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Identifizierung und Bewertung biobasierter Materialien, die interessante Eigenschaften aufweisen, um Gebäude mit negativen Kohlenstoffauswirkungen zu bauen.
Der Gebäude- und Bausektor ist für 37 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Ziel der Schweiz, bis 2050 CO2-neutral zu werden, wird daher starke Auswirkungen auf diesen Sektor haben. Um die CO2-Neutralität zu erreichen, ist es zwingend notwendig, die Emissionen so weit wie möglich zu reduzieren sowie auch den Senkeneffekt der natürlichen Ressourcen zu erhalten oder sogar zu steigern. Dieser Effekt ist wirksam, wenn sequestrierter Kohlenstoff über einen langen Zeitraum oder dauerhaft gespeichert wird. Werden also im Bausektor Materialien pflanzlichen Ursprungs verwendet, die während ihres Wachstums biogenen Kohlenstoff gebunden haben, kann eben dieser Kohlenstoff über die Lebensdauer der Gebäude gespeichert werden.
Die Auswirkungen des Bausektors sind stark auf die Importe zurückzuführen. Diese machen zwei Drittel der Emissionen eines Gebäudes aus. In diesem Zusammenhang stellt die Integration biobasierter Materialien mit kurzen lokalen Kreisläufen für den Bausektor einen wesentlichen Ansatz auf dem Weg hin zur CO2-Neutralität dar.
Der aktuelle Stand der Forschung erlaubt es allerdings weder, einen Zielwert für die Speicherung von biogenem Kohlenstoff im Schweizer Bausektor festzulegen, noch die lokal lieferbaren Mengen an biobasierten Materialien und die geeigneten Strategien für den Umgang mit diesen Materialien am Ende ihrer Lebensdauer zu bestimmen.
Im Rahmen vorangegangener Forschungsarbeiten wurden die CO2-Budgets für Gebäude in Übereinstimmung mit den schweizerischen und internationalen Klimazielen definiert (Projekt SETUP PRO – HTA-FR). Dabei wurde allerdings der Einsatz biobasierter Materialien nicht berücksichtigt und es wurden keine negativen CO2-Budgets für die Erreichung der CO2-Neutralität erstellt.
Diese Herausforderungen will das Projekt BioLoop angehen. Hierzu werden mehrere Forschungsmethoden eingesetzt. Zunächst werden biobasierte Materialien mit hohem Potenzial für einen entsprechenden Einsatz im Bausektor identifiziert und bewertet. Anschliessend wird der Gebäudebestand modelliert, um die langfristige Entwicklung der Einflussparameter der Emissionen (Sanierungsrate, Neubauten, Lebensdauer usw.) zu analysieren. Das Modell wird eine dynamische Ökobilanzierung beinhalten, um den zeitlichen Verlauf der Emissionen und verschiedene Lebensende-Szenarien für die Materialien zu berücksichtigen. Des Weiteren werden Archetypen von Bausystemen aus biobasierten Materialien für Neubauten und Sanierungen definiert. Die Anwendung dieser Archetypen auf die Modellierung des Gebäudebestands sowie auf dessen zukünftige Sanierung und Entwicklung wird es ermöglichen, die zukünftige Nachfrage nach biobasierten Materialien zu ermitteln. Schliesslich erfolgt eine Gegenüberstellung dieser Nachfrage mit der aktuellen und zukünftigen Kapazität der kurzen Kreisläufe, den Kohlenstoffspeicher des Bausektors mit biobasierten Materialien zu versorgen.
Die Forschungsergebnisse liefern einen Überblick über den zukünftigen Baumarkt sowie über die Bautechniken und biobasierten Materialien mit hohem Potenzial für die Bauindustrie. Sie sind zudem für die Entscheidungsträger in der Frage nach der Festlegung von Mindestwerten für biobasierte Materialien oder für die Kohlenstoffspeicherung in Gebäuden von grossem Nutzen. Das Projekt will auch aufzeigen, welchen Beitrag der Bausektor im Kampf gegen den Klimawandel leisten kann, und will Architektinnen und Ingenieure dazu anregen, vermehrt biobasierte Materialien einzusetzen.