Überall, wo man hinsieht, türmt sich Beton in Form von Häusern, Brücken und Bauwerken aller Art. Das ist ein Problem für unser Klima, da bei der Herstellung von Beton eine enorme Menge CO2 freigesetzt wird. Laut ZDF entfallen fast 40 % der globalen Treibhausgasemissionen auf das Bauen und den Betrieb von Gebäuden. Für einen großen Anteil davon zeichnet Beton verantwortlich. Und aufgrund des starken Anstiegs der Weltbevölkerung auch in den kommenden Jahren und Jahrzehnten wird auch der Bedarf an Beton noch weiter wachsen.
Überblick
Schätzungen von statista.com zufolge werden 2050 9,71 Milliarden Menschen auf der Erde leben. Das ist ein Plus von rund 24 % bzw. 1,87 Milliarden im Vergleich zum Jahr 2020, wo der Wert bei 7,84 Milliarden lag.
Beton-Alternative 1: Carbonbeton
Wird der Beton wie üblich mit Stahl kombiniert, so ist seine CO2-Bilanz besonders schlecht. Das Pilotprojekt “The Cube” in Dresden will deshalb den Stahl durch Carbon ersetzen und zudem nur die Hälfte an Beton benötigen. Der Bauleiter des Projektes, Matthias Tietze, behauptet, mit Carbonbeton bis zu 80 % weniger Baumaterial zu benötigen. Das liegt vermutlich daran, dass Stahl aufgrund seines Hangs zu rosten besonders stark mit Beton ummantelt wird. Zudem erlaube Carbonbeton neue Bauweisen. Der Initiator des Projektes, Prof. Manfred Curbach hob zudem die Lebensdauer von bis zu 200 Jahren hervor (im Vergleich zu 80 Jahren bei Stahlbeton). Außerdem soll das Material einfach recycelt werden können. Nachteil: Carbonbeton ist vergleichsweise noch sehr teuer. Beton besteht aus Kies, Sand, Wasser und Zement, das die Rolle des Klebstoffs einnimmt und dessen Herstellung besonders klimaschädlich ist.
So soll „The Cube“ aussehen, wenn er fertiggestellt ist.
Quelle: https://tudresden.de/bu/bauingenieurwesen/imb/das-institut/news/cube-wir-schreiben-geschichte
Quelle: https://tudresden.de/bu/bauingenieurwesen/imb/das-institut/news/cube-wir-schreiben-geschichte
Beton-Alternative 2: Lehm
Lehm ist einer der ältesten und natürlichsten Baustoffe und hinterlässt quasi keinen CO2-Fußabdruck. Durch seine Eigenschaft, überschüssige Feuchtigkeit aus der (Raum-)Luft schnell aufzunehmen und bei Bedarf wieder abzugeben, garantiert Lehm ein angenehmes Raumklima. Auch ist Lehm in der Lage, Wärme zu speichern und Schadstoffe zu absorbieren. Die Herstellung von Stampflehm ist zudem im Vergleich zu Beton extrem energieeffizient, nur ca. 1/7 der Energie ist notwendig. Auf der Problemseite lässt sich die Anfälligkeit gegenüber Wasser nennen. Deshalb müsste wohl ein bestimmter Grad an Erosion durch Regen beim Bau einkalkuliert werden. Nach 3 Jahren endet dieser Erosionsprozess jedoch von selbst. Ein weiterer derzeitiger Negativfaktor sind die vergleichsweise hohen Kosten der Lehmherstellung.
Lehm ist ein Gemisch aus Sand, verwittertem Gestein und Ton. Die prozentuale Zusammensetzung ist jedoch nicht festgesetzt und variiert nach Standort.
Lehm mag aufs Erste nicht attraktiv klingen, schön bauen lässt sich damit trotzdem.
Beton-Alternative 3: Holz
Es muss wohl nicht erklärt werden, was Holz ist. Holzbau ist auch nichts Neues. In Deutschland sind rund ein Fünftel aller Wohngebäude aus Holz – Tendenz steigend. Vor allem für die Bebauung in Städten wird großes Potenzial gesehen, da Holz bautechnisch auch problemlos für Hochhäuser verwendet werden kann. Und für die Umwelt ist Holz ohnehin besonders schonend. Berechnungen zufolge könnte durch die Verwendung von Holzbaustoffen anstatt von Stahlträgern der Kohlendioxidausstoß um beinahe 10 Tonnen pro Tonne Holz reduziert werden. Alleine durch Nutzung von Holzfußböden statt Betonbodenplatten kann der CO2-Ausstoß um rund 3,5 Tonnen pro Tonne Holz reduziert werden. Die an sich schon gute Ökobilanz wird nochmals beeindruckender, wenn man die Fähigkeit des Holzes, CO2 zu binden, berücksichtigt. Denn sogar nach Abholzung speichert Holz CO2 – und das zwischen 40 und 100 Jahre lang. Würde man fast vollständig auf Holzbau umsteigen, so ließe sich gar mehr CO2 speichern, als beim Bau emittiert wird. Dass sich Holz außerdem viel umweltschonender beseitigt werden kann als Beton, ist ein schöner Begleiteffekt. Natürlich gibt es auch Nachteile von Holz, die sich vor allem im Bau von Hochhäusern zeigen: Der natürliche Alterungsprozess von Holz kann nicht ignoriert werden, die Einhaltung von Brandschutzvorschriften ist eine Herausforderung.
Nicht nur für Ihren Hund geeignet: Das Holzhaus.
Beton-Alternative 4: Fasern
Fasern treten in der Natur überall auf, bei Spinnennetzen, Insektenflügeln oder auch bspw. Kakteen. Das Tolle daran: Die Natur geht – im Gegensatz zu uns – sparsam mit ihren Ressourcen um. Es wird immer nur so viel verwendet, wie verwendet werden muss. Die Folge sind extrem leichte und dennoch extrem belastbare Materialien wie Spinnenseide, die bezogen auf ihre Masse viermal so belastbar ist wie Stahl und gleichzeitig auf das Dreifache ihrer Länge gedehnt werden kann (was man von Stahl nicht gerade behaupten könnte). Klar, die Natur hatte Millionen von Jahren, um dieses Ergebnis hervorzubringen. Diese Zeit haben wir nicht – brauchen wir aber auch nicht. Dank digitaler Technik lässt sich die Natur nämlich nachahmen. So gelingt es bereits heute, Gebäude mithilfe von Fasern zu bauen – und das mit einem Bruchteil des Materials, das bei herkömmlicher Bauweise anfallen würde. Allerdings ist man gegenwärtig noch auf der Suche nach der optimalen Art von Fasern. Ein Kandidat hierfür könnte die Naturfaser Flachs sein.
Filigran und doch enorm standhaft: Naturfasern
Auch interessant: Olivin
Wie bereits festgehalten, ist der schlechte CO2 Fußabdruck von Beton vor allem der Zementherstellung geschuldet. Schätzungsweise sechs bis acht Prozent der weltweiten CO2-Emissionen gehen auf ihr Konto. Das Material Olivin könnte ein Ersatz sein. Laut Frank Winnefeld vom Schweizer Materialforschungsinstitut Empa hat es die Fähigkeit, CO2 aufzunehmen. Folge ist u. a. die Bildung von Magnesiumcarbonat, das zur Herstellung eines alternativen Zements verwendet werden kann. Der gegenwärtig noch gravierende Nachteil ist, dass Olivin nicht ganz so fest abbindet und der damit hergestellte Beton nicht lange genug hält, um für die Bauindustrie interessant zu sein.Zusammenfassung
Klar ist: Unser Betonverbrauch muss reduziert werden. Zu groß ist der CO2-Fußabdruck, den dieser hinterlässt. Zum Glück gibt es bereits Alternativen, die teilweise bereits in den Startlöchern stehen, teilweise noch Entwicklungsarbeit benötigen. Besonders großes Potenzial hat – so scheint es – Holz, mit dem die Baubranche einerseits bereits Erfahrungen gemacht hat und andererseits über die “Superkraft CO2-Speichern” verfügt. Außerdem lässt sich Holz von (fast) keiner Bauhöhe abschrecken, weshalb es auch für urbane Gebiete geeignet ist (vorausgesetzt natürlich die Brandschutzbestimmungen können eingehalten werden). Doch auch neue Zusammensetzungen wie Carbonbeton oder altbewährte Baustoffe wie Lehm sind vielversprechend, denn den einen Superbaustoff, mit dem alle Gebäude der Welt errichtet werden könnten, ohne Nachteile oder Ressourcenmangel, wird es wohl nicht geben.Quellen
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