Nachhaltiges Bauen nach dem Paretoprinzip 

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Im Rahmen der Gertec 30 Minuten Runde hat Torsten Weber einen Vortrag zu dem Them gehalten. Schauen Sie ihn hier an.

Unsere Gesellschaft durchläuft aktuell eine Transformation. Klimaneutralität und Kreislaufwirtschaft lauten die beiden übergeordneten Ziele. Gebäude als signifikante Energie- und Ressourcenverbraucher stellen eine bedeutende Hürde bei der Erreichung dieser Ziele dar [1,2]. Die Lösung: nachhaltiges Bauen. Doch die Vielfalt neuer Anforderungen überfordert viele Planende und Kommunen. Die Frage: wie kann nachhaltiges Bauen in die Praxis integriert werden? Es braucht einen pragmatischen Ansatz! Das Paretoprinzip schafft Abhilfe.   

Knapp 35 % des gesamten Endenergieverbrauches in Deutschland entfallen auf Gebäude (Raumwärme, Warmwasser, Lüftung, Kühlung) [3]. Zusätzlich werden große Mengen an Energie für die Gewinnung von Rohstoffen, die Verarbeitung und den Transport von Baustoffen, den Bau und Rückbau von Gebäuden, sowie die Entsorgung von Bauabfällen aufgewendet – verknüpft mit gigantischen Mengen an Treibhausgasemissionen [2]. Nur ein Bruchteil der aktuell eingesetzten Baustoffe sind kreislauffähig und können wiederverwendet oder durch Aufbereitung vollständig wieder nutzbar gemacht werden [4]. Die lineare Rohstoffführung verursacht einen kontinuierlichen Ressourcen- und Flächenverbrauch. Dies schafft Rohstoffabhängigkeiten und verursacht Umweltschäden.   

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Warum ist das wichtig? 

Die Ziele Klimaneutralität und Kreislaufwirtschaft sind untrennbar miteinander verknüpft. Das eine kann nicht ohne das andere erreicht werden. Denn durch den Einsatz nicht kreislauffähiger Materialien entsteht immer ein Verbrauch von Ressourcen, der immer mit dem Aufwand von Energie und mit der Emission von Treibhausgasen einhergeht. Um beiden Zielen gerecht zu werden (Deutschland strebt einen klimaneutralen Gebäudebestand bis 2045 an) muss anders gebaut werden als bisher: nachhaltig.  

Wie geht nachhaltiges Bauen? 

Die Begriffe „Nachhaltigkeit“ bzw. „nachhaltiges Bauen“ sind nicht eindeutig definiert. Dies führt dazu, dass die Vorstellungen darüber, was ein nachhaltiges Gebäude ist und was nicht, mitunter weit auseinandergehen. Trotz teilweise anderslautender Beteuerungen aus der Bauindustrie hat der aktuelle Baustandard wenig bis gar nichts mit nachhaltigem Bauen zu tun. Doch wie kann festgestellt werden, ob ein Gebäude nachhaltig ist oder nicht? 

Nachhaltigkeit messbar machen 

Um „Nachhaltigkeit“ messbar zu machen, wurden Kriterien definiert, die ein Gebäude erfüllen sollte, um als nachhaltig gelten zu können. Neben ökologischen Kriterien zählen dazu auch die Ökonomie sowie soziokulturelle, funktionelle, technische und standortbezogene Kriterien. Dies ist grundsätzlich auch sinnvoll, denn Nachhaltigkeit ist ein mehrdimensionales Thema, was durch die unterschiedlichen Kriterien gut abgebildet wird. Je mehr Kriterien ein Gebäude erfüllt, desto nachhaltiger ist es – so der Grundgedanke. Dies ist das Funktionsprinzip von Nachhaltigkeitsbewertungssystemen. Welche Bewertungssysteme es gibt, und ob sie ein geeignet Werkzeug sind, um einen klimaneutralen und kreislauffähigen Gebäudebestand zu erreichen, können Sie hier nachlesen.  

Doch lässt sich so wirklich auf geeignete Weise prüfen, ob das Ziel eines klimaneutralen und kreislauffähigen Gebäudebestandes erreicht wird? So sinnvoll diese Fülle an Kriterien im wissenschaftlichen Kontext auch sein mag, so problematisch ist sie in der Praxis. Hier verursacht die Vielzahl der Kriterien vor allem eines: Überforderung. 

Überforderung der Planung 

Für die Planenden ist die Vielzahl der Nachhaltigkeitskriterien eine Mammutaufgabe. Denn plötzlich stehen sie vor einer Flut größtenteils neuer Anforderungen, die sie erfüllen müssen und denen sie teilweise zum ersten Mal begegnen. Dies bedeutet kein „wir machen das so wie immer“, sondern intensives Einarbeiten in neue Inhalte und mehr Zeitaufwand. Vielen Planenden fehlt zudem leider oft die Fachkenntnis, um  Greenwashing zu durchschauen, auch weil Bauprodukthersteller sehr gut darin sind, die negativen (ökologischen) Aspekte ihrer Produkte zu verschleiern. In der Praxis führen eine Kombination von Unwissenheit, Unwillen und Überforderung daher dazu, dass doch eher „Business as usual“ erfolgt. Konkret bedeutet dies: Beton, Kalksandstein und Kunststoffe – allesamt keine klimaneutralen und kreislauffähigen Materialien – sind immer noch der Baustandard, nicht die Ausnahme. Dies rückt die Erreichung der Nachhaltigkeitsziele im Gebäudesektor in weite Ferne.  

Bauen nach dem Paretoprinzip 

Wie also kann man diese Überforderung vermeiden und der Flut an Anforderungen gerecht werden? Im Kontext einer Transformation von „leicht“ zu sprechen wäre mit Sicherheit ein Euphemismus. Dennoch gibt es einen pragmatischen Ansatz, der viele Dinge grundlegend vereinfacht: Das Paretoprinzip. Das Paretoprinzip besagt, dass 80 % des Gesamtergebnisses mit nur 20 % Aufwand erreicht werden können. Die restlichen 20 % benötigen dann allerdings 80 % Aufwand. Um zu beantworten, was dies für das nachhaltige Bauen bedeutet, hilft es sich noch einmal vor Augen zu führen, was das eigentliche Ziel ist: klimaneutrale und kreislauffähige Gebäude. Wieso also wird diese Vielzahl an Nachhaltigkeitskriterien betrachtet, wo es doch ohnehin unmöglich ist, alle zu erfüllen? Viel sinnvoller wäre es, in einem ersten Schritt nur auf die beiden wichtigsten Kriterien Klimaneutralität und Kreislauffähigkeit zu schauen.  

Wie können diese beiden Kriterien im höchstmöglichen Maße erfüllt werden? Durch gesetzliche Regelungen, wie beispielsweise das Gebäudeenergiegesetz (GEG), ist eine nachhaltige Energieversorgung von Gebäuden weitgehend sichergestellt. Außerdem steht eine ausschließlich auf erneuerbaren Energien beruhende Energieversorgung in Planerkreisen inzwischen nur noch erfreulich selten zur Debatte. Ist von Klimaneutralität und Kreislauffähigkeit im Kontext von Gebäuden die Rede, geht es also um Baustoffe!  

Klimaneutrale Baustoffe 

Ein klimaneutraler Baustoff verursacht über seinen Lebenszyklus keine Treibhausgasemissionen. Bilanziell kann dies über die Kompensation der grauen Energie (Energieaufwand für Herstellung, Transport, Verarbeitung, Rückbau und Entsorgung) geschehen. Durch eine Entnahme von Treibhausgasen aus der Atmosphäre an anderer Stelle kann also theoretisch auch der CO₂-intensive Baustoff Beton bilanziell klimaneutral werden. Dies ist jedoch nur ein Rechenspiel, weder sinnvoll noch zielführend. Denn die Entnahme von CO₂ ist technisch aufwändig und verbraucht große Mengen an Energie. Nach dem Suffizienz-gedanken ist es sinnvoller, an Stelle von Beton und anderer energieintensiver, nicht klimaneutraler Baustoffe, Materialien mit einer geringen grauen Energie zu verwenden. Reale Klimaneutralität, also jene, die ohne Kompensation auskommt, kann zudem nur über Baustoffe erreicht werden, die CO₂ aus der Atmosphäre chemisch binden: nachwachsende Rohstoffe.  

Nachwachsende Rohstoffe 

Nachwachsende Rohstoffe wie Holz, Stroh, Flachs, Hanf, Jute, Bast, Kork, Seegras, Schilf, Zellulose u. v. m. entziehen der Atmosphäre während des Wachstum CO₂ und binden dieses chemisch. Wird aus diesen Materialien ein Baustoff hergestellt, bleibt der Kohlenstoff gebunden, solange der Baustoff existiert. Stammen die Ausgangsrohstoffe aus nachhaltiger Flächenbewirtschaftung (wie sie beispielswiese in Deutschland durch gesetzliche Regelungen sichergestellt ist), wachsen auf der abgeernteten Fläche Pflanzen nach, die wiederum CO₂ binden. Ist die Nutzungszeit der Baustoffe länger als die Wuchszeit der Pflanzen, können Gebäude sogar CO₂-negativ werden, also über den Lebenszyklus mehr CO₂ speichern als sie erzeugen. Dies gilt vor allem, wenn die Materialien von schnellwüchsigen Pflanzen stammen, die innerhalb eines oder weniger Jahre nachwachsen (z. B. Stroh ) stammen.  

Der bedeutendste Vertreter unter den nachwachsenden Rohstoffen im Kontext des Bauens ist das Holz, denn mit Holz ist lastabtragendes Bauen möglich. Damit besitzt es die Fähigkeit, Beton als Baustoff Nr. 1 für lastabtragende Elemente abzulösen. Der Großteil der Masse eines Gebäudes (ca. 70-80 %), und damit auch der Großteil der grauen Energie und der Treibhausgasemissionen, stecken in der Konstruktion [5] (Statik), was eine Substitution von Beton besonders sinnvoll und besonders wirkungsvoll im Kontext der Treibhausgasreduktion macht. Auch mit Strohballen ist lastabtragendes Bauen möglich. In Deutschland ist diese Bauweise jedoch (noch) nicht zugelassen.  

Kreislauffähige Baustoffe 

Neben den nachwachsenden Rohstoffen sind auch Materialien wie Metalle, thermoplastische Kunststoffe, Glas, Lehm und Kalk kreislauffähig, d. h. sie können ohne Wert- und Funktionalitätsverlust nur unter dem Einsatz von Energie aufbereitet und wiederverwendet werden. Stammt die dafür nötige Energie aus erneuerbaren Quellen, entstehen über den gesamten Lebenszyklus des Baustoffes keine Treibhausgasemissionen und kein Ressourcenverbrauch. Thermoplastische Kunststoffe werden in der Praxis jedoch nur zu einem sehr geringen Anteil recycelt. Dies hat wirtschaftliche, aber auch verfahrenstechnische Gründe. Ebenso wie bei Metallen und Glas ist ein Recycling zudem sehr energieintensiv, was Treibhausgasemissionen verursacht, so lange die bezogene Energie für die Verarbeitungsprozesse noch nicht zu 100 % aus erneuerbaren Quellen stammt. Dennoch spart die Kreislaufführung dieser Materialien große Mengen an Ressourcen.  

Mit dem größtmöglichen (streng genommen ausschließlichen) Einsatz nachwachsender Rohstoffe und kreislauffähiger Materialien ist die Erreichung eines klimaneutralen Gebäudebestandes und einer Kreislaufwirtschaft möglich. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass nicht kreislauffähige Materialien (z. B. Beton, Kalksandstein, Kunststoffe) gar nicht mehr oder nur noch in sehr geringem Umfang eingesetzt werden dürfen. Noch immer werden mehr als 80 % aller Wohn- und 95 % aller Nichtwohngebäude in Deutschland mit Beton und Kalksandstein mit Mineralwolle- und/oder Kunststoffdämmung gebaut [6,7]. Damit wird deutlich, was gemeint ist, wenn von einer Transformation im Bausektor die Rede ist. Aus technischer Sicht gibt es nur noch wenige haltbare Bedenken, denn es gibt kaum noch Bereiche, in denen keine nachwachsenden Rohstoffe und/oder kreislauffähigen Materialien eingesetzt werden können.  

Die Verknüpfung zum Paretoprinzip 

Wird der Einsatz nachwachsender Rohstoffe und kreislauffähiger Materialien konsequent umgesetzt, greift das Paretoprinzip und eine Vielzahl an Nachhaltigkeitskriterien werden auf einen Schlag erfüllt. Dies liegt an den besonderen Eigenschaften der Materialien und daran, dass viele Nachhaltigkeitskriterien miteinander verknüpft sind und sich gegenseitig beeinflussen.  

Der geringe Verarbeitungsgrad und die Kreislauffähigkeit nachwachsender Rohstoffe sorgen für eine geringe graue Energie. Die thermischen Eigenschaften sorgen für eine Verbesserung des sommerlichen Wärmeschutzes. Dies wiederum reduziert den technischen Kühlbedarf und verbessert die Energieeffizienz des Gebäudes. Die hygroskopischen Eigenschaften verbessern die Behaglichkeit, was den Bedarf einer technischen Lüftung reduziert und damit den Energieverbrauch des Gebäudes weiter senkt. Im Holzbau gibt es einen hohen Vorfertigungsgrad. In Hallen werden wetterunabhängig ganze Bauteile mit hochpräzisen Maschinen vorgefertigt. Dies verkleinert Toleranzen, reduziert Baumängel, verkürzt Baustellenzeiten und reduziert Kosten. Die modulare Bauweise begünstigt eine Rückbaubarkeit und sortenreine Trennbarkeit der Materialien, was eine Wiederverwendung der Bauteile und eine einfache Umnutzbarkeit der Gebäude ermöglicht. Die Schadstofffreiheit oder Schadstoffarmut wirken sich positiv auf die Wohngesundheit aus. 

Diese Liste könnte noch weiter fortgeführt werden, da die Verknüpfung der Nachhaltigkeitskriterien untereinander weitere Synergien erzeugt. Bei den kreislauffähigen Materialien sieht diese Liste im Detail anders, aber insgesamt ähnlich positiv aus. Konkret bedeutet dies, dass Planende, die ihre Baumaßnahme/ihr Gebäude ausschließlich oder überwiegend mit nachwachsenden Rohstoffen und/oder kreislauffähigen Materialien planen, einen Großteil der existierenden Nachhaltigkeitskriterien bereits erfüllen, ohne dass sie sich überhaupt Gedanken um die Erfüllung eines einzigen Kriteriums gemacht haben. Dies zeigt, wie gut das Paretoprinzip an dieser Stelle funktioniert und wie sehr es das nachhaltige Bauen vereinfachen kann. Grundvoraussetzung ist jedoch, dass Planende dazu bereit sind, sich auf die Transformation einzulassen und notwendige Veränderungen aktiv zu unterstützen, anstatt sich dagegen zu sperren. Doch daran scheitert das nachhaltige Bauen noch zu häufig. 

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