ment­her­stel­lung selbst schon sehr ef­fi­zi­ent ist und nur bis zu 10% der CO₂ Emis­sio­nen ein­ge­spart wer­den könn­ten. Ins­ge­samt hat das For­schungs­team zehn Tech­no­lo­gien zur Re­duk­ti­on der CO₂ Emis­sio­nen iden­ti­fi­ziert, wel­che bei un­ter­schied­li­chen Stu­fen der Wert­schöp­fungs­ket­te ein­ge­setzt wer­den kön­nen. Wir wer­den dar­auf nicht wei­ter ein­ge­hen, da dies den Rah­men spren­gen wür­de. Je­doch kann man, wenn man sich für die­se Tech­no­lo­gien in­ter­es­siert, hier Ge­naue­res nachlesen.

Bau­holz aus der Bau­stoff­klas­se Holz 

Bau­en mit Holz stellt ei­ne sehr nach­hal­ti­ge Va­ri­an­te dar, ist aber we­ni­ger be­kannt. Ein­ge­setzt wird der Bio­bau­stoff vor al­lem in Skan­di­na­vi­en und Mit­tel­eu­ro­pa. Holz wächst re­la­tiv schnell nach und ist des­halb ein sehr nach­hal­ti­ger Bau­stoff. Aus­ser­dem ver­ur­sacht des­sen Nut­zung we­nig Schä­den in der Um­welt und lo­ka­les Holz kann ver­wen­det wer­den, was lan­ge Trans­port­we­ge spart.

Holz be­sitzt als Bau­stoff vie­le wei­te­re Vor­tei­le. Es ist emis­si­ons­frei, viel­sei­tig ein­setz­bar, feuch­tig­keits­re­gu­lie­rend, wie­der ver­wert­bar und die Ent­sor­gung ist schad­stoff­arm. Holz bril­liert auch mit sei­ner wär­me­däm­men­den Wir­kung und sei­ner Lang­le­big­keit. Ein wei­te­res Plus bil­det sei­ne re­la­tiv ho­he Feu­er­be­stän­dig­keit im Ver­gleich zu Me­tall. Wäh­rend bei ei­nem Brand das ent­hal­te­ne Was­ser im Holz zu­erst ver­dampft und dann das Ma­te­ri­al lang­sam be­ginnt zu bren­nen, ver­formt sich Me­tall sehr schnell und ver­liert sei­ne Tragfähigkeit.

Ins­ge­samt weist ein Holz­haus ei­ne gu­te Öko­bi­lanz vor, was vor al­lem an der tie­fen Her­stel­lungs­en­er­gie und der Mög­lich­keit zur Wie­der­ver­wen­dung liegt. Trotz­dem kön­nen Bau­stof­fe wie Be­ton, Me­tall und Glas nicht ganz ver­mie­den wer­den. Un­ver­zicht­bar für ei­ne gu­te Öko­bi­lanz ist das Be­ach­ten des La­bels der Holz­pro­duk­ti­on, da die­ses Nach­hal­tig­keit ga­ran­tiert. In der Schweiz ist bei­spiels­wei­se das Fo­rest Ste­ward­ship Coun­cil (FSC) ein glaub­wür­di­ges Holz-Label.

Lehm­zie­gel aus der Bau­stoff­klas­se künst­li­che Bausteine

Ein wei­te­rer öko­lo­gi­scher Bau­stoff stellt Lehm dar. Ganz ge­ne­rell über­zeugt Lehm durch sei­ne Fä­hig­keit Feuch­tig­keit zu re­gu­lie­ren. Zu­dem kann Lehm Schad­stof­fe aus der Um­ge­bung auf­neh­men, spei­chert Wär­me und ist brand­hem­mend. Beim Bau mit Lehm wird auf wei­te­re Kon­ser­vie­rungs­stof­fe oder Che­mi­ka­li­en ver­zich­tet. Aus die­sem Grund kann Lehm voll­stän­dig re­cy­celt wer­den. Schaut man sich die Öko­bi­lanz von Lehm an, dann ist auch die­se sehr über­zeu­gend. Lehm ist in der Schweiz gut ver­füg­bar, wes­halb nur kur­ze Trans­port­we­ge an­fal­len. Des Wei­te­ren kann Lehm en­er­gie­auf­wän­di­ges Ma­te­ri­al er­set­zen, da des­sen Pro­duk­ti­on we­nig En­er­gie ver­braucht. Zu­letzt ist das ein­fa­che Re­cy­cling von Lehm von Vor­teil. Da in Lehm kei­ne wei­te­ren Zu­sät­ze ent­hal­ten sind, kann es ein­fach in die Na­tur zu­rück­ge­ge­ben werden.

Agrar­ab­fäl­le aus der Bau­stoff­klas­se Dämmstoffe

Ne­ben den all­ge­mein be­kann­ten Bau­stof­fen wer­den im­mer mehr auch al­ter­na­ti­ve Roh­stof­fe als Bau­stof­fe ein­ge­setzt. Ein sehr in­ter­es­san­ter An­satz stellt die Ver­wen­dung von land­wirt­schaft­li­chen Ab­fäl­len dar. Mo­men­tan de­po­nie­ren, ver­bren­nen oder kom­pos­tie­ren wir Agrar­ab­fäl­le, was zu er­heb­li­chen Um­welt­pro­ble­men führt. Aus die­sem Grund sind al­ter­na­ti­ve Ent­sor­gungs­me­tho­den oder Re­cy­cling­mög­lich­kei­ten ge­fragt. Ver­schie­dens­te Stu­di­en be­stä­ti­gen, dass die Ver­wen­dung von Agrar­ab­fäl­len als Bau­ma­te­ri­al mög­lich ist und so­gar zur Ver­bes­se­rung des Bau­ma­te­ri­als führt. Aus­ser­dem ist die Wie­der­ver­wen­dung von Agrar­ab­fäl­len ei­ne sehr nach­hal­ti­ge Me­tho­de und hat ei­ne gu­te Ökobilanz.

Für die Wie­der­ver­wen­dung kom­men ver­schie­dens­te Ab­fäl­le in Fra­ge, wie Zu­cker­rohr-Ba­gas­se, Wei­zen­stroh, Ko­kos­nuss- und Reis­hül­len, Erd­nuss­scha­len, Reis­stroh, Gers­ten­stroh­fa­sern und vie­le wei­te­re. Die­se Ab­fäl­le wer­den un­ter­schied­lich beim Bau ein­ge­setzt. Zu­cker­rohr-Ba­gas­se und Reis­hül­len wer­den bei der Her­stel­lung von Zie­geln und Mau­er­werk­kom­po­nen­ten ver­wen­det. Wei­te­re Un­ter­su­chun­gen stell­ten fest, dass Zu­cker­rohr-Ba­gas­se auch bei der Pro­duk­ti­on von Ze­ment ge­nutzt wer­den kann. Dies führt wie­der­um zur Re­duk­ti­on der CO₂ Emis­sio­nen bei der Ze­ment­her­stel­lung. Aus­ser­dem könn­ten Agrar­ab­fäl­le auch ze­ment­ba­sier­te Kon­struk­tio­nen ver­stär­ken, was die Dau­er­haf­tig­keit und Qua­li­tät sol­cher Kon­struk­tio­nen ver­bes­sert. Ei­ne wei­te­re Ein­satz­mög­lich­keit von Agrar­ab­fäl­len stellt die Ver­wen­dung von Stroh oder Ko­kos­nuss für ther­mi­sche Iso­la­tio­nen dar.

Ne­ben die­sen ge­nann­ten Ein­satz­mög­lich­kei­ten gibt es noch vie­le wei­te­re Ver­wen­dungs­zwe­cke von Agrar­ab­fäl­len, auf wel­che wir nicht wei­ter ein­ge­hen möch­ten. Wer dar­an in­ter­es­siert ist, der kann sich hier ver­tief­ter in­for­mie­ren. Zu­letzt möch­ten wir euch die Vor- und Nach­tei­len der Ver­wen­dung von Agrar­ab­fäl­len an­hand der un­ten­ste­hen­den Gra­fik aufzeigen. 

Fa­zit

Die Be­trach­tung die­ser ver­schie­de­nen Bio­bau­stof­fen zeigt, dass der Bau­sek­tor viel Po­ten­ti­al für mehr Nach­hal­tig­keit be­sitzt. Ins­be­son­de­re muss da­für die Ver­wen­dung von um­welt­schäd­li­chen Bau­stof­fen wie Ze­ment ver­rin­gert wer­den. Des Wei­te­ren soll­ten wir un­se­ren Fo­kus auf die Öko­bi­lanz der Bau­stof­fe le­gen. Das heisst: Bau­stof­fe mit ei­ner po­si­ti­ven Öko­bi­lanz kom­men mehr zum Ein­satz. Teil ei­ner po­si­ti­ven Öko­bi­lanz sind der ge­ne­rel­le En­er­gie­ver­brauch bei der Pro­duk­ti­on so­wie beim Re­cy­cling. Bei­spiels­wei­se braucht es prak­tisch kei­ne En­er­gie Holz her­zu­stel­len und wie­der­zu­ver­wen­den. Bei Ze­ment sieht dies völ­lig an­ders aus. Ein wei­te­rer Ein­fluss­fak­tor stellt der Trans­port­weg dar. Vie­le nach­hal­ti­ge Bau­stof­fen sind lo­kal er­hält­lich, wes­halb län­ge­re Trans­port­we­ge er­spart blei­ben. Dies ist eben­so wich­tig für ei­ne po­si­ti­ve Ökobilanz.

Zu­letzt ist es wich­tig, dass die nach­hal­ti­gen Bau­stof­fe auch lang­le­big sind, da sonst der Life Cy­cle As­sess­ment ei­nes Hau­ses ge­ring aus­fällt. Wie wir ge­se­hen ha­ben, er­fül­len dies die Bau­stof­fe Holz, Lehm oder Agrar­ab­fäl­le. So­mit schnei­den un­se­re be­trach­te­ten nach­hal­ti­gen Bau­stof­fe mit ei­ner sehr po­si­ti­ven Öko­bi­lanz ab. Des­halb wird es für ei­ne nach­hal­ti­ge­re Zu­kunft wich­tig sein, dass mehr sol­che nach­hal­ti­ge Bau­stof­fe ein­ge­setzt werden. 

Quel­len­ver­zeich­nis

Bo­ro­wi­ak, K. (n.d.). Bio-Bau­stof­fe: Mit na­tür­li­chen Bau­ma­te­ria­li­en ge­sund woh­nen. Nach­hal­tig­le­ben.

Fa­vier, A., De Wolf, C., Scri­ve­ner, K., & Ha­bert, G. (2018). A sus­tainable fu­ture for the Eu­ro­pean ce­ment and con­cre­te in­dus­try. ETH Zu­rich.

Fa­vier, A., Scri­ve­ner, K., & Ha­bert, G. (2019). De­car­bo­ni­zing the ce­ment and con­cre­te sec­tor: in­te­gra­ti­on of the full va­lue chain to reach ne­to ze­ro emis­si­ons in Eu­ro­pe. IOP Con­fe­rence Se­ries: Earth and En­vi­ron­men­tal Sci­ence, 225, 012009.

IHK Pots­dam (n.d.). Nach­hal­ti­ges Bauen. 

Kom­pe­tenz­zen­trum der In­itia­ti­ve “Kos­ten­güns­tig qua­li­täts­be­wusst Bau­en” im Bun­des­in­sti­tut für Bau‑, Stadt und Raum­for­schung (BBSR) im Bun­des­amt für Bau­we­sen und Raum­ord­nung (BBR) (2009). Bau­en im Le­bens­zy­klus. 1–19.

Nach­hal­tig­le­ben (n.d.). Haus bau­en mit na­tür­li­chen Baustoffen. 

Ma­ra­veas, C. (2020). Pro­duc­tion of sus­tainable con­s­truc­tion ma­te­ri­als using agro-was­tes. Ma­te­ri­als, 13(2), 1–29.

Sva­j­len­ka, J. & Koz­l­ovs­ka, M. (2018). Hou­ses ba­sed on wood as an eco­lo­gi­cal and sus­tainable housing al­ter­na­ti­ve — ca­se stu­dy. Sus­tain­abli­ty, 10(5), 1502.

Ab­bil­dungs­ver­zeich­nis

Abb. 1: Fa­vier, A., De Wolf, C., Scri­ve­ner, K., & Ha­bert, G. (2018). A sus­tainable fu­ture for the Eu­ro­pean ce­ment and con­cre­te in­dus­try. ETH Zu­rich.