Die Materialwende im Bauwesen – erneuerbare Baumaterialien als Kohlenstoffspeicher

Biobasierte Baumaterialien treten in diesem Zusammenhang zunehmend in den Fokus, da sie Strategien für ein klima- und ressourcengerechtes Bauen aufzeigen können. Während ihrer Wachstumsphase verwerten Pflanzen Kohlenstoffdioxid, indem sie den Kohlenstoff für den Biomasseaufbau verwenden und den Sauerstoff wieder abgeben. Durch einen möglichst langen Lebenszyklus von pflanzenbasierten Baumaterialien wird die Atmosphäre so zumindest von diesem verwerteten Kohlenstoffdioxid entlastet, anstatt durch die Produktion der Baumaterialien, wie im Fall der fossilbasierten Stoffe, mit einem hohen CO₂-Ausstoß belastet zu werden. Außerdem gilt die materielle Ressource von Naturbaustoffen als erneuerbar oder nachwachsend, sei es durch natürliche Wachstums- und Erntezyklen oder auf künstliche Weise in Laboren oder auf Anbauflächen. Auf diesem Wege spiegelt die Verwendung von Naturbaustoffen ein wachsendes Verantwortungsbewusstsein der Bauwirtschaft hinsichtlich der vielleicht drängendsten gesellschaftlichen Fragen wider. 

Werterhaltung im biologischen Kreislauf 

Im Zuge der Neuaufstellung der Architekturdisziplin dürfen wir nicht in die Falle treten, uns auf einzelne Baustoffe als Lösung für die Klima- und Ressourcenproblematik zu stützen. Vielfältige erneuerbare Rohstoffe können für die Produktion von Baumaterialien genutzt werden und es ist an uns, intelligent mit dieser Vielfalt des Nachwachsenden zu haushalten. Dies gelingt nur auf intelligente und zukunftsfähige Weise, wenn wir alle Rohstoffe in geschlossenen und werterhaltenden Kreisläufen führen. Denn auch das Nachwachsen ist verschiedenen Parametern unterworfen, die es zu respektieren gilt. 

Die Verarbeitung erneuerbarer Rohstoffe zu Naturbaustoffen sollte stets im Sinne der Kreislauffähigkeit, also ohne materialfremde Zusatzstoffe erfolgen, um mögliche Schäden für die Gesundheit von Mensch, Fauna und Flora abzuwenden. Sobald Stoffe wie Stroh, Hanf, Pilz-Myzelium oder Seegras mit künstlichen Fasern, synthetischen Brandschutzmitteln, Einfärbungen oder Imprägnierungen versehen werden, gehen sie für den biologischen Kreislauf und eine hochwertige Wiederverwendung und -verwertung verloren. Durch den Einsatz von ausschließlich biologischen Materialsystemen können die Nährstoffe immer wieder neu aktiviert und der biologische Kreislauf erhalten werden.   

Reduktion von Treibhausgasemissionen 

Dies stellt die Notwendigkeit in den Mittelpunkt, von Beginn an den gesamten Lebenszyklus von Baumaterialien und die daraus resultierenden Auswirkungen auf die Umwelt zu betrachten. Wo und wie werden die Ressourcen aus der Natur entnommen? Wie werden sie verarbeitet? Welche Verwertungswege sind nach dem ersten Nutzungszyklus möglich? Und welche Auswirkungen auf die Umwelt resultieren aus allen genannten Lebenszyklusphasen? Mithilfe von Ökobilanzierungen können diese Umweltauswirkungen ermittelt und mit Fokus auf verschiedene Wirkungskategorien miteinander verglichen werden. Eine dieser Kategorien ist das Treibhauspotenzial, das die lebenszyklusbezogenen Treibhausgasemissionen von Baumaterialien in einem Vorgang, wie zum Beispiel einem Bauvorhaben, in CO₂-Äquivalenten angibt. Für dessen Ermittlung werden auftretende Treibhausgasemissionen aller Lebenszyklusphasen von der Rohstoffgewinnung bis zum Rückbau betrachtet und aggregiert. Entwurfs- und Planungsentscheidungen für den Einsatz kreislauffähiger Baumaterialien aus CO₂-verwertenden Rohstoffen haben nachweislich weniger lebenszyklusbezogene Treibhausgasemissionen und damit ein geringeres Treibhauspotenzial des gesamten Bauvorhabens zur Folge. [1] 

Renaissance der Naturbaustoffe 

Natürliche Baumaterialien stellen keine Neuheit dar, wurden aber zeitweise als rückschrittlich und nicht leistungsfähig genug abgestempelt und von modernen Baustoffen und Errungenschaften der Industrialisierung und der Chemieindustrie aus Baupraxis und -forschung verdrängt. Noch vor hundert Jahren wurden Naturdämmstoffe aus Seegras oder Stroh mit hoher Selbstverständlichkeit in Kombination mit Lehm eingesetzt – bis in Masse und günstig produzierte synthetische Schäume und Mineralfasern ihren Siegeszug antraten. Heute erleben Naturbaustoffe und biobasierte Dämmstoffe eine Renaissance, auch wenn viele dieser Bauprodukte noch ein Nischendasein fristen. Eine Chance unserer Zeit für erneuerbare Baumaterialien ist die Verknüpfung von traditionellen handwerklichen Methoden mit innovativen und digitalen Techniken. So zeugen zum Beispiel modulare Bausteine aus Kalamitätsholz [2], materialsparende, robotisch gefertigte Dachelemente aus einfachen Holzlatten [3] oder die digitale Planung und Fertigung von Bauteilen aus Weide und Lehm von einem kreativen und zeitgemäßen Umgang mit Naturbaustoffen. 

Der ästhetische und haptische Reiz des Erneuerbaren 

Neben der Wertschätzung ihrer technischen Eigenschaften hat sich auch das ästhetische Verständnis erneuerbarer Baumaterialien vollkommen verändert. Lehm-, Holz- oder andere natürliche Oberflächen werden oft bewusst herausgearbeitet und als besonders wohnlich wahrgenommen; das zeigen Projekte wie „RoofKIT“ [4], ein Gebäudedemonstrator, der ausschließlich aus wiederverwendeten, wiederverwerteten und erneuerbaren Baumaterialien geplant und errichtet wurde. Die Materialien sind in der Lage, ästhetisch zu altern, sofern sie korrekt eingebaut und instandgehalten werden. Gebrauchsspuren sind erlaubt und erwünscht, steigern manchmal sogar den Wert des Materials und machen sie einzigartig. Viele erneuerbare Baustoffe, wie biobasierte Dämmstoffe, punkten durch ihre natürlichen Eigenschaften und oft durch gesundheitliche Unbedenklichkeit. Naturdämmstoffmatten, etwa aus Hanf- oder Flachsfasern, oder lose Dämmstoffe wie Seegrasfasern, können relativ einfach in Eigenleistung der Bauherr:innen und dennoch fachgerecht in die Konstruktion eingebracht werden. Grundsätzlich können gesundheitliche Risiken während des Einbaus oder in der Nutzungsphase nicht pauschal ausgeschlossen werden, da auch Naturdämmstoffe häufig mit als gesundheitsgefährdend eingestuften Flammschutzmitteln, allen voran Boraten, versetzt werden.  

Materialwahl im Kontext einer Materialwende 

Ein höheres Bewusstsein für Kosten und Nutzen der einzelnen Baustoffe für Mensch und Umwelt kann nur durch die aktive Auseinandersetzung mit dem Baustoffangebot entwickelt werden. Die Kenntnis von Zusammensetzung, Risiken und Potenzialen führt darüber hinaus zur bewussten und gezielten Materialwahl und zu höherer Wertschätzung der verwendeten Ressourcen. Dabei ist immer eine ganzheitliche Betrachtung der Bautätigkeit die Voraussetzung für zukunftsfähiges Bauen. Zeitgemäße Planungs- und Fertigungsmethoden sollten mit Materialkonzepten unter Berücksichtigung der Erneuerbarkeit, Recyclingfähigkeit, Regionalität und Schadstofffreiheit der Baustoffe verknüpft werden. 

[1] Architekten- und Stadtplanerkammer Hessen (Hrsg.): Ökobilanzierung in der Praxis. Leitfaden zum klimagerechteren Planen & Bauen. Wiesbaden 2025. S. 34 f. 
[2] Vgl. TRIQBRIQ
[3] Vgl. Arch_Tech_Lab, ETH Zürich
[4] Vgl. RoofKIT