Kategorie: Nachhaltigkeit

Jährlich wird weltweit ein Betonvolumen produziert, das ungefähr dem des Mount Everest entspricht. Der Baustoff ist und bleibt aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften einer der beliebtesten Baustoffe der Welt. Das Problem: Die hohen CO₂-Emissionen. Sie entstehen zu einem grossen Teil während der Herstellung des Zements. «95 Prozent des CO₂-Fussabdrucks von Beton entstehen bei der Produktion von Klinker – zum einen durch den Energieverbrauch der Brennöfen, aber vor allem durch den Austritt von CO₂ aus dem Kalkstein», erklärt Simone Stürwald, Professorin für Bauningenieurwesen an der Fachhochschule OST in Rapperswil SG.

Deshalb auf Beton verzichten will jedoch niemand. «Gerade hierzulande gibt es für viele Bauten nach wie vor keinen guten alternativen Baustoff», sagt die Professorin. «Für Infrastrukturbauten wie Brücken oder Tunnel ist Beton nach wie vor der beste Baustoff, genauso wie für Untergeschosse, die man in der Schweiz aufgrund des knappen Platzes gern baut.» Die Devise der Branche lautet darum: den Zementanteil in der Mixtur reduzieren. Die  Fachhochschule OST liefert dazu wichtige Ergebnisse.

Hohe Qualität mit weniger Zement

Simone Stürwald überlegte zusammen mit Studierenden in Projektstudien, wie sich in den Betonmischungen der Einsatz von Zement verringern lässt. Eine Lösung: die Packungsdichte erhöhen. Durch die Optimierung der Sieblinie und die Zugabe von Zusatzstoffen können Hohlräume und damit der Zementanteil minimiert werden. «Der Verbrauch fiel so in der Studie von 308 Kilogramm Zement pro Kubikmeter auf 170 Kilogramm», sagt Simone Stürwald. «Die Qualität blieb auf hohem Niveau erhalten.»

Die Menschheit steht in Bezug auf ihren Materialverbrauch an einem Wendepunkt. Auf der Erde gibt es seit Ende 2020 gleichviel menschengemachtes Material wie Biomasse. Nach einer Studie, die im Magazin «Nature» publiziert wurde, wiegen alle von uns produzierten Bauwerke, Infrastrukturen und Dinge wie Kleider, Computer oder Plastikflaschen mehr als die Gesamtheit aller lebenden Organismen. Diese Zahl lässt aufhorchen. Insbesondere auch, weil sie sich in den letzten 120 Jahren exponentiell vervielfacht hat. Was ebenfalls auffällt: Ein Grossteil des menschengemachten Materials besteht aus Beton. Expert:innen aus der Branche sind sich einig, dass wir Baustoffe vermehrt wiederverwenden oder recyceln müssen.

Bauwerke als Rohstoffminen der Zukunft
Dafür gibt es grosses Potenzial. In unseren Bauwerken befinden sich Milliarden Tonnen an hochwertigen Materialien. Zwar sind wir schon recht gut darin, diese zu recyceln, jedoch könnten wir bereits viel früher ansetzen. Innovative Ansätze zeigen auf, wie wir bereits verbautes Material vermehrt wiederverwenden könnten. Einige davon stammen von den Büros «denkstatt sàrl» und «Baubüro Insitu AG», die in den 1990er-Jahren in Basel gegründet wurden. Die beiden Schwesterunternehmen haben seither in der Branche viel angestossen. Inzwischen besteht neben ihnen auch das Unternehmen «Zirkular GmbH», bei dem die Kreislaufwirtschaft im Zentrum steht. GRAU Online hat sich mit Ben Pohl von «denkstatt» und mit Pascal Angehrn vom Baubüro «in situ» über die Möglichkeiten unterhalten, vorfabrizierte Betonelemente länger zu nutzen. 

Der beste Beweis für die Langlebigkeit von Beton ist die Leichtbeton-Kuppel des Pantheons in Rom. Sie wurde zwischen 100 und 125 n.Chr. erbaut und steht heute noch. «Für mich ist es eine Meisterleistung der Menschheit, dass sie vor über 2000 Jahren das Geheimnis des Betons entdeckte», sagt Adrian Forrer. Er leitet den Bereich Nachhaltigkeit der MÜLLER-STEINAG Gruppe und verfügt als Geologe über einen naturwissenschaftlichen Hintergrund: «Als Geologe lernte ich viele Fremdwörter. So kann man Beton im Geologen-Jargon auch als anthropogenes Gestein bezeichnen. Ein Gestein, das vom Menschen gemacht wurde.» Adrian Forrer war schon immer beeindruckt vom Rezept des Betons: «Mir imponiert seine natürliche Zusammensetzung aus weltweit verfügbaren mineralischen Rohstoffen Sand, Kies, Mergel und Kalk sowie aus Wasser.» Diese Zusammensetzung bringt ein Material mit enormen mechanischen und physikalischen Eigenschaften hervor. Dazu gehört, dass Beton besonders lange hält.

Die Lebensdauer nutzen
Beton steht in der Kritik. Besonders, weil für die Herstellung des Bindemittels Zement viel CO₂ ausgestossen wird. Die Emissionen relativieren sich allerdings mit den Anzahl Jahren, in denen ein Betonbau genutzt wird. Leider wird dem aber in der gängigen Praxis nicht immer Rechnung getragen. Besonders im Hochbau wird gute Bausubstanz oft ohne Not abgebrochen und durch Neubauten ersetzt. Dadurch geht die ganze Energie, die für den Bau aufgewendet wurde, verloren. Der Abriss und der Neubau verzehren weitere Energie.