Verwendung von biobasierten und erneuerbaren Materialien
Allgemeine Beschreibung
Naturmaterialien werden in bio- und geobasierte Materialien unterteilt. Zentrale Vorteile der Verwendung biobasierter Materialien im Bauwesen (z. B. Holz, Bambus, Stroh, Hanf) sind ihre langfristige Speicherung von biogenem Kohlenstoff und ihr erneuerbarer Charakter. In Kombination mit einfachen und reversiblen Bausystemen haben sie ein hohes Recycling- und Wiederverwendungspotenzial nach dem ersten Lebensende eines Gebäudes. Auch geobasierte Materialien (z. B. Steine, Böden) sind von Vorteil, wenn sie so hergestellt werden, dass eine Wiederverwendung oder ein Recycling möglich ist. So haben z. B. dimensionierte Natursteine einen sehr langen Lebenszyklus mit einem hohen Maß an Integrität, während Lehmziegel biologisch abbaubar sind.
Beispiele
TECLA
Massa Lombarda, Italy
62% of the material used in the project is derived from renewable bio-based sources. Rice husk, the outer shell of rice, is utilised as insulation material for both the building's envelope and floor. Typically, rice husks are discarded as waste, but in this project, they have been repurposed into a building material, thereby reducing the CO2 footprint associated with rice husks. Normally, rice husks are either burned in fields or left to decompose, contributing to environmental emissions.
THE EDGE SÜDKREUZ
Berlin, Deutschland
Die Struktur des Gebäudes besteht hauptsächlich aus Holz, mit Ausnahme der Kerne, die aus Beton gemacht werden mussten, um den Bauvorschriften zu entsprechen. Alle Kräfte, sowohl horizontal als auch vertikal, werden von großen Holzbalken getragen. Ein wichtiger Aspekt beim Bau eines nachhaltigen Gebäudes aus Holz besteht darin, sicherzustellen, dass das Holz aus zertifiziertem Anbau stammt.
Résilience
Stains, France
Die Struktur des Gebäudes besteht aus Holz, das aus französischen Wäldern stammt. Die Fassade besteht aus vorgefertigten Verbundwänden, den so genannten Ekoblöcken, die aus mit gepresstem Stroh gefüllten und beidseitig mit roher Erde beschichteten Holzkästen bestehen. Das Dach ist mit Holzwolle gedämmt. Im Rahmen eines nachhaltigen Ansatzes wird der Erdaushub der Baustelle für das Projekt wiederverwendet. Sie wird mit recycelter Zellulose aus auf der Baustelle gefundenen Kartons vermischt und als Putz auf die Wände aufgetragen. Außerdem wird diese Erde mit zerkleinertem, wiederverwendetem Beton als Alternative zu Sand kombiniert, um den Lehm zu stabilisieren und die Stampflehmwand der Cafeteria zu errichten.
Mjøstårnet
Brumunddal, Norway
Der Großteil des Hochhauses besteht aus Holz. Verleimtes Brettschichtholz (GLT) wird für die Säulen, Träger und Diagonalen des primären Tragwerks verwendet. Treppenhäuser und Aufzugsschächte bestehen aus Kreuzlagenholz (CLT) und vorgefertigte Fassadenelemente mit Holzverkleidung bilden die äußere Hülle des Gebäudes. Erst ab der 12. Etage sorgen Betonplatten für zusätzliches Gewicht und verbesserte Dynamik. In Massen produzierte Holzprodukte (GLT, CLT, LVL) bestehen aus Holzschichten, die unter verschiedenen Winkeln und Dicken miteinander verleimt sind. Abhängig von der Lebensdauer des Holzes kann es CO2-neutral oder sogar -negativ sein, während der Einsatz von Klebstoffen ein ungelöstes Problem darstellt.
Pavilion CIRCL
Amsterdam, Netherlands
Die geborgenen Materialien des Projekts konnten ohne weitere Bearbeitung direkt wiederverwendet werden, was Kosten, Aufwand und Energie sparte. Wenn es keine Möglichkeit der Wiederverwendung gab, wurden die Materialien gesammelt und je nach Bedarf verarbeitet, um ein brauchbares Baumaterial herzustellen. So konnte das Team auf wiederverwendete Feuerwehrschlauchrollen, Kabelkanäle und Pflastersteine zurückgreifen. Der im Erdgeschoss und im ersten Stock verlegte Hartholzboden stammt aus einem ehemaligen Kloster, die Fensterrahmen aus abgerissenen Häusern und einige aus einem aufgelösten Büro, die Dachterrasse stammt teilweise aus einer Villa und aus einer Müllsammelstelle, die Bar aus einem niederländischen Fußballverein und die Metallrahmen der Bänke im Innenhof aus Fahrrädern, die in Amsterdam aus den Grachten gefischt wurden. 16.000 Jeans wurden von den Büroangestellten gespendet, ebenso wie 2.500 kg ehemalige Firmenkleidung, ein Beispiel dafür, wie sehr die Bank in den Bau investiert hat. Die Textilien wurden zu Fasern recycelt und als Isolierung und akustische Wandplatten verwendet.
Bombasei Areal
Nanikon, Switzerland
Das kostengünstige Stroh ist aufgrund seiner geringen Wärmeleitfähigkeit ein idealer Dämmstoff. Außerdem trägt es zu einem guten Raumklima bei. Im Vergleich zu herkömmlichen Baustoffen, die zum Teil in sehr aufwändigen Verfahren hergestellt werden, enthalten Strohballen viel weniger graue Energie. "Stroh fällt beim Getreideanbau ohnehin an", erklärt Architekt Paul Schmidt. "Indem wir es als Baumaterial verwenden, setzen wir ein landwirtschaftliches Nebenprodukt ein". Die Strohwände werden von außen durch einen Kalkputz vor eindringender Feuchtigkeit geschützt und dadurch auch feuerfest gemacht.
CRCLR
Berlin, Deutschland
Das Ziel der Initiative war die bewusste Verwendung nachhaltiger und kompostierbarer Baumaterialien, um eine Rückführung der Ressourcen in den natürlichen Kreislauf zu ermöglichen. Beispielsweise besteht die Innendämmung der Südfassade aus recycelbaren oder kompostierbaren Materialien wie Holzpaneelen, Lehmputz und Holzfaserdämmplatten. Im Fensterbereich wurden Hanf und Lehm als Innendämmung verwendet, um Fugen im alten Mauerwerk abzudichten.
Die Aufstockung wurde als Holzskelettbau geplant, um wandelbare Räume zu schaffen. Eine besondere Herausforderung war der Brandschutz im Holzbau. Trotz der Brandschutzanforderungen R90 und REI90 wurde bewusst auf eine Kapselung der tragenden Holzbauteile verzichtet, aber eine entsprechende Feuerfestigkeit wurde nachgewiesen. Holzverbinder wurden verwendet, um Konstruktionshöhe und Verbindungsmittel einzusparen.
Die Nutzung einer Strohballenkonstruktion für eine passivhaustaugliche Außenwand war eine weitere Lernerfahrung. Hierbei gab es Herausforderungen, da keine Firma gefunden wurde, die einen Auftrag dieser Größenordnung ausführen konnte oder wollte. Stattdessen wurden geeignete Handwerker*innen gefunden und von erfahrenen Mitgliedern des FASBA (Fachverband Strohballenbau Deutschland e. V.) geschult. Die Außenwände wurden in bis zu 4 m langen Elementen vorgefertigt und mit einem Kalkgrundputz versehen. Die Verwendung eines von einem Lehmputzhersteller neu entwickelten Füllstoff für die luftdichten Anschlüsse erwies sich als vielversprechend, ist jedoch noch nicht zertifiziert. Die Strohballenkonstruktion bleibt frei zugänglich, um Leckagen leicht beheben zu können.
OBK 27
Paris, France
Die Architekten wählten bewusst Rohmaterialien mit minimaler Verarbeitung und von Natur aus niedrigem CO2eq-Wert. Dadurch wurde der gesamte Prozess von der Gewinnung und Produktion über den Transport bis hin zur Konstruktion CO2-negativ. Das primäre Baumaterial, Brétignac-Sandstein, erfordert nur geringen Energieaufwand für den Abbau und die Bearbeitung. Seine Emissionen stammen hauptsächlich aus dem Einsatz fossiler Brennstoffe beim Transport. Naturstein besitzt isotrope Eigenschaften, außergewöhnliche Haltbarkeit und eine sehr geringe Alterungsrate. Er kann in seinem natürlichen Zustand ohne chemische Reaktionen oder Veränderungen verwendet werden. Die Hauptmineralien, aus denen Naturstein besteht, wie Quarz, Feldspat und Plagioklas, bleiben unverändert. Die massiven Natursteinblöcke haben die bemerkenswerte Fähigkeit, immer wieder wiederverwendet zu werden. Ihre Haltbarkeit, isotropen Eigenschaften, monolithischen und homogenen Qualitäten sowie ihre geringe Alterungsrate machen sie besonders geeignet für Wiederverwendung. Laut Gilles Perraudin gilt: "Wenn man ein Gebäude aus Stein baut, hat man einen neuen Steinbruch, weil man diesen Stein wiederverwenden kann. Stein kann so wiederverwendet werden, wie er ist, es ist keine Recycling-Maßnahme erforderlich." Als Verbindung zwischen den Steinen wurde ein Flachbettfugenmörtel verwendet, ein zementbasierter Mörtel, der hohen Druckbelastungen standhält. Da die Verbindung zwischen den Steinen in Steinstrukturen typischerweise der schwächste Teil ist, wurde der lasttragende Mörtel von außen mit einem kalkbasierten Mörtel geschützt, der leichter zu pflegen ist.