Der globale CO2-Fußabdruck des Baugewerbes wird sich bis 2050 mehr als verdoppeln.

Das geht aus einer neuen Studie hervor, die in Nature's Communications Earth & Environment veröffentlicht wurde. Darin wird gewarnt, dass allein der CO2-Fußabdruck des Baugewerbes ausreichen würde, um das jährliche CO2-Budget zu überschreiten, das erforderlich ist, um die globalen Temperaturen in den nächsten zwei Jahrzehnten unter 2˒C zu halten.

Es wurde davor gewarnt, dass im Jahr 2022 über die Hälfte der CO₂-Emissionen der Bauindustrie auf zementgebundene Baustoffe, Ziegel und Metalle zurückzuführen waren. Glas, Kunststoffe, Chemikalien und biobasierte Materialien trugen 6 % bei, und die restlichen 37 % entstanden durch Transport, Dienstleistungen, Maschinen und Aktivitäten vor Ort.

Die Studie ergab außerdem, dass der CO2-Fußabdruck der Bauindustrie an den globalen Emissionen über drei Jahrzehnte hinweg schrittweise von 20 % auf 33 % gestiegen ist, was hauptsächlich auf materialbezogene Inputs wie Zement, Ziegel, Metalle und Glas zurückzuführen ist.

Die Studie forderte eine „Materialrevolution“, die den Ersatz traditioneller Materialien durch biobasierte, zirkuläre und wiederverwendete Materialien beinhalten würde.

Die Bauindustrie verursachte insgesamt 12,2 Gigatonnen (Gt) CO₂-Emissionen, wobei Zement den größten Anteil ausmachte. Im Jahr 2022 entfiel mehr als ein Viertel (28 %) des gesamten CO₂-Fußabdrucks der Bauindustrie allein auf Zement. Zement, Klinker, Ziegel und Ton tragen zusammen 40 % zu den gesamten CO₂-Emissionen der Bauindustrie bei, während Metalle 15 % ausmachen, wovon die Hälfte auf Stahl zurückzuführen ist.

Trotz der Bemühungen in den entwickelten Volkswirtschaften in den letzten Jahren, kohlenstoffärmere Varianten dieser Materialien anzubieten, stellte die Studie eine „Verschiebung hin zu einer zunehmend kohlenstoffintensiven und weniger nachhaltigen Materialverwendung“ fest.

Ein Hauptgrund für den Anstieg war der rasante Anstieg der Anzahl großer Bauprojekte in Entwicklungsländern. Zwischen 1995 und 2022 verzeichneten Afrika, Brasilien und China einen signifikanten Anstieg des CO₂-Fußabdrucks, der in dem Bericht als „nicht nachhaltige Baumaterialien“ (Zement, Klinker, Stahl und andere Metalle) bezeichnet wird.

In China beispielsweise waren nicht nachhaltige Baumaterialien für 43 % des CO₂-Fußabdrucks im Baugewerbe verantwortlich. Bis 2022 war dieser Anteil auf 73 % gestiegen.

In entwickelten Regionen blieb der ökologische Fußabdruck nicht nachhaltiger Materialien relativ konstant.

Gleichzeitig verringerte sich im selben Zeitraum auch der CO₂-Fußabdruck biobasierter Materialien wie Holz, Stroh und anderer Naturprodukte. In China machten biobasierte Materialien 1995 noch 4 % des gesamten CO₂-Fußabdrucks des Landes aus, dieser Anteil sank bis 2022 auf 0,5 %.

a, c Relativer Beitrag des globalen CO₂-Fußabdrucks des Baugewerbes in einkommensstarken Regionen, Schwellenländern und einkommensschwachen Regionen in den Jahren 1995 und 2022. b, d Länderranking des CO₂-Fußabdrucks der Bauindustrie in den Jahren 1995 und 2022. (Quelle: Li, C., Pradhan, P., Chen, G. et al. Carbon footprint of the construction sector is projected to double by 2050 globally. Commun Earth Environ 6, 831 [2025].)

Forderung nach einem „dringenden Übergang“ bei Baumaterialien

Die Studie wies darauf hin, dass die Bauindustrie „allgemein als eine der am schwierigsten zu dekarbonisierenden Branchen gilt“ und forderte einen dringenden Übergang zu kohlenstoffarmem Bauen, um den CO2-Fußabdruck des Sektors zu reduzieren.

Es wurde vorgeschlagen: „Ein erster Schritt auf der Lieferkettenseite könnte die Investition in Sachanlagen wie Maschinen und Infrastruktur für neue Baualternativen sein. Der Investitionssektor ist ein guter Ausgangspunkt für Sanierungen, da er durch die Senkung der Produktionskosten Skaleneffekte erzielen kann.“

„Aktuell stellt die unzureichende Infrastruktur der Lieferkette ein großes Hindernis für innovative Lösungen wie biobasierte Materialien dar. Herkömmliche Baumaschinen sind oft ungeeignet für biobasierte Materialien und erfordern andere Handhabungstechniken. Darüber hinaus zeigen wir, dass der Investitionsgütersektor einer der größten Teilsektoren ist, der zum CO₂-Fußabdruck der Lieferkette im Baugewerbe beiträgt. Veränderungen in diesem Sektor haben daher einen doppelten Nutzen: Sie bergen das Potenzial, Skaleneffekte zu erzielen und gleichzeitig den zweitgrößten Verursacher von CO₂-Emissionen in der Lieferkette der Bauindustrie direkt anzugehen.“

Unterstrichen wurde auch die Bedeutung regionaler Unterschiede, indem darauf hingewiesen wurde, dass Regionen mit hohem Einkommen zwar in Richtung Kreislaufwirtschaft, modulares Design und Materialinnovationen übergehen könnten, schnell wachsende Städte im globalen Süden aber möglicherweise eher kostengünstige, skalierbare und lokal bezogene Lösungen benötigen.

Im Hinblick auf die Reduzierung der Abhängigkeit von traditionellen Baustoffen wie Zement, Stahl und Ziegeln schlägt die Studie biobasierte Materialien oder Alternativen zu herkömmlichem Portlandzement vor, beispielsweise alkalisch aktivierte Materialien. Die Studie merkt jedoch an, dass die großflächige Anwendung dieser Alternativen eine „fundierte Bewertung ihrer CO₂-Bilanz, ihrer Haltbarkeit, der Verfügbarkeit von Ausgangsmaterialien und ihrer Kompatibilität mit bestehenden Bauvorschriften“ erfordere.

Es wird auch darauf hingewiesen, dass es potenzielle Zielkonflikte zwischen einer verstärkten Nutzung von Holz oder Bambus und der Entwaldung sowie dem Verlust der Artenvielfalt gibt, die einer weiteren Bewertung bedürfen.

Die Bauvorschriften müssten ebenfalls aktualisiert werden, um die Sicherheit und Langlebigkeit biobasierter Alternativen zu berücksichtigen.

Exergio, ein Unternehmen, das KI-basierte Tools zur Steigerung der Energieeffizienz in Gewerbegebäuden entwickelt, wollte unterdessen, dass das Problem nicht auf der Baustelle aufhört.

„Sobald Gebäude in Betrieb genommen werden, geschieht Energieverschwendung im Verborgenen: Heiz- und Kühlsysteme arbeiten gegeneinander, Sensoren liefern ungenaue Messwerte, und Räume bleiben lange beheizt oder kühl, nachdem niemand mehr da ist. Diese Verluste summieren sich schnell“, erklärt Donatas Karčiauskas, CEO von Exergio. „Dieselbe Ineffizienz, die bereits bei der Materialproduktion beginnt, setzt sich im Betrieb fort. Sie ändert lediglich ihre Form.“

„Die Umstellung des weltweiten Gebäudebestands auf neue Materialien wird Jahrzehnte dauern und Billionen kosten – und selbst dann würden Gebäude immer noch 40 % der globalen Energie verschwenden“, sagte er. „Wir haben bereits eine schnellere Lösung. Durch die Optimierung der Systemabläufe können wir bis zu 30 % dieser Verschwendung jetzt einsparen, ohne etwas neu bauen zu müssen.“

Die Studie, die von Wissenschaftlern aus China, Deutschland, den Niederlanden und Österreich gemeinsam verfasst wurde, wurde vom Europäischen Forschungsrat, dem China Scholarship Council, der National Natural Science Foundation of China und dem Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union unterstützt.