Nachhaltiges Bauen mit urbanen Minen

Veröffentlicht am 28. November 2021

Urbane Minen wie diese findet man sowohl auf dem Land als auch in der Stadt. Statt sie einfach abzureißen, sollte man ihre vorhandenen Substanz-Schätze nutzen. So ist der hoch porosierte Ziegel von heute kein guter Altstoff. Der klassische alte Ziegel hingegen gilt als massiv. Daher lässt er sich bei sorgfältigem Abbau 1:1 weiterverwenden oder sich als Bruchmaterial Beton zufügen. Bild: Pixabay©bboellinger

Es gibt wenige Worte, die derzeit so positiv behaftet sind wie nachhaltig. Wer sich damit schmückt, weiß die Sympathien auf seiner Seite. Früher oder später aber muss geliefert werden. Speziell für nachhaltiges Bauen ist das kein leichtes Unterfangen. Eine Presseschau – von lebendem Beton, urbanen Minen und Cradle-to-Cradle.

Immer mehr Unternehmen weltweit und das über sämtliche Branchen hinweg agieren nachhaltig. Gleiches gilt für Planungs- und Architekturbüros. Wodurch sie sich auszeichnen? Zum einen werden wo immer möglich nachwachsende Rohstoffe verwendet, die sich später wieder in den Kreislauf zurückführen lassen. Zum anderen setzt man auf kurze Lieferketten, regionale Partner und maximale Transparenz. Darüber hinaus ist da die gesellschaftliche Verantwortung, die sich in der Unterstützung von Umweltprojekten manifestiert. Und nicht zuletzt tragen bereits Design und Entwurf Verantwortung für die Umwelt. Denn für ein ökologisch und fair gefertigtes Produkt oder aber errichtetes Gebäude braucht es viel mehr als gestalterisches Know-how: nämlich Wissen um Materialien und damit verbundene Möglichkeiten oder aber Beschränkungen.

Holzhäuser etwa galten früher als schnell brüchig und waren alles, nur nicht state of the art. Eine Einstellung, die mittlerweile ins genaue Gegenteil umgeschlagen ist. Bezieht man nämlich alle Kennzahlen ein, die der Baustoff hat, wie Primärenergieeinsatz, Versäuerungspotenzial und vieles mehr, dann gibt er den Musterknaben ab. Anders verhalte es sich beim Ziegel, weiß Sabine Jungwirth. Laut der Unternehmensberaterin für Nachhaltigkeitsmanagement verbrauche er beim Brennen viel zu viel Energie und sei damit gar nicht so ökologisch wie generell angenommen. Hinzu komme, dass der hoch porosierte Ziegel von heute keinen guten Altstoff mehr abgebe. Der klassische alte Ziegel hingegen sei sehr massiv. Daher könne er bei sorgfältigem Abbau 1:1 weiterverwendet werden oder lasse sich als Bruchmaterial Beton zufügen.

Bei der Baustoff-Ökologisierung „vieles im Fluss“

Das größte Verbrechen gegen die Nachhaltigkeit beim Bauen ist für die Österreicherin jedoch, „wie über viele Jahre hinweg expandiertes Polystyrol für die Fassadendämmung eingesetzt wurde. Was wir da an Sondermüll produziert haben, ist unglaublich“, erklärt sie in einem H.O.M.E.-Interview mit Blick auf den Aufwand beim Rückbau oder bei der Sanierung. Die Qualität des Baumaterials von heute bewertet sie als „deutlich besser“. Hinsichtlich der Ökologisierung der Baustoffe sei ebenfalls vieles im Fluss. „Dass wir jetzt mit Holz mehrgeschossig bauen, ist sehr gut. In Bezug auf Dämmung passiert ebenfalls sehr viel. Lange Zeit war es ein Thema, dass die Recycling-Baustoffe zu teuer waren, aber dabei verhält es sich wie überall mit Angebot und Nachfrage. Mittlerweile können ökologische Baustoffe preislich mithalten.“

Eine Aussage, die für Beton keine Gültigkeit hat, denn der ist in der Herstellung noch vergleichsweise günstig und obendrein einfach zu verarbeiten. Auch deshalb wussten ihn schon die alten Römer zu schätzen. Seine schlechte Klimabalance und die Knappheit an Sand machen das Gemisch aus Kalk und Zement heutzutage jedoch zunehmend unattraktiv. Das könnte sich aber ändern, wenn der „lebende Beton“ gleichsam aus Bakterienhand in Serie geht, an dem Forscher an der University of Colorado Boulder arbeiten.

Mit Bakterien zu grünem Beton

Wie Stern online im Februar berichtete, unterscheidet sich die Herstellung des „Living Building Material“ (LBM) komplett vom bisherigen Ansatz: Statt einer chemischen Reaktion, bei der aus Sand und Bindemitteln eine Masse entsteht, die anschließend weiter verwertet wird, setzt die neue Methode auf eine biologische Umwandlung. Dazu absorbieren Blaualgen (Cyanobakterien) unter Sonnenlicht Kohlendioxid, um zu wachsen. Bei dem Prozess bildet sich mit Calciumcarbonat ein Hauptbestandteil von Kalkstein, aus dem wiederum Zement gewonnen wird. Dazu wandern die Blaualgenkolonien in eine Lösung aus Sand und Gelatine. Das Ergebnis ist ein hartes Material in grüner Farbe, die mit dem Trocknen jedoch verblasst.

Von Bestand hingegen ist der Nebeneffekt, dass die neue Herstellungsmethode Kohlendioxid aus der Luft entfernt und ähnlich einer Pflanze Sauerstoff freisetzt. Weil die Bakterien unter bestimmten Bedingungen weiterleben, kann man mit herausgeschnittenen Teilen wieder neues Material generieren und auf diese Weise sogar beschädigte Gebäudeteile einfach wieder nachzüchten. Auch Bauen an sehr abgelegenen Orten würde sich mit einem Bakterienstamm in der Tasche als viel leichter erweisen.

Kompostierbare Steine aus Pilzfäden

Allerdings steht zu befürchten, dass es mit der Etablierung von lebenden Baustoffen noch etwas dauert. Obschon sie nicht neu sind. Fäden von Pilzen (Myzelien) etwa wirken wie ein Klebstoff und binden Biomasse. Sie lassen sich ebenfalls züchten und dann durch Brennen zu einer Art Ziegelstein verhärten. Die Architekturfirma TheLiving hat für eine über zehn Meter hohe begehbare Skulptur im Hof des New Yorker Museum of Modern Art Bioabfälle aus Getreidehalmen mit Pilzen versetzt und in kubischen Formen zum Wachstum animiert.

Rund 10.000 Ziegelblöcke sind entstanden, leicht, kostengünstig und nachhaltig. Für die Herstellung bedurfte bzw. bedarf es keiner Energie und keiner komplizierten Entsorgung: Die Steine sind kompostierbar und können daher einfach im Erdboden vergraben werden, wo sie sich auflösen. CO₂ -Abdruck? Gleich null! Einen echten Durchbruch hatte diese Alternative bislang aber nicht. Ähnlich ergeht es Carbon-Beton aus Salzwasseranlagen oder aber Kalziumkarbonat-Beton, der Recycling-Zement und C0₂ verwendet.

Diese Steine aus Pilzfäden sind kompostierbar und können daher einfach im Erdboden vergraben werden, wo sie sich auflösen. CO2 -Abdruck? Gleich null! **Bild:** ©Kris Graves, MoMAPS1

Planungshilfe für nachhaltiges Bauen mit Beton

Also was tun? Fragte sich auch der Deutsche Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb). Anlässlich seiner 50. Sitzung im September beriet der Vorstand darüber, wie man den anstehenden Herausforderungen mit entsprechenden Aufgaben und Maßnahmen begegnen könne. Als Startpunkt aller nachfolgenden Aktivitäten dient nun der ambitionierte Grundsatzbeschluss, „bis spätestens 2045 die Klimaneutralität der Betonbauweise zu erreichen“. Mithilfe einer Roadmap soll die genannte Zielsetzung in einen nachhaltigen Betonbau integriert und durch Forschungsaktivitäten und Regelwerksprojekte entlang der gesamten Wertschöpfungskette in den kommenden Jahren umgesetzt werden.

Dazu beinhaltet der besagte Handlungsplan kurz- und mittelfristige Aktivitäten zur Umsetzung der Nachhaltigkeitsziele, aus denen dann weitere langfristig angelegte Vorhaben (Forschung, Richtlinien, Normung) zu entwickeln sind. Das ist auch dringend nötig, denn in Stahlbeton, dem Baustoff der Moderne, stecken Unmengen „grauer Energie“, also Energie für Herstellung, Transport, Lagerung, Verkauf und Entsorgung. Zu den ersten umgesetzten Meilensteinen gehört die Planungshilfe Nachhaltig bauen mit Beton für Bauwerke des üblichen Hochbaus (Wohnungsbauten, Verwaltungsgebäude, Veranstaltungsbauten, Einkaufszentren, Industriehallen etc.).

Abriss kritisch hinterfragen

Immerhin, es bewegt sich was – sagen die einen. Alles viel zu langsam und nicht weitgehend genug, kritisieren wiederum Klimaschützer, zu denen sich die „Architects for Future“ zählen. Mehr Häuser mit weniger Material bauen und das schätzen, was schon da sei, fordern sie und halten ferner dazu an, Abriss kritisch zu hinterfragen. Statt neu zu bauen sollten Architekten lieber mit dem Bestand arbeiten. In das gleiche Horn stieß auch der Bund Deutscher Architektinnen und Architekten (BDA) in einem im Januar 2020 veröffentlichten Positionspapier Das Haus der Erde – politisch handeln: Bauen müsse vermehrt ohne Neubau und Abriss auskommen, heißt es darin. Vielmehr ermögliche die Sanierung und Qualifizierung von bestehenden Gebäuden die Weiternutzung von Rohstoffen und Materialien. Ferner bleibe bezahlbarer Wohn- und Arbeitsraum erhalten.

Brandbrief an Bundesregierung

Um dem allen zusätzlichen Nachdruck zu verleihen, hat sich der BDA gemeinsam mit Architects for Future, der Deutschen Umwelthilfe und der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen im Mai 2021 mit einem Brandbrief an die Bundesregierung gewandt. Darin wird eine ganzheitliche, wirtschaftliche und energetische Betrachtung bei der Bewertung von Bestand und Neubau und die Abkehr vom Abriss gefordert. Letzterer fördere die Zerstörung historisch gewachsener Stadtbilder, von den Ressourcen und Kohlendioxidmengen, die der Bau neuer Gebäude fresse bzw. erzeuge, ganz zu schweigen.

Die entsprechenden Zahlen sind besorgniserregend: Danach soll Bauen bereits die Hälfte aller verarbeiteten Rohstoffe auf der Welt verschlingen und 40 Prozent aller globalen C0₂-Emissionen ausmachen. Die Zementherstellung sei dabei von bis zu 15 Prozent des Ausstoßes verantwortlich. Allein der deutsche Pro-Kopf-Zementverbrauch betrug 2020 rund 360 Tonnen. Daran dürfte sich auch so schnell nichts ändern, denn immer mehr Menschen brauchen ein Zuhause. In Deutschland baut man deshalb auf Teufel komm raus, auch, um die Preise auf dem Wohnungsmarkt in Schach zu halten. Die Ergebnisse sind mager, wie viele Bürger*innen monatlich mit schmerzhaftem Blick auf die Mietkosten erfahren müssen.

Gebäude als urbane Minen verstehen

Umso größer sind die Müllmengen, die Baustellen und Abbruch erzeugen. Mehr als die Hälfte des deutschen Abfalls sollen sie verantworten. „Die Deponien sind voll“, wird Annette Hillebrandt in der Frankfurter Allgemeine Sonntagszeitung zitiert. Die Architektin mit Professur für Baukonstruktion und Materialkunde an der Universität Wuppertal gilt als eine Vordenkerin des Recyclingbauens. Der unbedachte Umgang mit den natürlichen Ressourcen rege sie auf – vor allem, mit welcher Nonchalance und nach welch kurzer Lebensdauer man Bauten abbreche, wegwerfe und neu aufbaue. „Wir haben in Deutschland genug Gebäude, wir müssen den Bestand weiterbauen“, mahnt auch sie.

Ihre Vision vom Bauen in der Zukunft ist es, Gebäude viel stärker als bisher als „urbane Minen“ zu verstehen. Erreiche ein Haus das Ende seiner Lebenszeit, landeten die verbauten Rohstoffe nicht auf der Müllkippe, sondern kämen andernorts zum Einsatz – bestenfalls ohne Qualitätsverlust. Entsprechend fordert Hillebrandt, Häuser von Anfang an so zu planen, dass die Bestandteile wiederverwendet werden können. „Das ist wie Leben in einer riesigen Mehrwegflasche.“ Häuser als Teil eines echten Kreislaufs zwängen alle Beteiligten allerdings zu einem radikalen Umdenken. Denn bereits in der Entwurfsphase gelte es sich an wiederverwertbarem Material zu orientieren.

Letzteres setzt natürlich hinlängliche Kenntnisse voraus. Der Name Hillebrandt steht daher auch für eine Materialbibliothek. Architektur, so heißt es auf deren Homepage, sei vierdimensional, sei Raum durch Material. Architektur unterscheide sich vom Bild durch ihre Erfahrbarkeit mit allen Sinnen, ebenso wie ihre Verwandten in plastischer und skulpturaler Kunst und Produktdesign. Die Materialbibliothek umfasst nahezu 600 Handmuster und dient in erster Linie zu Lehrzwecken. Sie soll allen, die sich mit Architektur, Design oder Kunst beschäftigen, Möglichkeiten eröffnen, ein ganzheitliches Materialverständnis zu erlangen.

Wo Sanitärkeramik gerettet wird

Die aufgeführten Aspekte einmal zugrunde gelegt, müssen Architekten künftig lernen, ein Gebäude auseinanderzunehmen. Gleichzeitig heißt es für Bauherren zu akzeptieren, dass ihr Neubau in Teilen schon einmal anderswo ein Leben geführt hat. Wie das funktioniert, zeigt das Brüsseler Architekturbüro Rotor nicht nur dem Namen nach. Aus dem Kreislaufgedanken, aus Altem Neues entstehen zu lassen, ist in dem Kontext mit Rotor Deconstruction eine Genossenschaft entstanden, die Bauteile aus abbruchreifen Gebäuden rettet.

Die oft sehr hochwertigen, von renommierten Designer*innen entworfenen oder mit besonderen Technologien hergestellten Stücke, werden zur Wiederverwendung aufbereitet, verkauft und somit in den Materialkreislauf wieder eingegliedert. Rotor Deconstruction rettet so nicht nur wertvolles Material, sondern handelt auch im Sinne der Nachhaltigkeit und effizienten Nutzung von Ressourcen. Die Wiederverwendung von Baustoffen reduziert Abbruchabfälle, erhält die im Gebäude verbaute graue Energie und ergänzt Bemühungen im Bereich der Denkmalpflege. So gleicht der Firmensitz in Anderlecht einer Schatztruhe voller einzigartiger Materialien bis hin zu einer ungeahnten Menge an Sanitärkeramik; alles zu fairen Konditionen zu erwerben. Auf nach Antwerpen!

Nachhaltiges Bauen: Die Maus berichtet aus dem NEST

Auf nach Dübendorf! hieß es dagegen für die Maus. Anlässlich der Geburtstagsausgabe der Kindersendung „Hallo Zukunft“ vom 7. März zog es Armin Maiwald ins Schweizer Empa-Forschungsinstitut, zu dessen Förderern auch die Sanitärgrößen Geberit und Laufen gehören. Die Botschaft des Maus-Machers an den Nachwuchs: „Es wäre doch toll, wenn einem ein Haus nicht mehr gefällt, dass man es einfach auseinandernehmen könnte, […], ohne dass dabei Abfall entsteht.“ Das experimentelle Gebäude, aus dem sich die Maus meldete, heißt „NEST“ und steht für Next Evolution in Sustainable Building Technologien. In verschiedenen Units ergründen internationale Wissenschaftler*innen u. a., wie man genau das machen kann: bauen, trennen und umnutzen.

Bauen, trennen und nutzen: In einer Welt, in der die Ressourcen stetig knapper werden, ist kreislaufgerechtes Bauen dringlicher denn je. Im NEST wird genau das ergründet. **Bild:** ©werner_sobek_zooey_braun

Eine dieser Einheiten nennt sich „Urban Mining & Recycling: Bauen im Kreislauf“. Bei dem aktuellen „Gast“ handelt es sich um eine 200 Quadratmeter große Büroetage. „Sprint“ besteht fast ausschließlich aus Recycling-Materialien oder wiederverwendeten Bauteilen. Flexibel rückbaubare Trennwände – aus Ausschuss-Ziegeln, aus alten Büchern oder gebrauchten Teppichfliesen – teilen die Etage in „zwölf COVID-19-konforme Einzelbüros“. Das Projekt stemme sich gegen die Skepsis der Bauwirtschaft und beweise, dass das Bauen mit Recycling-Materialien eine gültige Alternative sei und den Marktanforderungen für flexibles und schnelles Bauen gerecht werde. „In einer Welt, in der die Ressourcen stetig knapper werden, ist kreislaufgerechtes Bauen dringlicher denn je“, so Enrico Marchesi, der NEST-Projektleiter in einer Pressemeldung.

Bestandsgebäude als Rohstofflieferanten

Damit der Kreislauf funktioniert, muss sich nicht die Art zu planen ändern, auch die Baustoffe müssen sich wandeln. Viele Produkte lassen sich nach ihrem Lebensende nicht mehr sauber in ihre Bestandteile zerlegen und enden somit in der Abfalldeponie. „Künftig müssen alle Materialien sortenrein voneinander zu trennen sein“, erklärt Annette Hillebrandt und teilt die Forderung mit der „Cradle-to-Cradle“-Bewegung. Das (gemeinsame) Ziel: Gebäude insgesamt als Materiallager der Zukunft zu etablieren. Nicht zuletzt deshalb muss bei der Herstellung von Produkten schon an ihr Ende gedacht werden. Ist das erreicht, bleiben im Idealfall reine Wertstoffe.

Ein Unternehmen der Sanitärbranche, das diesen Gedanken umgesetzt hat, ist Grohe. Das VDS-Endverbrauchermagazin gutesbad.de berichtete darüber im Juli. Der Blog Null Abfall bei Armaturen war ein Teil einer mehrteiligen Serie über Nachhaltigkeit bzw. Umweltschutz im Badezimmer. Er berichtete über den langen Weg, um den Cradle-to-Cradle-Certified-Produktstandard in Gold zu erreichen. Von der Materialgesundheit bis zur sozialen Fairness steht dabei alles auf dem Prüfstein. Für Grohe hat es sich gelohnt, denn gleich drei Armaturen wurden ausgezeichnet – und sind vielleicht schon bald Bestandteil eines Cradle-to-Cradle-Gebäudes.

Nachhaltiges Bauen: Wichtige Links und Infos

Die gibt es tatsächlich und zwar mit beachtlichen Erfolgen. Das wiederum zeigt ein sehr informativer Beitrag im DAB Deutschen Architektenblatt. Am Ende stehen wichtige Links und Infos. Aufklären will auch die BAU im Januar 2023 in München. Schon jetzt werben die Veranstalter mit Vorträgen rund um die Themen „Die moderne Kreislaufwirtschaft in der Baubranche“ oder „Recycling von Rohstoffen und Erarbeitung neuartiger Baumaterialien“. Nachhaltiges Bauen nimmt tatsächlich an Fahrt auf. Ob mit den allseits gewünschten urbanen Minen, wird sich zeigen.