Nachhaltige Baumaterialien

Der Energieverbrauch für den Betrieb von Gebäuden macht etwa 30% des weltweiten Energieverbrauchs aus und steigt auf 34%, wenn die Energie zur Herstellung der für den Bau verwendeten Materialien wie Zement, Stahl und Aluminium mit eingerechnet wird ⁽⁸⁾. Die mit dem gesamten Lebenszyklus dieser Materialien verbundenen CO₂-Emissionen – von der Herstellung über den Einbau und die Nutzung bis zur Entsorgung – werden als «graue Emissionen» bezeichnet. 2022 waren diese Emissionen für 6.8% der weltweiten CO₂-Emissionen verantwortlich ⁽⁸⁾. Diese Zahl steigt auf 10%, wenn auch die Emissionen aus der Herstellung von Ziegeln, Glas und Kupfer einbezogen werden ⁽¹⁴⁾.

Für die Zukunft wird ein deutlicher Anstieg beim Anteil der grauen Emissionen erwartet. Die Global Alliance for Buildings and Construction (GlobalABC) geht davon aus, dass sich der weltweite Rohstoffverbrauch bei einem «Business-as-usual»-Szenario bis 2060 fast verdoppeln wird, wobei ein Drittel dieses Wachstums auf die Baubranche entfällt ⁽¹⁴⁾. In diesem Szenario wird sich der Anteil der grauen Emissionen an den gesamten Gebäudeemissionen von heute bis 2060 fast verdoppeln ⁽¹⁴⁾. Die Baubranche läuft also Gefahr, einen Pfad einzuschlagen, der mit einem hohen CO2-Ausstoss verbunden ist.

Eine rasche Reduzierung der grauen Emissionen ist unerlässlich, um die globale Erwärmung auf unter 1.5°C zu begrenzen. Die GlobalABC schlägt drei Ansätze vor: die Abfallvermeidung und das Bauen mit weniger neuen Materialien, die Wiederverwendung von Bauelementen, eine Umstellung auf biobasierte Baumaterialien sowie die Verbesserung konventioneller Baumaterialien und Verfahren, um die Rückbaubarkeit zu erleichtern.

Abfallvermeidung und das Bauen mit weniger neuen Materialien implizieren den Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft. Die grösste Chance hierfür bietet sich in der Planungs- und Entwurfsphase. Durch die frühzeitige Integration von Kreislaufwirtschaftsstrategien in den Bauprozess können die grauen Emissionen um 10...50% reduziert werden. Ein weiterer Hebel ist die Planung von Gebäuden für eine flexible Nutzung. Dadurch kann sich die Lebensdauer eines Gebäudes verlängern.

Die Umstellung auf erd- oder biobasierte Baumaterialien ist ebenfalls ein Ansatz mit erheblichem Dekarbonisierungspotenzial. Biobasierte Materialien wie Holz, Bambus, Hanf und Stroh können die Emissionen im Vergleich zu konventionellen Materialien um bis zu 40% senken, vorausgesetzt, diese Ressourcen werden nachhaltig gewonnen und verarbeitet.

Trotz dieser neuen Ansätze müssen auch herkömmliche Baumaterialien und -verfahren verbessert werden. Bei Zement und Beton können die Emissionen durch eine Reduzierung des Klinkeranteils, Elektrifizierung der Produktion und Verwendung alternativer Bindemittel um bis zu 25% gesenkt werden. Das Recycling von Stahl spart 60...80% der Energie und der damit verbundenen Emissionen ein. Die wachsende Diskrepanz zwischen Angebot und Nachfrage bei Stahlschrott sorgt jedoch dafür, dass die Primärstahlerzeugung weiterhin notwendig sein wird. Durch Umstellung auf Eisenschwammtechnologie und Elektrolichtbogenöfen, die mit erneuerbaren Energien betrieben werden, können die Emissionen aus der Primärstahlerzeugung um bis zu 97% gesenkt werden. Die Dekarbonisierung der Aluminiumproduktion hängt von einer mit erneuerbaren Energien betriebenen Produktion und einem verstärkten Recycling ab. Dadurch könnten der Energieverbrauch und die damit verbundenen Emissionen um 70...90% gesenkt werden. Die Glasproduktion kann durch Elektrifizierung der Produktion und strengere Recyclingmassnahmen dekarbonisiert werden. Die Dekarbonisierung von Kunststoffen erfordert verbesserte Recyclingmethoden und die Entwicklung von biobasierten und biologisch abbaubaren Kunststoffen ⁽¹⁵⁾. Um all dies zu erreichen, müssen Produzenten und Verbraucher, einschliesslich Hersteller, Architekten, Entwickler, Gemeinden und Nutzer, besser koordiniert werden. Ein starker politischer Wille, Vorschriften und Anreize in allen Phasen des Materiallebenszyklus, von der Produktion bis zum Nutzungsende, sind daher unerlässlich.