Baumaterialien der Zukunft

Sieben vielversprechende Innovationen

Die Forschung und Entwicklung zu Baustoffen, die umweltfreundlicher, schlanker, stärker und selbsterhaltend sind, hat sich in den vergangenen Jahren intensiviert. Nicht zuletzt, weil das öffentliche Bewusstsein für Nachhaltigkeit gestiegen ist. Architekten, die wettbewerbsfähig bleiben oder sich von der Masse an Unternehmen abheben wollen, tun gut daran, die Landschaft der neuen Materialien im Auge zu behalten. Wir stellen Ihnen nachfolgend sieben vielversprechende Baumaterialien vor.

1. Selbstreparierender Beton

Beton ist das am häufigsten genutzte Baumaterial. Sein großes Manko: Er bekommt leicht Risse, wenn er chemischen Substanzen oder Wasser ausgesetzt ist. Niederländischen Forschern ist es allerdings gelungen, Beton mit Bakterien anzureichern, die – sobald sie mit Wasser in Kontakt kommen – selbstständig mit der Reparatur der feinen Risse beginnen. Dieser selbstreparierende Beton würde zwar nicht weniger CO2-Emissionen verursachen, aber zumindest deutlich langlebiger als das bisherige Material sein. Schätzungen gehen von einer Lebensdauer von 200 Jahren aus. Und damit ist der Beton dann wiederum doch kosten- und umweltschonend.

2. Aerographit

Entwickelt von Forschern der Uni Hamburg und Kiel, ist Aerographit der leichteste Baustoff der Welt. Er besteht aus Kohlenstoffröhrchen, die auf Nano- und Mikroebene ineinander verwoben sind, und ist 75 Mal leichter als Styropor. Dabei hält das Material trotzdem hohen Druck- und Zugbelastungen stand. Es lässt sich bis zu 95 Prozent komprimieren und wird dadurch nicht schwächer, sondern bis zu einem bestimmten Grad sogar stärker. Außerdem ist Aerographit elektrisch leitfähig, verformbar und undurchsichtig. In der Architektur sind vielfältige Anwendungsmöglichkeiten denkbar.

3. Modulare Bambussysteme

Bambus ist einer der Baustoffe mit der besten Umweltbilanz. Außerdem ist er günstig, weil in vielen Regionen der Welt im Überfluss verfügbar. Bisher wurde Bambus jedoch von der Mainstream-Architektur nicht konsequent genutzt. Bambus gilt weiter als Material für ländliche Regionen. Dabei überzeugen seine Qualitäten: Seine Druckbeständigkeit ist höher als Beton, seine Zugfestigkeit reicht an die von Stahl heran und seine Flexibilität macht ihn zum perfekten Baustoff für Erdbebenregionen. Mit einer steigenden Zahl von Anbietern modularer Bambussysteme könnte das Holz auch die urbane Architektur erobern.

4. Transparentes Aluminium

So stark wie Stahl, aber durchsichtig wie Glas: Ein solches Material ist ein idealer Baustoff für Glaskonstruktionen, die damit weniger interne Stabilisierung benötigen. Transparentes Aluminium (Aluminiumoxynitrid) kann mit genau diesen Eigenschaften aufwarten. Die Keramikmischung ist 85 Prozent härter als Saphir, resistent gegen Strahlung, Korrosion und Oxidation. Bisher wurde das Material vor allem in der Raumfahrt eingesetzt.

5. Smarte Fenster

Forscher der Universität Princeton haben Fenster mit Nanotechnologie entwickelt, bei denen die hindurchgelassene Menge an Licht und Wärme vom Nutzer über eine App gesteuert werden kann. Die Fenster selbst bestehen aus transparenten Solarpaneelen, über die das Gebäude mit Energie versorgt wird.

6. Wollziegel

Wollziegel bestehen aus Lehm, Wolle und einem natürlichen Polymer aus Meeresalgen. Forscher aus Spanien und Schottland entwickelten das Material, das um 37 Prozent kältebeständiger ist als konventionelle Ziegel, was die späteren Heizkosten und die Notwendigkeit für weitere Isolation deutlich senkt. Da die Ziegel nicht gebrannt werden müssen, sondern trocknen, verbraucht ihre Herstellung zudem weniger Energie und produziert weniger CO2.

7. Hydrokeramik

Vielversprechend für die Gebäudeisolation ist auch Hydrokeramik. Das Material wurde von spanischen Forschern entwickelt und besteht aus nur drei Komponenten: Ton, Hydrogel und Stoff. Bei hohen Temperaturen beginnt eine Wand aus Hydrokeramik zu „schwitzen“. Sie gibt Feuchtigkeit ab und ist so in der Lage, die Raumtemperatur um bis zu 5 Grad zu senken, ohne selbst Energie für den Betrieb zu benötigen. Das Produkt befindet sich allerdings noch in der Entwicklungsphase.

Unsere Auswahl ist zwangsläufig subjektiv. Spannende Innovationen gibt es genug: Wir hätten auch über lichtdurchlässiges Holz, Spinnenseide oder mit Algen angereicherte Wandpaneele schreiben können. In der Baustoffentwicklung tut sich einiges. Als Architekt lohnt es sich daher, regelmäßig Ausschau zu halten nach neuen Materialien und Möglichkeiten, um Nachhaltigkeit, Komfort und Effizienz zu verbinden.