Green Construction 101: Alles, was Sie wissen müssen

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Beim grünen Bauen geht es darum, Bauwerke effizient und nachhaltig zu bauen. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen, von der Verwendung nachhaltigerer Baumaterialien oder der Verwendung recycelter Materialien bis hin zur Herstellung von Gebäuden, die den Energie- und Wasserverbrauch minimieren. Die Idee besteht darin, den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit des Gebäudes während seines gesamten Lebenszyklus zu legen, von der ersten Entwurfs- und Planungsphase über den Bauprozess und die Nutzung des Gebäudes bis hin zum endgültigen Abriss des Gebäudes.

Neben dem Schutz der Umwelt sollten bei umweltfreundlichen Baupraktiken auch die Gesundheit und das Wohlbefinden derjenigen im Vordergrund stehen, die das Gebäude in den kommenden Jahren bewohnen werden, ganz gleich, ob es sich um einen kleinen Wohnraum oder ein großes Gewerbegebäude handelt.

Bauprojekte und die bebaute Umwelt insgesamt tragen wesentlich zu den Treibhausgasemissionen bei. Laut Architecture 2030 trägt der laufende Bau etwa 13 % zu den gesamten jährlichen Kohlendioxidemissionen bei, während der Betrieb bestehender Gebäude 27 % der jährlichen Kohlenstoffemissionen weltweit ausmacht. Während die Emissionen während der Lockdowns der COVID-19-Pandemie zurückgingen, stiegen die Emissionen schnell wieder an und erreichten Rekordhöhen.

Für den Bau und Betrieb von Gebäuden wird viel Energie benötigt. Ein Bericht des Umweltprogramms der Vereinten Nationen aus dem Jahr 2022 ergab, dass der Gebäude- und Bausektor 34 % des gesamten Energiebedarfs ausmacht. Auch wenn die Investitionen zur Steigerung der Energieeffizienz von Gebäuden im Jahr 2021 um 16 % zunahmen, wurden die Vorteile durch eine Vergrößerung der Gebäude zunichte gemacht.

Darüber hinaus verbrauchen Gebäude eine große Menge an Ressourcen wie Rohstoffen und Wasser. Baustoffe wie Stahl und Beton machen etwa 9 % der gesamten energiebedingten Emissionen aus, und der Rohstoffverbrauch für den Bau wird sich voraussichtlich bis 2060 verdoppeln. Für nur einen Quadratmeter Wand können durchschnittlich 350 Liter Wasser benötigt werden bauen.

Ungefähr zwei Drittel aller heute bestehenden Gebäude werden im Jahr 2040 noch existieren, und ohne Nachrüstungen oder Renovierungen, um sie nachhaltiger zu machen, werden sie weiterhin große Mengen an Emissionen verursachen und könnten die Menschheit sogar daran hindern, die Erwärmung auf 1,5 °C und die damit verbundenen Folgen zu begrenzen schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels. Laut Statista müssen die durchschnittlichen globalen jährlichen Investitionen in energieeffiziente Gebäude von 2026 bis 2030 über 536 Billionen US-Dollar betragen, um bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Im Jahr 2022 beliefen sich diese Investitionen auf rund 215 Billionen US-Dollar.

Während die Konzentration auf umweltfreundliche Baupraktiken und eine nachhaltigere gebaute Umwelt von entscheidender Bedeutung ist, um die Ziele des Pariser Abkommens zu erreichen und die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels einzudämmen, bieten diese Praktiken viele Vorteile. Der Übergang zu neuen Richtlinien und Verfahren kann jedoch auch mit Herausforderungen für Gebäudenutzer, Grundstückseigentümer und Bauherren verbunden sein.

Die Schaffung einer nachhaltigeren gebauten Umwelt ist nicht nur ein Vorteil; es ist eine Notwendigkeit. Um die Emissionen und den Ressourcenverbrauch zu reduzieren und letztendlich die Ziele des Pariser Abkommens zu erreichen, müssen die Investitionen in umweltfreundliches Bauen in Zukunft stark zunehmen. Abgesehen davon, dass es besser für die Erde ist, bietet grünes Bauen den Projektbeteiligten auch einige finanzielle Vorteile.

Grüne Gebäude sind darauf ausgelegt, die Emissionen in jeder Phase des Lebenszyklus eines Bauwerks zu reduzieren. Tatsächlich reduziert ein durchschnittliches umweltfreundliches Gebäude seine Kohlenstoffemissionen im Vergleich zu herkömmlichen Gebäuden um etwa 34 %.

Durch den geringeren Ressourcenverbrauch reduzieren LEED-zertifizierte Gebäude die Emissionen, auch wenn eine der größten Emissionsquellen von Gebäuden, der Energieverbrauch, minimiert wird. Eine Studie des Center for the Built Environment an der University of California, Berkeley, ergab, dass Gebäude, die als LEED für Betrieb und Wartung zertifiziert sind, im Vergleich zu herkömmlichen Gebäuden 50 % weniger Emissionen aus dem Wasserverbrauch und 48 % weniger Emissionen aus festen Abfällen aufwiesen.

Da umweltfreundliches Bauen Möglichkeiten zur Minimierung des Ressourcenbedarfs beinhaltet, können diese Praktiken die Gebäudeeffizienz verbessern. Energy Star-zertifizierte Gebäude sparen beispielsweise im Vergleich zu herkömmlichen Gebäuden etwa 35 % Energie, da sie auf einen geringeren Energieverbrauch ausgelegt sind.

Ökologisches Bauen kann auch zu einer effizienteren Wasserverteilung führen, und nachhaltige Gebäude reduzieren den Wasserverbrauch allein durch den Einbau von Elementen wie Wasserhähnen mit geringem Durchfluss oder wassersparenden Toiletten um etwa 15 %. Auch der Wasserverbrauch kann während des gesamten Bauprozesses minimiert werden.

Ganz gleich, ob es sich um den Bau neuer Gebäude oder die Sanierung älterer Gebäude handelt, grüne Baupraktiken bieten Möglichkeiten zur Einbindung erneuerbarer Energien. Erneuerbare Energiequellen können die Emissionen von Gebäuden erheblich reduzieren. Nach Angaben der Internationalen Agentur für Erneuerbare Energien (IRENA) können erneuerbare Energien, energieeffizientes Design und Elektrifizierung zusammen die energiebedingten Kohlenstoffemissionen um etwa 90 % reduzieren.

Von der Verwendung recycelter oder wiedergewonnener Baumaterialien bis hin zum Entwurf von Bauwerken, die weniger Energie und Wasser verbrauchen, können grünes Bauen und nachhaltige Gebäude die anfänglichen und laufenden Ressourcenkosten minimieren. Nach Angaben des US Green Building Council haben nachhaltige Gebäude mit LEED-Akkreditierung etwa 20 % geringere laufende Wartungskosten im Vergleich zu herkömmlichen Gewerbegebäuden. Darüber hinaus können diese LEED-zertifizierten Gebäude 1,2 Milliarden US-Dollar an Energiekosten und 149,5 Millionen US-Dollar an Wasserkosten einsparen.

Es gibt einige Hürden, wenn es darum geht, Gebäude nachhaltiger zu bauen oder zu renovieren. Doch wenn man die Herausforderungen mit den wirtschaftlichen und ökologischen Vorteilen vergleicht, überwiegen oft die Vorteile die Bedenken und machen umweltfreundliches Bauen zur besten Option für unsere Zukunft.

Eine große Herausforderung beim umweltfreundlichen Bauen sind die tatsächlichen und wahrgenommenen Vorlaufkosten. Immobilieneigentümer und Bauherren gehen möglicherweise davon aus, dass die Preise für nachhaltige Materialien und Technologien bei der Installation und Implementierung teurer sein werden als bei herkömmlichen Produkten. Das mag wahr sein, aber es ist nicht immer so. Selbst die Verwendung von wiedergewonnenen oder recycelten Materialien kann die Kosten senken, aber Projektbeteiligte müssen auch langfristige Kosteneinsparungen sowie finanzielle Anreize wie Zuschüsse oder Steuergutschriften für umweltfreundliche Projekte abwägen.

Projektbeteiligte sollten beim umweltfreundlichen Bauen bedenken, dass es schwieriger sein kann, Experten, Materialien und Technologien zu finden, die den Nachhaltigkeitszielen entsprechen, als einfach nur konventionelle Produkte zu beschaffen. Glücklicherweise stellt dies immer weniger eine Herausforderung dar, da umweltfreundliche Bauprodukte und Fachkräfte, die in umweltfreundlichem Bauen und Design geschult sind, immer verfügbarer und zugänglicher werden.

Nur weil etwas als „grün“ gekennzeichnet ist, heißt das nicht immer, dass es nachhaltig ist. Projekte können als „grünes Bauen“ beschrieben werden oder Gebäude können als „grün“ oder „nachhaltig“ gekennzeichnet werden, ihre Verbesserungen könnten jedoch minimal sein. Möglicherweise besteht ein Gebäude aus „natürlichen Materialien“, darunter Holz, das aus der Abholzung wichtiger Lebensräume für Wildtiere stammt, oder der Bodenbelag besteht aus wiedergewonnenen Materialien, ist aber mit aggressiven chemischen Versiegelungsmitteln behandelt.

Wie können Bauherren also den CO2-Fußabdruck neuer Bauwerke reduzieren? Der Einsatz nachhaltigerer Materialien ist von entscheidender Bedeutung, wenn man bedenkt, dass laut Architecture 2030 nur drei Materialien – Beton, Stahl und Aluminium – rund 23 % aller Emissionen ausmachen.

Brettsperrholz oder CLT ist ein starkes und dennoch leichtes Material aus geschichtetem Strukturholz, das in sich kreuzenden Schichten angeordnet und miteinander verleimt wird. Die Herstellung erfordert weniger Energie als Beton oder Stahl und bietet ein gewisses Potenzial zur Kohlenstoffbindung.

Hanfbeton ist ein langlebiges, feuer-, schädlings- und schimmelresistentes Material, das aus dem inneren Kern von Hanf, gemischt mit Wasser und Zuschlagstoffen, hergestellt wird. Hanfbeton nutzt nicht nur landwirtschaftliche Nebenprodukte von Hanfpflanzen, sondern gilt auch als ungiftig und kohlenstoffbindendes Material. Es wird gerne zur Wand- oder Dachdämmung verwendet.

Von Korkböden im Innenbereich bis hin zu Hausverkleidungen im Außenbereich ist Kork aufgrund seiner isolierenden und schalldämmenden Eigenschaften ein gefragter nachhaltiger Baustoff. Kork ist außerdem wiederverwendbar, natürlich und biologisch abbaubar. Korkeiche ist der einzige Baum, der seine Rinde nach der Ernte regenerieren kann.

Wie Kork regeneriert sich Bambus nach der Ernte schnell, wobei einige Arten an einem Tag bis zu 35 Zoll wachsen. Laut Project Drawdown könnten lebende Biomasse und langlebige Bambusprodukte bis 2050 insgesamt bis zu 19,60 Gigatonnen gebundenen Kohlenstoffs ausmachen. Es gilt als härteres Material als einige Hölzer wie Eiche oder Esche, ist aber dennoch leicht, was es für viele Bauarbeiten nützlich macht Anwendungen.

Stampflehm nutzt lokale Materialien und minimiert den Abfall. Typischerweise geht es darum, feuchte Erde in Gerüste zu verdichten, um Wände zu bilden. Dieses Material ist stark und langlebig. Während Stampflehm in Gebieten mit gemäßigten Temperaturen und minimalen Niederschlägen normalerweise als am besten geeignet gilt, ergab eine Studie, dass Stampflehmwände nur eine leichte Erosion von 2 Millimetern aufwiesen, wenn sie 20 Jahre lang in einem feuchten Kontinentalklima den Elementen ausgesetzt waren.

Eine wichtige Möglichkeit, den Kohlenstoffgehalt eines Gebäudes oder einer Sanierung zu reduzieren, ist die Verwendung von geborgenen oder recycelten Materialien. In einem Konzeptpapier erklärte All for Reuse, dass durch die Verwendung wiedergewonnener Materialien die Kohlenstoffemissionen um über 90 % reduziert werden könnten. Die Wiederverwendung von Materialien reduziert den Ressourcen- und Energieaufwand für die Herstellung von Neumaterialien und kann sogar die Projektkosten senken.

Bauen… mit Pilzen? Das ist richtig. Myzel sind die wurzelähnlichen Strukturen von Pilzen, einschließlich Pilzen. Wenn Myzel geerntet und getrocknet wird, kann es zu einem unglaublich starken Material verarbeitet werden, das wasserfest und resistent gegen Feuer und Schimmel ist. Als natürliches Material ist Myzel von Natur aus biologisch abbaubar und kann auf vielfältige Weise im Bauwesen eingesetzt werden. Es erfordert mehr Studien und Entwicklung, bietet aber eine vielversprechende Zukunft für umweltfreundliches Bauen.

Weltweit gibt es zahlreiche Zertifizierungen Dritter, die feststellen können, ob ein Gebäude bestimmte Nachhaltigkeits- und Wellness-Kriterien erfüllt hat, um diese Zertifizierung zu erhalten. Typischerweise müssen Designer ein Zertifikat auswählen, das das Gebäude erhalten soll, sich bewerben, dann mit dem Entwurf beginnen, um die Anforderungen zu erfüllen und schließlich die Zertifizierung zu erhalten. Von LEED bis Passivhaus – hier sind einige beliebte Zertifizierungen für umweltfreundliches Bauen auf der ganzen Welt.

Leadership in Energy and Environmental Design (LEED), gegründet vom US Green Building Council, verfügt über ein Bewertungssystem mit vier Hauptkategorien: zertifiziert, Silber, Gold oder Platin, wobei Platin die höchstmögliche Zertifizierung ist, um die meisten Punkte für Nachhaltigkeit zu erzielen Design. Projekte sollen Emissionen reduzieren, Wasser sparen, die menschliche Gesundheit verbessern, die Artenvielfalt schützen und stärken, nachhaltige Materialien fördern und die Lebensqualität vor Ort verbessern. LEED bietet Zertifizierungen für verschiedene Arten von Projekten an, von der Wohn- und Gebäudeplanung über den Baubetrieb bis hin zu ganzen Städten.

Passivhaus oder Passivhaus ist ein international anerkanntes Konzept und eine Zertifizierung für Gebäude, die auf einen minimalen Energieverbrauch ausgelegt sind. Passivhausgebäude wurden vom Passive House Institute entwickelt und können bis zu 90 % weniger Energie verbrauchen als herkömmliche Gebäude. Neben der Reduzierung des Energiebedarfs konzentrieren sich die Passivhausprinzipien auf die Verbesserung der Gesundheit und des Wohlbefindens der Gebäudenutzer durch Elemente wie verbesserte Belüftung und verringerte Lärmbelästigung.

Der vom International WELL Building Institute erstellte WELL Building Standard umfasst 10 Hauptkonzepte für seine Zertifizierung: Luft, Wasser, Ernährung, Licht, Bewegung, thermischer Komfort, Klang, Materialien, Geist und Gemeinschaft. Projekte erhalten für diese Konzepte Punkte, und diese Punkte summieren sich zu einer Bronze-, Silber-, Gold- oder Platin-Zertifizierung. WELL konzentriert sich zwar mehr auf die menschliche Gesundheit der Bewohner als auf den Nutzen für die Umwelt, beinhaltet aber auch nachhaltige Designelemente, wie die Integration von mehr Grünflächen, die Reduzierung der Luftverschmutzung und die Verwendung ungiftiger Materialien.

Viele Menschen kennen EnergyStar, wenn es um Haushaltsgeräte geht, aber dieses von der US-Umweltschutzbehörde (EPA) verwaltete Label kann auch für Gebäude gelten. EnergyStar-Gewerbegebäude können durch Verbesserungen wie die Installation effizienter Beleuchtung oder die Verwendung von Energy Star-zertifizierten Produkten die Energieeinsparungen um bis zu 30 % steigern. Gewerbegebäude können eine Bewertung von 1 bis 100 für die Energy Star-Leistung erhalten, wobei 1 die niedrigste, 50 den durchschnittlichen und 100 das Gebäude mit der höchsten Leistung darstellt.

Die Living Building Challenge des International Living Future Institute konzentriert sich auf regeneratives Design und konzentriert sich auf sieben Schlüsselbereiche: Ort, Wasser, Energie, Gesundheit und Glück, Materialien, Gerechtigkeit und Schönheit. Es handelt sich um eines der strengsten Green-Building-Konzepte der Welt. Diese Projekte sind auf Selbstversorgung und Verbindung zwischen Menschen, menschlichen Lebensräumen und der Natur ausgelegt. Zu den Projekten gehören Funktionen wie geschlossene Wasserkreislaufsysteme, erneuerbare Energien, um jedes Jahr einen positiven Netto-Kohlenstoffgehalt zu erreichen, regelmäßige Tests der Raumluftqualität und mehr.

Die Building Research Establishment Environmental Assessment Method (BREEAM) bewertet Gebäude in den Stufen „gut“, „sehr gut“, „ausgezeichnet“ bis „hervorragend“. Die Methode konzentriert sich auf Wasser, Management, Energie, Transport, Gesundheit und Wohlbefinden, Ressourcen, Widerstandsfähigkeit, Landnutzung, Materialien, Abfall und Innovation. Das Erreichen dieser Zertifizierung kann viele Vorteile mit sich bringen, darunter einen geringeren Energieverbrauch, verbesserte Kosteneinsparungen und eine höhere Zufriedenheit der Bewohner.

An Beispielen für nachhaltige Gebäude mangelt es nicht. Möglicherweise haben Sie in Ihrem Zuhause umweltfreundliche Baupraktiken eingeführt, beispielsweise durch die Installation von Sonnenkollektoren auf dem Dach oder Bambusböden in Ihrem Büro.

Einige Projekte gehen darüber hinaus, erhalten mehrere Zertifizierungen und erreichen sogar Netto-Null-Emissionen. Hier sind nur einige Top-Beispiele für Nachhaltigkeit in der gebauten Umwelt:

Der 2015 eröffnete und von Gensler entworfene Shanghai Tower ist das zweithöchste Gebäude der Welt und eines der nachhaltigsten. Dieser Wolkenkratzer wurde aus recycelten Materialien hergestellt und ist so konzipiert, dass er Regenwasser auffängt und wiederverwendet und Wind für eine natürliche Belüftung einfängt. Über 270 Windkraftanlagen produzieren jedes Jahr über 150.000 kWh. Es hat die LEED-Platin-Zertifizierung erhalten.

Von einem Gründach und einer Fassade aus Sonnenkollektoren bis hin zum Regenwassernutzungssystem und intelligenten Jalousien, die per App gesteuert werden können: The Edge, entworfen von PLP Architects, ist ein beeindruckend nachhaltiges Gebäude. Tatsächlich hat The Edge ein BREEAM-Outstanding-Rating von 98,3 % erhalten.

Das Wohngebiet Bosco Verticale (Vertikaler Wald) von Boeri Studio ist mit Grün bedeckt und umfasst 800 Bäume, 15.000 Stauden und Bodendecker sowie 5.000 Sträucher. All diese Pflanzen sind zum Lebensraum für Vögel, Schmetterlinge und andere Wildtiere geworden, während sie gleichzeitig Kohlenstoff absorbieren, die Beschattung und Isolierung verbessern und die Energiekosten senken.

Das von WilkinsonEyre entworfene The Crystal beherbergt heute das Londoner Rathaus und ist Gewinner zahlreicher Auszeichnungen für nachhaltiges Design. Es verfügt über mehrere erneuerbare Technologien, von Solar- und Windkraft bis hin zu Ladestationen für Elektrofahrzeuge und Geothermie; Überschüssige Energie wird zurück ins Netz eingespeist. Es hat sowohl LEED Platinum als auch BREEAM Outstanding erhalten.

Eine nachhaltig gebaute Umwelt ist die Zukunft. Ob durch die Planung und den Bau neuer, energieeffizienter Projekte oder durch die Sanierung älterer Gebäude, um sie luftdichter zu machen oder erneuerbare Energiequellen zu unterstützen, umweltfreundliches Bauen muss dafür sorgen, dass die Welt die Erwärmung auf 1,5 °C begrenzt, sonst leiden sie unter den extremen Folgen ungebremster Klimawandel. Selbst die Aufrechterhaltung einer Erwärmung um 2 °C im Vergleich zum vorindustriellen Niveau erfordert eine Reduzierung der gebäudebedingten Emissionen um 85 %, was eine extreme Betonung und Abhängigkeit von umweltfreundlichem Bauen zur Folge hat.

Heutzutage gibt es viele hervorragende Beispiele für nachhaltige Gebäude, und die Investitionen in umweltfreundliches Bauen werden voraussichtlich weiter zunehmen. Durch die Konzentration auf die Reduzierung des CO2-Fußabdrucks der gebauten Umwelt könnten Wertpools im Wert von 800 bis fast 2 Billionen US-Dollar entstehen, und Nachrüstungen könnten bis 2036 zu einem Markt von 240 bis 1,1 Billionen US-Dollar werden.

Obwohl diese Zahlen für die Zukunft des umweltfreundlichen Bauens vielversprechend sind, ist die Realität immer noch so, dass dieser Sektor die Dekarbonisierung drastisch vorantreiben muss, bevor die Welt die 1,5°C-Schwelle überschreitet. Als einer der größten Verursacher globaler Emissionen muss die Bauindustrie in Zukunft die Nachhaltigkeit an erste Stelle setzen.

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