Pflanzliche Dämmstoffe als CO2-Senke?

Der Gebäudebereich ist der materialintensivste Sektor und einer der wichtigsten Treiber des globalen Klimawandels. Er ist verantwortlich für rund 40 Prozent des globalen Energieverbrauchs, für 30 Prozent der Treibhausgasemissionen und sorgt in der EU für 36 Prozent des anfallenden Abfalls. Da in den letzten Jahrzehnten erhebliche Anstrengungen unternommen worden sind, damit Gebäude weniger Energie verbrauchen, und im Betrieb des Gebäudeparks vermehrt erneuerbare Energie eingesetzt wird, haben sich die Treibhausgasemissionen hier merklich reduziert.

Über den gesamten Lebenszyklus von Gebäuden spielt jedoch deren Erstellung sowie die Herstellung der Baustoffe ebenfalls eine wesentliche, im Vergleich zum Betrieb aber noch wenig beachtete Rolle. Bei modernen Gebäuden sind die «grauen» Treibhausgasemissionen, die auf die Erstellung des Gebäudes zurückgehen, ähnlich hoch wie die Emissionen aus dem Betrieb. Daher haben Baumaterialien, die der Atmosphäre langfristig CO₂ entziehen, grosses Potenzial, den ökologischen Fussabdruck von Gebäuden zu senken.

Ein neues Forschungsvorhaben basiert auf der Idee, CO₂ in neu entwickelten Dämmstoffen langfristig zu binden. Dazu sollen pflanzliche Rohstoffe – idealerweise Abfallprodukte aus der Land- und Forstwirtschaft – zu Dämmmaterialien für Gebäude verarbeitet werden. Der grösste Teil des in der Biomasse gebundenen Kohlenstoffs, den die Pflanzen während ihres Wachstums in Form von CO₂ aus der Atmosphäre aufgenommen und gebunden haben, kann durch eine spezielle Hitzebehandlung dauerhaft fixiert werden; er bleibt in der so entstandenen «Pflanzenkohle» während der gesamten Lebensdauer des Gebäudes – und sogar weit darüber hinaus – gebunden: Wird dieses zurückgebaut, kann die Pflanzenkohle nämlich direkt in Äcker eingebracht werden. Dort erhöht sie die Fruchtbarkeit des Bodens und bleibt 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.

Die Idee zu dem Projekt entwickelte Luca Baldini, Co-Leiter des ZHAW-Zentrums für Bautechnologie und Prozesse, während seiner Zeit bei seiner früheren Arbeitgeberin Empa. Auch nach dem Wechsel an die ZHAW koordiniert der Spezialist für Gebäudeenergiesysteme und -technologien das Projekt «Carbon Negative Biochar-based Building Insulation Materials (CarNe)», in das weitere Forschende des ZHAW ICBT und des ZHAW IUNR involviert sind.

Das ambitionierte Konzept mit einem grossen Potenzial fand bei diversen Förderinstitutionen Anklang: Die Minerva-Stiftung, die sich unter anderem für einen nachhaltigen Umgang mit den natürlichen Ressourcen einsetzt, der ETH-Rat, das Bundesamt für Energie (BFE) sowie der Klimafonds der Stadt Winterthur wollen das Projekt fördern. Das Projekt ist Ende des vergangenen Jahres gestartet, und bis die Idee in die Praxis umgesetzt werden kann, gibt es noch viel zu tun.