Der CO₂-Fußabdruck des Betons ist deshalb so groß, weil Zement enthalten ist und bei dessen Herstellung große Mengen CO₂ freigesetzt werden. Im Gegensatz zu vielen anderen Industrien entstehen die Emissionen allerdings nicht nur durch die eingesetzten Brennstoffe, sondern sind zu rund zwei Dritteln prozessbedingt. Das heißt, das CO₂ entweicht aus dem gebrannten Gestein – dieser chemische Vorgang ist nicht emissionsfrei möglich, weshalb man von unvermeidbarem Ausstoß spricht. Durch Reduktion des sogenannten Portlandzementklinkeranteils, zum Beispiel durch Ersatzstoffe wie Hüttensand oder Flugasche, lässt sich die Ökobilanz bereits deutlich verbessern. Mit der ECOPlanet-Serie geht Holcim noch einen Schritt weiter – ohne Nachteile für die Anwender, wie Mathias Höppner von Holcim in Folge 2 erläutert. Erreicht wird dies durch einen hohen Anteil an Hüttensand und bis zu Nullemissionen für Sackzement durch ergänzende Kompensation der heute noch nicht vermeidbaren Emissionen. Im Bereich Beton geht Holcim mit der ECOPact-Serie einen ähnlichen Weg und schafft damit im Vergleich zu Standardbetonen (CEM1) CO₂-Einsparungen von bis zu 70 %.

Ein noch größerer Hebel kann das Thema Recycling sein. Ziel ist die Wiederverwertung bestehender Gebäudebestandteile. Entweder als Rohmaterial für die Klinkerproduktion oder noch besser als Zumahlstoff („Filler“) zu Zement. Beim Abbruch mineralischer Baustoffe und deren Überführung in einen Brecher („Zerkleinerungsmaschine“) entstehen grobe und feine Materialien. Die Wiederverwertung speziell dieser feinen Abbruchstoffe konnte bisher aufgrund bestehender Normen wenig bis gar nicht erfolgen. „Theoretisch lassen sich jedoch bis zu 20 % des Zements durch Feinmaterialien ersetzen“ berichtet Michael Scharpf – Leiter Nachhaltiges Bauen bei Holcim Deutschland. Im Kontext des enormen Gesamtverbrauchs kann dies ein Quantensprung sein. Auch der Produktionsprozess bietet spannende Innovationen zur Verwertung der entstehenden CO₂-Emissionen. Grundsätzlich ist hier über alle Werke hinweg der Ansatz, CO₂ einzufangen und weiter zu verwerten. Im Projekt Westküste100 in Schleswig-Holstein soll schon Ende dieses Jahrzehnts das aufgefangene  CO₂, für die chemische Industrie bereitgestellt und dadurch fossile Energieträger ersetzt werden. Die Investitionen für solche Projekte sind immens und bedürfen der Förderung durch EU, Bund und Länder.

Um das Credo “Mehr mit weniger bauen” zu realisieren, benötigt es innovative Baustoffe bzw. die intelligente Verwendung der bestehenden Baustoffe. Vor allem bei der eingesetzten Menge und der intelligenten Verknüpfung von Baustoffen hin zu Bausystemen gibt es deutliches Optimierungspotenzial, berichtet Siemon Liebl, Leiter Business Development bei Holcim Deutschland, in Folge 3 der Podcast-Serie. Klassischer Stahlbeton benötigt beispielsweise eine sehr massive Betondeckung, um dauerhaft gegen Umwelteinflüsse geschützt zu sein. Ein Beispiel, wie es besser geht, sind CPC-Betonelemente. Das sind Betonelemente mit vorgespannter Carbonbewehrung, die Material-Einsparungen von bis zu 80 Prozent ermöglichen und den CO₂-Fußabdruck des Bauteils um bis zu 75 Prozent reduzieren.

Mark Holberg, Leiter Transportbeton, erläutert in Folge 5, dass es pauschal keinen guten oder schlechten Baustoff gibt. Je nach Anwendungsfall kann im Einzelfall Holz, Lehm und natürlich auch Beton der beste Baustoff sein. Einen besonders wichtigen Hebel sieht er neben der Verbesserung der CO₂-Bilanz im sortenreinen Bauen. Das heißt, Baustoffe müssen nach dem Abriss auch wieder getrennt werden können, um sie wiederzuverwerten. Dieser Aspekt wird in der Förderung „klimafreundlichen Bauens“ derzeit noch wenig berücksichtigt.

Nicht zuletzt sind auch digitale Hilfsmittel bei der Gestaltung der Stadt der Zukunft nicht mehr wegzudenken, denn die Digitalisierung bietet unglaubliches Potenzial für die nachhaltigere Nutzung von Rohstoffen, weiß auch Oliver Queck, Leiter German Market von ORIS. ORIS ist eine digitale Plattform für Materialintelligenz im Straßenbau. Die Plattform ermöglicht Behörden, Ingenieurbüros, Bauunternehmen und Materiallieferanten, Straßenbauprojekte von Anfang an nachhaltig, wirtschaftlich und transparent zu planen. Dabei setzt ORIS das Thema Materialauswahl von der letzten Phase des Planungsprozesses an dessen Spitze. Neben dem Straßenbau kommt ORIS auch bereits im Gleisbau zum Einsatz. 

In den verschiedenen Folgen mit den Holcim Experten sind wir der Stadt der Zukunft immer weiter auf die Spur gekommen. Das Zielbild heißt Kreislaufwirtschaft. Dass die aktuelle, lineare Wirtschaft eine Sackgasse ist, verdeutlicht Michael Scharpf in Folge 6 an folgendem Beispiel. „Wenn man Deutschland wiegen und dann schauen würde, welche Materialien für Bau- und Produktion insgesamt verwendet werden, sind 90 % davon mineralische Baustoffe, davon 40 % Beton“. All diese Materialien müssen aus der Natur abgebaut werden. Der Materialverbrauch ist viel zu hoch. Es muss also bereits bei der Herstellung von Produkten gesichert sein, das diese wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden können. Hier kommt der Gedanke von Urban Mining ins Spiel, bei dem Städte die Rohstofflager der Zukunft sind.

Im Madaster-Netzwerk (kurz für Materialkataster), dem auch Holcim angehört, wird die gebaute Umwelt aus Materialien und Produkten digital erfasst. Der „Steinbruch von morgen“ wird bereits heute digital kartiert. Zukünftige Verwender wissen dann genau über Trennbarkeit, gebundenes CO₂ und Toxizität Bescheid. Auch Materialbörsen wie Concular leisten in diesem Rahmen einen Beitrag, zirkuläres Bauen voranzutreiben. Für den Bestand gibt es jedoch die Herausforderung, dass die Zusammensetzung der verbauten Materialien, die oft noch hervorragend nutzbar wären, nicht mehr nachvollziehbar sind. Etwa die Frage, welche Betone oder wie viel Stahl überhaupt enthalten sind. Dies führt dann häufig zum „Downcycling“ von Abbruchmaterial, etwa als Unterbau für Straßen. Insgesamt gibt es in diesem Bereich immer mehr Projekte – auch große „Flagship-Projekt“. Noch wichtiger ist Michael Scharpf und uns als der Hoefliche & der BAUstein jedoch, dass das Thema in die Breite kommt. Wir möchten Architekten und Bauherren dazu ermutigen, sich intensiv mit dem Thema auseinanderzusetzen und stehen dazu auch als Ansprechpartner zur Verfügung.

Abschließend kann festgehalten werden: Es passiert viel, es gibt aber auch noch viel zu tun. Umso ermutigender ist es zu sehen, dass den großen Herausforderungen unserer Zeit mit vielfältigen Lösungsansätzen begegnet wird und jeder seinen Teil dazu beitragen kann. Wer den Weg in die Stadt der Zukunft noch aus weiteren Perspektiven verfolgen oder detailliertere Informationen erhalten möchte, ist herzlich eingeladen, den Podcast der Hoefliche & der BAUstein zu abonnieren und uns auf allen Kanälen zu verfolgen.