Kleine Baustoffkunde

Woraus bestehen gängige Baumaterialien und Dämmstoffe, und wie werden sie hergestellt? Wie schneiden sie in Sachen Ökobilanz ab?

Illustration: Chiara Lanzieri
Illustration: Chiara Lanzieri
Olaf Strohm Beitrag

In Zeiten des Klimawandels könnte man denken: Naturnahe Bau- und Dämmstoffe sollten inzwischen den Großteil der Materialien bei modernen Bauprojekten ausmachen. Weit gefehlt: Verbaut, verlegt, montiert werden vor allem Materialien mit eher schlechter Ökobilanz. Zwar werden ein Drittel aller Wohngebäude immer noch aus relativ nachhaltigen Ziegeln gebaut. Aber schon mehr als ein Fünftel aller Wohngebäude (21 Prozent) werden mit Porenbeton gebaut,  Kalksandstein kommt bei knapp 18 Prozent zum Einsatz, Stahlbeton bei rund acht Prozent (2020). Im Kommen ist Holz: Jeder Fünfte (20 Prozent) nutzt bereits den nachwachsenden Rohstoff zum Bauen. Bei der energetischen Sanierung gilt: Die meisten Dämmstoffe sind entweder auf Erdölbasis hergestellt oder sie sind mineralisch. Naturnahe Dämmstoffe wie Holz, Kork, Stroh, Flachs oder Zellulose sind Nischenprodukte. Es sind aber tatsächlich nicht immer die natürlichen Baustoffe, die in Sachen Ökobilanz am besten abschneiden. 

Bei Beton, dessen Basis Zement ist, liegt der Fall klar: Zement ist ökologisch bedenklich. Acht Prozent der CO2-Emissionen gehen auf dessen Konto, Zementfabriken sind nach Kraftwerken und Fahrzeugen drittgrößter CO2-Emittent. Grund ist vor allem das aufwendige Herstellungsverfahren: Zement entsteht durch Brennen von Kalkstein und Ton bei etwa 1500 Grad Celsius. Dabei wird sehr viel CO2 ausgestoßen. Zum einen durch die aufgewendete Energie, aber auch beim Brennvorgang selbst, indem Calciumcarbonat des Kalksteins zu Calciumoxid umgewandelt wird. Dabei wird CO2 freigesetzt. Nach dem Brennen muss der entstandene Zementklinker auch noch fein gemahlen werden. Ein Gemisch aus Zement, Zuschlagstoffen und Wasser ergibt dann Beton, der auf der Baustelle gegossen oder in Form von Fertigteilen verbaut werden kann. 

Kalksandstein schneidet besser ab. Der weiße Stein, oft mit Löchern versehen, ist schwer und bietet besonders guten Schallschutz. Zu dessen Herstellung werden Quarzsand und gemahlener Branntkalk im Verhältnis 12 zu 1 gemischt. Die Masse wird in Formen gepresst und unter hohem Druck und bei Temperaturen von bis zu 220 Grad Celsius etwa vier bis acht Stunden lang ausgehärtet. Die Ökobilanz von Kalksandstein gilt im Vergleich zu anderen Massivbaustoffen schon aufgrund der niedrigen Herstellungstemperaturen als recht gut. Nachteil ist dessen hohe Wärmeleitfähigkeit. Dadurch müssen Außenwände von beheizten Gebäuden aus Kalksandstein noch stärker gedämmt werden als Gebäude aus Beton oder Ziegeln. Was wieder die Ökobilanz schmälert. 

Ziegel sind das meistgenutzte Material bei der Errichtung von Wohnbauten. Die Ziegelindustrie selbst bezeichnet sie als „nachhaltigen Baustoff“. Das liege vor allem an der langen Lebensdauer. Beim üblichen rechnerischen Gebäudelebenszyklus von 50 Jahren wiesen Häuser aus Leicht- oder Massivbau kaum ökobilanzielle Unterschiede auf, rechnet die Forschungsgemeinschaft Ziegelindustrie FGZ vor. Bei einer – realistischeren – Lebensdauer von 80 bis 100 Jahren hingegen seien Ziegel dank ihrer Langlebigkeit und Robustheit anderen Baustoffen in Sachen Nachhaltigkeit überlegen. Zudem sollen Ziegelbauten besonders preiswert sein. Außenwände aus Beton und Holz beziffert die FGZ auf 365 Euro und 374 Euro pro Quadratmeter, Ziegelwände hingegen auf 336 pro Quadratmeter. 

Nachteil ist der relativ hohe Energiebedarf bei der Herstellung. Moderne Leichtziegel werden bei etwa 1000 Grad Celsius aus Ton, Lehm und Sand gebrannt. Dem Ton ist meist ein brennbares Material beigemischt, etwa Sägemehl oder Styropor in Form einzelner Kügelchen, damit sich beim Brennen Poren im Ziegel bilden. Neu sind so genannte Hybrid-Ziegel mit Anteilen aus Holzfasern. Mit ihnen lassen sich hoch wärmedämmende Außenwände errichten.
 

Dämmstoffe im Vergleich 

Bei der Wahl der Dämmung steht man vor dem einfachen Problem: Je ökologischer und naturnaher der Dämmstoff, desto teurer ist er, gemessen an seiner Wärmedämmfähigkeit. Deshalb werden als Fassadendämmstoffe meist synthetische Dämmstoffe auf Erdölbasis verbaut. Das sind in der Regel Platten aus Materialien wie EPS (Expandierter Polystyrol-Hartschaum), XPS (Extrudierter Polystyrol-Hartschaum), Polyurethan (PIR oder PUR), Aerogel oder Phenolharz. Synthetische Dämmstoffe sind besonders preiswert, dazu robust, sie verrotten nicht, vertragen also Feuchtigkeit und können im Keller und im Außenbereich verbaut werden.

Mineralische Dämmstoffe hingegen bestehen meist aus Naturmaterialien wie Sand, Kalk und Stein. Mineralwolle, auch Steinwolle genannt, besteht wirklich aus Steinen, hauptsächlich aus Diabas oder Basalt und Dolomit, daneben Kalkstein, Zement und bis zu einem Drittel aus Recyclingsteinen und anderen Bauabfällen. Die Grundstoffe werden mit Koks gemischt und bei etwa 1500 Grad Celsius geschmolzen. Anschließend fließt die Schmelze auf rotierende Scheiben, wird dabei zerfasert und kühlt gleichzeitig ab. Die Fasern erhalten zusätzlich ein Harz und Imprägnieröl. Im Idealfall entstehen aus einem Kubikmeter Rohstoff 150 Kubikmeter Dämmstoff. Der hohe Anteil an Recyclingmaterialien von bis zu einem Drittel macht die Steinwolle relativ nachhaltig. Teuer ist die Entsorgung, da Sondermüll.
 

Sind naturnahe Baustoffe nachhaltiger?

In Sachen Ökobilanz schneiden die natürlichen Dämmstoffe am besten ab. Mit Einschränkungen. Eine jüngere Studie des Instituts für Energie- und Umweltforschung Heidelberg und des Vereins Natureplus hat gängige Dämmstoffe wie Steinwolle, EPS, XPS und PU auf die Ökobilanz hin untersucht und mit natürlichen Dämmstoffen wie Einblasdämmungen aus Zellulose und Holzfaser sowie Platten und Matten aus Hanf, Jute und Holzfaser verglichen. 

Dabei belegten selbst für die Studienautoren überraschend moderne EPS-Platten, die nicht mehr mit dem umweltschädigenden Flammschutzmittel HBCD belastet sind, den zweiten Platz bei der Ökobilanz – zusammen mit Zellulose-Einblasdämmstoffen und Holzfasermatten. Als Voraussetzung setzen die Autoren allerdings voraus, dass die EPS-Platten nach ihrem Lebensende recycelt würden.  

Den besten Platz belegten Holzfaser-Einblasdämmung sowie Hanf- und Jutematten. Diese Dämmstoffe seien besonders umweltfreundlich in der Herstellung und verursachen bei ihrer Entsorgung nur geringe Umweltlasten. Bei Hanf und Jute allerdings nur, wenn sie aus gebrauchten Rohstoffen gefertigt seien.  

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