Grüne Gebäude-Trends: Umweltbewusste Materialien und Technologien

Man muss nicht unbedingt ein Fachmann in Sachen Klima-, Natur- und Umweltschutz sein, um eine Grund-Ahnung davon zu haben, auf welche Weisen ein Haus hierbei „wirken“ kann – allerdings ist es mehr, als mancher vielleicht zunächst denkt:

1. Graue Energie und graue Emissionen: Die Energie und Emissionen, die bei der Gewinnung, Herstellung, Verarbeitung und beim Transport sämtlicher Baumaterialien anfallen. Hierzu würde also beispielsweise der Kraftstoffverbrauch der Kettensäge zählen, die den Baum fällt, aus dem ein Dachbalken wird. Ebenso inkludieren die beiden Begriffe alles, was bei einem zukünftigen Abriss des Gebäudes samt Entsorgung anfällt.
2. Nutzungsenergie und -emissionen: Sie entstehen durch die allgemeine Verwendung des Gebäudes. Namentlich das Beheizen und Kühlen und alles, was elektrischen Strom verbraucht. 
3. Auswirkungen auf den Standort: Ein Gebäude bedeutet stets zumindest das Versiegeln einer zuvor offenen Fläche aus Sicht von Niederschlag. Ferner wirkt sich die Errichtung auf verschiedenen Wegen auf die lokale Tier- und Pflanzenpopulation aus – und zwar so lange wie das Haus besteht.
4. Ökologische Auswirkungen der Materialien: Sie ähneln der grauen Energie, fokussieren sich jedoch auf die Natur- und Umweltauswirkungen, die durch den Abbau der Materialien und ihre Art entstehen. So macht es beispielsweise bei einem Haus in Blockbauweise, für das viele Bäume gefällt werden müssen, einen ganz erheblichen Unterschied, welche ökologische Wertigkeit der Wald hat, wie er bewirtschaftet wird, wie es um Wiederaufforstung steht etc.

So vielfältig wie diese Faktoren, so vielfältig sind mittlerweile auch die Möglichkeiten, um ein Gebäude tatsächlich „grün“ zu bauen.

Was die gesamte Nachhaltigkeits-Thematik anbelangt, so haben (modern durchsanierte) Altbauten oft einen merklichen Vorteil gegenüber Neubauten. Denn nicht nur ist der insgesamte Fußabdruck einer Sanierung meist geringer, sondern hat das Gebäude durch die lange Benutzung bereits einen mitunter großen Teil seines Rucksacks abgebaut – selbst wenn es vor der Sanierung relativ viel Energie benötigte.

Wer dagegen in einem typischen, erst kürzlich erschlossenen Neubaugebiet baut, der sorgt hierdurch

1. für eine zusätzliche Versiegelung einer Fläche. Denn es wird ja eine neue Immobilie zum Gebäudebestand hinzugefügt;
2. für eine Störung eines bislang wahrscheinlich natürlicheren Areals. Etwa, weil für den Neubau Bäume gefällt werden müssen. 

Nicht zuletzt aufgrund knapper (und teurer) werdender Bauplätze lässt sich deshalb ein wachsender Trend beobachten: Grünes Bauen von Anfang an – durch Verwenden eines Areals, das sowieso bereits gestört und sein Untergrund bereits versiegelt ist. Beispielsweise in zweiter Reihe eines Bestandsgebäudes oder in Form eines Abrisses und Neubaus an gleicher Stelle. 

Wohl müssen Kommunen deutschlandweit bei der Ausweisung von Neubaugebieten Ausgleichsflächen schaffen. Maximal ökologisch ist es jedoch, wenn durch einen Neubau idealerweise gar nichts verändert werden muss. 

An diesem Beispiel zeigt sich sehr gut der teils dramatische Unterschied zwischen den einzelnen Feldern, die unter dem Schutz von Klima, Natur und Umwelt subsummiert werden. 

Nehmen wir als praktisches Beispiel Expandiertes Polystyrol – auch als EPS bekannt. Dabei handelt es sich um einen sehr weit verbreiteten Dämmstoff. Er verbindet schlechte Wärmeleitfähigkeit mit leichter Verarbeitung und geringen Kosten, wird zudem häufig als Trittschalldämmung genutzt. Was die Nutzungsenergie des Hauses anbelangt, wäre das ein guter Werkstoff. Fokussiert man sich hingegen auf andere Bereiche der Nachhaltigkeit, trübt sich das positive Bild schnell ein:

• EPS basiert auf Erdöl und somit sämtlichen Auswirkungen dieses fossilen Energieträgers und chemischen Grundstoffs.
• Um ein Kilogramm EPS herzustellen, werden ungefähr 100 Megajoule (MJ) Energie benötigt. Für die gleiche Menge Glaswolle wären dagegen nur ca. 40 MJ nötig, für Steinwolle sogar nur etwa 15 MJ.
• Nach dem Ende der Nutzung kann EPS ausschließlich „energetisch verwertet“ werden – also zur Stromerzeugung verbrannt. Aufgrund seiner Zusammensetzung ist zudem eine aufwendige Filtrierung der Abgase nötig.

Seit etwa den 1950ern hielten viele derartige „moderne“ Baumaterialien Einzug – wo man zuvor seit dem Entstehen erster menschlicher Siedlungen ausschließlich natürliche Baustoffe verwendete – die derzeit verstärkt zurückkehren.

Doch was macht einen solchen ökologischen Baustoff bzw. ein Baumaterial aus? Es ist eine Kombination aus mehreren Faktoren:

1. Der Baustoff basiert möglichst dicht auf einem einfach abzubauenden, vielfältig vorhandenen und idealerweise regionalen und/oder nachwachsendem Rohstoff. 
2. Die Umwandlung vom Roh- zum Baustoff bzw. -material benötigt nur wenige einfache Arbeitsschritte und geringen Energieaufwand. 
3. Es gibt ein positives Verhältnis zwischen der Freisetzung/Entstehung von Treibhausgasen bei der Produktion und der Einsparung dieser durch die Nutzung des Baustoffs. 
4. Am Ende seines Lebenszyklus‘ lässt sich das Material mit geringem Einsatz von Energie entsorgen, direkt wiederverwerten oder recyceln.

Erst, wenn dann dort, wo es bei der Gebäudenutzung darauf ankommt, noch ein niedriger Energiebedarf hinzukommt, handelt es sich um einen tatsächlich ökologischen Baustoff.

Hierunter fällt primär alles, was zu den klassischen Naturmaterialien der Architektur zählt: Etwa Holz, Lehm, Kalk, Stroh, diverse Natursteine und Ähnliches. Also Baustoffe, die überwiegend so schon genutzt wurden, bevor komplexe Chemie und anderweitig bedenkliche Stoffe Einzug hielten – allen voran Zement bzw. Beton und alles, was daraus hergestellt wird. Zudem die meisten Kunststoffe, weil sie auf Erdöl basieren. 

Bis in dieses Jahrtausend hinein wurden solche Öko-Materialien, wo sie nicht standardmäßig genutzt wurden (etwa bei sehr häufig aus Holz bestehenden Dachstühlen) kaum nachgefragt. Entsprechend klein war die Auswahl – und hoch die Preise. 

Mit dem erstarkten Trend zum grüneren Hausbau feiern solche Materialien derzeit nicht nur ein Revival. Sie werden außerdem seit Jahren deutlich weiterentwickelt und die Preise haben sich vielfach denjenigen „moderner“ Baustoffe angeglichen. 

Aus diesem Grund existieren heute – um nur ein Beispiel zu nennen – Trockenbauplatten aus Lehm und Stroh oder Hanf, anstelle von Gips und Papier, wie sonst üblich. In Sachen Verarbeitung und Nutzung unterscheiden sie sich kaum von herkömmlichen Gipskartonplatten. Bloß benötigt die Herstellung viel weniger Energie, kann mit dem Abfallstoff Stroh erfolgen, der nach der Kornernte sowieso in großen Mengen anfällt.

Während der Nutzung sorgt die Struktur dieser Lehmplatten für ein hervorragendes Raumklima. Und sollte das Gebäude dereinst abgerissen werden, dann genügt es, die Platten zu zerkleinern. Mit Wasser gemischt werden daraus neue Baumaterialien, etwa Lehmputz. Falls nicht, kann der Lehm wieder zurück in die Natur entsorgt werden, ohne negative Auswirkungen zu hinterlassen.

Hinweis:
Die Nutzbarkeit ökologischer Baustoffe/-materialien ist weitgehend unabhängig von Architektur und Bauweise. Allerdings profitieren insbesondere solche Bauten, die stark auf Holzständer- oder Holzblockbauweise fußen. Der „Stein auf Stein“ Massivbau, der sich für eine maximalökologische Herangehensweise auf Natursteine stützen muss (statt beispielsweise Bimsbeton-Hohlsteine), steht aktuell erst am Beginn eines Revivals. Denn Natursteine sind vergleichsweise teuer. Außerdem greift ihr Abbau relativ stark in eine Landschaft ein.

An einigen Stellen des Hausbaus sind moderne Materialien zwar alternativlos. So wird beispielsweise eine Bodenplatte wahrscheinlich selbst bei einem vollständigen „Bio-Gebäude“ aus Gründen von Langlebigkeit und Tragfestigkeit aus Beton bestehen. Doch je stärker die restliche Immobilie auf ökologischen Materialien basiert, desto besser wird automatisch die grüne Bilanz – über das gesamte Gebäudeleben hinweg.

Damit wären wir bereits bei einem weiteren wichtigen Trend, der den aktuellen grünen Hausbau beeinflusst: Der Einsatz von Materialien, die entweder so schon an anderer Stelle verwendet wurden und/oder sich durch eine hervorragende Recyclingfähigkeit auszeichnen. Der Unterschied:

• Wiederverwendete Baumaterialien: Sie waren bereits verbaut und benötigen für einen weiteren Einsatz am Neubau nur geringe Bearbeitung – etwa Reinigung oder auf neue Maße bringen -> Materialien sind gebraucht.
• Recycelte Baumaterialien: Sie basieren auf Materialien, die einen umfangreicheren Prozess durchlaufen mussten, um zu einem neuen Baustoff zu werden. Etwa Schreddern, Einschmelzen usw. -> Materialien sind neu, basieren aber auf gebrauchten Rohstoffen. 

Nehmen wir eine Dacheindeckung. Seit Jahrzehnten werden hierfür vielerorts Betondachsteine genutzt. Mit einer Lebensdauer von bis zu 80 Jahren und mehr gehören sie zu den langlebigsten Eindeckungsmaterialien überhaupt. Schadfreie gebrauchte Betondachsteine können dadurch spätestens nach einer Grundreinigung problemlos auf Neubaudächern verlegt werden. Ein hervorragendes Beispiel für wiederverwendete Baustoffe.

Einen gänzlich anderen Weg gehen Metalle im Hausbau. Wohl stellt der Abbau von Erz einen umfassenden Eingriff in die Landschaft dar. Stets ist zum Einschmelzen sehr viel Energie nötig. Einige Metalle benötigen zur Herstellung komplexe Prozesse. Und speziell bei Stahl entsteht bei der traditionellen Fertigung viel CO₂. 

Allerdings können Metalle dennoch eine ausgeglichene Bilanz vorweisen, wenn man sie in größerem Maßstab betrachtet:

1. Viele Metalle können aufgrund ihrer enormen Robustheit und Langlebigkeit direkt als wiederverwendetes Baumaterial herangezogen werden.
2. Alle Metallwerkstoffe lassen sich unzählige Male und ohne Qualitätsverluste wieder sortenrein aufschmelzen und dadurch beliebig oft recyceln. 
3. Viele Metalle können, sobald sie einmal aus Erzen und Vorprodukten extrahiert wurden, mit deutlich weniger aufwendigen Methoden recycelt werden. Meist ist dafür nur Hitze nötig. Das bietet breite Einsatzmöglichkeiten, etwa in elektrischen Hochöfen, die mit regenerativ erzeugtem Strom betrieben werden.

In Deutschland gefertigte Stähle etwa bestehen zu mehr als der Hälfte aus recyceltem Stahlschrott. Dadurch haben Armierungsmatten, Terrassengeländer und Co. „Made in Germany“ eine deutlich bessere Bilanz als solche, die aus anderen Staaten stammen.

Der Trend geht mittlerweile übrigens so weit, dass bereits einige Baustoffhändler existieren, die explizit auch oder sogar ausschließlich wiederverwertete oder recycelte Stoffe anbieten. Typischerweise fungieren sie aufgrund der Natur dieses Geschäftsmodells ebenso als Ankäufer für bei Abriss und Umbau anfallende Altmaterialien.

Den Anfang machen hier zwei „alte Bekannte“, die schon seit Jahren starken medialen und gesellschaftlichen Widerhall finden:

• Die Konstruktion des gesamten Gebäudes, insbesondere seiner Außenhülle, mit einem möglichst niedrigen Wärmedurchgangskoeffizienten – also ein umgangssprachlich möglichst gut gedämmtes Haus. Dies kann entweder durch die Konstruktionsmaterialien der Wände, Decken und des Dachs selbst geschehen oder durch zusätzliche Dämmungen innen und/oder außen. Stets wirken hier mehrere Effekte:
  1. Es wird grundsätzlich weniger Energie benötigt, um im Haus eine gewünschte Temperatur herzustellen. Egal ob sie größer oder kleiner als die der Außenluft ist.
  2. Es ist ebenso weniger Energie erforderlich, um diese einmal erreichte Wunschtemperatur zu halten. 
  3. Insbesondere an Tagen mit starken Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht, wie etwa in den beiden Übergangszeiten, kann aufgrund der Wärmedämmung mitunter allein durch die allgemeine Hausnutzung (Wärmeabstrahlung der Bewohner, des Herdes, Kühlschranks usw.) eine Wohlfühltemperatur gehalten werden – ohne zusätzlichen Heiz- bzw. Kühlaufwand.
• Die möglichst umfassende Verwendung erneuerbarer Energien bzw. Energieträger. Dies dient dazu, die unabwendbaren Verbräuche des Hauses in Sachen Heiz- und Kühlenergie sowie Strom a) generell nachhaltig zu machen und b) idealerweise möglichst unabhängig von äußerer Energiezufuhr. 

Zu beidem existieren mittlerweile, insbesondere seit den jüngsten Gesetzesänderungen, bereits recht strenge staatliche Vorgaben. Das umgangssprachliche „Heizungsgesetz“ fällt hierunter ebenso wie alles, was sonst noch aus dem Gebäudeenergiegesetz hervorgeht – das Werk umfasst viel mehr als lediglich Heizen und Kühlen. 

Ebenso kommen seit wenigen Jahren in immer mehr Bundesländern umfassende Pflichten zur Installation von Photovoltaik hinzu. Neubauten liegen fast immer im Fokus, teils auch Dachsanierungen. 

Natürlich: Jeder Bauherr kann sich frei entscheiden, über diese Gesetze hinauszugehen. Allerdings gibt es abseits davon ebenso hervorragende Möglichkeiten, ein insgesamt grüneres Gebäude zu erschaffen:

1. Das Nutzen von Bauweisen, die besonders nachhaltig sind, weil sie etwa wenig Energie benötigen. Hierunter fallen Baumaterialien aus lokaler Herkunft (Stichwort kurze Transportwege) ebenso wie beispielsweise Leichtbauweisen – mit der Holzständerbauweise als prominentes Beispiel. 
2. Die Planung des Gebäudes als Gesamtkonzept, bei dem bis zur Weiterverwendung oder Wiederbegrünung des Areals alles beachtet und miteinander abgestimmt wurde. Dieser Trend war bislang eher von großen Industriebauten bekannt, zieht jedoch allmählich bis in den Privathausbau ein.
3. Architekturen, die sowieso vorhandene Umgebungsbedingungen stark nutzen. Das ist vor allem Tageslicht und die damit einhergehende Wärmestrahlung. Sie erwärmt alles, das beschienen wird. Allerdings ist hier die Berechnung besonders komplex. Nicht nur wird dafür viel Glas benötigt und somit ein Baumaterial, das bei der Herstellung viel Energie benötigt. Ebenso kann eine zu große Lichtdurchflutung im Sommer das Gebäudeinnere stark aufheizen und somit die benötigte Kühlenergie beträchtlich erhöhen. 
4. Eine größere Harmonie des Gebäudes mit seiner natürlichen Umgebung. Dies umfasst sowohl die Formgebung wie die Materialien und die Optik. Ebenso betrifft es eine Umsetzung, die möglichst viele „Störungen“ der Natur, die durch das Haus entstehen, kompensiert. Dazu zählen unter anderem eine umfassende Begrünung von Fassaden und Dächern sowie möglichst viele unversiegelte und naturbelassene Freiflächen ringsherum.

Ebenso muss hierbei noch der allgemeine Flächen- und Raumbedarf des Gebäudes genannt werden. Nachhaltiger und umweltbewusster zu bauen, bedeutet dementsprechend nicht zuletzt, mit weniger Fläche auszukommen, als es in jüngster Vergangenheit zum Quasi-Standard wurde – seit einigen Jahren beträgt bei neuen Einfamilienhäusern die Wohnfläche mehr als 150 Quadratmeter. Das ist erheblich mehr als in früheren Jahrzehnten.

Hier zeigt der Trend bei vielen Bauten ebenso eine Rückbesinnung. Der Vollständigkeit halber muss allerdings dazu noch gesagt werden: Baupreise und Demografie spielen hierbei ebenso eine gewisse Rolle. 

• Fakt 1: All diese vier Punkte haben in ihrer Gesamtheit enorme Auswirkungen darauf, wie viel Energie ein Haus beim alltäglichen Bewohnen wirklich braucht.
• Fakt 2: Die menschliche Regulierung der Faktoren benötigt sehr viel Disziplin, um ständig optimale Verbräuche zu erzeugen. Mitunter ist dies sogar nicht möglich, etwa weil zwei Bewohner ein unterschiedliches Temperaturempfinden aufweisen.

Das sich seit einigen Jahren zum Standard des modernen Wohnens entwickelnde Smart-Home ist derzeit besonders stark daran beteiligt, diesen Themenkomplex optimal zu steuern und zu regulieren – nachdem es vielen Verbrauchern in den zurückliegenden Jahren eher um vordergründige Komforterhöhungen ging.

Einige Beispiele, die erläutern, wie smarte Haustechnik einen effizienteren Betrieb und somit Nachhaltigkeit ermöglicht:

1. Steuern von Rollläden, Markisen etc. basierend auf sensorischen Eingaben (Licht, Temperatur), damit es im Innenraum nicht zu warm oder kalt wird. 
2. Schalten von Lüftungsanlagen oder Fensterkippern, um die Räume optimal zu lüften (Stichworte Luftfeuchtigkeit, Raumklima und Schimmel) und das Temperaturniveau zu regulieren.
3. Regeln der gesamten Heizungs-, Klimatisierungs- und Lüftungsanlage für ein optimales Temperaturempfinden bei gleichzeitig geringstmöglichem Verbrauch – beispielsweise durch Herunterregeln bei Abwesenheit der Bewohner.
4. Steuern der elektrischen Ströme des Hauses aus externer Netzanbindung und Eigenerzeugung, um einen maximalen Eigenstromverbrauch zu ermöglichen.
5. Schalten von Beleuchtungselementen basierend auf Anwesenheit, Bewegung und ähnlichen Faktoren zur Vermeidung unnötiger Stromverbräuche.

Nebenbei ist diese Verwendung des Smart Homes ebenfalls ein Gewinn für den Komfort. Denn all das reduziert die Notwendigkeit menschlicher Eingriffe auf ein Minimum. Gerade weil es so schwierig ist, all diese Punkte manuell und dennoch optimal zu bearbeiten, ist der Komfortgewinn erheblich.