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Beton vs. Holz - welches Material wird den Markt dominieren?

Das kommende Jahrzehnt wird eine Zeit großer Veränderungen sein - die Notwendigkeit, Emissionen zu reduzieren und nicht erneuerbare Rohstoffe zu verbrauchen, bedeutet, dass die Länder sich von kohlenstoffintensiven Rohstoffen abwenden werden. Eine davon ist Beton, der derzeit die Hauptstütze des Bausektors ist, aber es zeichnet sich eine Alternative aus Holz ab.

Wie man in einer kohlenstofffreien Welt baut

Der Klimawandel beschleunigt sich. Um die weitere Erwärmung der Erde zu stoppen und künftige Schäden zu begrenzen, muss die Wirtschaft ihre Emissionen senken - der Bausektor ist für 39% dieser Emissionen verantwortlich[1]und steht daher im kommenden Jahrzehnt vor großen und weitreichenden Veränderungen.

Um die Treibhausgasemissionen auszugleichen, müssen Bauunternehmen in der ganzen Welt nicht nur die Art der Energiebeschaffung ändern und auf erneuerbare Energien setzen, sondern auch die von ihnen verwendeten Bautechnologien überprüfen. Die heute häufig verwendeten Materialien wie Beton und Stahl verursachen einen großen Kohlenstoff-Fußabdruck, so dass ihre Verwendung in naher Zukunft vom Gesetzgeber stark behindert werden wird.

Beton - die Grundlage der Zivilisation

Beton ist zweifelsohne eine der wichtigsten Erfindungen der Menschheit und hat vielen Gesellschaften eine große Entwicklung ermöglicht. Obwohl es seit der Antike in verschiedenen Varianten bekannt ist, wurde es erst im 20. Jahrhundert richtig populär und zu einem grundlegenden Baumaterial. Ohne es und die aus ihm hergestellten Fertigprodukte würden die Wohnungsbauprogramme vieler Länder ganz anders aussehen.

Es gibt viele Vorteile, die für Beton sprechen. Es ist langlebig, leicht zu verarbeiten und bietet eine hohe Wärmedämmung. Außerdem ist es widerstandsfähig gegen Feuer, Frost und biologische Verunreinigungen. Es kann nicht nur für strukturelle Elemente, sondern auch für die Inneneinrichtung verwendet werden, und seine raue Ästhetik wird von Liebhabern des Brutalismus und Minimalismus geschätzt.

Beton ist jedoch kein perfektes Material - seine Herstellung ist mit starken Umweltbelastungen verbunden. Die Herstellung von Zement, einem wesentlichen Bestandteil von Beton, ist für 5% der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich[2]die zudem im Laufe von drei Jahrzehnten gestiegen sind - 1990 stieß die chinesische Zementindustrie 84,5 Millionen Tonnen Kohlendioxid aus, 2019 waren es bereits 826,9 Millionen Tonnen[3]

Die Herstellung von Beton erfordert auch einen hohen Verbrauch an Rohstoffen, hauptsächlich Sand und Wasser. Für die Herstellung eines Kilogramms Portlandzement werden zwischen 2 und 2,6 Liter Wasser verbraucht[4]. Darüber hinaus werden bei der Herstellung von Zement und Beton weltweit jährlich 50 Milliarden Tonnen Sand verbrauchtso dass bereits jetzt eine zukünftige Verknappung dieses Materials droht[5].

Angesichts der Notwendigkeit der Reduzierung von Emissionen wird der Bausektor vom Beton abrücken oder neue, kohlenstoffarme Formen entwickeln müssen. Obwohl die energetische und materielle Transformation der Wirtschaft eine schwierige Aufgabe sein wird, können einige seit Jahrhunderten bekannte Rohstoffe von ihr profitieren. Dazu gehören Holz und Holzwerkstoffe.

Holz - der alte neue Werkstoff

Holz wird seit den Anfängen der Menschheit verwendet, aber in den letzten Jahren hat es an Beliebtheit gewonnen. Dafür gibt es viele Gründe: Langlebigkeit, einfache Verarbeitung, Artenvielfalt und nicht zuletzt die Erneuerbarkeit, die in einer Welt der schwindenden Ressourcen einen wichtigen Vorteil darstellt. Holz hat einen weiteren Vorteil, den andere Baumaterialien nicht haben: Es bindet CO2 und reduziert dessen Emissionen. DieVerwendung von einer Tonne Holz anstelle von einer Tonne Zement reduziert die Kohlendioxidemissionen um 2,1 Tonnen[6], außerdem ist es in den daraus hergestellten Elementen gebunden - Holzgebäuden können CO2 binden[7].

Die verschiedenen Baumarten liefern unterschiedliche Holzarten, die im Bauwesen weit verbreitet sind. Sie ermöglichen auch die Herstellung spezieller Materialien wie LVL-Holz, KVH oder I-Träger. Holzbaustoffe stehen dem Beton in der Qualität nicht nach, sondern übertreffen ihn in mancher Hinsicht bei weitem.

Die landläufige Meinung, Holz sei ein gefährliches und vergängliches Material, ist falsch. Bei einem Brand verhält sich Holz stabiler als Stahl, das ein gängiges Element in Betonkonstruktionen ist. Hohe Temperaturen führen zu einer Verringerung des Elastizitätsmoduls, was zu einer Biegung führt und damit die gesamte Struktur beeinträchtigt. Im Falle von Holz macht die Verwendung von vierseitigem Hobeln und Fasen die daraus hergestellte Struktur während eines Brandes stabil  - sagt Roman Jakubowski, Verkaufsdirektor von Unihouse S.A.

Holzwerkstoffe haben ein geringeres Gewicht als Beton, was das Gewicht des gesamten Gebäudes deutlich reduziert. Außerdem sind sie kostengünstiger und schneller zu errichten - ein herkömmliches Gebäude benötigt etwa achtzehn Monate, ein Holzrahmenbau dagegen nur sechs Monate!

Die Notwendigkeit, die Treibhausgasemissionen und den Verbrauch von Rohstoffen und Energie zu reduzieren, veranlasst immer mehr Länder, in Holztechnologien zu investieren. Ein Beispiel dafür ist die Tätigkeit von Polskie Domy Drewniane, die in Zusammenarbeit mit Unihouse eine Wohnsiedlung aus Holzhäusern in Choroszcz gebaut hat und diese Art des Bauens in Polen fördert. Auch das schwedische Wohnungsbauprogramm KOMBOHUS basiert weitgehend auf Holzbaustoffen.

Obwohl Beton immer noch der führende Baustoff ist, neigen sich seine Tage langsam dem Ende zu. In der neuen grünen und erneuerbaren Welt wird sein Verbrauch auf ein Minimum reduziert und sein Platz, zumindest im Wohnbereich, wird von Gebäuden eingenommen, die u. a. auf Holzrahmenmodulen basieren. Moderne Holzbaustoffe ermöglichen es, Gebäude zu errichten, die denen aus Beton in nichts nachstehen.  

 

[1] https://www.iea.org/reports/global-status-report-for-buildings-and-construction-2019

[2] https://www.researchgate.net/publication/228756550_Carbon_Dioxide_Emission_from_the_Global_Cement_Industry

[3] https://www.statista.com/statistics/1091672/carbon-dioxide-emissions-global-cement-manufacturing/

[4] https://essay.utwente.nl/69751/1/MA%20thesis%20Bosman,%20R..pdf

[5] https://www.sciencemag.org/news/2019/05/world-needs-get-serious-about-managing-sand-says-un-report

[6] https://efi.int/forestquestions/q9

[7] https://www.pik-potsdam.de/en/news/latest-news/buildings-can-become-a-global-co2-sink-if-made-out-of-wood-instead-of-cement-and-steel

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