Graue Energie: Die unsichtbare Klimabilanz von Gebäuden

Was ist graue Energie?

Gemeint ist damit die Energiemenge, die über den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes oder Bauteils aufgewendet wird. Angefangen von der Herstellung und Verarbeitung über die Lagerung und den Einbau bis hin zur Beseitigung.

In Häusern steckt diese Energie unsichtbar in den Bauteilen. Eng damit verknüpft sind die „grauen Emissionen“. Das sind die Treibhausgasemissionen, die mit der Gewinnung von Rohstoffen, ihrem Transport und ihrer Verarbeitung während der Bauphase verbunden sind. Allerdings bedeutet ein hoher Energiebedarf nicht zwangsläufig auch hohe CO2-Emissionen. Ein geringer Energieaufwand kann aber ebenso mit hohen Emissionen einhergehen, wenn fossile Energieträger zum Einsatz kommen.

Wenn die Klimabilanz schon vor dem Bauen beginnt

Vor allem konventionelle Baustoffe wie Beton, Stahl und Ziegel verbrauchen während ihrer Herstellung sehr viel Energie und Ressourcen. Die Herstellung von Zement, der für Beton unerlässlich ist, macht 85 bis 90 Prozent der benötigten Energie aus. Er ist außerdem für rund 95 Prozent aller CO2-Emissionen bei Beton verantwortlich.

Stahl wiederum wird in Hochöfen hergestellt, die mit fossilen Energieträgern wie Kohle oder Koks geheizt werden. Als Rohstoff wird Eisenerz benötigt, dessen Gewinnung und Nutzung bereits in den Herkunftsländern die Umwelt belastet. Eine Alternative ist die Herstellung in einem Elektrolichtbogenofen oder Induktionsofen, wobei vorwiegend Stahlschrott verarbeitet wird. Auch der Herstellungsprozess herkömmlicher Ziegel ist mit einem hohen Energieverbrauch verbunden. Die Steine werden bei einer Temperatur von 1.000 Grad Celsius gebrannt.

Bei einem frühen Abriss geht graue Energie verloren

Darüber hinaus wirkt sich die Lebensdauer eines Gebäudes auf die Klimabilanz und den Energieverbrauch aus. Wird ein Haus vorzeitig abgerissen, geht die darin enthaltene graue Energie weitgehend verloren. Abbruch, Entsorgung und Neubau kosten hierbei zusätzlich Energie und Ressourcen.

Eine ganzheitliche Planung von Beginn an kann diesen Effekt reduzieren, wie ein Forschungsprojekt der RWTH Aachen in Kooperation mit der TU München, der TU Darmstadt und Praxispartnern zeigt. Ziel ist es, die graue Energie bereits ab den ersten Entwurfsschritten mit einzubeziehen statt erst nach der Fertigstellung.

Ein zentraler Ansatz: Gebäude vereinfachen. Anstatt komplexe, wartungsintensive Lüftungs- und Klimaanlagen einzubauen, wird auf passive Lösungen gesetzt. Baustoffe und Raumkonzepte werden so gewählt, dass sich das Raumklima von selbst regulieren kann. Wiederverwendbare oder natürliche Rohstoffe können wieder zurück in den Kreislauf geführt werden. Umgesetzt wurde dieses Konzept bei der Firmenzentrale der „Alnatura-Welt“ in Darmstadt.

Wege zu weniger grauer Energie 

Neben der frühzeitigen Planung ist, wie das Forschungsprojekt zeigt, die Materialwahl eine wichtige Stellschraube, um graue Energie zu reduzieren. Nachwachsende Rohstoffe wie Holz, Hanf, Flachs, Stroh, Schilf oder Schafwolle können je nach Eignung in Tragkonstruktionen, Dämmungen und im Innenausbau zum Einsatz kommen. Ihre Herstellung benötigt häufig weniger Primärenergie als die Produktion konventioneller Baustoffe. Dazu können natürliche Materialien zu einem angenehmen Raumklima beitragen, etwa indem sie die Luftfeuchtigkeit regulieren.

Besonders erwähnenswert ist Holz, das während seines Wachstums CO2 aufnimmt und es im Bauwerk speichert. Beim Rückbau eines Gebäudes kann Holz anschließend wiederverwendet oder stofflich verwertet werden. Lehm lässt sich ebenfalls mit geringem Energieaufwand herstellen und erneut verarbeiten. Darüber hinaus spielen Sekundärrohstoffe eine wichtige Rolle. Recyclingbeton kann Primärzuschläge teilweise ersetzen, Recyclinggips wird aus Gipsresten gewonnen und aufbereiteter Ziegelbruch findet wieder als Rohstoff Verwendung. Metalle wie Stahl und Aluminium lassen sich sogar mehrfach recyclen.

Entscheidend ist dabei eine Baukonstruktion, die den späteren Rückbau und die sortenreine Trennung sowie Wiederverwendung im Sinne des Urban Mining erleichtert, etwa mechanische Verbindungen statt Verklebungen. Dies entspricht dem Prinzip „Reuse vor Recycle“ und reduziert das Abfallaufkommen. Was bereits vorhanden ist, muss nicht erneut hergestellt werden.

Noch wirksamer ist es somit, vorhandene Bausubstanz zu erhalten. Sanierung, Umnutzung und Umbau bewahren die bereits im Gebäude gebundene Energie. Zahlen des Statistischen Bundesamts unterstreichen das: So war der Bausektor 2024 mit 48 Prozent einer der Hauptverursacher des Abfallaufkommens in Deutschland – das entspricht 36,7 Millionen Tonnen Bauschutt aus Beton, Ziegel, Fliesen und Keramik.

Um die darin enthaltene graue Energie zu bewahren, kommt es auf eine Lebenszyklusbetrachtung an, die Herstellung, Nutzung und Rückbau von Anfang an miteinander verbindet. So beginnt nachhaltiges Bauen nicht erst bei der Heiztechnik.