CO₂-Speicherung

Was ist es

Biogene Baustoffe wie Holz, Stroh und Hanf entziehen der Atmosphäre während ihres Wachstums durch Photosynthese Kohlenstoffdioxid und speichern den enthaltenen Kohlenstoff in ihrer Biomasse. Diese Form der Kohlenstoffbindung findet in der Bauphase statt, bevor das Material als Gebäudekomponente verbaut wird. Der Speichereffekt bleibt bestehen, solange das Material im Bauwerk verbleibt und nicht durch Verbrennung oder Verrottung mineralisiert wird.

Wie wirkt es im Gebäude

Die Wirksamkeit der Speicherung bemisst sich am gespeicherten Kohlenstoffgehalt pro Volumeneinheit. Laut EN 16449 wird der biogene Kohlenstoffgehalt von Bauprodukten berechnet. In einer Lebenszyklusanalyse (LCA) nach DIN EN 15978 wird dieser Effekt im Modul A (Herstellung) als negativer Emissionswert verbucht. Holz weist typischerweise eine hohe Dichte an gespeicherten Kohlenstoffverbindungen auf, während Stroh und Hanf durch ihre schnell nachwachsenden Zyklen ebenfalls zur Senkung der stoffgebundenen Emissionen beitragen können. Die Wirkung ist jedoch temporär, da das Ende der Lebensdauer (End-of-Life) eine Freisetzung bei thermischer Verwertung vorsieht.

Wann sinnvoll

Der Einsatz ist sinnvoll, wenn die Lebensdauer der Bauteile maximiert wird, um das gespeicherte CO2 langfristig im Gebäudebestand zu binden. Dies erfordert Konstruktionen, die einen Rückbau und die stoffliche Weiternutzung (Re-Use) ermöglichen. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz bei tragenden Elementen, da diese große Mengen an Biomasse binden können.

Wann nicht sinnvoll

Die Speicherung ist nicht sinnvoll, wenn die Bauteile aufgrund von fehlerhafter konstruktiver Bauphysik (z. B. fehlender konstruktiver Holzschutz) vorzeitig verrotten. Ebenfalls verliert der Speichereffekt an Relevanz, wenn durch aufwendige chemische Modifikationen (z. B. Brandschutzimprägnierungen mit bioziden Zusätzen) eine stoffliche Wiederverwertung nach dem Rückbau unmöglich gemacht wird. Dazu liegt kein belegter Kennwert vor, inwiefern eine kurze Lebensdauer den Nutzen gegenüber mineralischen Materialien durch den häufigeren Austausch aufhebt.

Kosten und Aufwand

Die Kosten für biogene Baustoffe variieren je nach Vorfertigungsgrad und regionaler Verfügbarkeit. Der Aufwand für die Dokumentation der Kohlenstoffbindung ist im Rahmen einer EPD (Environmental Product Declaration) standardisiert, erfordert aber einen erhöhten administrativen Planungsaufwand in der Leistungsphase 1-5. Ein Vergleich mit konventionellen Systemen zeigt meist ein mittleres Kostenniveau, da Skaleneffekte bei Holz- und Strohbausystemen noch nicht das Niveau der Massivbauweise erreicht haben.

Evidenzlage

Die physikalischen Grundlagen der CO2-Bindung in Pflanzen sind wissenschaftlich durch Photosynthese-Modelle belegt. Die Bilanzierung im Bauwesen folgt der Norm DIN EN 16449. Dennoch gibt es Debatten zur Anrechnung der biogenen Speicherung in ökologischen Bilanzen, insbesondere hinsichtlich der zeitlichen Dimension des Speicherzeitraums im Vergleich zur sofortigen Emission von Verbrennungsmotoren oder Industrieprozessen.