Ökologisches Bauen: Nachhaltige Baustoffe

Die Nachhaltigkeit von Gebäuden wird immer wichtiger, daher rücken umweltfreundliche Baustoffe immer mehr in den Fokus. 

Diese weisen einen geringeren CO₂-Fussabdruck und eine verbesserte Energieeffizienz auf und reduzieren den Abfall. Mit nachhaltigen Baustoffen können Umweltvorschriften erfüllt und langlebige, kostengünstige und umweltfreundliche Gebäude gebaut werden, die sowohl den Menschen als auch der Umwelt zugutekommen.

Deshalb schauen wir uns in diesem Artikel nachhaltige Baustoffe an, von herkömmlichen Materialien wie Kork, recycelter Kunststoff und Bambus, bis zu neuartigeren Materialien wie Myzel oder 3D-Druck-Beton, die in der Kreislaufwirtschaft bedeutende Fortschritte machen.

Die Auswirkungen des Bausektors auf die Umwelt

Sowohl der CO2-Ausstoss als auch der Ressourcenverbrauch sind im Bausektor enorm. Nach Angaben des Weltwirtschaftsforums entfallen 39 % der weltweiten energiebedingten Kohlenstoffemissionen auf die Bau- und Gebäudewirtschaft. Davon fallen 28 % auf den Betrieb und 11 % auf Materialien und Bauarbeiten. 

Da recycelte oder nachwachsende Baustoffe einen geringeren Energie- und Ressourcenbedarf in der Herstellung haben, weisen Gebäude, die mit diesen Baumaterialien gebaut wurden einen besseren ökologischen Fussabdruck auf, vor allem wenn sie auch noch mit erneuerbaren Energien bewirtschaftet werden. Zudem müssen erneuerbare Materialien, wie Bambus und Kork, kaum verarbeitet werden, was Energie spart und die Abfallmenge verringert. 

Wann gelten Baumaterialien als nachhaltig?

Baustoffe gelten dann als nachhaltig, wenn sie ressourcenschonend sind und schneller nachwachsen, als sie verbraucht werden, weniger Energie in der Herstellung benötigen, chemikalien- und gefahrstofffrei, recycelbar und langlebig sind. Bei der Nachhaltigkeit von Gebäuden kommt es nicht nur auf die Baustoffe an, sondern auf den gesamten Lebenszyklus des Gebäudes und damit auch auf die Lebensdauer und die Energiebilanz. Neben den ökologischen Aspekten werden bei nachhaltigen Gebäuden auch ökonomische Aspekte berücksichtigt, wie die Reduzierung der Betriebskosten und die verbesserte Wirtschaftlichkeit. Gleichzeitig spielen auch soziokulturelle Aspekte eine wichtige Rolle, wie die Förderung der Lebensqualität in Gebäuden.

Die Vorteile von nachhaltigen Baustoffen liegen auf der Hand: Langlebige Rohstoffe müssen weniger ausgetauscht werden und verringern so den Materialabfall. Durch die Wiederverwendbarkeit der Rohstoffe werden Ressourcen gespart und die Kreislaufwirtschaft gefördert. Die Verwendung heimischer nachwachsender Baustoffe stärkt die lokale Wirtschaft und bedeutet kürzere Transportwege und damit weniger CO₂-Emissionen. 

Häufig verwendete nachhaltige Materialien

Bambus

Bambus ist ein schnell wachsender, nachhaltiger Rohstoff, der die Druckfestigkeit von Beton und die Zugfestigkeit von Stahl aufweist. Mit einer Wachstumsrate von bis zu 30 Zentimetern pro Tag gehört Bambus zu den am schnellsten wachsenden Pflanzen und ist innerhalb weniger Monate ausgewachsen.

Zudem ist die Pflanze sehr widerstandsfähig, sodass auf umweltschädliche Pestizide verzichtet werden kann. Bambus hat vielfältige strukturelle Verwendungsmöglichkeiten und kann in Säulen, Trägern und sogar Betonkonstruktionen als Verstärkung anstelle von Stahl verwendet werden. In erdbeben- und sturmgefährdeten Gebieten wie China oder den Philippinen ist Bambus wegen seiner bemerkenswerten Zugfestigkeit ein beliebtes Material.

Kork

Kork wird aus der Rinde der Korkeiche gewonnen. Alle 9–12 Jahre kann die Eiche geschält werden, ohne den Baum zu gefährden. Damit gilt Kork als nachwachsender Rohstoff. Aufgrund dieser nachhaltigen Erntemethode können Korkeichen weiterhin CO₂ aufnehmen, was zur Kohlenstoffbindung beiträgt und die Artenvielfalt fördert.

Da Kork druckbelastbar, feuer-, feuchtigkeits- und schädlingsresistent ist und sehr gute wärme- und schallisolierende Eigenschaften aufweist, eignet sich der Rohstoff gut als Dämmmaterial.

Recycelter Kunststoff

Die Bauindustrie beginnt, recycelten Kunststoff wegen seiner Festigkeit, seines geringen Gewichts und seiner Anpassungsfähigkeit beim Design zu schätzen. Durch die Verwendung von recyceltem Kunststoff kann die Abfallmenge, die auf Mülldeponien landet, verringert und natürliche Ressourcen wie Erdöl geschont werden. Das folgende Video von Business Insider zeigt, wie Ziegelsteine aus Kunststoffabfällen hergestellt werden, was nicht nur der Umwelt zugutekommt, sondern auch Arbeitsplätze schafft und den Abfall reduziert.

Recycelter Kunststoff kann im Bauwesen zur Herstellung von Hochleistungsbaustoffen mit aussergewöhnlicher Wärme- und Energieeffizienz verwendet werden, wie Dämmplatten und Strukturelemente. Durch die verbesserte Wärmeeffizienz der Gebäude können die CO₂-Emissionen drastisch reduziert werden. Ausserdem ermöglicht die Vielseitigkeit von recyceltem Kunststoff kreative architektonische Anwendungen, die die funktionalen und ästhetischen Aspekte eines Gebäudes verbessern.

Brettsperrholz

Im Bereich des nachhaltigen Bauens entwickelt sich Brettsperrholz (BSP) schnell zu einem bahnbrechenden Material. BSP ist sehr stark und stabil, da es aus mehreren rechtwinklig zueinander geschichteten und verleimten Holzplatten besteht. Durch die Speicherung von Kohlenstoff während seiner gesamten Lebensdauer ist es nicht nur umweltfreundlicher als Stahl und Beton, sondern auch leichter. 

Aufgrund seiner Feuerbeständigkeit und seiner Fähigkeit, die strukturelle Integrität bei extremer Hitze zu bewahren, ist BSP ein sicheres Material für den Bau von Gebäuden. Da BSP-Platten vorgefertigt sind, können sie vor Ort schnell zusammengebaut werden, was die Bauzeit verkürzt und die Umweltschäden reduziert, die bei der Verwendung herkömmlicher Bautechniken entstehen. Da BSP aus Holz hergestellt wird, speichert es Kohlenstoff und reduziert so das Treibhauspotenzial um bis zu 26 %.

Naturstein

Seit Tausenden Jahren wird Naturstein als grundlegendes Baumaterial verwendet, da er robust und langlebig ist und nur wenig bearbeitet werden muss. Da es sich um einen natürlichen Rohstoff handelt, kann er ohne den Einsatz zusätzlicher Ressourcen hergestellt und am Ende seines Lebenszyklus vollständig recycelt werden. Wegen seiner langen Lebensdauer und seiner Widerstandsfähigkeit gegen Verfall unter verschiedenen klimatischen Bedingungen ist Stein ein beliebter nachhaltiger Baustoff. 

Die ästhetischen Eigenschaften von Naturstein können auch die architektonische Attraktivität eines Gebäudes verbessern und nachhaltige Bauweisen unterstützen. Durch die Verwendung heimischer Natursteine können die transportbedingten Kohlenstoffemissionen gesenkt werden.

Innovative und neu entstehende nachhaltige Materialien

Myzel

Myzel hat sich zu einem bahnbrechenden nachhaltigen Baustoff entwickelt, der neben ökologischen auch strukturelle Vorteile bietet. Das wurzelähnliche Geflecht von Pilzfäden hat einen geringen Energiebedarf und eine gute CO₂-Bilanz. Die Pilze wachsen auf einem nährstoffreichen Substrat, das aus landwirtschaftlichen Abfällen besteht. Aus dem Myzel und einem Substrat werden dann die gewünschten Baumaterialien, wie Backsteine und Dämmplatten, hergestellt. Wenn Sie mehr über den Herstellungsprozess und den Vorteilen der Myzel-Backsteine wissen möchten, sehen Sie sich das Video an.

Darüber hinaus erforschen die Forscher Myzel für umweltfreundliche Verkleidungen, die feuer- und wärmebeständig sind und eine sicherere Alternative zu herkömmlichen Materialien darstellen. Diese innovative Verwendung von Pilzen unterstützt nicht nur die Grundsätze der Kreislaufwirtschaft, sondern steht auch im Einklang mit den Bemühungen, die Umweltauswirkungen von Baumaterialien zu verringern.

Schadstoffabsorbierende Ziegelsteine

„Breathe Bricks“, also schadstoffabsorbierende Ziegel, reinigen die Raumluft und tragen zu einer besseren Luftqualität in Gebäuden bei. Durch einen integrierten Zyklon-Filtermechanismus dienen diese Ziegel als passive Luftfilter, die Staub und Schadstoffe auffangen. Die zentrale Komponente des Systems – ein aus recyceltem Kunststoff bestehender Ziegelsteinkoppler – lenkt den Luftstrom ohne mechanische Teile und filtert Verunreinigungen heraus, um eine bessere Raumluft zu gewährleisten.

Diese Ziegel sind besonders nützlich für den Einsatz in Gebieten mit starker Luftverschmutzung. Aufgrund zunehmender staatlicher Programme zur Förderung umweltfreundlicher Baupraktiken und des gestiegenen Bewusstseins für ökologische Nachhaltigkeit wächst der Weltmarkt für schadstoffabsorbierende Ziegel. 

3D-Druck-Beton

Der 3D-Druck ist eine der interessantesten und vielseitigsten Technologien, die derzeit entwickelt werden. Von 3D-gedruckter Elektronik über 3D-gedruckte Häuser und 3D-gedruckte Transportmittel bis zum Bioprinting, dem Drucken von biologischem Gewebe und Organen, hat die additive Fertigung das Potenzial, fast jede Branche zu verändern. 

Auch im Bauwesen kann das additive Fertigungsverfahren angewendet werden, wie beim 3D-Betondruck (3DCP). Er verringert den verschwenderischen Materialverbrauch und erhöht die Gestaltungsfreiheit. Aufgrund seines geringeren Kohlenstoffausstosses und Materialverbrauchs wird kohlenstoffarmer Beton für den 3D-Druck immer beliebter. Durch den Verzicht auf herkömmliche Schalungen reduziert diese Methode die negativen Auswirkungen auf die Umwelt und ermöglicht gleichzeitig die Schaffung komplexer Strukturen. Aufgrund des hohen Mörtelanteils und der Verwendung von neuen Rohstoffen ist die Nachhaltigkeit von 3DCP umstritten. Forscher arbeiten daran, die Nachhaltigkeit durch den Einsatz von recycelten Ressourcen und den Ersatz von herkömmlichem Portlandzement (OPC) durch Geopolymere zu verbessern.

Vorteile nachhaltiger Baustoffe

Vorteile für die Umwelt

Nachhaltige Materialien reduzieren die Umweltauswirkungen des Bausektors, indem sie Ressourcen schonen, Abfälle minimieren und die CO₂-Emissionen verringern. Die Verwendung recycelter oder erneuerbarer Materialien verringert den ökologischen Fussabdruck der Industrie und verhindert die Zerstörung von Lebensräumen, die Bodenerosion und die Schädigung von Ökosystemen, die mit der Gewinnung herkömmlicher Materialien einhergehen. Nachhaltige Materialien benötigen weniger Energie für Produktion und Transport, was die Kohlenstoffemissionen weiter reduziert.

Ökonomische Vorteile

Nachhaltige Materialien sind auf lange Sicht kostengünstiger und haben positive Auswirkungen auf die Umwelt. Sie können den Wert einer Immobilie um 8–12 % steigern und sind häufig mit staatlichen Anreizen sowie günstigeren Wartungs- und Reparaturkosten verbunden. Darüber hinaus senkt die Verwendung nachhaltiger Materialien die Projektkosten und erhöht die Rentabilität, da weniger Ressourcen insgesamt und für die Abfallentsorgung verbraucht werden.

Gesundheitliche Vorteile 

Da nachhaltige Baumaterialien, wie Lehm und Holz, im Gegensatz zu herkömmlichen Baustoffen, keine flüchtigen organischen Verbindungen und keine gefährlichen Chemikalien enthalten, tragen sie zu einem gesünderen Innenraumklima bei. Tatsächlich können nachhaltige Baustoffe die Lebensqualität verbessern und das Risiko chronischer Krankheiten senken. 

Fazit

Nachhaltige Baustoffe gerät stärker in den Fokus. Neben natürlichen Materialien wie Bambus, Holz und Stein gibt es auch modernere nachhaltige Baustoffe, wie Myzel, schadstoffabsorbierende Ziegel und 3D-Druck-Beton, die die Bauindustrie verändern. Nachhaltiges Bauen bietet nicht nur ökologische Vorteile, sondern auch ökonomische und soziokulturelle, weshalb es sich lohnt, in umweltfreundliche Baumaterialien und grüne Architektur zu investieren.

Der Bausektor spielt eine wichtige Rolle beim Kampf gegen den Klimawandel. Nur wenn wir es schaffen, die Emissionen im Bausektor zu verringern, haben wir eine Chance auf eine nachhaltige und lebenswerte Zukunft.

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