Fakultät für Architektur und Bauingenieurwesen

Kultiviert! – Potenziale und limitierende Faktoren in der Kultivierung von nachwachsenden Rohstoffen

30.09.2020|12:00 Uhr

Eine Forschungsarbeit des Masterkurs „Studio Nachhaltiges Bauen“ im Sommersemester 2020.

Unser heutiger Gebäudebestand wurde zum wesentlichen Teil aus mineralischen Baustoffen wie Beton oder Mauerwerksstoffen erbaut. Die „natürlichen“ Ausgangsmaterialien wie Sand und Kies werden indes wie inzwischen allgemein bekannt bereits bedrohlich knapp. Nach dem Rückbau stehen die mineralischen Baustoffe einem hochwertigen Recycling nur begrenzt zur Verfügung: in der Regel werden sie in einen Downcycling-Prozess zu Schüttgut verwertet, das als (Straßen-) Unterbaumaterial zum Einsatz kommt. Ein erheblicher Anteil   wird in Deponien der Klasse I „entsorgt“, also dem Stoffkreislauf entzogen.

Fossile, auf der ebenfalls begrenzt vorhandenen Ressource Erdöl basierende Baustoffe sind meist kurzlebig und zudem größtenteils nicht recyclingfähig. Einige wenige Kunststoffe können, sofern sortenrein, zu annähernd 100% wiederverwertet werden, jedoch nur in einer begrenzten Zahl an Wiederholungen. Danach bleibt nur die thermische Verwertung und damit der Verlust im Stoffkreislauf.

Metallische Materialien können zwar zu annähernd 100% wiederverwertet werden und dies auch in beliebiger Häufigkeit an Wiederholungen, jedoch ist auch diese Ressource nur begrenzt vorhanden. Zudem erzeugt der Abbau von Metallerzen eine erhebliche Landschaftszerstörung und Beeinträchtigung der lokalen Ökosysteme. Die Herstellung erfordert von verwendbaren Metallen aus den Erzen einen enorm hohen Energieeinsatz.

Logische Konsequenz erscheint der Einsatz von Baustoffen aus kultivierten, nachwachsenden Rohstoffen wie Holz, Kork, Bambus, Stroh, Schilf, Seegras, Jute oder Hanf: sofern unbehandelt, können sie endlos im biologischen Kreislauf geführt werden und stehen – da nachwachsend - quasi unbegrenzt zur Verfügung. Zudem binden sie erhebliche Mengen an CO2.

Beim näheren Hinsehen ergeben sich jedoch limitierende Faktoren zum Einsatz von NaWaRos, die im Masterkurs „Studio Nachhaltiges Bauen“ im Sommersemester 2020 erforscht und beleuchtet wurden: so stellt sich zum Beispiel auf Grund des steigenden Flächendrucks die Frage, wieviel Fläche notwendig ist, um jeweils 1 m³ eines NaWaRo zu kultivieren? In welchen Mengen stehen die einzelnen nachwachsenden Rohstoffe tatsächlich zur Verfügung, welcher Prozentsatz des Bauvolumens könnte durch sie ersetzt werden? In welchen Anteilen werden die einzelnen Baustoffe aus NaWaRos zurzeit zertifiziert nachhaltig angebaut? Welche Umtriebszeiten haben die einzelnen Rohstoffe? Kann der Anbau in geographischer Nähe zum Verarbeitungs- und Einsatzort erfolgen oder generieren lange Transportwege einen hohen CO2-Ausstoß?

Daneben ergeben sich Begrenzungen, aber auch Potenziale für Innovationen in der Anwendung: inwieweit können die verschiedenen NaWaRos statische und bauphysikalische Ansprüche, z.B. als Tragwerk, als bewittertes Außenbauteil erfüllen? Dazu wurden anhand von gebauten Beispielen sowohl zurzeit gebräuchliche als auch innovative Anwendungsbereiche recherchiert.

Zeitgleich wurde das erarbeitete Wissen im Entwurf angewandt: für die Bestandsentwicklung eines Kulturgebäudes wurden 7 unterschiedliche Studien angefertigt, jeweils mit Fokus auf einem der untersuchten nachwachsenden Rohstoffe und einer Detaillierung als recyclinggerechte und rückbaufähige Konstruktion.

Text: Petra Riegler-Floors

zuletzt bearbeitet am: 24.11.2022

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