BAUSTOFF-FORSCHUNG

Die Region ist einer der traditionsreichsten europäischen Standorte der Bauforschung – verbunden mit einer breiten Akzeptanz bzw. Unterstützung für innovative Ansätze in der heimischen Baubranche und Bevölkerung. Innovative Architektur und Bautechnologien sind seit der Bauhaus-Zeit wichtiger Teil der regionalen Identität. Zudem ist mit der Bauhaus-Kultur seit jeher Ideen des nachhaltigen Bauens eng verbunden, die seit mehr als 100 Jahren über den Minimalismus, die Nutzungsvariabilität und Lichtgebundenheit der architektonischen Konzepte umgesetzt werden.

Die Herstellung und der Transport von Baustoffen zum Einsatzort benötigen enorm große Mengen an Energie und sind nach wie vor mit klima- und um-weltschädlichen Emissionen verbunden:

  • Etwa 7 % der weltweiten CO2-Emissionen sind allein auf die Zementherstellung zurückzuführen. Mit einer CO2-Emission von ca. 2,5 Mrd. t/a ist der jährliche Ausstoß durch die Zementindustrie damit fast dreimal so hoch wie der des weltweiten Flugverkehrs. Die Vorhersagen gehen auch zukünftig von einem stark steigenden Zementverbrauch aus, was bei gleichbleibenden Produktionsprozessen und unveränderter Materialbasis die CO2-Problematik weiter verschärfen wird.
  • Die Treibhausgasemissionen der deutschen Ziegelindustrie betragen rund 1,74 Mio. t/a CO2, das sind 209 kg CO2-Äquiv./m³ produzierter Ziegel. Die Treibhausgasemissionen der deutschen Kalksandsteinindustrie liegen bei rund 0,9 Mio. t CO2; das sind 216 kg CO2-Äquiv./m³ produzierter Kalksandstein. Porenbeton hat Treibhausgasemissionen von 179 kg CO2-Äquiv./m³ produzierter Porenbeton und für Betonfertigteile als Wandelemente entstehen 345 kg CO2-Äquiv./m³ Wand. Die Baustoffindustrie arbeitet derzeit an einer Roadmap für eine treibhausgasneutrale Produktion in Deutschland.
  • Baustoffe werden heute auch in Deutschland überwiegend aus natürlichen Rohstoffressourcen gewonnen. Die dabei anfallenden Reststoffe (wie Abraum, Prozessabfälle) oder als minderwertige Qualität eingestufte Rohstoffe werden überwiegend deponiert oder dienen zur Verfüllung. Gleiches gilt für Prozessabfälle aus der Baustoff- und Bauteilherstellung. Der Einsatz von Rezyklaten als Ersatzrohstoffe ist bislang nur sehr wenig verbreitet.

Einen Ausweg aus der „Klimafalle Bau“ bieten nur neue Lösungen für eine nachhaltige und klimaschonende Her- und Bereitstellung von Baustoffen. Wir forschen deshalb beispielsweise im Bereich der Baustoffe an folgenden Themen:

  • Verbesserung der Effizienz und Effektivität von Technologien und Verfahren: Durch effizientere Technologien und Verfahren sollen perspektivisch mehr nutzbare Baustoffe bei gleicher Gesamtabbaumenge gewonnen werden.
  • Entwicklung von Ersatzstoffe für sich verknappende Rohstoffe oder wegfallende Sekundärrohstoffe: So entwickeln wir z.B. alternative Zementkompositmaterialien als Ersatz für wegfallende Sekundär­rohstoffe, da Steinkohleflugaschen und Hüttensande durch die Einstellung der Kohleverstromung und den Rückgang der Stahl­industrie stark zurückgehen werden.
  • Entwicklung und Bereitstellung alternativer Bindemittel, mit weniger klima- und umweltschädlichen Emissionen im Herstellprozess.
  • Erschließung von Verbrennungsaschen für alternative Bindemittel: Zahlreiche (mineralische) Abfälle aus dem Nicht-Baustoffbereich, wie beispielsweise Stahl­werksschlacken oder auch Aschen aus der thermischen Verwertung wie Papieraschen oder HMVA, werden derzeit auf Deponien entsorgt. Derartige Stoffe bieten das Potential, in aufbereiteter Form zur Baustoff- bzw. Bauteilherstellung oder zumindest zur Konditionierung des Baugrundes eingesetzt werden zu können.

Die Komplexität der anvisierten Veränderungen der mineralischen Baustoffströme in der Bauwirtschaft hin zu weniger Ressourcenverbrauch und mehr Nachhaltigkeit erfordert stark verknüpfte, interdisziplinäre Entwicklungs- und Umsetzungsarbeit. Bisher einzeln betrachtete Problemstellungen müssen ganzheitlich von der Rohstoffgewinnung, Baustoffherstellung und Bauten-Nutzung bis hin zum Rückbau betrachtet werden. Dazu besteht in der Bündnisregion eine einzigartige, exzellente Forschungskompetenz zum Bauen und den Baustoffen, kombiniert mit der notwendigen fachübergreifenden Expertise zu Nachhaltigkeit, Ressourcenmanagement und Life-Cycle-Engineering. Die in der Bündnis-Region vertretenen, zumeist sehr innovationsaffinen Unternehmen der Baubranche sind hervorragend mit den Forschungsinstituten vernetzt und darin erprobt, neue Technologien schnell in die Serienreife zu skalieren und am Markt zu etablieren.

Quellen:

Bundesverband Baustoffe - Steine und Erden e.V., „Die Nachfrage nach Primär- und Sekundärrohstoffen der Steine- und-Erden-Industrie bis 2035 in Deutschland,“ 2019.


M. R. Sören Steger, „Stoffstromorientierte Ermittlung des Beitrags der Sekundärrohstoffwirtschaft zur Schonung von Primärrohstoffen und Steigerung der Ressourcenproduktivität,“ Umweltbundesamt, Dessau-Roßlau, 2019.


Bundesverband Baustoffe - Steine und Erden e.V., „Mineralische Bauabfälle Monitoring 2018 - Bericht zum Aufkommen und zum Verbleib mineralischer Bauabfälle im Jahr 2018,“ Bundesverband Baustoffe - Steine und Erden e.V., 2021.


H. Hermann, Vortrag Die deutsche Braunkohlenwirtschaft: Historische Entwicklung und das Kohleausstiegsgesetz – Auswirkungen auf die Gipsbereitstellung, Berlin, 2020.


A. Müller, Baustoffrecycling: Entstehung - Aufbereitung - Verwertung, Wiesbaden: Springer Vieweg, 2018.


M. Janson, „Sand wird immer teurer [Digitales Bild].,“ 08 02 2018. [Online]. Available: https://de.statista.com/infografik/12844/sand-erzeugerpreisindex/. [Zugriff am 06 01 2021].


„Bau- und Rohstoffindustrie warnen vor Knappheit bei Sand und Kies,“ BOERSE ONLINE, 27 11 2019. [Online]. Available: https://www.boerse-online.de/nachrichten/aktien/bau-und-rohstoffindustrie-warnen-vor-knappheit-bei-sand-und-kies-1028721955. [Zugriff am 06 01 2021].