Beton als nachhaltiger Baustoff
Nachhaltigkeit beim Betonbau auf verschiedenen Ebenen
Der Betonbau wirkt auf mehreren Ebenen nachhaltig. So besteht der Baustoff aus den natürlichen Ausgangsstoffen Kies, Sand und Wasser, die mit Zement vermischt werden. Die Beschaffung erfolgt lokal, was nur kurze Transportwege bedingt. Die Herstellung im Betonwerk setzt heute komplett auf energieeffiziente und ressourcenschonende Techniken. Nach Möglichkeit kommen recycelte Sekundärrohstoffe zum Einsatz. Beim Verbauen kommen weitere Nachhaltigkeitsaspekte hinzu. Durch Betonfertigteile und selbstverdichtenden Beton entsteht längst nicht mehr so viel Lärm auf Baustellen wie noch vor einigen Jahren. Zudem machen die Bauprojekte deutlich schnellere Fortschritte, was Energie spart.
Warum ist Nachhaltigkeit beim Bauen so wichtig?
Sie verfolgt das Ziel, den zukünftigen Generationen eine lebenswerte Umwelt zu hinterlassen. Für diese Ziel dürfen wir natürliche Lebensgrundlagen nicht übernutzen. Unsere bereits gebaute Umwelt müssen wir allerdings mit Bauprojekten maßvoll verändern, denn es gibt einen offensichtlichen Bedürfniswandel, der auf der demografischen Entwicklung, dem Klimawandel, der gestiegene Mobilität und der Nachfrage nach neuen Formen der Energienutzung entsteht. Damit konkurrieren die Ziele des Wandels unserer Gebäude und Flächen sowie des möglichst sparsamen Bauens miteinander. Die Abwägung ist nicht einfach und steht ständig in der politischen Diskussion. Ein wichtiges Plus für zukunftsorientierte Entscheidungen ist der konsequente Einsatz nachhaltiger Baustoffe. Für solche Entscheidungen gibt es zudem Bewertungsverfahren, die zumindest in der EU in den vergangenen Jahren immer mehr verfeinert wurden. Zu diesen Verfahren gehören Bilanzierungsmethoden, welche die ökologischen Eigenschaften der eingesetzten Baustoffe deklarieren, sodass Anwender (Bauherren) vorab umfassend informiert sind. Die Baustoffindustrie setzt diese Deklarationen ebenfalls ein. Sie möchte bei der Rohstoffgewinnung und der Baustoffproduktion sämtliche Umwelteinwirkungen weitestgehend verringern.
Wie sind Nachhaltigkeitsbewertungen einzusetzen?
Sie sind nur dann sinnvoll, wenn sie den kompletten Lebenszyklus eines Bauwerks mit einbeziehen. Für Nachhaltigkeitsbewertungen gibt es vier Dimensionen, nämlich die Nachhaltigkeit bei der Produktion, beim Bauen, bei der Nutzung der Gebäude bzw. Bauwerke und beim Recycling oder der Entsorgung nach dem Abriss. Erst die Beachtung aller vier Dimensionen über den gesamten Lebenszyklus ermöglicht einen Variantenvergleich verschiedener Baustoffe. Unter dieser Prämisse schneidet Beton hervorragend ab. Neben den hervorragende Umwelteigenschaften, die sich durch den Einsatz natürlicher (und reichlich vorhandener) Rohstoffe ergeben, ist er sehr langlebig und wärmedämmend, zeichnet sich durch beste bauphysikalische und statisch-konstruktive Eigenschaften aus, erlaubt vielfältige Gestaltungen und ist im Einsatz überaus wirtschaftlich. Festzuhalten bleibt in diesem Kontext, dass eine Nachhaltigkeitsbewertung die beste Lösung finden muss. Es geht immer um ein konkretes Bauvorhaben. Daher sind schematische Vergleiche weniger ökologischer Baustoffparameter nicht sinnvoll. Wenn wir heute über nachhaltiges Bauen sprechen, meinen wir den Ressourcen- und Energieverbrauch für Jahrzehnte, wenn nicht Jahrhunderte, die ein Bauwerk überdauert. Erst die Betrachtung dieses sehr weiten zeitlichen Bogens ermöglicht eine realistische Einschätzung der Baustoffökologie und -ökonomie.
Nachhaltigkeitsklassifizierung
Es gibt schon sehr lange Diskussionen dazu, ob Bauwerk nachhaltig sind oder nicht. In den vergangenen Jahrzehnten wurden hierzu fachlich fundierte Analysemethode entwickelt, die ökologische, ökonomische, kulturelle (architektonische) und soziale Dimensionen berücksichtigen. Es gibt hierzu konkrete Forschungsvorhaben, so unter anderem „Nachhaltige Gebäude aus Beton“ des DAfStb (Deutscher Ausschuss für Stahlbeton). Die Autoren haben unterschiedlichste Aspekte des Bauens und Bewirtschaftens untersucht. Diese Publikation dürfen wir Architekten, Planern und Bauherren ans Herz legen. Unter anderem wurde sehr gründlich der Energieverbrauch bei der Betonherstellung untersucht. Fazit: Die moderneren Technologien des neuen Jahrtausends können zwar nicht grundlegend die genannten Rohstoffe einsparen, denn ein Betonteil benötigt je nach Verwendung eine bestimmte Dichte. Lediglich der Einsatz von Sekundärrohstoffen aus dem Recycling trägt zur Ressourcenschonung bei. Doch der Energieverbrauch konnte inzwischen sehr deutlich gesenkt werden. Das ist die wichtigste Nachricht bei der Betrachtung von Nachhaltigkeitsaspekten im Betonbau. Für die Nachhaltigkeitsklassifizierung wiederum, die alle Baustoffe heute erhalten, spielen auch die Nutzung, die Wärmedämmung, der Verschleiß, die Lebensdauer und die Recyclingfähigkeit eine bedeutende Rolle. Zusammen mit der Nachhaltigkeitsklassifizierung lassen sich inzwischen für große, öffentliche Gebäude Ökobilanzen erstellen. Für kleinere Häuser wäre das theoretisch auch möglich, doch der Aufwand erscheint gegenwärtig noch zu hoch. Aus den bisherigen Erkenntnissen erschließt sich aber ganz eindeutig: Beton ist ein unglaublich nachhaltiger Baustoff.
Betonrecycling
Betonteile lassen sich ausgezeichnet recyceln. Sie fallen beim Abriss von Gebäuden an, werden dann gebrochen und erneut eingesetzt. Je nach dem Zeitpunkt des Recyclings unterscheiden wir Frisch- und Festbetonrecycling. Das Frischbetonrecycling erfolgt durch die Zuführung von noch nicht erhärteten Betonresten, das Festbetonrecycling nutzt Abbruchmaterial. Die Betonreste des Frischbetonrecyclings werden mit Wasser gewaschen, um die Gesteinskörnung vom Zementleimstoff zu trennen. Nach anschließender Siebung lässt sich die Gesteinskörnung wieder der Betonherstellung zuführen. Das Wasser, das beim Waschen von Betonresten entsteht und beim Auswaschen der Fahrmischer anfällt, darf normgerecht dem Zugabewasser bei der Betonherstellung beigefügt werden (sogenanntes Restwasserrecycling). Die Relation zwischen Rest- und Frischwasser für neue Mischungen ist normiert, sie richtet sich nach der geforderten Betonqualität und dem Feinstoffgehalt des Betonrestwassers. Festbetonrecycling beginnt beim Abbruch durch eine sortenreine Vorsortierung. Brecher zerkleinern anschließend den Betonabbruch zu Brechsand und Betonsplitt. Sollte es sich um Stahlbeton handeln, ist der Bewehrungsstahl auszusortieren. Der Stahlschrott geht ebenfalls ins Recycling. Der Betonsplitt und der Brechsand lassen sich für die Herstellung von Recyclingbeton verwenden. Es ergibt sich beim gesamten Betonrecycling ein energetischer Vorteil aus potenziell kürzeren Transportwegen. Darüber hinaus schonen die Verfahren die Ressourcen beim Rohstoffeinsatz.
Nachhaltigkeit durch die Lebensdauer von Beton
Betonbauten sind immer eine zukunftsträchtige Investition. Es gibt sie schon seit der Antike. Vor über 2.000 Jahren entwickelten römische Baumeister das „opus caementitium“, mit dem sie zahlreiche Bauwerke errichteten. Einige sind erhalten geblieben, was die Nachhaltigkeit von Beton beweist. Er hatte schon damals eine den modernen Mischungen ähnliche Zusammensetzung. Der Mörtel als Betonvorläufer ist noch viel älter, er wurde in Vorderasien schon vor 10.000 Jahren verarbeitet. Die Basis war allerdings Kalk, der wasserlöslich ist, weshalb die Römer etwa 200 v. Chr. den Betonmischungen vulkanisches Gestein beigaben, das als hydraulisches Bindemittel wirkte – der wasserunlösliche, nachhaltige Beton war erfunden worden. Diese „opus caementitium“ („Werk aus Bruchsteinen“) unterschied sich allerdings erheblich vom heutigen Zement, doch die Römer konnten damit schon Gebäudefundamente, Brücken, Tunnel, Hafenanlagen, Straßen und Aquädukte (Wasserleitungen) bauen. Mit dem Frischbeton verfügten sie über ein weiches und verformbares Material, das ihnen vollkommen neue Gebäudegeometrien ermöglichte wie die weit gespannten Kuppeln und Gewölbe, die wir heute an der antiken Architektur so bewundern. In den nachfolgenden Jahrtausenden gab es bekanntlich viele Fortschritte bei der Baustoffentwicklung, sodass wir davon ausgehen dürfen, dass heutige Betonbauten mindestens in 2.000 Jahren und vielleicht noch viel länger zu bewundern sind. Das wird nicht alle von ihnen betreffen, denn vieles fällt bekanntlich der Abrissbirne anheim, doch es unterstreicht die Nachhaltigkeit von Betonbauten.
Wichtiger Aspekt der Nachhaltigkeit: Wärmespeicherfähigkeit
Auch bei ihrer Nutzung sind Betonbauten sehr nachhaltig, weil der Baustoff über eine ausgezeichnete Wärmespeicherfähigkeit verfügt. Knapp 70 % der Energie von Gebäuden wird für die Heizung verbraucht. Wenn sie gut gedämmt sind bzw. aus Material bestehen, das die aufgenommene Wärme hält, lässt sich dieser Verbrauch an Heizenergie effektiv senken. Da Betonwände materialbedingt über eine hohe sogenannte Wärmekapazität verfügen, reagieren sie träge sowohl auf die Wärmeenergiezufuhr als auch auf den Wärmeentzug. Das ist ein Grund, weshalb es nach heißen Sommertagen in Städten wärmer bleibt als auf dem unverbauten Land. Für den Wärmehaushalt von Betongebäuden bedeutet es: Wenn sie erst einmal warm sind, halten sie die Temperatur sehr lange. Wenn wir also energieeffizient bauen möchten, können wir auf das Material nicht verzichten, das im Übrigen aber nicht überhitzt. Im Sommer bietet es daher einen ausgezeichneten Wärmeschutz, der weitgehend ohne maschinelle Klimatisierung funktionieren kann. Mit einer sogenannten Betonkernaktivierung lassen sich beide Effekte – Kühlen und Erwärmen – noch mehr intensiveren.
Für mehr Informationen zu diesem interessanten Material stehen wir Ihnen gern zur Verfügung.