Innovative und nachhaltige Baustoffe der Zukunft

Die Suche nach innovativen und vor allem nachhaltigen Baumaterialien beinhaltet natürlich nicht nur den Blick in die Vergangenheit, etwa in Form der Wiederentdeckung von Holz oder Stroh als flexible, umweltfreundliche Baustoffe, sondern auch die Erforschung neuer und innovativer Elemente für die Bauindustrie des 21. Jahrhunderts.

Ob vollkommen neue Bauelemente oder die Weiterentwicklung und Verbesserung etablierter Stoffe – die Zukunft des Bauens ist nicht nur nachhaltiger und umweltschonender, sondern auch effizienter, wirtschaftlicher, langlebiger und idealerweise frei von Risiken.

Holzbeton

Die Mitglieder des Schweizer Forschungsprogramms Ressource Holz haben vor einiger Zeit einen neuen, tragfähigen Baustoff vorgestellt, welchen sie Holzbeton genannt haben. Der Anteil von Sand und Kies in regulärem Beton – beides von der weltweiten Ressourcenknappheit betroffene Elemente – wird im Holzbeton durch sehr feingeschliffenes Holz ersetzt. Statt der kleinen Steine von Kies und Sand wird hier Sägemehl in den Beton untergemischt. Holzbeton kann dabei, je nach Mischungsverhältnis, einen Anteil von mehr als 50 Prozent Holz beinhalten – dadurch ist er gewichtstechnisch wesentlich leichter als gewöhnlicher Beton.

Eine Platte aus Holzbeton wiegt damit im Vergleich nur etwa ein Drittel einer regulären Betonplatte, ist allerdings dabei ebenso robust und vor allem belastbar. Dadurch gibt es ein großes Potenzial für Holzbeton als neuen Verbundwerkstoff beim Bau von Wohnhäusern oder der Konstruktion von Bürogebäuden. Schon frühe Belastungstest haben ergeben, dass Holzbeton eine tragende Funktion in Wand- und Deckenelementen einnehmen kann.

Carbonbeton

Mindestens ebenso viel Potenzial wie Holzbeton hat der innovative Verbundwerkstoff Carbonbeton, manchmal auch Textilbeton genannt. Dieser neue High-Performance-Baustoff verbindet klassischen Beton mit Kunststofffasern. Im Gegensatz zum Baustoff-Klassiker bietet Carbonbeton allerdings diverse Vorteile. So ist es nicht nur wesentlich leichter, sondern auch fester und langlebiger. Außerdem kann Carbon nicht rosten, weswegen es im Vergleich zu Stahlbeton keine zusätzlichen schützenden Betonschichten benötigt. Weniger benötigter Stahlbeton bedeutet dabei auch weniger Verbrauch von Sand sowie eine Reduktion der bei der Produktion anfallenden CO2-Emissionen.

Doch Carbonbeton hat nicht nur das Potenzial, die Abgabe von Kohlenstoffdioxid zu senken, sondern ist auch etwa fünf- bis sechsmal tragfähiger als klassischer Stahlbeton – bei einem Viertel des Gewichts. Außerdem ist Carbonbeton dabei wesentlich langlebiger und widerstandsfähiger. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eigentlich jedes Material, das Kohlenstoff enthält, für die Herstellung von Carbonbeton genutzt werden kann.

Zwar ist Carbonbeton noch um ein Vielfaches teurer als der etablierte Stahlbeton, im Angesicht der Langlebigkeit und der Materialersparnis von etwa drei Vierteln gleicht sich dieser Nachteil immer mehr aus, zumal die Produktion im Laufe der Zeit auch einfacher und wirtschaftlicher wird.

Nanomaterialien

Als Nanomaterialien bezeichnet man besondere und innovative Baustoffe, deren spezielle Eigenschaften durch ihre winzig kleinen Bestandteile auf Nano-Ebene bedingt werden. Nanomaterialien sorgen aufgrund ihrer im Vergleich zur Masse wesentlich größeren Oberfläche für veränderte chemische und physikalische Eigenschaften. Momentan wird noch konkret untersucht, wie Nanomaterialien bekannte Produktionsprozesse verbessern können oder welche vollkommen neuen Herangehensweisen beim nachhaltigen Bau von Gebäuden diese erlauben. So könnten sie etwa anderen Baustoffen beigemischt werden oder als spezielle Nano-Beschichtung eingesetzt werden.

Pilze

Weltweit, unter anderem auch am deutschen Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- & Energietechnik in Oberhausen, wird momentan an Pilzen beziehungsweise Mycelien als Dämm- und Baustoff geforscht. Mycelien stellen den unterirdischen Teil von Pilzen dar, genauer die Gesamtheit aller Hyphen, also der fadenförmigen Zellen eines Pilzes. Ein US-amerikanisches Start-Up-Unternehmen hatte vor einiger Zeit bereits ein schaumartiges Dämmmaterial aus Mycelien vorgestellt. Abhängig von der Produktion und weiteren beigefügten Materialien könnten die „Pilznetze“ auch als nachhaltiges Baumaterial eingesetzt werden, etwa als natürliche Alternative zu Kunststoff oder Styropor.

Die Immobilien- und Bauindustrie, so wird deutlich, ist keineswegs im Stillstand, sondern braucht aufgrund diverser Gründe, etwa der absolut essenziell gewordenen Nachhaltigkeit oder der internationalen Knappheit an wichtigen Bauressourcen, neue und innovative Baustoffe. Diese müssen nicht nur leistungsfähiger als die „Klassiker“ der Industrie sein, sondern auch wesentlich robuster und langlebiger. Um Knappheiten und Ressourcenmangel in Zukunft vermeiden zu können, muss die Produktion der wichtigen Baustoffe effektiver und effizienter werden – nicht nur aus wirtschaftlicher Perspektive, sondern auch aus Sicht des Umweltschutzes. Hierfür tragen nicht nur innovativen Baumethoden wie Häuser aus 3D-Druckern bei, sondern auch die genannten neuartigen Baustoffe.