Nachhaltige Materialien: So sieht das Bauen in der Zukunft aus
Die Bauindustrie verbraucht etwa die Hälfte der weltweit gewonnenen natürlichen Ressourcen. Forschende an Dänemarks Technischer Universität (DTU) suchen deshalb nach alternativen zirkulären und biobasierten Baumaterialien.
Biobasierte Baumaterialien können den Ressourcenverbrauch beim Bauen reduzieren.
Foto: PantherMedia / ArturVerkhovetskiy
Nachhaltige Baumaterialien könnten aus sogenannten Nebenströmen der Lebensmittel- und Holzproduktion, Textilabfällen oder schnell wachsenden Wasserpflanzen entstehen. Die Kombination mit Biopolymeren ermöglicht die Herstellung neuer Materialien für das 3D-Druckverfahren oder als Verbundwerkstoffe. Unter der Leitung von Professor Anders Egede Daugaard konzentrieren sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der DTU auf die Entwicklung von Biopolymeren und der richtigen Rezepturen für neue Baumaterialien. Sie sollen ressourceneffizient produziert werden und die Eigenschaften der verwendeten Rohstoffe optimal nutzen. Die Forschenden arbeiten daran, die richtige Menge an Nebenprodukten wie Sägemehl oder Seetang hinzuzufügen, um die Materialien nachhaltiger zu machen, ohne sie zu schädigen.
Nachhaltig Bauen mit Biopolymeren
Biopolymere sind biologisch abbaubar. Sie können aus gekochten Tierknochen oder Zucker aus Algen und Seetang hergestellt werden. Biopolymere dienen als Bindemittel in den neuen Materialien, die in Kombination mit Wasser und faserigen Füllstoffen wie Seegras oder alten Textilien wie Hosen hergestellt werden. Diese Stoffe sind nicht nur umweltfreundlicher, sondern auch potenziell recycelbar, was sie zu einer Option für nachhaltiges Bauen macht.
Die Forschung an der DTU hat bereits vielversprechende Ergebnisse gezeigt. Durch die Anpassung von Produktionsparametern konnte man Materialien entwickeln, die denen aus echtem Holz nahekommen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt darauf, Abfall zu reduzieren, indem Nebenprodukte wieder in die Produktionskette integriert werden. So kann Abfall bis zu fünfmal ins Recycling, bevor er die Materialqualität beeinträchtigt.
Herausforderungen beim nachhaltigen Bauen
Die neuen Materialien sind allerdings anfällig für Feuchtigkeit – dies kann ihre Verwendung in Gebäuden einschränken und eine Schutzschicht könnte erforderlich sein, um sie vor Nässe zu schützen. Gleichzeitig bietet gerade diese Wasserempfindlichkeit die Möglichkeit, Stoffe wieder in den Produktionsprozess einzuspeisen. Einige dieser Materialien sind, anders als Beton und herkömmliche Dämmstoffe, sogar kompostierbar.
Die Einführung dieser neuen Materialien auf Baustellen hängt von der Anforderung an Festigkeit und Haltbarkeit ab: Unternehmen, die mit einfachen Produkten arbeiten, könnten diese nachhaltigen Lösungen sofort nutzen. Für tragende Strukturen wird es aber noch dauern. Fachleute für maschinelles Lernen beschleunigen den Entwicklungsprozess, indem sie künstliche Intelligenz (KI) mit dem vorhandenen Wissen füttern.
Die Zukunft des nachhaltigen Bauens
Die Kombination von Biopolymeren und Nebenströmen ermöglicht neue Baustoffe, die nicht nur umweltfreundlich sind, sondern auch die Ressourcen der Erde schonen. Bevor sie allerdings verbreitet Einsatz finden können, müssen neue Standards entwickelt und bestehende Gesetze überarbeitet werden. Ziel ist es, lokale Produktionseinheiten zu schaffen, die den 3D-Druck oder die Konstruktion von Elementen nach Bedarf und vor Ort ermöglichen. Dies würde das nachhaltige Bauen weiter fördern und die Abhängigkeit von traditionellen Materialien reduzieren.
Die Zukunft des nachhaltigen Bauens sieht vielversprechend aus, da Forschende kontinuierlich weiter an der Verbesserung der Eigenschaften und der Produktionsmethoden der neuen Materialien arbeiten. Das nachhaltige Bauen mit Biopolymeren und Nebenprodukten könnte eine zentrale Rolle bei der Reduzierung des Ressourcenverbrauchs spielen und so die Umwelt schützen.
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