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Graue Energie: Wie beeinflussen Baustoffe die Nachhaltigkeit von Gebäuden?

Autor: TWINGINE Redaktion

10 Min.

Grüne Energie ist vielen Menschen spätestens seit der Energiewende ein Begriff. Doch was ist „graue Energie“? Und warum sollten Bauherren sich mit dieser besonderen Energieform intensiv auseinandersetzen? Die wichtigsten Fakten im Überblick und Möglichkeiten, sie mit TWINGINE zu reduzieren.

Was ist „graue Energie“? Definition und Beispiele

Gebäude verbrauchen Energie. Wie viel Wärmeenergie und Elektrizität für Klima- oder Heizungsanlagen in Immobilien nötig sind, lässt sich anhand der Verbrauchskosten einfach feststellen. In Bauwerken stecken allerdings noch mehr Energieverbraucher als Heizungen oder Lichtanlagen.

Die Rede ist von sämtlichen Produkten, die für den Bau und die Ausstattung von Gebäuden benötigt werden. Die Primärenergie, die für Rohstoffe, Bauteile und Materialien notwendig ist, nennt man graue Energie.

Mithilfe von Datensätzen zur Ökobilanz von Baumaterialien, Bau-, Transport-, Energie- und Entsorgungsprozessen lässt sich die graue Energie berechnen. Solche Daten bietet beispielsweise die ÖKOBAUDAT.

Beispiele für graue Energie

Graue Energie verbirgt sich in allen Phasen eines Gebäudes – also im Bau, im Betrieb und auch im Rückbau von Immobilien.

Das betrifft unter anderem:

  • Prozesse zur Gewinnung von Rohstoffen
  • Fahrzeuge, die Baustoffe zur Baustelle transportieren
  • Maschinen, mit denen Rohstoffe zu Bauteilen verarbeitet werden
  • den Betrieb von Baustellen
  • die Lagerung und Entsorgung von Baustoffen
  • Dienstleistungen im Zusammenhang mit dem Handel von Baustoffen

Warum es wichtig ist, die Energiebilanz von Baumaterialien im Blick zu behalten, zeigt sich besonders deutlich am Beispiel von Beton. Dieser wird aus Gesteinskörnungen, Wasser und Zement als Bindemittel gewonnen. Für die Herstellung von Zement sind allerdings hohe Temperaturen von über 1.400 Grad Celsius notwendig.

Für jede Tonne Zement fällt in der Herstellung fast eine Tonne CO2 an. Der Weltklimarat schätzt, dass etwa drei Milliarden Tonnen CO2 Jahr für Jahr für die Produktion von Zement anfallen – das sind fast zehn Prozent des weltweiten CO2-Ausstoßes.

Was bedeutet graue Energie für die Nachhaltigkeit von Gebäuden?

Auch wenn die Ökobilanz von Zement den Stoff als wahren Klimasünder entlarvt, ist Beton nach wie vor einer der beliebtesten Baustoffe. Denn er ist günstig, leicht zu verarbeiten und stabil. Bei der Frage, wie nachhaltig Gebäude sind, spielt die graue Energie von Beton bisher allerdings kaum eine Rolle.

Stattdessen wird die Ökobilanz von Bauwerken an deren Energiebedarf im Betrieb gemessen. Die Nutzung erneuerbarer Energiequellen und effizienter Klimatechnik tragen dazu bei, die Energieeffizienz von Gebäuden positiv zu beeinflussen. Den Anteil der grauen Energie können solche Maßnahmen bei Betongebäuden jedoch in der Regel nicht aufwiegen.

Neubau vs. Bestand: Worin steckt mehr graue Energie?

Auch wenn bestehende Gebäude heute oft als Dreckschleudern und Energiefresser verteufelt werden, ist ein Neubau nicht automatisch die nachhaltigere Alternative. Viele Bestandsgebäude sind auf eine lange Nutzungsdauer ausgelegt. Je länger sie betrieben werden, desto günstiger wird ihre graue Energiebilanz gegenüber Neubauten.  

Für die Bewertung der Nachhaltigkeit von Gebäuden sollte der gesamte Gebäudelebenszyklus betrachtet werden. Denn per Definition erfordert nachhaltiges Handeln einen schonenden Umgang mit Ressourcen – das betrifft jeden einzelnen Baustein, aus denen Immobilien entstehen.

Ansätze dafür liefert zum Beispiel die Publikation „Energieaufwand für Gebäudekonzepte im gesamten Lebenszyklus“ des Umweltbundesamtes. Die Studie untersucht den Energieaufwand im gesamten Lebenszyklus verschiedener Gebäudetypen für den Wohnungsbau.

Wie lässt sich die graue Energie von Gebäuden reduzieren?

Graue Energie spielt in jeder Phase des Gebäudelebenszyklus eine Rolle. Deshalb gibt es vom Bau über den Betrieb bis hin zum Rückbau verschiedene Möglichkeiten, um den „indirekten“ Energieverbrauch von Baustoffen zu optimieren. Die folgenden Beispiele zeigen mögliche Ansätze dafür.

Neubau: Baustoffe vergleichen

Beim Neubau von Immobilien können Bauherren direkten Einfluss auf die graue Energie nehmen – mit der Wahl der Baumaterialien. Selbstverständlich müssen die Baustoffe zu den technischen und ästhetischen Anforderungen des jeweiligen Projekts passen. Daneben spielen aber auch Faktoren wie die Herkunft und die Langlebigkeit eine Rolle.

Wann immer Bauherren die Wahl zwischen verschiedenen Baustoffen haben, sollten sie die verfügbaren Informationen zur Herstellung und Herkunft der verschiedenen Materialien vergleichen. Regional angebautes und verarbeitetes Holz benötigt in der Regel weniger Energie für Herstellung, Transport und Entsorgung als importierter Zement.

So viel graue Energie spart Holz: Eine Studie des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung kommt zu dem Ergebnis, dass Holz die CO2-Emissionen für die Gebäudekonstruktion um 40 bis 60 Prozent senken kann.

Betrieb: Sanieren statt neu bauen

In Deutschland gibt es allein 19,3 Millionen Wohngebäude. Hinzu kommen Gewerbeimmobilien. Laut der Deutschen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen (DGNB) entstehen ein Drittel aller Treibhausgasemissionen eines Gebäudes bei der Herstellung und Errichtung. Jedes Bestandsgebäude, das saniert wird, spart graue Energie, die für einen Neubau nötig wäre.

Doch lohnt sich die Sanierung, wenn dafür beispielsweise neues Dämmmaterial hergestellt werden muss? Das Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V. München hat berechnet, dass die Menge der gesparten Heizenergie größer ist als die graue Energie, die zur Herstellung des Dämmstoffes erforderlich ist. Innerhalb von nur einer Heizperiode ist die graue Energie ausgeglichen.

Rückbau: Aus alt mach neu

Der Bausektor ist einer der ressourcenintensivsten Wirtschaftssektoren in Deutschland. 2019 fielen hierzulande insgesamt 416.536 Tonnen Abfall an – 230.851 Tonnen davon waren Bau- und Abbruchabfälle.

Das Umweltbundesamt gibt deshalb folgende Empfehlungen:

  • Indem bestehende Bausubstanz erhalten wird und Gebäudekonstruktionen auf eine lange Nutzungsdauer ausgelegt werden, kann die Entstehung von Bauabfällen vermieden werden.
  • Wenn die Planung von Gebäuden, der Baustellenbetrieb und der Abbruch recyclinggerecht gestaltet werden, können nicht vermeidbare Abfälle im Wirtschaftskreislauf gehalten werden.
  • Müssen Bau- und Abbruchabfälle beseitigt werden, sollte sich die Beseitigung auf das unumgänglich notwendige Maß beschränken und so umweltgerecht wie möglich erfolgen.

Eine Möglichkeit, nachhaltig mit Bauabfällen umzugehen, ist die Weiterverarbeitung zu Recycling-Baustoffen. Geschieht die Aufbereitung vor Ort, ergeben sich für Bauherren attraktive Möglichkeiten, nachhaltig zu bauen. Entsprechende Pilotprojekte gibt es bereits, zum Beispiel in München.

Mit Recycling-Baustoffen, die von der Baustelle nebenan stammen, können sich Bauherren zudem unabhängiger vom Rohstoffmarkt machen, der aufgrund der Corona-Krise nach wie vor mit Lieferschwierigkeiten zu kämpfen hat.

Mit Digitalisierung bewusster bauen und graue Energie reduzieren

Laut dem Verein Bauwende liegt der Schlüssel zu nachhaltigem Bauen und zur Reduzierung von grauer Energie in der Lebenszyklusanalyse. Um dabei alle Daten im Blick zu behalten, verschiedene Baustoffe direkt zu vergleichen und die beste Entscheidung für ihr Projekt zu treffen, benötigen Bauherren moderne Software-Tools.

TWINGINE analysiert Gebäudemodelle unter Berücksichtigung von Kosten, Qualität und Nachhaltigkeit. Der Building Model Analyzer bietet Lifecycle-Simulationen, die das Optimum aus dem Betrieb von Gebäuden herausholen.

Außerdem ermöglichen CAPEX-Simulationen es, die effektivsten Hebel bei der Wahl der Materialien etwa für die Fassade zu identifizieren. Dabei greift TWINGINE auf marktgängige oder individuelle Kosten- sowie auf CO2-Datenbanken zurück.

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