Klima- und Bauforschung: Pflanzliche Dämmstoffe als CO2-Senke einsetzen
Ein Forscherteam will Dämmung aus pflanzlichen Rohstoffen entwickeln, welche das darin enthaltene CO2 durch eine Hitzebehandlung dauerhaft bindet. Nach Rückbau könnte das Material im Ackerbau eingesetzt werden, um die Bodenfruchtbarkeit zu erhöhen.
16.02.2023 – Gebäude müssen laut Gesetz im Hinblick auf die Klimaziele immer energieeffizienter werden – doch die Klimabilanz der Baumaterialien wird noch zu wenig beleuchtet. Der Gebäudebereich gehört zu den besonders materialintensiven Sektoren und ist verantwortlich für rund 40 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs und EU-weit gesehen für rund 36 Prozent des anfallenden Abfalls. Über den gesamten Lebenszyklus von Gebäuden gesehen spielt die Herstellung der Baustoffe eine wesentliche, im Vergleich zum Betrieb aber noch wenig beachtete Rolle.
Baumaterialien, die der Atmosphäre langfristig CO2 entziehen, hätten großes Potenzial, die Klimabilanz beim Bauen zu senken – so die Ausgangsidee eines Forscherteams rund um den Wissenschaftler Jannis Wernery vom Building Energy Materials and Components Lab der Empa. Ziel ist es, CO2 in Dämmstoffen langfristig zu binden. Dazu sollen pflanzliche Rohstoffe, im Idealfall sogar Abfallprodukte aus der Land- und Forstwirtschaft, zu Dämmmaterialien für Gebäude verarbeitet werden.
In CO2-Kreisläufen denken
Der größte Teil des in der Biomasse gebundenen Kohlenstoffs, den Pflanzen während ihres Wachstums in Form von CO2 aus der Atmosphäre aufgenommen und gebunden haben, könnte durch eine spezielle Hitzebehandlung dauerhaft fixiert werden, erläutern die Empa-Forschenden ihr Vorhaben. Er bleibe in der so entstandenen „Pflanzenkohle“ während der gesamten Lebensdauer des Gebäudes – und sogar weit darüber hinaus – gebunden. Wird das Gebäude zurückgebaut, könnte die Pflanzenkohle direkt in Äcker eingebracht werden, schreiben die Forscher. Dort erhöhe sie die Fruchtbarkeit des Bodens und bleibe über Jahrhunderte bis Jahrtausende stabil – im Gegensatz zu anderen pflanzlichen Baustoffen, etwa Holz oder Zellulosedämmung, die bei der Verrottung oder thermischen Verwertung das gespeicherte CO2 wieder freisetzen würden.
Weiter Weg bis zur Umsetzung
Bis zur Umsetzung in der Praxis sei es noch ein weiter Weg, meint Physiker Wernery. Er hat sich mit seiner Forschungsgruppe an der Empa auf die Erforschung und Entwicklung von Dämmstoffen spezialisiert und für diesen neuen Ansatz auch mit Forschenden an der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) zusammengearbeitet. Es müsse bspw. sichergestellt werden, so der Forscher, dass sämtliche Inhaltsstoffe der neuartigen Dämmmaterialien für eine spätere Verwendung als Dünger geeignet sind. Zudem müssten Dämmeffizienz sowie Brandschutz mit etablierten Produkten mithalten können. Gelinge dies, ist Empa-Forscher Wernery überzeugt, dass Pflanzenkohledämmung die CO2-Bilanz der Schweiz künftig deutlich mitverbessern könnte.
Eine erste Analyse habe gezeigt, dass sich durch einen realistischen Teilersatz konventioneller Dämmstoffe wie EPS oder Mineralwolle durch Pflanzenkohle gut eine halbe Million Tonnen CO2-Äquivalente jährlich einsparen ließen: Einmal durch Vermeidung von Emissionen bei der Produktion, zudem durch die Langzeitspeicherung des CO2 in der Pflanzenkohle.
Wichtig ist auch die finanzielle Unterstützung, sonst wäre eine solche Forschung nicht möglich. Das Potenzial der Idee überzeugte Förderinstitutionen wie die Minerva-Stiftung, die sich unter anderem für einen nachhaltigen Umgang mit den natürlichen Ressourcen einsetzt, den ETH-Rat sowie das Bundesamt für Energie. na
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