Nachhaltige Baustoffe

Nachhaltige Baustoffe

Nachhaltiges Handeln wird angesichts dramatischer Veränderungen unserer Umwelt in allen Bereichen und Branchen immer zwingender. Die Bauwirtschaft verursacht weltweit ca. 10 % der weltweiten Treibhausgase und steht damit in besonderer Verantwortung. Immer mehr Unternehmen und Bauherrenschaften legen u. a. daher Wert auf umweltfreundliche und ressourcenschonende Bauprojekte. Doch Nachhaltiges Bauen erfordert vor dem Hintergrund der unbestritten sehr großen Herausforderungen mehr als nur den Einsatz von "grünen" Materialien. Um eine signifikante Reduktion der Treibhausgase bei gleichzeitiger realistisch angepasstem Neubauvolumen zu erreichen, müssen für jeden neuen, alten oder optimierten Baustoff, auf Grundlage genau ermittelter Eigenschaften, die jeweiligen konstruktiven Potenziale im Sinne eines sog "Performanced Based Design" oder auch "Materialgerechtem Konstruieren" optimal genutzt werden.

Materialgerechtes Konstruieren

Materialgerechtes Konstruieren bedeutet, Baustoffe basierend auf ihrer spezifischen "Performance" gezielt einzusetzen. Jeder Baustoff hat unterschiedliche Eigenschaften, sei es in Bezug auf Festigkeit, Dämmfähigkeit, Haltbarkeit oder Tragfähigkeit. Nur wenn bekannt ist, wie ein spezifischer Baustoff sich verhält und wie er auf bestimmte Belastungen reagiert, kann man seine Stärken nutzen und ihn effizient in der Konstruktion einsetzen. Das bedeutet, dass Materialien u. U. gemischt verwendet werden und nach ihren Eigenschaften ausgewählt werden - und nicht aufgrund einer allgemeinen Vorstellung von Nachhaltigkeit oder der reinen Verfügbarkeit. Indem man die spezifischen Stärken der Baustoffe kennt und nutzt, lässt sich der Materialeinsatz minimieren, ohne dabei die Qualität oder Langlebigkeit zu beeinträchtigen. So können Konstruktionen entstehen, die sowohl ökologisch als auch wirtschaftlich sinnvoll sind.

Alternative Bindemittel und bindemittelreduzierte Betone

Ein zentraler Ansatz im klimaschonenden Bauen ist es, die Zementklinkermenge in Zement und damit im Beton zu reduzieren. Die Produktion von Zement, ist mit hohen CO2-Emissionen verbunden. Eine kurz- oder mittelfristig signifikante Reduktion der Verwendung von Beton, durch Einsatz anderer Baustoff oder einem allg. Zurückfahren der weltweiten Bautätigkeit, erscheint heute nicht sehr realistisch. Alternative Bindemittel zu finden und einzusetzen, die eine gleichwertige oder gar bessere Performance bieten, ist daher ein entscheidender Schritt in Richtung Nachhaltigkeit. Ein vielversprechendes Beispiel aus dem Baustofflabor der h_da ist die Verwendung von Glasmehl, das aus recyceltem Altglas gewonnen wird. Ein teilweiser Zementersatz trägt z. B. hiermit nicht nur zur signifikanten Reduktion von Treibhausgasemissionen bei, sondern kann auch die mechanischen und physikalischen Eigenschaften des Betons verbessern.

Bindemittelreduzierte Zement- und Lehm-Betone

Das Baustofflabor der Hochschule Darmstadt verfolgt jedoch vor allem den Ansatz der direkten Bindemittelreduktion im Beton. Durch eine gezielte Reduktion der Bindemittel in modernen Betonrezepturen kann der ökologische Fußabdruck der Baustoffindustrie verringert und Ressourcen geschont werden. Die Technologie von Stampfbetonen zeigt, dass nicht immer eine hohe Menge an Bindemitteln benötigt wird, um tragfähig und dauerhaft zu sein. Vielmehr muss die Zusammensetzung der Körnung so optimiert werden, dass eine dichte und stabile Matrix entsteht, die Lasten aufnimmt und abträgt. Die Eignung bindemittelreduzierter Betone, insbesondere von traditionellen Verfahren wie dem Stampfbeton, ist stark an die spezifischen Anforderungen des Bauteils geknüpft. Für eine breitere Verwendung dieser Baustoffe, müssen diese sowie die Verfahren an moderne Anforderungen angepasst werden. Diese Techniken werden im Baustofflabor der h_da insbesondere auch auf Stampflehme übertragen.