Die große Umgestaltung des grünen Gebäudes

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Die Energieeffizienz unserer Häuser und Arbeitsplätze bringt große Vorteile, allerdings nicht, wenn man sie Fenster für Fenster umsetzt. Deshalb sind umfassende Sanierungen und Biomaterialien der Schlüssel zu einem nachhaltigeren Leben.

Von Kaja Šeruga 12.04.2024

Weniger Fleisch essen, weniger fliegen, kein Plastik verwenden: Die notwendigen Veränderungen zur Senkung der globalen Emissionen sind oft schwer zu vermitteln. Eine effektive Strategie ist jedoch eine Win-Win-Situation. Die energetische Sanierung von Gebäuden könnte die Emissionen drastisch reduzieren und gleichzeitig die Gesundheit, den Komfort und die finanzielle Sicherheit der Bewohner verbessern .

„Das ist ein Fall, in dem wir das Beste aus beidem haben können“, sagt Diana Ürge-Vorsatz, Umweltwissenschaftlerin und Klimaexpertin an der Central European University in Wien und stellvertretende Vorsitzende des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen.

Dies ist kein unbedeutendes Problem: Gebäude und Bauten verursachen mindestens 37 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen . Teilweise handelt es sich dabei um betriebsbedingte Emissionen – etwa um die Beleuchtung und die Beheizung oder zunehmend auch Kühlung der Gebäude für die darin lebenden und arbeitenden Menschen sicherzustellen. Da Gebäude jedoch immer energieeffizienter und ihre Energiequellen zunehmend erneuerbarer Natur sind, kann der durch die Materialien und die Bauweise der Gebäude freigesetzte Kohlenstoff – der sogenannte gebundene Kohlenstoff – mehr als die Hälfte ihrer Umweltauswirkungen ausmachen .

Im Jahr 2024 veröffentlichten die Vereinigten Staaten ihre erste umfassende Bundesstrategie, um die Emissionen von Gebäuden bis 2050 um 90 Prozent zu reduzieren , während das Ziel der EU darin besteht, sie bis dahin vollständig zu eliminieren . Dies sei machbar, sagt Ürge-Vorsatz, würde aber einen tiefgreifenden Wandel in unserer Herangehensweise an die gebaute Umwelt erfordern.

Es ist ein schwieriger Balanceakt. Wir müssen unsere bestehenden Gebäude so energieeffizient wie möglich gestalten und gleichzeitig die Emissionen durch Renovierungen oder Neubauten minimieren. Innovationsträchtige Bereiche sind Dämmstoffe, die für energieeffiziente Gebäude unerlässlich sind, aber mehr als ein Viertel des gebundenen Kohlenstoffs eines Gebäudes ausmachen . Biobasierte Dämmstoffe aus erneuerbaren, natürlichen Quellen sind eine der möglichen Lösungen, die Wissenschaftler, darunter auch Ürge-Vorsatz, untersuchen.

Das Knowable Magazine sprach mit Ürge-Vorsatz über nachhaltigere Gebäude und darüber, wie biobasierte Materialien dabei helfen können. Das Gespräch wurde aus Gründen der Länge und Klarheit gekürzt.

Warum konzentrieren Sie sich auf Gebäude und Bauwesen? Welche Bedeutung haben sie im Zusammenhang mit dem Klimawandel?

Als Physiker habe ich mich meine gesamte Karriere lang mit Energieeffizienz beschäftigt. Doch um 2004 leitete ich das Kapitel über Gebäude für den vierten Sachstandsbericht des Weltklimarats, und einer der Hauptautoren behauptete immer wieder, Gebäude könnten ihren Energieverbrauch um 90 Prozent senken. Ich dachte: „Klar, das ist nur Befürwortung, zeigen Sie uns die Literatur.“ Doch als er Beispiele für Passivhäuser nannte – hochgradig energieeffiziente Häuser, die 90 Prozent weniger Energie zum Heizen und Kühlen verbrauchen als herkömmliche Gebäude –, war ich ziemlich schockiert.

Ich habe ein Beispiel für eine solche Sanierung in Ungarn besucht. Dort wurde der Energieverbrauch eines ganz gewöhnlichen Plattenbaus [der großen Mehrfamilienhäuser aus vorgefertigten Betonplatten aus der Sowjetzeit], wie man sie überall in Osteuropa findet, um 85 Prozent gesenkt. Ohne großen Aufwand, und die Sanierungskosten waren wirklich nicht unerschwinglich.

Ich sprach mit einer Bewohnerin, die mir sagte, ihre Lebensqualität habe sich grundlegend verbessert. Ja, es sei schön, niedrigere Energiekosten zu haben. Aber was mich am meisten berührte, war ihre Aussage, dass sie jetzt fünfmal weniger putzen müsse als früher. Die Fachliteratur wird das nie als Erfolg bezeichnen, aber dies ist ein Industriegebiet mit viel Staub, der dank der gefilterten Lüftungsanlage verschwunden ist. Das hat ihr viel Zeit und Mühe gespart.

Auch ihre Allergie war verschwunden. Ich begann mich damit zu befassen, und die Literatur spricht eine klare Sprache. Die energetischen Vorteile umfassender Sanierungen können 80 bis 90 Prozent betragen, aber die Nebeneffekte sind noch beeindruckender – allein die Verbesserung der Luftqualität durch Belüftung und Luftfilterung wirkt sich positiv auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen und die Ausbreitung von Atemwegserkrankungen aus. Viele wollen es nicht glauben, weil es zu schön klingt, um wahr zu sein. Aber es ist wirklich so gut.

Welcher Anteil unserer Treibhausgasemissionen und unseres Energieverbrauchs geht derzeit auf Gebäude zurück?

Gebäude, einschließlich ihrer Errichtung, sind für über ein Drittel der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Noch wichtiger ist jedoch, dass in der Europäischen Union die Hälfte der gesamten Bruttoendenergie [der an Verbraucher abgegebenen Energie] zum Heizen und Kühlen verwendet wird – nicht für den Antrieb von Autos oder die Stromversorgung. Hocheffiziente Gebäude könnten den Großteil dieser Emissionen einsparen. Wir haben also nicht nur enorme Emissionen und einen enormen Energieverbrauch durch Gebäude, sondern auch ein enormes Potenzial, diese zu eliminieren, ohne dass wir es merken – und gleichzeitig deutlich besser leben.

Sowohl die EU als auch die USA haben ehrgeizige Pläne, die Treibhausgasemissionen im Gebäude- und Bausektor drastisch zu reduzieren. Was müsste realistischerweise geschehen, um diese Ziele zu erreichen?

Erstens müssen wir akzeptieren, dass wir in den Industrieländern über genügend Gebäude verfügen. Natürlich gibt es Ausnahmen, aber im Großen und Ganzen wächst die Bevölkerung nicht, und wir verfügen bereits über ausreichend Wohnfläche pro Kopf. Bei jedem Neubau müssen wir begründen, warum ein bestehendes Gebäude nicht umgenutzt und modernisiert werden kann. Wir müssen außerdem Anreize für mehr Wohnfläche schaffen, um den Bau von Drittwohnungen und riesigen Villen zu verhindern.

Zweitens müssen wir die Finanzierung umfassender Sanierungen grundlegend reformieren. Wenn wir uns auf die Gebäudeeigentümer verlassen, werden wir diese ehrgeizigen Klimaziele niemals erreichen. Zwar sind diese Investitionen sehr rentabel, doch dauert es allein aufgrund der Energiekosten in der Regel 20 bis 30 Jahre, bis sie sich amortisieren. Aus gesellschaftlicher Sicht gehört dies jedoch zu den attraktivsten Strategien zur CO2-Reduktion – weil wir so viele Fliegen mit einer Klappe schlagen. Wir verbessern die Energiesicherheit. Wir machen uns unabhängig von russischem Erdgas. Wir tragen zum sozialen Wohlergehen unserer Bürger bei, indem wir ihre Energiekosten senken. Aus staatlicher Sicht ist das eine echte Win-Win-Situation.

Wir brauchen dafür erhebliche öffentliche Mittel, und das Geld ist vorhanden. Derzeit fließen über sieben Prozent des weltweiten BIP in die Subventionierung fossiler Brennstoffe . Wenn wir nur einen Teil davon in die Gebäudesanierung stecken, erreichen wir viele Ziele gleichzeitig.

Was genau meinen Sie mit „tiefgreifender Nachrüstung“?

Es gibt viele verschiedene Definitionen einer umfassenden Sanierung. In unserem Artikel im Annual Review of Environment and Resources verwenden wir den Begriff für Gebäude, die 80 bis 90 Prozent der für Heizung und Kühlung benötigten Energie einsparen. Bei umfassenden Sanierungen wird das Gebäude ganzheitlich betrachtet und seine Effizienz durch die Verbesserung der Gebäudehülle, beispielsweise durch bessere Isolierung und neue Fenster , gesteigert . Besonderes Augenmerk wird auf die Beseitigung von Wärmebrücken und die Gewährleistung der Luftdichtheit gelegt. In Kombination mit einem Lüftungssystem mit Wärmerückgewinnung kann dies im Idealfall zu einem Gebäude führen, das überhaupt keine zusätzliche Heizung oder Kühlung benötigt. Dies hängt jedoch vom Klima und der Nutzung des Gebäudes ab.

Europa und Nordamerika haben die Bedeutung von Energieeinsparungen bei Sanierungen bereits erkannt. Wir gehen jedoch schrittweise vor: Hier ein Fenster austauschen, dort ein wenig Dämmung einbauen. Meine Untersuchungen haben gezeigt, dass das sogar noch schlimmer ist, als gar nichts zu tun, da es die Möglichkeit einer späteren umfassenden Sanierung verhindert, die andere Fenster und Dämmung erfordern würde.

Realistisch gesehen ist es wirtschaftlich nicht sinnvoll, ein Fenster auszutauschen, das Sie gerade erst ausgetauscht haben. Deshalb ist es besser, entweder zu warten, bis eine umfassende Sanierung möglich ist, oder schrittweise vorzugehen, immer mit dem Ziel einer umfassenden Sanierung. Große Emissions- und Energieeinsparungen lassen sich nur erzielen, wenn Sie das Gebäude als System betrachten und ganzheitlich vorgehen.

Ihr Jahresbericht befasst sich mit der Maximierung der Energieeffizienz im Bausektor und hebt die Dämmung als einen Faktor hervor, der die Emissionen und Energiekosten eines Gebäudes erheblich beeinflussen kann. Warum ist Dämmung so wichtig?

Dämmstoffe haben zwar keinen großen CO2-Fußabdruck, aber der Gesamtwert kann aufgrund der hohen Menge an Dämmstoffen hoch ausfallen. Manche Dämmstoffe setzen nicht nur Kohlendioxid, sondern auch weitaus stärkere Treibhausgase frei, wie beispielsweise die HFCKW, die bei der Herstellung bestimmter Polystyrolschäume verwendet werden. Natürlich ist Dämmen immer noch besser als Nichtdämmen. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist jedoch der Kunststoffverbrauch, der von Jahr zu Jahr exponentiell zunimmt, und wir beginnen gerade erst, seine enormen negativen Auswirkungen auf unsere Gesundheit und die Umwelt zu verstehen. Dämmstoffe bestehen zu einem großen Teil aus Kunststoffen und anderen künstlichen Materialien.

Sie sind am europäischen Projekt BIO4EEB beteiligt , das sich mit der Entwicklung biobasierter Dämmstoffe beschäftigt. Was sind biobasierte Dämmstoffe und welche Vorteile bieten sie?

Biobasierte Dämmstoffe werden ganz oder teilweise aus erneuerbaren biologischen Quellen wie Pflanzen hergestellt. Obwohl sie nicht immer zu 100 Prozent erneuerbar sind, zielen sie darauf ab, die Abhängigkeit von nicht erneuerbaren Rohstoffen wie fossilen Brennstoffen bei ihrer Herstellung zu minimieren. Beispielsweise werden biobasierte Polyurethan-Schäume aus Biopolyolen hergestellt, die aus Pflanzenölen gewonnen werden, statt aus fossilen Brennstoffen. Auf diese Weise eliminieren wir die Emissionen, die diese recht energieintensiven Dämmstoffe verursachen.

Darüber hinaus könnten sie zur Bindung und Speicherung von Kohlendioxid beitragen. Biologische Materialien wie Bäume und Pflanzen nehmen beim Wachstum Kohlendioxid auf und geben es beim Verrotten wieder ab. Wenn wir sie so lange wie möglich vor dieser Verrottungsphase bewahren, halten wir dieses Kohlendioxid aus der Atmosphäre fern.

Der dritte Vorteil ist eine geringere Toxizität, beispielsweise hinsichtlich der Auswirkungen mineralbasierter Dämmstoffe wie Glaswolle auf die Atemwege oder der toxischen Wirkung von Mikroplastik aus petrochemischen Materialien.

Gibt es Nachteile bei biobasierten Materialien?

Die Frage ist, ob wir genug haben. Schon heute besteht eine enorme Nachfrage nach Biomasse und ein hoher Druck auf die Landnutzung. Bei forst- und landwirtschaftlichen Rückständen ist es zudem nicht nachhaltig, das gesamte organische Material zu nutzen, da dies den Kohlenstoff- und Humusgehalt des Bodens verringert.

Das sind alles schwierige Fragen. Wie viel nachhaltig verfügbares biobasiertes Material könnte für diesen Zweck genutzt werden? Alle diese nachhaltigeren Lösungen sind kleinteiliger und daher auch etwas teurer.

Können Sie Beispiele für biobasierte Isolatoren nennen, die Sie besonders vielversprechend oder spannend finden?

Wir untersuchen unter anderem Posidonia , ein Seegras, das im Mittelmeer an die Küste gespült wird. Daraus stellen wir verschiedene Dämmstoffe her, zum Beispiel vorgefertigte Dämmplatten. Das finde ich sehr spannend. Aber auch hier müssen wir das Ausmaß berücksichtigen: Wie viel können wir nutzen, ohne es produzieren zu müssen? Und wenn wir es produzieren müssen, wie können wir das sicher tun?

Ich denke auch, dass Hanf und Stroh wichtig sein könnten, da sie traditionell in der Bauindustrie verwendet werden. Ein weiteres Beispiel sind biobasierte Schäume, da die Dämmstoffindustrie viele Schäume verwendet, die traditionell petrochemisch, nicht abbaubar und giftig sind.

Sie und Ihr Team an der Central European University in Wien bewerten diese Materialien mithilfe von Ökobilanzen. Wie funktioniert das?

Bei der Lebenszyklusanalyse berücksichtigen wir sämtliche Umweltauswirkungen – vom Abbau der Materialien bis zu ihrer Entsorgung und alle dazwischenliegenden Schritte. Das ist ein sehr schönes Konzept, aber seine ordnungsgemäße Umsetzung ist schwierig und enorm teuer.

Wir brauchen eine vereinfachte Version, die sich auf die großen Herausforderungen konzentriert. Wir wissen, dass wir besser dran sind, wenn wir Beton, Stahl, Zement und Styropor durch weniger energieintensive Biomaterialien ersetzen. Zwar variieren ihre Auswirkungen stark, aber ich bin mir nicht sicher, ob es sich immer lohnt, die Zeit für detaillierte Analysen zu investieren, da uns weder Zeit noch Geld dafür zur Verfügung stehen. Ich hoffe, dass wir im Rahmen dieses Projekts vereinfachte Methoden entwickeln können, um die großen Probleme zu identifizieren.

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Was wünschen Sie sich für das nächste Jahrzehnt, um die Auswirkungen von Wohnen und Bauen auf die Umwelt zu reduzieren? Und glauben Sie, dass wir das erreichen können?

Erstens müssen wir den enormen Bauhunger eindämmen und der Bauwirtschaft einen gerechten Übergang auf ein niedrigeres Niveau ermöglichen. Zweitens ist es, wie bereits erwähnt, entscheidend, Luxusbauvorhaben deutlich weniger zu fördern.

Schließlich sollten wir umfassende Sanierungen gegenüber schrittweisen Sanierungen stark fördern. Dies erfordert hohe öffentliche Mittel, die vielen Bereichen zugutekommen – der Energiesicherheit, dem sozialen Wohlergehen unserer Familien und Unternehmen, der Gesundheitsversorgung und der Produktivität.

Schaffen wir es oder nicht? Nein, das ist nicht die Frage. Wir müssen es schaffen. Die Zukunft liegt immer in unseren Händen.