Materialien im Zentrum: Planung für eine nachhaltige Zukunft

Wenn man bedenkt, dass unglaubliche 75 % der Infrastruktur, die bis 2050 weltweit erforderlich sein wird, noch nicht gebaut wurden (Guterres, 2018), ist die Einführung nachhaltiger Praktiken in Planung und Bauphase dringlicher denn je. Die Entscheidungen, die wir heute treffen, prägen die Zukunft unserer bebauten Flächen und beeinflussen nicht nur die Funktionalität und Ästhetik der Städte, sondern auch deren Auswirkungen auf die Erde. Wenn wir kohlenstoffarme Materialien wählen und intelligentere Designstrategien verfolgen, können wir die Umweltauswirkungen der Stadtgebiete deutlich verringern und eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung der Klimakrise spielen.

Im Mittelpunkt dieser Bemühungen steht die Materialwahl. Derzeit verursachen Stadtgebiete etwa 75 % der weltweiten CO2-Emissionen (UN Habitat, 2024). Diese Ausstöße gehen nicht nur auf den Energieverbrauch der Gebäude zurück, sondern beruhen vor allem auf den Baustoffen. Sie entstehen bei der Gewinnung von Rohstoffen, bei der Verarbeitung, beim Transport und während des Baus. Etwa 80 % dieser Emissionen von Gebäuden und Infrastruktur stecken in den Baumaterialien (Climate Positive Design, 2023). Daher wirkt sich die Materialwahl in der Entwurfsphase direkt und stark auf den späteren CO2-Fußabdruck eines Gebäudes oder Infrastrukturprojekts aus.

Für den Umgang mit dieser Herausforderung haben sich drei Hauptstrategien herauskristallisiert: intelligentere Planung, fundierte Material- und Produktauswahl sowie branchenübergreifende Zusammenarbeit.

Mit smarter Planung zur CO2-Einsparung

Um neue Projekte intelligenter und im Sinne der Nachhaltigkeit zu entwerfen, müssen traditionelle Ansätze in der Architektur, Landschaftsgestaltung und Stadtplanung sowie im Ingenieurwesen überdacht werden. Dabei geht es nicht darum, sich auf modernste Technologien zu verlassen, sondern vielmehr um die Anwendung bewährter Designprinzipien. In vielen Projekten wird nur bei der Auswahl von Materialien und Produkten nach Möglichkeiten gesucht, den CO2-Fußabdruck zu verringen. Wird aber auch die vorgelagerte Planung berücksichtigt, kann dies eine ebenso starke Wirkung haben.

Intelligentes Design bedeutet, sich auf die Funktionalität zu konzentrieren und Unnötiges wegzulassen. Anstatt beispielsweise eine Struktur übermäßig technisch zu gestalten, können Planer:innen den Materialeinsatz optimieren, indem sie den Entwurf an die speziellen Anforderungen des Projekts anpassen. Dies könnte bedeuten, insgesamt weniger und bessere Materialien zu verwenden, Abfall zu minimieren und natürliche Elemente in das Design zu integrieren. Weniger zu pflastern und mehr zu bepflanzen sind einfache, aber wirksame Strategien, um den CO2-Fußabdruck zu verringern und gleichzeitig den ästhetischen und ökologischen Wert eines Projekts zu steigern.

Eine Material- und Produktauswahl im Sinne der Nachhaltigkeit

Während smartes Entwerfen einen umfassenden Ansatz zur Nachhaltigkeit verfolgt, liegt der Schwerpunkt bei der Material- und Produktauswahl auf den Entscheidungen während der Bauphase. Man entscheidet sich für Optionen, die nicht nur wenig Kohlenstoff enthalten, sondern auch langlebig, wiederverwertbar und über die gesamte Lebensdauer des Projekts leistungsstark sind. Dabei müssen auch Faktoren wie der Standort, die Nutzungsintensität und der Wartungsaufwand berücksichtigt werden.

Während ein Material bei der Installation möglicherweise nur geringe CO2-Emissionen verursacht, können über die gesamte Lebensdauer hinweg weitere Ausstöße anfallen, beispielsweise durch die laufende Wartung oder weil viel ausgetauscht werden muss. Ein Gleichgewicht zwischen Dringlichkeit und Langlebigkeit lässt sich erzielen, wenn wir bei der Materialwahl nicht nur den anfänglichen CO2-Fußabdruck bedenken, sondern auch überlegen, welche Option im Laufe der Zeit die wenigsten Emissionen verursacht.

Beton und Stahl, zwei der am häufigsten verwendeten und langlebigsten Baumaterialien, zählen zu den größten CO2-Verursachern, doch technologische Fortschritte bieten vielversprechende Lösungen. Durch Anpassungen der Betonmischung kann beispielsweise der Anteil kohlenstoffarmer Kompositmaterialien beim Zement (auf Englisch: supplementary cementitious materials, SCM) erhöht werden, ohne Abstriche bei der Leistung zu machen. Auch die Entwicklung von fossilfreiem Stahl sowie die Verwendung von Stahl und Aluminium mit einem immer höheren Recyclinganteil können zu einer nachhaltigeren Bauindustrie beitragen.

Kooperationen und Standardisierung: eine gemeinsame Verantwortung

Keine einzelne Gruppe kann den Übergang zu nachhaltigen Bauwerken allein verantworten, sondern alle Beteiligten in der Design- und Baubranche spielen dabei eine Rolle. Die Planer:innen können zwar kohlenstoffarme Materialien und intelligente Strategien vorschlagen, doch ihre Bemühungen fruchten erst, wenn branchenweit in die gleiche Richtung gedacht wird.

Eine Standardisierung, die die einheitliche Anwendung nachhaltiger Praktiken projekt- und fachübergreifend sicherstellt, macht die Nachhaltigkeitsbestrebungen effizienter. Es gibt bereits Werkzeuge, die die Planer:innen bei der Materialwahl und den Designstrategien unterstützen, etwa den Embodied Carbon in Construction Calculator (EC3), Tally, Carbon Conscience und Pathfinder (PF).

Auch Hersteller und Bauunternehmen leisten einen wichtigen Beitrag, wenn sie im Rahmen von Umweltdeklarationen des Typs III (auf Englisch: Environmental Product Declaration (EPD)) die Umweltauswirkungen ihrer Produkte offenlegen und so für mehr Transparenz sorgen. Die Zusammenarbeit zwischen Planer:innen, Herstellern und Bauunternehmern sowie die Unterstützung durch die Kund:innen machen es möglich, während des gesamten Projektlebenszyklus – vom Entwurf über den Bau bis hin zur Wartung – nachhaltige Entscheidungen zu treffen.

Eine nachhaltige Zukunft aufbauen

Eine umweltbewusste Materialwahl und intelligente Planung sind notwendig, wenn wir die Klimakrise lösen wollen. Da der Großteil unserer zukünftigen Infrastruktur erst noch gebaut werden muss, bietet sich uns die einmalige Chance, die Welt nachhaltiger zu gestalten. Indem wir weniger Baustoffe einsetzen, die richtigen Materialien und Produkte wählen, smarter planen und branchenübergreifend zusammenarbeiten, können wir den CO2-Fußabdruck unserer Bauwerke deutlich verringern. Die heute getroffenen Entscheidungen bestimmen, was wir den kommenden Generationen hinterlassen. Und es liegt in unserer gemeinsamen Verantwortung, dieses Erbe nachhaltig und widerstandsfähig zu gestalten.