Baustoffmangel

„Mit wesentlich weniger Material für wesentlich mehr Menschen bauen“

Wir sprachen mit Prof. Lucio Blandini, dem Leiter des Institus für Leichtbau, Entwerfen und Konstruieren an der Universität Stuttgart, über Strategien gegen Baustoffmangel und zu viel graue Energie.

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SOLID: Wie sehen Sie die Baustoff-/Rohstoffsituation auf der Erde und die auf uns zukommenden Szenarien?

Lucio Blandini: Die Weltbevölkerung wächst jede Sekunde im Durchschnitt netto (!) um 2,6 Menschen. Wenn wir alle diesen neuen Erdenbürger mit einem baulichen Standard versorgen wollen, wie er in unseren Breiten üblich ist, müssten wir pro Sekunde fast 1.300 Tonnen an Baustoffen gewinnen, verarbeiten, verbauen – und irgendwann auch wieder entsorgen. Solche immensen Mengen an Rohstoffen sind nicht in ausreichender Menge vorhanden bzw. können nur unter riesigen Schäden für unsere natürliche Umwelt gewonnen werden. Hinzu kommen die Emissionen von klimaschädlichen Treibhausgasen, die bei Erzeugung und Transport dieser gewaltigen Mengen entstehen würden. Um hier erfolgreich gegensteuern zu können, müssen wir – und zwar weltweit – dringend auf eine andere Art des Bauens umsteigen. Hierfür brauchen wir neue Konzepte und Technologien. Wir müssen auch die Möglichkeiten der Digitalisierung noch stärker nutzen als bislang. Ziel muss es dabei sein, mit wesentlich weniger Material als bisher für wesentlich mehr Menschen gebaute Heimat schaffen. Und wir müssen sicherstellen, dass das verbaute Material sortenrein in technische oder biologische Kreisläufe zurückgeführt werden kann, damit es auch künftigen Generationen zur Verfügung steht.

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Die Rohstoffsituation stellt sich in verschiedenen Ländern unterschiedlich dar – Länder mit hohen Bergen wie etwa Österreich sehen an mineralischen Rohstoffen wenig Mangel, in anderen Ländern sieht es wieder anders aus. Holz wird in Ö auch stark propagiert, zum Teil aber aus Rumänien eingeführt. Wie regional und wie global ist die Thematik zu betrachten und das Problem lösbar?

Blandini: Die Thematik muss global betrachtet werden, ist aber nur regional zu lösen. Es macht keinen Sinn, einen bestimmten Baustoff als Lösung für alle Länder und alle Fragestellungen zu propagieren. Neben  der Wahl des regional am sinnvollsten Baustoffs geht es auch und v.a. darum, für eine sortenreine Rückbaubarkeit unsere Bauwerke zu sorgen – ganz gleich, aus welchen Materialien sie gefertigt sind. Die digitale Erfassung der verbauten Rohstoffe zusammen mit der Berücksichtigung des späteren Rückbaus in der ursprünglichen Planung ist eine wichtige Voraussetzung für den Aufbau einer entsprechenden Marktstruktur, die es uns erlaubt, Angebot und Nachfrage in Übereinstimmung zu bringen. Hierin liegen die Herausforderungen für die kommenden Jahrzehnte.

Wenn Sie die einzelnen Baustoffe vergleichen – also Beton/Zement, Stahl/Glas, Holz etc.: was sind die entscheidenden Faktoren, die über die Nachhaltigkeit entscheiden? Was vergisst man gern bei der Betrachtung? Was sehen Sie als Vor- und Nachteile der einzelnen Baustoffe und wie sehen die von Werner Sobek propagierten Leichtbaulösungen jeweils aus?

Blandini: Jeder Baustoff hat seine ganz spezifischen Vor- und Nachteile, ist für bestimmte Zwecke besser geeignet als andere. Wir arbeiten deshalb prinzipiell werkstoffübergreifend und suchen jeweils nach dem Material, das für den speziellen Zweck am besten geeignet ist. Mindestens genauso wichtig wie die Wahl des Werkstoffs ist die Frage, wie das Material gewonnen, bearbeitet, verbaut und schließlich wieder in den Kreislauf zurückgeführt wird. Hier liegen die eigentlichen Schwierigkeiten. Es ist von daher wichtig zusammen mit Materialwissenschaftlern und Herstellern die bestehenden Fertigungsprozesse in Sinne einer Emissionsminimierung und einer besseren Rezyklierbarkeit zu hinterfragen und gemeinsam neue und nachhaltigere Prozesse zu entwickeln. 

Ist Leichtbau in jedem Fall das Beste oder gibt es Limits bzw. Situationen, in denen man ihn nicht einsetzen kann?

Blandini: Wie Werner Sobek es schon vor vielen Jahren formulierte: Leichtbau ist das Arbeiten am Minimalen, die Suche nach der leichtestmöglichen Struktur. Er erfordert das präzise Erfassen und Beschreiben aller Einwirkungen sowie eine bestmögliche Abbildung und Prognose des Strukturverhaltens unter den zu berücksichtigenden Einflussgrößen. Leichtbau ist also eine Grundhaltung, die nicht an bestimmte Bautypen oder Materialien gebunden ist. Angesichts der vor uns liegenden Herausforderungen bezüglich Baustoffmengen und –verfügbarkeit könnte man also fast sagen: Leichtbau ist nicht nur eine Haltung, sondern eigentlich Pflicht für alle mit dem Bauwesen befassten Planer. Leichtbau kann und sollte dabei nicht nur als der Einsatz von möglichst leichten Materialien, Strukturen und Systemen verstanden werden. Leichtbau impliziert auch einen möglichst geringen ökologischen Fußabdruck über einen längeren Zeitraum hinweg. Rückbaubarkeit und Rezyklierbarkeit werden so ganz natürlich zu integralen Bestandteilen des Leichtbaus.

Wie sehen Sie in dem Zusammenhang die Verwendung von Beton als Speichermasse für Heizung und Kühlung?
 

Blandini: Wenn es angeraten ist, für eine bestimmte Aufgabe Beton einzusetzen, macht es natürlich Sinn, dieses Material auch für andere Zwecke – wie z.B. als thermische Speichermasse – zu verwenden. Wir forschen gemeinsam mit Partnern aber auch an anderen Möglichkeiten, wie thermische Speichermasse erzeugt bzw. am besten genutzt werden kann. Parallel versuchen wir Betontragwerke mit weniger Material effektiver zu gestalten sowie den ökologischen Fußabdruck von Beton als Werkstoff zu reduzieren. 

Wie sieht es überhaupt mit der Lösung des Energiespeicherungsproblems aus?

Blandini: Um unser Energieproblem (oder vielmehr: unser Emissionsproblem!) in den Griff zu bekommen, müssen wir eine mehrgleisige Strategie verfolgen: Hierzu gehören der Verzicht auf fossile Energieträger, die Optimierung unseres Energieverbrauchs und der Umstieg auf Energie aus nachhaltigen Quellen. Letzteres bedingt natürlich auch eine Lösung des Energiespeicherungsproblems. Aber wie bei den Baustoffen gibt es auch hier mehrere, unterschiedliche Lösungen, die je nach Kontext besser oder weniger gut geeignet sind. Bei unseren Experimentalgebäuden wie F87, B10 und P4 haben wir erfolgreich mit einer Reihe von ihnen experimentiert. Zu den von uns dabei getesteten Systemen gehören Batterie- und Eisspeicher ebenso wie quartiersbezogene Lösungen auf digitaler Basis.

Im „New Green Deal“ der EU sollen dem Vernehmen nach drei Branchen als Pilotbranchen zur Behebung der CO2-Situation bestimmt werden: die chemische Industrie, die Stahlindustrie und die Zementindustrie. Wie sehen Sie die Chancen bei den akut baurelevanten Industrien Stahl und Zement?

Blandini: Die von der EU gewählte Schwerpunktsetzung ist sicher richtig. Bei der Herstellung von Stahl und Zement entstehen bislang prozessbedingt große Mengen von CO2, unabhängig von der Frage, welche Energiequelle zum Erreichen der benötigten Temperaturen verwendet wird. Hier liegt ein großer Hebel, durch den wesentliche Einsparungen bei den Treibhausgasemissionen erzielt werden können. Wenn wir dies mit den Einsparungen kombinieren, die durch die am ILEK und anderen Institutionen entwickelten Leichtbau-Lösungen wie z.B. Gradientenbeton und adaptive Strukturen ermöglicht werden, hat das Bauwesen bereits einen großen Schritt in Richtung von mehr Nachhaltigkeit gemacht. Weitere Schritten und neue Ideen sind aber immer gefragt, denn: Es ist unsere Pflicht, alles zu tun, um die Vision des CO2 neutralen Bauens Realität werden zu lassen.