Umweltfreundliche Betonbaustoffe spielen eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Nachhaltigkeit im Baugewerbe

Die derzeitige MPG-Berechnungsmethode berücksichtigt nicht die vorübergehende CO2-Bindung in Baumaterialien, so dass die Umweltauswirkungen noch nicht eindeutig ermittelt werden können. So können die derzeitigen MPG-Berechnungen nicht angeben, ob ein Holzgebäude einen hohen Restwert hat oder ob das Betongebäude einen negativen Restwert hat. Da diese Berechnungsmethode die temporäre CO2-Sequestrierung nicht einbezieht, wird beispielsweise die Bedeutung von Projekten zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung für umweltfreundlichen Beton nicht ausreichend abgebildet, aber die mpg-Berechnungsmethode gibt auch keinen Einblick in die temporäre CO2-Sequestrierung in biobasierten Produkten. Die Betonindustrie arbeitet derzeit intensiv daran, unwiderlegbare Fakten darüber auf den Tisch zu legen, wie "grün" der Produktionsprozess von Betonbaustoffen ist. Ein gutes Beispiel dafür ist die umweltfreundliche Hohlkörperdecke von VBI. Tatsächlich ist es VBI gelungen, das ganzheitliche Umweltprofil der Produkte zu verbessern und die Umwelt- und CO2-Belastung aller ihrer Materialien weiter zu reduzieren.

"Um im Jahr 2050 zu einer CO2-Reduzierung von 85% im Vergleich zu heute beizutragen, müssen die Baumaterialien mehr leisten", sagt Mantijn van Leeuwen, Direktor von NIBE, dem niederländischen Institut für Baubiologie und -ökologie. Bei NIBE werden die Umweltauswirkungen anhand der NIBE-Umweltratings berechnet. Es zeigt, dass Beton eine gute Leistung bei einer bescheidenen Umweltbelastung aufweist. Inzwischen ist eine heftige Debatte über richtige und falsche Baustoffe entbrannt. Im Manifest für gleiche Wettbewerbsbedingungen für ein nachhaltigeres Holland (Dez. 2020) plädieren mehrere Parteien der Baubranche für einen Standard für nachhaltiges Bauen, der auf klaren Berechnungen beruht. "In dieser Diskussion kann es eigentlich nicht um gute oder schlechte Baumaterialien gehen", sagt Van Leeuwen. "Im Vergleich zu Glas, Stahl oder Aluminium kann Beton auf Kilogramm-Basis sicher nicht als stark umweltbelastendes Material bezeichnet werden." Für die Anwendung von Beton sollte die funktionelle Einheit betrachtet werden, d. h. welche Funktion das Material in einem Gebäude erfüllt, wie viel davon benötigt wird und wie hoch der Anteil der CO2-Emissionen ist.

Kurzfristige Lagerung

Die Einbeziehung der CO2-Speicherung in die Berechnungsregeln ist recht kompliziert. "Unsere Sorge gilt dem kumulierten CO2-Budget bis 2050, für das die Niederlande noch insgesamt 950 Millionen Tonnen CO2 ausstoßen dürfen. Derzeit stoßen die Niederlande jährlich etwa 180 Millionen Tonnen CO2 aus, das wird also nicht lange reichen", sagt Van Leeuwen. Der Weg zu (fast) null CO2-Emissionen bis 2050 ist also vielleicht wichtiger als der Endpunkt. "Biobasierte Materialien wie Holz tragen zur CO2-Reduzierung bei, indem sie CO2 in Pflanzen binden (wobei es wichtig ist, dass genauso viele Bäume wieder gepflanzt wie geerntet werden). Da das gebundene CO2 eines Tages wieder freigesetzt wird, kann dies als vorübergehende Sequestrierung angesehen werden. Die derzeitige Berechnungsmethode zur Ermittlung der Umweltauswirkungen der in einem Gebäude verwendeten Baumaterialien (mpg) berücksichtigt nicht die Auswirkungen sowohl der pflanzlichen als auch der vorübergehenden CO2-Sequestrierung, so dass wir hier vielleicht etwas übersehen. Van Leeuwen zufolge tragen Produktentwicklungen aus dem Betonsektor schon seit einiger Zeit zur CO2-Einsparung bei. "VBI-Duktilplattenböden haben sich inzwischen als nachhaltiger Betonbaustoff bewährt. Diese Materialien können hundert Jahre oder länger halten, sind wiederverwendbar und haben somit eine hervorragende Umweltbilanz", so Van Leeuwen. "Die grünen Kanalplattenböden von VBI sind mit 30% weniger CO2-Emissionen sogar noch nachhaltiger als Standard-Kanalplattenböden. An sich seltsam, dass die Bauindustrie diese Baumaterialien noch nicht ausreichend auf dem Radar hat." Van Leeuwen zufolge steht VBI an der Spitze solcher Innovationen, die nachweislich CO2 einsparen.

Gutes Umweltprofil

Peter Musters ist Berater für Baukonzepte bei VBI. Er erklärt, dass die VBI ständig an Verbesserungen und innovativen Entwicklungen für ihre Hohlkörperplatten arbeitet. "Unser Ziel ist es, dass unsere Baustoffe einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung der CO2-Emissionen und damit zum Klimaschutz leisten." Er zieht es vor, dass nicht jeder Baustoff sein eigenes Spiel spielt. Er ist jedoch der Meinung, dass die Bauparteien gemeinsam dafür sorgen sollten, dass 2 Gebäude bis 2050 netto null CO2-Emissionen erreichen. "Unsere Produkte werden sowohl in steinernen als auch in Beton- und Holztragwerken verwendet, das geschieht bereits in der Praxis." Derzeit hat Holz ein nachhaltiges, grünes Image. "Als der VBI den nachhaltigen Fußboden einführte, gab es wenig Begeisterung dafür, mit Ausnahme von Projekten, die ein BREEAM-Label anstrebten. Mit den richtigen Argumenten und Berechnungen können wir zeigen, dass Hohlkörperplatten bereits in den Grundlagen darauf ausgelegt sind, einen funktionalen Boden mit dem geringsten Anteil an Rohstoffen wie Beton und Stahl herzustellen. Das sorgt sofort für ein gutes Umweltprofil und macht die steinähnliche Hohlkörperdecke zu einem umweltfreundlichen Baumaterial." Musters erklärt, dass es VBI gelungen ist, das ganzheitliche Umweltprofil des Produkts zu verbessern und die Umwelt- und CO2-Belastung der gesamten Produktpalette weiter zu reduzieren. "Infolgedessen ist der validierte ökologische Schattenpreis des gesamten VBI-Sortiments im Jahr 2020 um über 20% niedriger als im Jahr 2018." Die Ergebnisse der neuesten Ökobilanzberechnungen rechtfertigen, dass alle VBI-Böden das Label "VBI Rinnenplattenböden grün" tragen dürfen. Die Umweltwerte sind nun in der Nationalen Umweltdatenbank (NMD) als Daten der Kategorie 1 enthalten und werden durch Umweltproduktdeklarationen (EPD) belegt. "Für eine gute Umweltbewertung können diese Produktumweltdaten direkt aus der NMD extrahiert und in die mpg-Berechnung einbezogen werden", erklärt Musters.

Böden aus Leichtbeton

Pim Peters ist Co-Direktor des IMd Raadgevende Ingenieurs in Rotterdam, einer der Unterzeichner des Manifests für gleiche Wettbewerbsbedingungen im Bauwesen. "Nicht nur biobasierte Materialien sollten bei der Berechnung von Treibhausgasemissionen besser bewertet werden, sondern alle Baumaterialien, einschließlich Beton", betont Peters. Das IMd ist auf den Entwurf nachhaltiger Bauwerke spezialisiert und stellt für seine Entwürfe vergleichbare Varianten von Bauwerken her und prüft zu diesem Zweck die mpg-Auswirkungen für jede Variante. "Hybride Strukturen sind aufgrund des Materialeinsatzes, der Anpassungsfähigkeit und der Zerlegbarkeit oft nachhaltig", sagt er. "Beton ist nach wie vor ein wichtiges Baumaterial, auch für Böden", betont er. "Um die Lärmschutzanforderungen zu erfüllen, wird Masse benötigt. Holzhohlkörperdecken in einem Wohnblock sind weniger geeignet, da niemand eine Belästigung durch die Nachbarn im Obergeschoss duldet. Um dieses Problem konstruktiv zu lösen, ist eine nicht funktionale Masse erforderlich, die in die mpg-Berechnung einbezogen wird. Leichte Betonböden, wie Hohlkörperplatten, sind nachhaltiger als ein massiver Betonboden, der schwerer ist und die Umwelt stärker belastet. "Die Hohlkörperplatten von VBI haben den Vorteil, dass sie leicht sind und weniger Material enthalten. Es handelt sich um statisch bestimmte Elemente mit Spannweiten von bis zu 14,4 Metern. In dieser Größe haben sie eine geringere Umweltbelastung als eine Spannweite von 7,2 Metern", sagt Peters.

Hybride Strukturen

Sowohl Holz als auch Beton können gut eingesetzt werden, um das Gebäude so auszubalancieren, dass eine Netto-CO2-Emission von Null erreicht wird, wie z. B. bei Hybridgebäuden mit Beton unter dem Erdgeschoss, auf den eine Holzkonstruktion aufgesetzt wird. "Je nach Funktion kann das richtige Gleichgewicht der Baumaterialien in einem Gebäude angewandt werden, zum Beispiel mit tragenden Wänden aus Holz und Betonböden wegen der Schallübertragung", sagt Peters. Beton bleibt ein unverzichtbarer Baustoff, wobei nach Möglichkeiten gesucht werden sollte, Holz als bewusste Alternative zu Beton einzusetzen. Hier liegt eine Aufgabe für die Regierung, die gesamten CO2-Emissionen eines Gebäudes bis zum Jahr 2050 zu hinterfragen. Zum Beispiel durch die Frage, wie hoch die Abrisskosten eines Holz- oder eines Betongebäudes nach 50 Jahren sein werden. Die derzeitigen mpg-Berechnungen können nicht angeben, ob ein Holzgebäude einen hohen Restwert oder ein Betongebäude einen negativen Restwert hat, so dass die Umweltauswirkungen noch nicht klar abgebildet werden können. NIBE untersucht derzeit, wie die mpg-Berechnungen für eine korrekte Angabe der kurzfristigen CO2-Speicherung angepasst werden können. "Die Zementindustrie arbeitet jetzt auch an der Kurzzeitspeicherung von CO2, z.B. mit Carbon Capture & Storage", erklärt NIBEs Van Leeuwen. Der Zementhersteller Heidelberg Cement will CO2 abscheiden und für mindestens 50 Jahre unterirdisch lagern. "Das ist eine ausgezeichnete und vielleicht notwendige kurzfristige Lösung, um zur CO2-Reduzierung beizutragen. Gegenwärtig wird die CO2-Abscheidung und -Lagerung auch nicht in die Berechnungen von mpg einbezogen. Das sollte aber der Fall sein, wenn wir mpg-Berechnungen nutzen wollen, um kurzfristige CO2-Reduzierungen zu erreichen", so Van Leeuwen.