Welche nachhaltigen Materialien statt Beton und Stahl?

Im Sinne des Umweltschutzes haben nachhaltige Bauweisen deutlich an Gewicht gewonnen. Bei der Nachhaltigkeit von Gebäuden spielen neben ihrem Energiebedarf und -verbrauch auch ökologische Baustoffe eine grosse Rolle. Als solche gelten recyclingfähige Materialien, die zudem leicht austauschbar sind und sich bei Abriss oder Rückbau gut trennen lassen. Auch Materialien, die in der Region gewonnen werden, haben einen vergleichsweise guten ökologischen Wert, weil für deren Transport weniger Ressourcen verbraucht werden.

Dass der Bausektor schwere Belastungen für die Umwelt mit sich bringt, kann nicht mehr ernsthaft in Zweifel gezogen werden. Trotzdem kann man auch künftig auf die Baustoffe Beton und Stahl, deren Herstellung einen hohen Kohledioxid-Ausstoss verursacht, nicht verzichten. Zunehmend werden auch andere Baustoffe auf ihre Eignung hin überprüft. Seit einigen Jahren haben traditionelle Baumaterialien Rückenwind, darunter Lehm.

Durch neuartige Technologien, die auf dem Recyclingprinzip beruhen, ergeben sich ebenfalls gewisse Perspektiven. Für die Gewinnung von neuem Baumaterial aus Bauschutt wird weit weniger Energie verbraucht und Kohlendioxid freigesetzt als durch die Herstellung von Beton, Stahl und Glas. Die hierzu nötigen Verfahren sind jedoch derzeit alles andere als ausgereift.

derzeit nichts anderes als Zukunftsmusik. Das Fundament eines jeden Hauses besteht meistens aus Beton. Ausserdem brauchen Gebäudeteile aus nachwachsenden Stoffen nicht selten eine spezielle Pflege. Ein Haus mit einem Dach aus Schilfrohr oder Stroh mag zwar rustikal und optisch ansprechend wirken. Im Gegensatz zu einem haltbareren Ziegeldach benötigt es indessen eine intensive und regelmässige Pflege. Und das bedeutet für den Hausbesitzer zusätzliche Ausgaben.

Wer mit umweltfreundlichen Materialien baut, zahlt im Schnitt zwischen fünf und zehn Prozent mehr als für den Bau eines Massivhauses. Dafür ist der Energieaufwand bei der Herstellung von Ökomaterialien, anders als bei konventionellen Baustoffen, niedriger und die Mengen an freigesetztem Treibhausgas sehr gering.

Warum gelten Baustoffe, die aus nachwachsenden, gut recycelbaren und langfristig verfügbaren Rohstoffen hergestellt sind, als nachhaltig? Beim Baustoff Holz lässt sich das so begründen: Während der Wachstumsphase bindet Holz Kohlendioxid. Es ist lokal verfügbar und daher begrenzen die kürzeren Transportwege die Schadstoffbelastung für die Umwelt.

Eine möglichst geringe Umweltbelastung bei der Herstellung spielt damit die Schlüsselrolle. Um die Nachhaltigkeit von Baustoffen und der Umwelteinflüsse bei deren Herstellung festzustellen, gibt es heute die sogenannten Umweltproduktdeklarationen Environmental Product Declaration, EPD. Die darin aufgeführten ökobilanzbasierten Indikatoren helfen dabei, die Auswirkungen einzelner Produkte oder Baustoffe etwa auf den Treibhauseffekt oder den Verbrauch an grauer Energie darzustellen.

Offensichtlich steigt die Zahl an neuen Holzhäusern. Optisch sind sie manchmal von den Gebäuden, die mit konventionellen Materialien errichtet worden sind, kaum zu unterscheiden. Hölzerne Häuser zeichnen sich erwiesenermassen durch einen hohen Sicherheitsgrad und eine lange Lebensdauer aus. Als weiterer positiver Punkt kommt hinzu, dass es inzwischen Fassaden aus Holz gibt, die in der Regel keinen grossen Unterhalt erfordern.

Neben Holz werden im modernen Bauwesen auch weitere nachgewiesen nachhaltige Baustoffe, darunter auch Ziegel und Natursteine eingesetzt. Auch pflanzliche Baumaterialien wie etwa Reet, Jute, Stroh und Kies sowie Naturlacke und Kreidefarben können zur Umweltfreundlichkeit eines Hauses beitragen.

Allerdings bleibt Holz, wegen der einfacheren Gewinnung, die vielleicht leichteste Lösung. Heute wird dieses bewährte Material auf eine spezifische Weise wiederentdeckt. Die holzverarbeitende Branche setzt alles daran, dass Architekten und Unternehmen beim Bauen mit Holz den aktuellen Anforderungen für Nachhaltigkeit entsprechen. Dank der Eigenschaften des Baustoffs Holz lassen sich daraus technisch und formal neuartige Vorstellungen problemlos und zeitnah umsetzen. Vorteilhaft beim Holzbau sind die geringen Masstoleranzen im Millimeterbereich, wodurch die Vorfertigung der Holzteile einfach zu bewerkstelligen ist. Der vergleichsweise zeitsparende Holzbau schont somit nicht nur die Umwelt, sondern auch die Nerven des Bauherrn.

Die Ökobilanz von Holz kann erhöht werden, indem man einheimische Baumarten bevorzugt. Ausserdem brauchen die verschiedenen Baumarten für ihr Wachstum lediglich geeignete Klimabedingungen. Daher ist das einheimische Fichtenholz in der Schweiz ein Dauerbrenner beim Holzbau. Auch aus Nadelbäumen wie die Rottanne, die verhältnismässig schnell wächst und sich gut verarbeiten lässt, werden Gebäude errichtet. Auch Lärche, Douglasie, Föhre oder Arve sind ausgesprochen begehrt.

Beton, der wichtigste Baustoff der modernen Welt, verschlingt durch seine Herstellung enorm viel Energie. Pro Tonne Zement, dem Bindemittel für Sand und Kies im Beton, entstehen rund 600 Kilogramm Kohlendioxid. Damit verursacht die Zementproduktion bis zu acht Prozent des weltweiten Kohlenstoffdioxidausstosses, mehr als der gesamte Luftverkehr. Wenn Beton derzeit recycelt wird, sieht das in der Regel so aus, dass er geschreddert und überwiegend im Strassenbau Verwendung findet.

Inzwischen ist es einem schweizerischen Cleantech-Unternehmen gelungen, eine Technologie für Recyclingbeton zu entwickeln und auf den Markt zu bringen. Aus der Atmosphäre abgeschiedenes Kohlendioxid wird dauerhaft in einem Granulat aus Abbruchbeton gebunden. Das derart angereicherte Betongranulat wird anschliessend zur Produktion von Frischbeton verwendet. In jedem produzierten Kubikmeter Recyclingbeton werden so mehr als 10 Kilogramm Kohlendioxid gespeichert. Zu den ersten Projekten, die mit dem neuartigen Beton realisiert werden sollen, gehört eine Berner Volksschule.

Abfälle aus der Bauindustrie landen jedoch meistens auf der Deponie. Derzeit wird erforscht, wie gut sich gemahlenes Glas für die Herstellung von Beton eignet. Technisch ist es heute auch möglich, aus gemahlenem Bauschutt, Plastikbausteinen oder gepresstem Papier beispielsweise neue Ziegel zu gewinnen.

Immer mehr Architekten finden Freude daran, Gebäude aus rezyklierten Materialien zu entwerfen. Auch Häuser in Modulbauweise haben ihre Ökobilanz bewiesen. Einerseits werden Zeit, Kosten und Material gespart, andererseits schädliche Emissionen gesenkt. Am Ende des Gebäudelebens können die alten Bauteile problemlos demontiert und wiederverwendet werden.

«Ecocell» heisst der Werkstoff, der von einem Thurgauer Unternehmen entwickelt wurde. Materialprüfungen haben nachgewiesen, dass der patentierte Verbundwerkstoff aus wiederverwertetem Altpapier feuerfest und wasserdicht ist. Auch kann er zuverlässig vor Wärmeverlust und Lärm schützen. Die Elemente sind zudem extrem belastbar und bei ihrer Herstellung werden nur geringe Mengen Kohlendioxid emittiert. Die fertigen Bauteile werden nach dem Nut- und Feder-Prinzip verbunden, genau nach dem Prinzip der Lego-Steine.

Wenn das Gebäude aus ökologischen Materialien gebaut worden ist, bedeutet es auch einen höheren Wohnkomfort sowie eine bessere Gesundheit für die Bewohner. Durch den Einsatz von Stroh, Schilf, Hanf und Flachs wird etwa die Gefahr von Allergien und weiteren Erkrankungen verringert.

Nachwachsende Rohstoffe können an vielen Gebäudestellen eingesetzt werden. Ein Grossteil des Hauses kann man beispielsweise mit Strohballen bauen. Ganze Wände können zwischen den tragenden Holzkonstruktionen gebildet werden. Allerdings verlangt diese Bauweise einen höheren Arbeitsaufwand als das Bauen mit Ziegelmauern. Der mehr als bescheidene Preis für das Rohmaterial dürfte darüber hinweghelfen.

Holzschindeln oder Schilfrohr sind beim Errichten von Dächern in manchen Regionen Tradition. Sie tragen nicht zuletzt zur Attraktivität eines Wohnorts bei. Als Dämmstoffe eignen sich Flachs, Hanf, Jute, Holzfasern, Zellulose, Stroh oder sogar Schafwolle. Die ökologischen Dämmmaterialien sollte man allerdings sorgsam aussuchen. Schafwolle etwa wird mit Flammschutzmitteln angereichert und dadurch reduziert sich ihr ökologischer Wert.

Alternativ zu Zement kann Hanf im Gebäudebau eingesetzt werden. Das Innere des Hanfstängels, die Schäben, werden für den Bau mit Wasser, Kalk oder Lehm gemischt. Daraus entstehen Steine. Hanfkalksteine und Hanfwolle bieten eine gute Dämmung, gleichen Feuchtigkeit und Temperaturen aus und eignen sich insbesondere für die Verwendung in Erdbebenregionen.

Da Bambusstangen als tragendes Material ungeeignet sind, wurde dieses Material bis vor Kurzem lediglich für den Möbelbau verwendet. Mittlerweile wurde «Bambusstahl» entwickelt, ein Verbundmaterial aus Bambusfasern. Das deutet darauf hin, dass es ein zukunftsfähiges Baumaterial ist. Genau wie die traditionellen Stahlelemente könnten diese leichteren Varianten im Gebäudebau Einsatz finden.