Nachhaltigkeit

Nachhaltigkeitsbewertung

Angesichts der zunehmenden Bedeutung von umweltbewusstem Handeln und generationenübergreifender Verantwortung hat sich auch das Themenfeld des nachhaltigen Bauens in den letzten Jahren weiterentwickelt. Dabei liegt der Fokus nicht auf den Baustoffen alleine. Der derzeitige Status erlaubt eine sehr umfassende, über die Baustoffebene hinausgehende Einschätzung der Qualität des Bauens. Diese ganzheitliche Herangehensweise hilft, eine zeit- und raumübergreifende Beurteilung unseres baulichen Handelns zu erwirken. Erfasst werden alle Auswirkungen, die mit der Erstellung, Nutzung und dem Rückbau von Gebäuden zusammenhängen, also der gesamte Gebäudelebenszyklus. Wie die Übersicht möglicher Bewertungskriterien für Wohngebäude in der Tabelle unten zeigt, zählen dazu nicht nur Aufwendungen, die mit der Herstellung der Baustoffe und Bauteile für ein Gebäude zusammenhängen, sondern auch technische, funktionale, soziale und prozeßabhängige Eigenschaften und daneben wirtschaftliche Faktoren wie Wertstabilität und Lebenszykluskosten, die widerum mit der Dauerhaftigkeit der Baustoffe eng verknüpft sind.

Die Methoden der Bewertung von Gebäuden hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit sind normativ geregelt. Allgemeine Prinzipien des Nachhaltigen Bauens sind international in der Norm ISO 15392 zusammengefasst. In Deutschland stehen für die Gebäudebewertung vor allem die Normenreihe DIN EN 15643 und DIN EN 15978 zur Verfügung. International läßt sich die Nachhaltigkeitzertifizierung von Gebäuden bis in das Jahr 1990 zurückverfolgen, wo zum ersten Mal in Großbritannien mit dem System breeam eine Bewertung stattfand. In Deutschland wurden 2009 erste Bürogebäude durch die DGNB (Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen) und das BNB (Bewertungssystem für Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude) mit dem Gütesiegel für Nachhaltiges Bauen zertifiziert. Für Wohngebäude existieren national derzeit drei Systeme: DGNB, Zertifizierung Bau GmbH und NahWoh (Verein zur Förderung der Nachhaltigkeit im Wohnungsbau), die allerdings in der Praxis derzeit kaum angewandt werden. → www.nachhaltigesbauen.de

Umwelt-Produktdeklarationen

Ein wichtiges, neutrales Instrument zur ökologischen Bewertung von Gebäuden sind Umwelt-Produktdeklarationen (EPD - Environmental Product Declaration), die von Produktherstellern auf freiwilliger Basis unter wissenschaftlicher Begleitung erstellt werden können. Sie sind international abgestimmt und basieren auf ISO-Normen. DIN EN 15804 beschreibt Grundregeln für die Produktkategorie Bauprodukte im Rahmen von Umwelt-Produktdeklarationen. In Deutschland erfolgt die unabhängige Deklarierung und Veröffentlichung durch das Institut Bauen und Umwelt e. V. (IBU):
www.bau-umwelt.de sowie www.ibu-epd.de

EPD sind in der Regel folgendermaßen gegliedert:

  • Beschreibung des Baustoff-Lebenszyklus:
    • Charakterisierung des Bauproduktes
    • Eingesetzte Stoffe und Vorprodukte
    • Beschreibung des Herstellprozesses
    • Verarbeitung
    • Hinweise zur Nutzungsphase
    • Nachnutzungsoptionen
  • Ökobilanz
    • Dokumentation von Randbedingungen und Datengrundlage
    • Ergebnisse der Ökobilanz (Indikatoren)
  • Nachweise und Prüfungen

 

 

Kriterien zur Bewertung der Nachhaltigkeit von Wohngebäuden (Beispiele für Mehrfamilienhäuser)

Kriterien zur Bewertung der Nachhaltigkeit von Wohngebäuden (Beispiele für Mehrfamilienhäuser)

Technische Bewertung

Bei der neuesten Generation von Wärmedämmziegeln ist es gelungen, neben gutem Wärmeschutz auch die technischen Werte für Druckfestigkeit, Schall- und Brandschutz deutlich zu verbessern – eine wichtige Voraussetzung für den Einsatz im Geschosswohnungbau. Bei diesem Gebäudetypus haben sich im monolithischem Mauerwerksbau Außenwanddicken von 36,5 bis 42,5 cm etabliert, die mit U-Werten von 0,18 bis 0,25 W/(m²K) den Energiestandard des förderungsfähigen KfW-Effizienzhaus-55 oder -40 erreichen. Im Einfamilienhausbau lassen sich bereits mit Wanddicken von 42,5 cm bei Wärmeleitfähigkeiten von 0,07 W/mK monolithische Außenwände im Passivhausstandard herstellen. Zudem weisen moderne Mauerziegel wegen der vergleichsweise hohen Rohdichte von 550 bis 900 kg/m³) eine günstige Speichermasse auf und wirken daher temperaturausgleichend.

Im modernen Geschosswohnungsbau werden häufig die Anforderungen an den erhöhten Schallschutz als Zielgröße vereinbart. In Ziegelbauweise wird das dazu erforderliche bewertete Luftschalldämmaß R'w ≥ 55 dB regelmäßig mit 24 cm dicken Wohnungstrennwänden aus Planfüllziegeln oder Schalungsziegeln erreicht, die nach dem geschoßhohen Aufmauern mit Beton vergossen. Dabei werden die Wohnungstrennwände konstruktiv in die flankierenden Außenwände aus Wärmedämmziegeln eingebunden, die ein Direktschalldämm-Maß von Rw,Bau,ref ≥ 48 dB aufweisen müssen.

Auch im Brandschutz erfüllt Ziegelmauerwerk hohe bauordnungsrechtliche Anforderungen. Der in einem Brennprozess hergestellte Ziegel wird normativ als nichtbrennbarer Baustoff klassifiziert und weist hohe Feuerwiderstandsdauern auf. Er trägt nicht zur Brandlast bei und entwickelt keine Rauchgase.

KfW-Effizienzhaus-55, monolithisch, 107 WE, München 2017
KfW-Effizienzhaus-55, monolithisch, 107 WE, München 2017

Die hohe Tragfähigkeit moderner Wärmedämmziegel lässt bei mauerwerksgerechter Planung auch mehrgeschossige Gebäude zu. Die für den Tragwiderstand nRd erforderlichen Werte der charakteristischen Mauerwerksdruckfestigkeit liegen bei modernen Wärmedämmziegeln für den Geschosswohnungbau bei fk = 3,0 bis 5,3 N/mm².

Ein großer Vorteil des Baustoffs Ziegel ist seine leichte Handhabung in Planung und Ausführung, denn seine Konstruktionsregeln sind seit vielen Generationen bewährt. Gleichzeitig erleichtern aufeinander abgestimmte Produktsysteme und moderne Werkzeuge die Qualität in der Ausführung. Auch die Bemessungsregeln für den Tragwerksnachweis sind sehr einfach.

Leistungsfähigkeit moderner Wärmedämmziegel

Leistungsfähigkeit moderner Wärmedämmziegel

Ökologische Bewertung

Moderne Produktionsverfahren, neueste Anlagentechnik und verantwortungsbewusstes Umwelt- und Energiemanagement haben zur Reduzierung von Primärenergieverbräuchen und Schadstoffemissionen in der Ziegelherstellung geführt.

Der Rohstoffabbau erfolgt unter ökologischen Gesichtspunkten mit kurzen Transportwegen oder auf Förderbändern. Nach dem Abbau werden Lehmgruben rekultiviert.

Auch im Herstellprozess wird Primärenergie durch folgende Maßnahmen eingespart:

  • Nutzung der Abwärme aus dem Brennofen zur Trocknung der Ziegel,
  • Optimierung der Wärmedämmung aller wärmeführenden Anlagen,
  • Wärmerückgewinnung mittels Wärmetauscher,
  • Reduktion des Wassergehaltes der Tone und des Produktgewichtes,
  • Nutzung regenerativer Energie,
  • Verwendung von Recyclingmaterial wie Sägemehl, Papierfasern, Sägemehl oder Polystyrol für die Porosierung von Wärmedämmziegeln.

Hochwirksame Rauchgasreinigungsanlagen tragen zur Luftreinhaltung bei.

Durch ihre hohe Wärmedämmwirkung sind moderne Mauerziegel bestens für die Erstellung von Niedrigstenergiehäusern geeignet und bewirken damit während einer äußerst langen Nutzungsdauer eine aktive Reduzierung des Heizwärmebedarfs.

Fassade aus Recyclingziegeln, Kunstmuseum Ravensburg, 2013
Fassade aus Recyclingziegeln, Kunstmuseum Ravensburg, 2013

Alle derzeitig definierten Energiestandards sind mit modernen Mauerziegeln realisierbar. Weil keine zusätzliche Wärmedämmung aufgebracht werden muss, wird die Lebensdauer der Fassade deutlich erhöht, biozider Anstrich obsolet und künftiger Sondermüll reduziert.

Ziegel tragen zu einem gesunden Raumklima bei, da sie weder Schadstoffe enthalten noch emittieren. Aufgrund der äußerst hohen Lebensdauer (Bild unten links), bei der kaum Wartung erforderlich ist, zeigen sich Ziegelbauten als besonders wertstabil.

Wie die aktuelle Studie "Nachhaltigkeit von Mauerwerk im Geschosswohnungsbau" [2] belegt, führt die ökobilanzielle Analyse über einen Zeitraum von 50 bis 80 Jahren im baustoffübergreifenden Vergleich zwischen monolithischer Ziegelbauweise, Stahlbeton und Holzrahmenbauweise zu sehr ähnlichen Ergebnissen.

Lebenserwartung von Baustoffen im Vergleich

Lebenserwartung von Baustoffen im Vergleich

Ökobilanz von Wandbaustoffen im Vergleich

Ökobilanz von Wandbaustoffen im Vergleich

Recycling und Verwertung [2]

Wiederverwendung
Altziegel sind heute bereits ein gefragter Wertstoff. Für eine echte Wiederverwendung sind Mauerziegel, Pflasterklinker und Dachziegel geeignet, ebenso Deckungen aus Tondachziegeln. Allerdings ist die Restlebensdauer von der bisherigen Nutzung, den klimatischen Verhältnissen und der fachgerechten Ab- und Wiedereindeckung abhängig. Zur Umwandlung von Altziegel in andere Produkte ist ein möglichst sortenreiner Abbruch oder Rückbau Voraussetzung, sowie die Aufbereitung in einer Baustoff-Recyclinganlage. Mit Novelle der Gewerbeabfallverordnung hat der Gesetzgeber die Erfordernis von sortenreiner Erfassung keramischer Abbruchabfälle weiter konkretisiert. Neue Entwicklungen der Trenn- und Sortiertechnik lassen die Prognose zu, dass Ziegel zukünftig fast vollständig in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden kann. Derzeit finden recyclete Ziegel oder Ziegelabfälle in diversen Bereichen Anwendung:

Rohstoffersatz
Produktionsabfall aus der Ziegelherstellung, sogenannter Brennbruch, kann aufgemahlen und der Rohstoffmischung als Magerungsmittel zugegeben werden. Je nach Art des Tonvorkommens und der Produktion können so bis zu 30 Masse-% des Rohstoffbedarfs ohne Qualitätsverlust substituiert werden.

Recyclingbaustoff im Straßenbau
Der mengenmäßig größte Anteil der Abbruchabfälle wird als Recycling-Baustoff für die Herstellung von Gesteinskörnungen für ungebundene Oberbauschichten im Straßenbau verwendet.

Vegetationssubstrate
Mit Novellierung der Düngemittelverordnung (DüMV) ab 2013 sind Altziegel aus dem Bauabbruch wieder als Ausgangsstoff für Kultursubstrate verwendbar. Voraussetzung ist, dass die Vegetationssubstrate aus Ziegelsand, -splitt oder -bruch, aus sortenrein erfassten, aufbereiteten Tonziegeln, ohne losen oder anhaftenden Mörtel oder Beton, hergestellt werden. Dabei sind inerte Engoben oder Glasuren aus vegetationstechnischer und umwelthygienischer Sicht unproblematisch. Ziegelsubstrate werden für Dachbegrünungen mit mehrschichtigem Aufbau, als Substrat für Bepflanzungen und Straßenbegleitgrün verwendet.

Wegen der hohen Wasserkapazität erweisen sich Substrate aus Ziegelbruch bei ausreichender Luftkapazität als günstig für eine ausgeglichene Wasserversorgung – somit ideal für eine nachhaltige Vegetationsentwicklung. Auch liefern sie die für Vegetationstragschichten notwendige hohe Trittfestigkeit und Strukturstabilität.

Rezyklierte Gesteinskörnung für R-Beton
Großes Potential steckt in der erweiterten Anwendung rezyklierter Gesteinskörnung für die Herstellung von ressourcenschonendem Beton, den sogenannten R-Beton. Nach der Richtlinie des DAfStb sind unterschiedliche Zumischungen für Gesteinskörnungsmischungen für die Herstellung von Transportbeton ohne Abstriche an den technischen Eigenschaften möglich. Die Anwendung von R-Beton in der Schweiz zeigt, dass man 90 % des für den Hausbau verwendeten Betons mit R-Beton substituieren und damit den Verbrauch natürlicher Gesteinskörnungen schonen kann. Als Hindernis wird häufig auf die schwankenden Eigenschaften des Zuschlages insbesondere aufgrund der unterschiedlichen Wasseraufnahme des Ziegels verwiesen. Diese technischen Aspekte sind durch Wasserlagerung der ziegelreichen Zuschläge oder Schließung des Porengefüges mit Zementleim lösbar. Jedoch ist die Nachfrage nach R-Beton derzeit noch gering.

Tennis- und Sportplatzbau
Auch für die Herstellung von Tennismehlen/-sanden wird vorwiegend Brennbruch aus hartgebranntem Dachziegel, Vormauerziegel und Klinker verwendet.

Ausblick
Die Trennung von Dämmstofffüllung und Keramik, die moderne Dämmziegel erfordern, ist technisch gelöst. Dämmstoffstecklinge oder thermisch verfestigte Dämmgranulate können, weil sie nicht fest mit der Keramik verbunden sind, nach grobem Aufschluss mit nachgeschalteter Windsichtung getrennt werden. Erheblich anspruchsvoller ist die Abtrennung mineralischer Fremdanhaftungen aus Putz und Mörtel. Aber auch hier zeichnen sich Fortschritte bei den RC-Aufbereitungsverfahren, insbesondere in der Trenn- und Sortiertechnik ab. Mit Farberkennung und Nahinfrarottechnik können heute schon im großbetrieblichen Einsatz nahezu sortenreine Fraktionen erzeugt werden.

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