Themenfelder Klima Energie Ressourcen

Leitstrategien

Eine Reihe von Ideen, Ansätzen und Begriffen bestimmen den aktuellen Diskurs zum nachhaltigen Bauen und Planen. Der Arbeitskreis Nachhaltiges Bauen der Architektenkammer Berlin hat die wichtigsten davon zusammengetragen. Die Sammlung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, liefert aber wertvolle Anknüpfungspunkte für weitere Debatten.

Die Grafik ordnet diesen Begriffen vier Leitstrategien der Nachhaltigkeit zu: Suffizienz, Effizienz, Resilienz und Konsistenz. Wer den Verbrauch von Ressourcen ernsthaft vermindern will, muss alle vier gleichermaßen berücksichtigen. Sie greifen so stark ineinander, dass auch die Zuordnung der Begriffe nur annährnder Natur und keinesfalls zwingend ist.

Suffizienz (im Sinne von Genügsamkeit, Selbstbescheidung) meint eine Reduktion der Bedürfnisse, sodass am Ende weniger produziert werden muss. Suffizienz kann einerseits als Verzicht aufgefasst werden. Sie kann aber auch als Reduktion auf das Wesentliche verstanden werden: materiellen Ballast abwerfen, um die Lebensqualität zu erhöhen. In der technischen Umsetzung ist das der einfachste Weg. Er steht aber dem Wachstumsdenken der gegenwärtigen Ökonomie entgegen und verlangt deshalb einen tiefgehenden gesellschaftlichen Paradigmenwandel.

Aspekte der Suffizienz im nachhaltigen Planen und Bauen sind die Beschränkung auf das Notwendige, ein Reduzieren der Wohnfläche pro Person und ein geringerer Flächenverbrauch durch Innenentwicklung.

Effizienz ist allgemein bekannt. Es geht darum, aus weniger mehr zu machen oder anders gesagt:  mit kleinerem Input größeren Output zu liefern.

Aspekte der Effizienz im nachhaltigen Planen und Bauen sind: energetisch sinnvolle Bauweisen, materialminimierte Tragwerke, einfache und variabel einsetzbare Konstruktionen und ein verdichtetes, weniger raumgreifendes Wohnen, um öffentliche Infrastrukturen optimal auszulasten.

Resilienz (im Sinne von Widerstandsfähigkeit und Anpassungsvermögen) umfasst Langlebigkeit und Dauerhaftigkeit, aber auch die Fähigkeit, sich neuen Lebensbedingungen – beispielsweise aufgrund des Klimawandels – anzupassen. Gebäude etwa sollen besser auf Wetterunregelmäßigkeiten und andere unerwartete Ereignisse reagieren können.

Aspekte der Resilienz im nachhaltigen Planen und Bauen sind ein gezieltes Regenwassermanagement (auch als Überflutungsvorsorge), Hochwasserschutz, der Schutz von Innenräumen vor zu großer Hitze sowie die Langlebigkeit von Produkten (und damit von Bauwerken).

Zur Wortendung der vier Leitstrategien

Effizienz, Konsistenz, Suffizienz und Resilienz sind im aktuellen Diskurs zum nachhaltigen Bauen nicht aus dem Lateinischen, sondern aus dem Englischen entlehnt (efficiency, consistency, sufficiency und resilience) – und haben bei der (Rück-)übersetzung teils die Bedeutungsnuancen des Englischen angenommen.

Gutes Beispiel ist Konsistenz: Das Wort bezeichnete, als es im 18. Jahrhundert erstmals im Deutschen als Abstraktbildung zum lateinischen Lehnwort consistens auftauchte, erst einmal nicht (wie heute im Englischen) „gedankliche Kohärenz/Schlüssigkeit/Folgerichtigkeit“, sondern den Grad der Festigkeit (oder des Zusammenhangs) eines Stoffs. („Schlagen Sie das Eiweiß, bis der Schaum die Konsistenz eines Milkshakes hat.“) Nebenbei: consistentia als Substantiv existiert im klassischen Latein gar nicht. Das Wort taucht erst im Mittellatein (um das Jahr 1.000) auf und hat dort dieselbe Bedeutung wie heute im Deutschen (Verweis auf den Grad der Festigkeit oder Flüssigkeit). Im Englischen wird aus dem semantisch etwas anders belegten Adjektiv consistent viel später die Substantivierung consistency mit der Bedeutung „Schlüssigkeit“ abgeleitet. Die in diesen Webtexten gemeinte Spezialbedeutung (Ökoeffektivität, Nebeneinander/Vereinbarkeit von Natur und Technik) ist eine dritte semantische Variante. Sie wurde erst 2002 mit Veröffentlichung des (im Original englischen) Buchs Cradle to Cradle von Braungart/McDonough eingeführt.

Das -enz ist bei diesen vier Substantiven (und speziell in ihrer Verwendung im Nachhaltigkeitsdiskurs) viel eher ein doppeltes Lehnsuffix (aus der lateinischen Substantivbildung in die englische Substantivbildung und von da wiederum ins Deutsche übernommen), das bestenfalls auf die nachhaltige Bedeutung von Wilhelm dem Eroberer verweist.

Der normannischen Invasion von 1066 ist es nämlich zu verdanken, dass sich das Englische zu einer Sprache mit teils germanischen, teils romanischen Wurzeln entwickelt hat. Dabei galten die romanisch verwurzelten Begriffe immer als die elaborierteren. Deshalb fallen in der englischen Wissenschaftssprache und in allen dortigen Fachsprachen die Anteile der Worte romanischen Ursprungs durchweg sehr viel höher aus als im allgemeinen Sprachgebrauch. Romanische Begriffe – so war lange der Glaube in England – wirken einfach viel gebildeter.

Graue Energie

 

Als graue Energie wird der kumulierte Aufwand an nicht erneuerbarer Primärenergie bezeichnet, der nötig ist, um einen Baustoff herzustellen und später zu entsorgen. Berücksichtigt werden alle vorgelagerten Prozesse – vom Rohstoffabbau über Herstellungs- und Verarbeitungsprozesse – und die Entsorgung inklusive der dazu notwendigen Transporte und Hilfsmittel.

Der Anteil grauer Energie, der in einem Gebäude steckt, wird heute in einer Ökobilanz nachgewiesen – und zwar für alle Lebensphasen vom Bau über die Entsorgung bis zur Wiederverwertung. Die dafür nötigen Kenngrößen eines Baustoffs finden sich in seiner Umweltproduktdeklaration (EPD-Steckbrief).

Die graue Energie fällt umso stärker ins Gewicht, je weniger Energie ein Gebäude im Betrieb verbraucht. Bei zeitgemäßen Gebäuden liegt der Anteil am Gesamtenergiebedarf, der auf ihren Bau entfällt, bei 50 Prozent. Anders gesagt: Die im Bauwerk verbaute graue Energie ist etwa so groß wie die gesamte Energie, die über die Lebensdauer des Gebäudes hinweg für seinen Betrieb nötig ist.

Graue Energie einzusparen, ist damit ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz. Dafür gilt es, der Nutzung und Anpassung vorhandener Bauten den Vorzug vor dem Neubau zu geben. Baustoffe aus nachwachsenden Rohstoffen und Recyclingbaustoffe verlangen in Herstellung und Entsorgung einen weit geringeren Energieaufwand als herkömmliche. Auch wo Baustoffe wiederverwendet werden, wird die einst für ihre Produktion verbrauchte Energie besser ausgenutzt.

Künftige Gesetze und Förderprogramme sollten die Bedeutung grauer Energie stärker berücksichtigen. So könnte ein überarbeitetes Gebäudeenergiegesetz (GEG) für alle Neubaumaßnahmen einen maximalen Anteil grauer Energie festschreiben. Auch über Förderprogramme der KfW ließe sich eine rasche Reduktion der grauen Energie und damit ein umfassenderer Klimaschutz im Gebäude- und Industriesektor unterstützen.

 

Energetische Sanierung

 

Werden an einem Gebäude Baumaßnahmen durchgeführt, die dessen Energiebedarf senken, spricht man von energetischer Sanierung. Damit sinkt nicht nur der Energiebedarf für Heizung, Warmwasserbereitung und Belüftung. Auch der CO2-Ausstoß verringert sich, und die für den Bau einst aufgewandte graue Energie wird besser genutzt. All das macht die energetische Sanierung zu einem guten Weg zu nachhaltigeren Gebäuden.

Der Umfang einer energetischen Sanierung kann sehr unterschiedlich ausfallen. Maßnahmen wie das Dämmen von Fassaden, Kellern und Dächern, der Austausch von Fenstern, das Ergänzen sommerlichen Wärmeschutzes oder die Modernisierung von Heiz- und Lüftungsanlagen lassen sich in einem Rutsch,

schrittweise oder einzeln realisieren. Am wirtschaftlichsten ist eine energetische Sanierung, wenn sie mit ohnehin anstehenden Instandsetzungen kombiniert wird. Welche Energieeinsparungen sich erzielen lassen, hängt immer vom Ausgangszustand und von Art und Umfang der gewählten Maßnahmen ab.

Die Mindestanforderungen an Gebäudeteile und Gebäudeenergiebedarf sind im Gebäudeenergiegesetz (GEG) festgelegt. Dieses Gesetz ist technologieoffen; es schreibt lediglich den maximalen Energiebedarf, nicht aber einen bestimmten Weg dahin vor. Wer ein Gebäude auf ein besseres energetisches Niveau heben will, kann dazu aber auf staatliche Förderprogramme zurückgreifen. Mittlerweile gehören auch Fassaden- und Dachbegrünung zu den geförderten Maßnahmen.

Eine Sanierungspflicht besteht in Deutschland nicht. Ohne energetische Sanierung des Gebäudebestands werden sich die politischen Ziele aber nicht erreicht lassen. Das gilt insbesondere für das Ziel eines klima- und das heißt CO2-neutralen Gebäudebestands bis 2050.

Material und Ressourcen

 

Bei der Wahl der Baustoffe müssen heute die dem Bauen vor- und nachgelagerten Prozesse mitgedacht werden. Ein typischer Neubau hat die Hälfte seines Energieverbrauchs und damit seiner CO2-Emissionen schon verursacht, noch ehe jemand einzieht (graue Energie). Eine vollständige Entkarbonisierung erfordert einen Paradigmenwechsel im Material- und Energieeinsatz auf Baustellen. Dazu gehört auch, Verpackungsmüll auf der Baustelle drastisch zu reduzieren oder ganz zu vermeiden und bei der Beschaffung regionale Wirtschaftskreisläufe zu stärken. Baustoffe sollten möglichst aus einem Umkreis von 200 Kilometer bezogen werden.

Hightechlösungen werden nicht das wichtigste Werkzeug sein, wenn es um die Klimawirksamkeit von Baustoffen geht. Das Einfache ist letztlich dem Übertechnisierten überlegen. Alle Baustoffe sollten wiederverwendbar oder kompostierbar sein. Statt energieintensiv erzeugter Materialien wie Stahl und Beton sollen in Zukunft natürliche Materialien wie Stein, Lehm (Ziegel) und Holz zum Einsatz kommen. Auch recycelte Materialien aus Altglas, Textilien oder Kunststoffen lassen sich gut integrieren. Ökologische Dämmstoffe und Konstruktionen reduzieren den Energie-, Wasser- und Rohstoffverbrauch und erzeugen ein gesundes und behagliches Raumklima. Die richtigen Baustoffe sorgen zudem für einen langfristigen Werterhalt.

Bei der Entscheidung, welche Baumaterialien für welches Projekt sinnvoll sind, helfen EPD-Steckbriefe. EPD steht für Environmental Product Declaration – zu deutsch: Umweltproduktdeklaration. EPDs enthalten objektive und verifizierte quantitative Informationen, die sich auf den gesamten Lebenszyklus des Bauprodukts beziehen. Deshalb sind EPDs auch eine wichtige Grundlage, um die Nachhaltigkeit von Bauwerken zu bewerten. Sie sind zudem ein gutes Instrument, um den ökologischen Anspruch bestimmter Baumaterialien Bauherren und Bauherrinnen zu vermitteln.

 

Erneuerbare Energien

Für die Dekarbonisierung im Gebäudesektor ist die Nutzung erneuerbarer Energien entscheidend. Während bei der Stromerzeugung bereits heute ein hoher Anteil des Energiebedarfs aus Wind und Sonne gedeckt wird, dominieren in der Baustofferzeugung und Gebäudetemperierung noch  fossile Energieträger. Umweltwärme zu nutzen und auf nachwachsende Rohstoffe zu setzen, sind hier genauso wesentliche Pfeiler der Energiewende wie die Reduktion von Energieverbrauch und Wärmeverlusten in Herstellung und Gebäudebetrieb.

Weil Angebot wie Nachfrage stark schwanken, sind Speicherung und Transport von Energie und Wärme entscheidend, um die lokal wie zeitlich sehr unterschiedliche Verfügbarkeit der Ressourcen abzupuffern.

Strom kann durch chemische Prozesse wie Batteriespeicher, Power-To-Gas (also die Erzeugung brennbarer Gase durch Elektrolyse) oder Eisenoxidation kurz- und mittelfristig gelagert und transportfähig gemacht werden.

Auch die Wärmeversorgung lässt sich auf rein regenerative Konzepte umstellen. Hier sind – anders als beim Strom – lokal und saisonal orientierte Lösungen wie Erdwärme und -kälte, Abwärmenutzung, saisonale Speicher oder nachwachsende Brennstoffe am effektivsten.

Ein weiterer wichtiger Schritt zu einer künftig CO2-freien Energieversorgung ist es, die Sektoren Gebäude, Verkehr und Gewerbe zu koppeln. Hybride Systeme zum direkten Energieaustausch auf Stadt- und Quartiersebene ebnen den Weg, Synergien zwischen den Sektoren zu nutzen.

Dabei ist eine CO2-Bepreisung, aus deren Erträgen effektive synergetische Systeme und deren Weiterentwicklung gefördert werden, die entscheidende marktwirtschaftliche Basis und Triebfeder der Dekarbonisierung.

 

Grüne Infrastruktur

Grüne Infrastruktur ist ein Analogiebegriff zur technischen (oder grauen) Infrastruktur, unter die alle Verkehrs-, Ver‐ und Entsorgungssysteme fallen. Gemeint ist das System natürlicher, naturnaher oder für den Naturhaushalt wirksamer Flächen, das die Lebensbedingungen von Mensch und Natur erhält und verbessert. Dazu zählen neben Grünanlagen, Parks und Sportflächen auch Kleingärten und Gemeinschaftsgärten, Alleen, grüne Plätze und Höfe, begrünte Dächer und das vertikale Grün an Fassaden.

Ähnlich der grauen, erbringt auch die grüne Infrastruktur Dienstleistungen – in diesem Fall für das Ökosystem. Der Klimawandel und seine ökologischen und wirtschaftlichen Folgen machen es unverzichtbar, die grüne Infrastruktur zu erhalten, zu stärken und wo immer möglich auszubauen.

Grüne Infrastruktur hat vielfältige Funktionen und wirkt deshalb auf vielerlei Art. Sie verbessert Luft und Mikroklima, weil Pflanzen Staub und Partikel binden und durch ihre Verdunstung kühlen. Grünflächen sind Erholungs- und Ausgleichsräume für die stetig wachsende Bevölkerung der Städte. Sie werden deshalb für unsere Gesundheit und unser Wohlergehen immer wichtiger. Als Treffpunkt und Ort gemeinschaftlichen Handelns erfüllen sie zudem wertvolle soziale Aufgaben und stiften Identität. Je dichter das Netz einer reichhaltigen grünen Infrastruktur ist, desto größer wird auch die biologische Vielfalt ausfallen. Naturhafte oder natürliche Flächen fördern zudem das Naturerleben der Menschen. Nicht zuletzt ist die grüne Infrastruktur – gestärkt durch ein differenziertes Regenwassermanagement – zentraler Ansatzpunkt für die Klimaanpassung der Städte: Die Kapazität von offenen Böden und Vegetation, Wasser zurückzuhalten, zu speichern und allmählich wieder in natürliche Kreisläufe zurückzuspielen, kommt dem Mikroklima, der Überflutungsvorsorge bei Starkregen, der städtischen Kanalisation und dem Grundwasserhaushalt gleichermaßen zugute.

Aus all diesen Gründen gilt die grüne Infrastruktur als Indikator eines lebenswerten Wohnumfelds – und ist damit sogar zum wirtschaftlichen Standortfaktor avanciert. Vielfältiges Grün in der Stadt ist schon heute ein zugkräftiges Argument in der Bindung und Anwerbung von Arbeitskräften.

Raumklima

Wie behaglich wir uns in Gebäuden fühlen, hängt vom Raumklima ab. Das wird durch viele Parameter bestimmt, die bei der Planung auch Stellschrauben für eine nachhaltige Justierung sein können.

Dazu zählt an erster Stelle die operative (oder empfundene) Raumtemperatur, die sich aus der Lufttemperatur und der Temperaturabstrahlung von Wänden, Decken, Böden und anderen Oberflächen zusammensetzt. Die Oberflächentemperatur wiederum hängt stark vom U-Wert und damit von der Dämmung der Bauteile ab. Eine zu große Asymmetrie zwischen Luft- und Oberflächentemperatur empfinden wir sommers wie winters als unangenehm.

Auch Bekleidung und Aktivität der Anwesenden spielen eine wesentliche Rolle. Räume, in denen sich Menschen aktiv bewegen, kommen mit niedrigeren Temperaturen aus.

Feuchtigkeit ist ein weiterer Parameter. Gegen Feuchtigkeit von außen müssen Räume geschützt werden, doch auch im Raum selbst entsteht Feuchtigkeit – etwa in Form von Wasserdampf, durch die Verdunstung von Pflanzen oder Atem und Perspiration der Nutzerinnen und Nutzer. Dabei gilt: Sowohl eine zu hohe als auch eine zu niedrige Luftfeuchtigkeit sind unerwünscht.

Luftwechsel und Luftbewegung spielen ebenfalls eine Rolle. Räume müssen regelmäßig belüftet werden. Nicht nur seit der COVID-19-Pandemie wird häufig die Frage diskutiert, ob die Fenster Lüftung für den Schutz der Gesundheit ausreicht. Gleichzeitig darf der Luftvolumenstrom nicht zu hoch werden. Zum einen trocknet die Luft sonst im Winter stark aus, zum anderen empfinden wir Zugluft als unangenehm. Luftundichtigkeiten stören dabei nicht nur die Behaglichkeit. Sie können auch zu Schäden an der Konstruktion führen.

Eine gute Belichtung, vorzugsweise mit Tageslicht, ist für Räume wichtig. Allerdings müssen Maßnahmen zum sommerlichen Wärmeschutz gewährleisten, dass sich die Räume im Sommer nicht übermäßig erhitzen.

Entscheidend für Behaglichkeit und Raumklima sind schließlich auch Proportionen, Farben und Ausstattung, sowie Größe und Belegungsdichte der Räume. Hier gilt es, den optimalen Weg zwischen unbehaglicher Enge und einem klimaschädlichen, weil zu großen Flächenverbrauch zu finden.

Robustheit

 

Robustheit ist ein Kernelement der Resilienz. Nicht selten werden beide Begriffe sogar synonym gebraucht. Die Forderung nach Robustheit wird dabei meist als Aufgabe verstanden, Gebäude bei Umbau und Neuplanung so auszulegen, dass sie dauerhaft und zugleich flexibel genug sind, um Änderungen zu bewältigen, wie sie vor allem der Klimawandel mit sich bringt.

Die Frage der Robustheit sollte indes auch dazu anregen zu überlegen, wie sich der zunehmende Anpassungsdruckvermindern lässt, unter dem Gebäude stehen. Anders gesagt: Es gilt, die Aufgabe von zwei Seiten anzugehen und einerseits die Gebäude widerstandsfähiger zu machen, zugleich aber auch die Notwendigkeiten einer Anpassung zu verringern.

Natur-, Umwelt- und Klimaschutz sind kein Selbstzweck. Sie sollen uns vor langen Trockenperioden, Waldbränden, Hochwasser und Überflutungen schützen. Klimaerwärmung bedeutet nämlich keinesfalls einen ewigen Sommer, sondern vor allem mehr extreme Wetterereignisse. Deshalb ist es notwendig, Gebäude nachhaltig zu planen, die CO2-Ziele einzuhalten und bis 2050 eine Klimaneutralität zu erreichen.

Reduce, reuse, recycle

Bauen ist mit einem erheblichen Einsatz von Material und Ressourcen verbunden. Die Baubranche ist – als großer Wirtschaftssektor –für mehr als die Hälfte des Abfallaufkommens in Deutschland verantwortlich. Bauteile weiterzuverwenden (reuse), Baustoffe wiederzuverwerten (recycle) und Materialflüsse mit anderen Wirtschaftszweigen auszutauschen trägt dazu bei, die Abfallmengen zu reduzieren (reduce), Ressourcen zu schonen und die Deponien zu entlasten.

Auf dem Weg zu einem verantwortungsvolleren Konsumverhalten müssen wir überdenken, wie wir bauen. In der Planung muss der gesamte Lebenszyklus von Bauteilen und Baustoffen im Fokus stehen: Lassen sich alle Komponenten sauber voneinander trennen, um ihre Wiederverwendung zu ermöglichen? Noch grundlegender ist eine Neuausrichtung des Bauens nach dem Grundsatz reuse to reduce: Sollten wir also das Weiternutzen eines Gebäudes über seinen ersten Lebenszyklus hinaus in den Vordergrund unserer Planungskultur rücken?