Material und Architektur

CO₂-Fußabdruck, Rezyklierbarkeit, Bezahlbarkeit: Baustoffe haben längst schon eine
ethische und gesellschaftliche Dimension. Wer die Zukunft gestalten will, muss sie ernst nehmen und absichtsvoll handeln

Text: Annette Hillebrandt

Original-Material: ­leider wenig (umwelt)­konsistent
Foto: Christian Richters, msah | m. schneider a. hillebrandt archichtektur

Original-Material: ­leider wenig (umwelt)­konsistent
Foto: Christian Richters, msah | m. schneider a. hillebrandt archichtektur

Vor zwei Jahrtausenden formulierte Vitruv den Dreiklang aus Nützlichkeit, Dauerhaftigkeit und Schönheit als Qualitätsparameter für Architektur. Welche Bedeutung hat das Material in diesem Dreiklang? Ohne Material können wir Architektur vielleicht bis zu einem gewissen Grad denken – erlebbar, erfahrbar machen können wir sie nicht. Und wenn wir Architektur als Werk definieren, müssen wir sagen, „ohne Material keine Architektur“. Damit entscheidet die Materialwahl über den „Erfolg“ in allen drei Disziplinen des Dreiklangs. Wir sollten ihr mehr Aufmerksamkeit widmen!

Irrwege

Die Nützlichkeit von Gebäuden wurde und wird oft – fern der Materialität – in Raumprogrammen festzulegen versucht oder in Schemata, die funktionale oder logistische Zwecke thematisieren. Doch müsste der Zweckdienlichkeit von Gebäuden nicht an erster Stelle einbeschrieben sein, einen gesunden Lebensraum zu erhalten? Keine Architektur ist zweckmäßig zu nennen, wenn sie unser aller Lebensgrundlagen schädigt oder gar zerstört. Doch das tut sie: Gebäude und Konstruktionen sind laut Green Building Council für fast 40 % der globalen, energiebezogenen Treibhausgase verantwortlich.

Mock-up: Gestaltung mit nachhaltigen Holzpaneelen – schon besser!
Illustration:TEAMhillebrandt nach msah | m. schneider a. hillebrandt archichtektur

Mock-up: Gestaltung mit nachhaltigen Holzpaneelen – schon besser!
Illustration:TEAMhillebrandt nach msah | m. schneider a. hillebrandt archichtektur

Das Aufkommen der Bau- und Abbruchabfälle in Deutschland macht nach Rechnung des Statistischen Bundesamtes mehr als 50 % des Gesamtabfallaufkommens aus, inklusive giftiger Gefahrenstoffe. Wie selten entstehen Häuser, die baukünstlerische Eigenschaften wie eine ganzheitliche Materialerfahrung – und somit sinnliche Erkenntnis – in uns auszulösen vermögen? Damit liegt das gemeine Bauen im gesamtgesellschaftlichen Trend: Bild vor Inhalt, Fake vor Erfahrung mit allen Sinnen. Da wird die Dekorplatte mit in Kunstharz eingebundenen Baumrindenstreifen als Teil eines naturverbundenen Lifestyles verkauft, das ­Plas­tik­laminat mit Holzoptik als das einzig erschwingliche Bodenmaterial für einen „warmen“ Raumeindruck beworben. Nachdem beides eine Weile lang unsere Raumluft mit Schadstoffen belastet hat, ist es am Nutzungsende untrennbarer, nicht verwertbarer Abfall und wird unter Abgabe von CO2 verbrannt. Abgesehen davon, dass der alternativlos günstige Laminatboden sich weder warm anfühlt noch über den Lebenszykluszeitraum eines Bauwerks von 50 Jahren günstig ist.

Die „begreifende“ Materialerfahrung haben wir aufgegeben zugunsten einer absurden Optik und einer angeblich leichten Reinigung. Wir wählen Material aus, weil es so auf dem Markt angeboten wird, beworben wird, einfach weil es da ist und wir wählen können, nicht unbedingt, weil es sinnvoll oder angemessen ist. Gekoppelt mit der Bildschirmlastigkeit unserer Zeit bedeutet das einen unfasslichen Verlust an Realitätserfahrung und gesamtheitlicher Weltwahrnehmung.

Daraus leitet sich eine Fragestellung ab, die alle drei Vitruv‘schen Disziplinen betrifft: Warum planen wir so selten eine gute, authentische Alterung und die Spuren von Herstellung und Gebrauch des Materials mit ein?

Schematische Nutzungs- und Lebenszyklen von Baustoffen
Grafik: Hillebrandt, für Atlas Recycling, Edition DETAIL, München 2018

Schematische Nutzungs- und Lebenszyklen von Baustoffen
Grafik: Hillebrandt, für Atlas Recycling, Edition DETAIL, München 2018

Linearwirtschaft wider die logische Konsistenz

Material für das Bauen ist – wie jedes Material  –zunächst neutral. Es mag schlecht geeignet sein für einen ganz bestimmten Zweck (Typus) oder für einen ganz bestimmt Ort (Topos), eine bestimmte Gestalt (Forma), eine bestimmte Zeit (Chronos). Oft ignorieren wir die „innere Logik“ des Materials.

Eine Logik generiert sich aus der Lesbarkeit einer Verfügbarkeit – Topos und Forma: Wie sehr schätzen wir die alten Innenstädte und Dörfer unserer Urlaubssehnsüchte, die wie aus einem Guss erscheinen: aus Kalkstein an der Adria, Gneis in den Alpen, Holz in Schweden. Selbstverständlich wirkende Bauensemble als Ausdruck einer Begrenztheit, einer Suffizienz ­– nicht einer weltumspannenden Verfügbarkeit und Verschwendung. Entstanden aus einem Mangel, allein basierend auf regional verfügbaren Materialien, deren Bearbeitung und Fügung über Jahrhunderte perfektioniert wurde, um sie haltbar und dauerhaft zu machen. Wie wäre es, darauf zurückzukommen? Sich die Aufgabe zu stellen, ausschließlich mit Materialien des näheren Umkreises zu bauen, Transport­emissionen, CO2, Erschütterungen und Lärm zu vermeiden und die regionalen Handwerker und ihr Wissen um die Leistung des Materials an sich zu fordern und zu fördern. Welch beeindruckende, neue Architektur dabei entstehen kann, bewundern wir am Beispiel der Region Vorarlberg.


Grafik: Hillebrandt, für Atlas Recycling, Edition DETAIL, München 2018

Grafik: Hillebrandt, für Atlas Recycling, Edition DETAIL, München 2018

Ästhetik des bewussten Verzichts

Eine zweite Logik entsteht aus der Lesbarkeit einer Bezahlbarkeit – Typus und Forma: Wie sehr schätzen wir Orte und Räume, in denen das Material, sein Geruch, seine Haptik erfahrbar geblieben ist: die gemauerte Natursteinwand, die vom Aussuchen, Schlagen und Stapeln der Steine erzählt. Viele dieser Qualitäten sind aus dem Mangel vergangener Jahrhunderte entstanden. Putz mit Farbanstrich oder Tapeten waren zu teuer. Wie wäre es, wenn wir heute den Stahlbetonrohbau sichtbar ließen und nicht mit Gipsputz kontaminieren, der jedes Recycling behindert?

Jetzt ist es wieder zeitgemäß, genauso zu denken – weglassen, verzichten, Oberflächen sichtbar lassen, erfahrbar machen, Geschichten erzählende Alterung zulassen: die Sichtbetondecke, die mit Schaltafelstößen und Fußabdrücken die Geschichte ihrer Herstellung erzählt, die Gebrauchsspuren auf dem Messsingblech, die es hell leuchten lassen, dort wo es oft berührt wird – mit dem Geruch seines Kupferanteils an den Händen, der die Kundigen beruhigt – denn hier überleben keine Bakterien oder Viren! Weglassen bedeutet Materialerfahrbarkeit, die wir dringend als Ausgleich zu unserem Bildschirm geprägten Alltag benötigen. Verzicht auf zusätzliche, nicht unbedingt erforderliche Materialschichten und Überzüge ist Teil einer Suffizienz-Strategie: Weglassen ist die wirksamste Art des Ressourcenerhalts. Überdies ermöglicht es eine sortenreine Rückgewinnung, die die Voraussetzung eines jeden Recyclings ist.

Endlos recycelbar –
wetterfester Baustahl
Foto: m.schneider a.hillebrandt architektur

Endlos recycelbar –
wetterfester Baustahl
Foto: m.schneider a.hillebrandt architektur

Immer wieder müssen sich Architekt:innen mit Gefahrenstoffen vergangener, sog. Baustoffinnovationen auseinandersetzen: das lungengängige, krebserregende Asbest ist immer noch überall anzutreffen und belastet unsere Baubudgets. Oder nehmen wir das Beispiel PVC: neben Toxi­zität im Brandfall enthält es Weich-PVC Phthalate, die aus Produkten ausdünsten und unser Raumklima belasten. Sie sind als hormonell wirksam und fortpflanzungsgefährdend eingestuft, sind langlebig und reichern sich in Organismen an. Die Gesundheitsschäden werden nicht mit eingepreist.

Wir dämmen unsere Häuser mit billigem Kunststoffschaum, der aus Erdöl gewonnen wird. Folglich brennt das Material gut. Nun gilt es aber, ab und zu Brandschutzvorschriften einzuhalten. Eine logisch konsequente Materialentscheidung in diesem Fall wäre, den brennbaren gegen einen nicht brennbaren Dämmstoff zu ersetzen.

Doch die Industrie bietet den erdölbasierten Kunststoff als schwer entflammbar an – ermöglicht durch den Zusatz des Schadstoffs „HBCD“– und wir greifen zu. Er wurde erst Jahre später verboten, doch die fragwürdigen Ersatzstoffe sind weiter auf dem Markt.

Warum gibt es umweltschädliche Produkte überhaupt auf dem Markt? Warum schützt die Politik uns – Menschen und Umwelt – nicht davor, obwohl Gesundheitsschutz als Recht auf körperliche Unversehrtheit im Artikel 2 des Grundgesetzes verankert ist? Weil Baustoffhersteller:innen ihren Marktanteil erweitern wollen. Dazu werden materialinhärente Eigenschaften ignoriert und das eigentlich ungeeignete Produkt mit Schadstoffen aufgerüstet, anstatt dieses Marktsegment aufzugeben. Und, weil sie einen großen Markt bedienen: den der Billigprodukte für die breite Masse. Aber diese „erschwinglichen“ Produkte sind nur für die aktuelle Generation „günstig“, für die zukünftige werden sie sehr, sehr teuer, denn sie trägt die Gesundheits- und Umweltfolgekosten.

Überdies gehen diese Materialien den künftigen Generationen verloren: jeder Schad-/Gefahrenstoff verhindert ein Recycling oder ein Re-Use; sie werden unwiederbringlich zu Abfall. Dabei ist Recycling und Re-Use ein unumgänglich wirksamer Weg, unseren CO2-Footprint zu senken: Jede Neuherstellung von abiotischen Baustoffen geht mit erheblich höherem CO2-Footprint einher als ein Recycling. Bei der Herstellung von 100­ % Recycling-Aluminium reduziert sich der Energieaufwand zur Herstellung gar auf 5­­ %, so die Branche. Für Joseph Huber, Ökonom und Sozialwissenschaftler, ist ein nachhaltiges Wirtschaften nur möglich in „Konsistenz“, durch „die Verträglichkeit der Produktionskreisläufe mit den natürlichen Stoffkreisläufen“. Konsistenz bedeutet, den eigenen Kopf einzuschalten und zu überlegen, was gut ist, nicht was als „hip“ verkauft werden möchte. Das einseitige lineare Wirtschaftsdenken schadet uns und der Umwelt; es fördert die falschen Protagonisten der Bauindustrie. Wir benötigen einen Paradigmenwechsel: Wir müssen anerkennen, dass unsere Erde bezogen auf Boden, Wasser und Luft ein geschlossenes System ist. Unser derzeitiger 1,8-facher „Erdenverbrauch“ ist nicht nur absurd, er ist für uns tödlich!

Zweckdienlich wäre also eine Architektur mit möglichst geringem ökologischem Fußabdruck, die nicht mehr in Anspruch nimmt, als sie zurückgibt. Die Anforderungen an diese übergeordnete Nützlichkeit sind: Schadstofffreiheit, geringe Ressourcenverbräuche und geringe Umweltwirkungen für positive Auswirkungen auf Gesundheit, Biodiversität und (Raum-)Klima.

Wir müssen Baustoffe suffizienter und konsis­tenter einsetzen. Wir müssen lernen, mit weniger auszukommen und unseren Gebäudebestand zu erhalten: er ist das größte Materiallager unserer Gesellschaft. Schließen wir dieses Materiallager wieder auf! Um auf den Beginn des Abschnitts zurückzukommen: Wir müssen die richtigen Materialien für unsere Zeit einsetzen!

Konsistente Materialität

Die richtigen, konsistenten Materialien für unsere Zeit des Klimawandels und der Naturzerstörung müssen deutlicher erkennbar gemacht werden! Die Umweltwirkungen müssen mit eingepreist werden, zum Beispiel in Form einer wirksam hohen CO2-Abgabe. Ebenso müssten die Entsorgungskosten der Baustoffe schon im Kaufpreis enthalten sein, sofern der Hersteller seine Produkte nicht am Nutzungsende kostenlos wieder einsammelt.

Und wir brauchen eine Kostenbetrachtung über den gesamten Lebenszyklus der Immobilie. Erst dann erhalten Planer:innen und Bauwillige auch eine echte Kostentransparenz. Das muss politisch gefördert werden. Lebenszykluskostenberechnungen über 50 Jahre beweisen, dass rück­baubare Skelettbaukonstruktionen aus schadstofffreien, recyclingfähigen Materialien im „Urban-Mining-Design“ günstiger sind  als Standard-Massivbauten mit verklebten Schichtenaufbauten.[1] Verzichten wir also auf Verklebungen, planen wir mit lösbaren Verbindungen! Machen wir einen selektiven Rückbau und eine Ressourcenwiedergewinnung für die zukünftigen Generationen möglich! Und steigen auf sogenannte Closed-Loop-Materialien um, die durch eine technische oder biologische Verwertung endlos im Kreislauf geführt werden können.

Als Überblick mag dienen:

–  Biotische Baustoffe gelten als Closed-Loop-Material, wenn sie aus zertifiziert, nachhaltigen Anbau stammen. Werden sie gar in einer Nutzungskaskade weiterverwertet (Konstruk­tionsvollholz > Brett > OSB-Platte > Spanplatte > Pellets), dann ergibt sich über den geschlossenen Kreislauf hinaus ein Mehrwert.

– Metalle gehören im Allgemeinen zur Gruppe der „Endlos-Recycelbaren“ mit normalerweise heute schon recht hohem Anteil an Sekundärmaterial im Produkt.

– Ein differenzierter Blick ist erforderlich bei der mineralischen Stoffgruppe: Lehm/Ton ist theo­retisch ebenfalls endlos recycelbar, sofern er nicht gebrannt wird. Dann nämlich sinkt sein Material-Loop-Potenzial (die Fähigkeit zur geschlossenen Kreislaufführung) auf 20-50 %, aufgrund des unumgänglichen Hinzufügens von Neumaterial als Bindemittel, je nachdem welche Qualität erreicht werden soll. Denn jedes Mal muss Ton als Bindemittel in unterschiedlichen Anteilen neu hinzugefügt werden.

– Generell problematisch sind Kunststoffe. Ihre Leistung nimmt mit jedem Verwertungsvorgang ab: ein baubiologisch oft fragwürdiges, abfallproduzierendes Downcyclingmaterial.

Material-Cycle-Status

Verzichten wir auf Materialien, deren einmaliger Gebrauch zum Verlust führt oder zu Bergen von Downcyclingmaterial. Und helfen wir mit unserer Materialwahl, Recyclinggut wieder erneut einzubauen und befreien wir es so von der Abfalleigenschaft!

Unsere Forschung am Lehrstuhl beschäftigt sich damit, die Kreislauffähigkeit von Materialien transparent zu machen: Ein „Material-Cycle-Status“ stellt in einem einfachen Balkendiagramm dar, wieviel Recyclinganteil bereits im Produkt enthalten ist, wieviel maximal möglich wäre und wie das derzeitige End-of-Life-Szenario aussieht.[2]

Überdies werden weitere Optionen der Kreislauffähigkeit ausgewiesen: die Möglichkeit einer zukünftigen Kompostierung, die Herstellerrücknahmegarantie und ein hohes Potenzial für „Re-Use-“. Gebrauchte Bauteile zu verwenden, ist der Königsweg der Ressourcenschonung, da er dem Suffizienzgedanken folgt. Wunderschöne Beispiele dazu liefert der Kollege Søren Nielsen mit seiner Experimentserie „ReBeauty“. Doch auch zur Bauteilewiederverwendung benötigen wir Planer:innen Unterstützung aus der Politik: Regeln, die die Gewährleistung klären und Fördermittel, die den Mehraufwand der Planung oder Zwischenlagerung der Gebrauchtbauteile kompensieren.

Umweltkonsistentes Bauen darf kein Luxusgut sein. Jeder Bürger, jede Bürgerin muss sich „anständige“ Materialien leisten können, nachhaltig kultiviert, CO2-neutral, recyclingfähig, gut verarbeitet und unter fairen Arbeitsbedingungen regional mit auskömmlichen Löhnen hergestellt. Die soziale Frage der gerechten Bezahlbarkeit von Nachhaltigkeit muss politisch geklärt werden. ­Fordern wir die Förderung von gesunden, nachhaltigen Baustoffen und Konstruktionen von der Politik ein, damit wir als Planer:innen für alle Menschen und jeden Geldbeutel umweltkonsis­tent bauen können!

Fazit

Wenn wir unsere Architektur als Werk betrachten, so müssen wir dem Vitruv´schem Dreiklang aus Nützlichkeit, Dauerhaftigkeit und Schönheit eine weitere Komponente hinzufügen: die Zeit(-angemessenheit): Gebäude können nur noch als Baukunst betrachtet werden, wenn sie in die Notwendigkeiten unserer Zeit passen, also nachhaltig und welt-konsistent sind.

Und erweitern wir unseren Schönheitsbegriff im Kant´schen Sinne, demzufolge das Schöne „das Symbol des Sittlichguten“ ist. Begreifen wir die Schönheit der Architektur als eine „bedingte Schönheit“ („pulchritudo adhaerens“) als eine zweckdienliche, die die Grenzen unseres Planeten respektiert.

Ausblick

Vor mehr als zehn Jahren haben wir die offene Recherchequelle „www.material-bibliothek.de“ ins Leben gerufen mit ihren umfassenden und real haptisch erfahrbaren Materialmustersammlungen an den Hochschulen in Münster, Frankfurt und Wuppertal.[3]

Nun arbeiten wir daran, die entscheidende Rolle des Materials für die Architektur und den (Um-)welterhalt noch sichtbarer zu machen und in die Breite zu tragen. Die Bergische Universität Wuppertal und das Karlsruher Institut für Technologie bauen an einer „Materialbibliothek Deutscher Hochschulen“.

Wir begreifen es als unseren Auftrag der Geschmacksbildung, die Bedeutung und Schönheit der Materialien im Kant´schen Sinne zu vermitteln:

– als sinnliche Form der Erkenntnis – dem Reiz als Spiel der Empfindung;

– als eine Form der Anschauung – dem sinnlich Schönen;

– und als Mittel zum Begriff des Guten – als „selbstständige Schönheit“, die der Logik der Konsistenz folgt und dadurch allgemein verständlich wird.

Autorin: Annette Hillebrandt lehrt an der Bergischen Universität Wuppertal Baukonstruktion, Entwurf,  Material­kunde und Baukonstruktion
www.eplusbauko-arch.uni-wuppertal.de
Foto: Lubna Sukhni

Autorin: Annette Hillebrandt lehrt an der Bergischen Universität Wuppertal Baukonstruktion, Entwurf,  Material­kunde und Baukonstruktion
www.eplusbauko-arch.uni-wuppertal.de
Foto: Lubna Sukhni

Literatur

[1] Hillebrandt, Riegler-Floors, „Kostenvergleich konventioneller und recyclinggerechter Konstruktionen“ Atlas Recycling, S.120-133, Edition Detail 2018

[2] Hillebrandt, Seggewies „Recyclingpotenziale von Baustoffen“, Atlas Recycling S. 58-101, Edition DETAIL, 2018

[3] https://www.material-bibliothek.de

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