Der Baustoff Beton ist eine Mischung aus Sand, Kies, Zement und Wasser und allenfalls Zusatzstoffen und Zusatzmitteln.

Transportbeton ist Beton, der direkt von einem Betonwerk in frischem Zustand zur Baustelle geliefert wird.

Die Gesteinskörnung gelangt per Bahn, Lastwagen oder Schiff zum Betonwerk und wird im Freien oder in Silos, getrennt nach Korngruppen, gelagert. Die Zemente und Zusatzstoffe werden in Silos und die flüssigen Betonzusatzmittel in Tanks gelagert. Das Wasser wird aus dem öffentlichen Netz oder eigenen Quellen bezogen und/oder nach Möglichkeit mit Recyclingwasser ergänzt bzw. ersetzt. Die verschiedenen Ausgangsstoffe werden über eine Wägeeinrichtung dosiert und dem Mischer zugeführt. Nach der sorgfältigen Mischung unter Einhaltung der vorgegebenen Trocken- und Nassmischzeiten wird der Frischbeton direkt in das Transportfahrzeug entleert und zum Verwendungsort gebracht.

In der Schweiz stellt Transportbeton mehr als 80% des jährlich produzierten Betonvolumens dar.

Zwischen 1'800 und 2'000 Kilogramm Sand und Kies werden für die Herstellung eines Kubikmeters Beton benötigt.

In der Schweiz gibt es rund 500 Betonwerke.

Beton wird nicht nur regional hergestellt, sondern auch regional verwendet. Etwa 500 über die gesamte Schweiz verteilte Betonwerke gewährleisten kurze Transportwege. Frischbeton legt in der Schweiz von der Rohstoffgewinnung über die Herstellung bis zur Baustelle nur wenige Kilometer zurück, ist regional erhältlich und trägt damit massgeblich zur Reduzierung von CO₂-Emissionen im Transport bei. Auch auf die Baustelle gelieferte Betonfertigteile entsprechen dem Prinzip der kurzen Wege. Die regionale Betonproduktion sichert viele Arbeits- und Ausbildungsplätze und fördert somit die lokale Wirtschaft.

Laut einer EMPA-Studie beträgt der jährliche Baumaterialverbrauch in der Schweiz etwa 60 Millionen Tonnen, wovon rund 37 Millionen Tonnen auf Beton entfallen.

Betonzusatzmittel werden dem Beton hinzugefügt, um seine Eigenschaften zu verbessern. Sie beeinflussen chemisch oder physikalisch Merkmale wie Verarbeitbarkeit, Aushärtung oder Frostbeständigkeit des Frisch- oder Festbetons. Diese Zusätze helfen z. B. als Fliessmittel dabei, die notwendige Zugabemenge von Wasser und somit auch von Zement zu reduzieren. So kann verarbeitbarer und langlebiger Beton hergestellt werden. Durch eine mögliche Reduzierung des Zementgehalts kann zudem der ökologische Fussabdruck von Beton vermindert werden. Die Zugabe von Luftporenbildnern macht Beton frostbeständig und gewährleistet seine Dauerhaftigkeit bei Frostangriff. Betonzusatzmittel werden in so geringen Mengen zugegeben, beispielsweise werden nur 3 kg Fliessmittel bei 2’400 kg Beton verwendet, was nur 0,125% ausmacht. Daher ist ihr Raumanteil im Beton vernachlässigbar. Die Zugabemenge variiert je nach Betonrezept, liegt aber unter 5 Massen-% des Zementanteils.

Auf Deutsch auch Umweltproduktdeklaration. Die Umweltauswirkungen werden mit der Ökobilanzierung ermittelt und sind in sogenannten «Umweltproduktdeklaration» (EPD) abgebildet. Die SN EN 15804+A2:2021 (häufig kurz: EN 15804) «Nachhaltigkeit von Bauwerken – Umweltproduktdeklarationen – Grundregeln für die Produktkategorie Bauprodukte» stellt sicher, dass alle EPDs für Bauprodukte, Bauleistungen und Bauprozesse in einheitlicher Weise abgeleitet, verifiziert und vergleichbar dargestellt werden.

Die Ökobilanzresultate aus den EPDs werden dann im Rahmen der SIA 112/1:2017 und der SIA MB 2032:2020 verwendet, um die Umweltauswirkungen von ganzen Gebäuden zu ermitteln. Die Anzahl der Indikatoren in der EN 15804+A2:2021 umfasst 36 Indikatoren, was bei den Erstanwendern zu einem hohen Mass an Komplexität und Verwirrung führen kann. In der Schweiz werden heute üblicherweise nur wenige Umweltindikatoren verwendet. Dies sind meist Primärenergie (nicht erneuerbar, erneuerbar, gesamt) und Treibhausgasemissionen. Die Resultate pro Material sind zunehmend bei den Herstellern bzw. den Verbänden erhältlich.

Im Zuge der Umsetzung des «Greendeals» der europäischen Gemeinschaft werden die Umwelteigenschaften von Bauprodukten gemäss EN 15804+A2:2021 verpflichtend in den Leistungserklärungen zu deklarieren sein. Die Anpassungen der Bauproduktegesetzgebung erfolgen aktuell.

In der EU sind Umweltproduktdeklarationen (EPDs) nach EN 15804+A2 der Standard zur Darstellung von Ökobilanzergebnissen von Bauprodukten. In der Schweiz veröffentlicht die Koordinationskonferenz der Bau- und Liegenschaftsorgane der öffentlichen Bauherren (KBOB) Bilanzierungsregeln für Bauprodukte und veröffentlicht die Liste der Ökobilanzdaten im Baubereich (KBOB-Liste). Wesentliche Unterschiede der Bilanzierungsregeln ersehen Sie aus dem Faktenblatt Ökobilanz von Conspark:

Zement dient im Beton das Bindemittel für Kies und Sand und macht etwa 11 bis 13 Prozent des Gewichts eines typischen Hochbaubetons aus. Über 80 Prozent der CO₂-Emissionen von Beton sind auf dieses Bindemittel zurückzuführen. Daher erzeugt ein Kubikmeter durchschnittlichen Betons einen CO₂-Fussabdruck von etwa 170 bis 220 kg/m³*. Im Vergleich zu vielen anderen Materialien wie Metallen und Kunststoffen, oder sogar Lebensmitteln wie Rindfleisch (mit rund 14'000 kg CO₂ pro Tonne), ist dieser Wert relativ niedrig. Im direkten stofflichen Vergleich ist Beton also kein CO₂-intensiver Werkstoff. Als zweithäufigst verwendeter Stoff der Welt nach Wasser ist Beton unbestreitbar von Bedeutung.

*abhängig von der Betonsorte (Werte= Durchschnitts-EPD Schweizer Betonsorten nach SN EN 206)

Der für die Bewehrung verwendete Stahl ist zu 100% aus recyceltem Material. Die CO₂-Emissionen belaufen sich auf etwa 400 kg pro Tonne Stahl, wobei dieser Wert stark vom Herstellverfahren abhängig ist.

Ja, auch unter den Anforderungen des revidierten Energiegesetzes können weiterhin Gebäude aus Beton gebaut werden. Die Kantone schreiben künftig Grenzwerte für die graue Energie bei Neubauten und wesentlichen Erneuerungen vor. Entscheidend ist, Beton in der richtigen Qualität und dort einzusetzen, wo er benötigt wird. Das Ziel ist ein bewusster, effizienter und ressourcenschonender Umgang – Beton bleibt dabei ein zentraler Baustoff, der sich nachhaltig einsetzen lässt.

Es ist entscheidend, Baustoffe nicht nur aufgrund der Emissionen bei der Herstellung, sondern auch im Kontext des gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks zu bewerten. Beton überzeugt hier durch seine Langlebigkeit und Robustheit. Dadurch kann Energie für Wartung bzw. Erneuerung von Bauwerken eingespart werden. Bei Bauteilen mit langer Lebensdauer fallen die Emissionen aus der Herstellung seltener an als bei solcher mit kurzer Lebensdauer. Studien haben gezeigt, dass die Wahl des Baustoffs bei einer Betrachtung über 50 Jahren hinweg keinen entscheidenden Einfluss auf die Ökobilanz von Gebäuden hat.

Bei der Herstellung von Portlandzement wird eine Gesteinsmischung aus Kalkstein und Mergel oder Ton zu einem homogenen Rohmehl verarbeitet. Dieses hat eine definierte Korngrösse und chemische Zusammensetzung. Das Rohmehl wird dann auf 1’450°C zum Sintern gebrannt. Danach wird das gebrannte Produkt zu einem feinen, mischbaren und reaktiven Zementpulver zerkleinert. Grundsätzlich besteht der Prozess der Zementherstellung aus drei Produktionsstufen: Erstens die Rohmaterialgewinnung, zweitens die Homogenisierung und das Brennen und drittens das Mahlen des Zements und der Versand.

Zwei Drittel der CO₂-Emissionen bei der Zementherstellung stammen aus den verwendeten Rohstoffen, während etwa ein Drittel auf den Brennstoffeinsatz zurückzuführen ist. Zunächst wird im Steinbruch gewonnener Kalkstein und Ton zerkleinert und dann in einem Drehrohrofen gebrannt. In diesem Prozess entstehen CO₂-Emissionen sowohl rohstoff- als auch energiebedingt. Die rohstoffbedingen Emissionen sind unvermeidbar und resultieren aus der Entsäuerung des Kalksteins, bei der CaCO₃ in CaO und CO₂ zerfällt. Parallel dazu entstehen energiebedingte CO₂-Emissionen, da der Einsatz von Brennstoffen erforderlich ist, um die hohen Temperaturen von 1450°C für den Brennvorgang zu erreichen. Durch die starke Reduzierung des Anteils fossiler Brennstoffe konnten die CO₂-Emissionen in der Vergangenheit deutlich verringert werden (siehe nächste Frage). Auch entstehen indirekte CO₂-Emissionen, die vergleichsweise gering sind, durch den Einsatz von Strom in der Produktion und Logistik von Zement und Beton.

Seit 1990 hat die Industrie ihre Emissionen um bereits netto 30% reduziert. Drei Massnahmen haben dazu beigetragen:

1. Verbesserung der Energieeffizienz,

2. Einsatz von Brennstoffen mit geringerem CO₂-Fussabdruck,

3. Entwicklung neuer Zemente mit geringerem Klinkergehalt und somit kleinerem CO₂-Fussabdruck.

In der Schweiz werden heute vorwiegend Zemente mit reduziertem CO₂-Fussabdruck verwendet. Insbesondere durch den Einsatz von Portland-Komposit Zementen (CEM II) und Hochofenzementen (CEM III)) konnte der Anteil des CO₂-intensiven Zwischenprodukts Klinker im Zement von 83% im Jahr 1990 auf etwa 70% gesenkt werden. Verbesserungen der thermischen Effizienz und der verstärkte Einsatz von biomassehaltigen alternativen Brennstoffen haben ebenfalls einen erheblichen Beitrag zur CO₂-Reduktion geleistet. Die Branche hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2050 netto-null Emissionen zu erreichen. Weitere Informationen dazu finden sich auf der Website von cemsuisse in ihrer Roadmap.

Zement und Beton helfen als «CO₂-Senke» dabei, die Ökobilanz positiv zu beeinflussen. Karbonatisierung nennt sich der Prozess, bei dem der Zementstein von selbst CO₂ aus der Luft aufnimmt. Bei der Zementerzeugung wird bei der Kalzinierung CO₂ aus dem Kalkstein ausgetrieben, die Karbonatisierung ist die Umkehr dieses Prozesses. Das bedeutet, dass der Zementstein aus der Umgebungsluft CO₂ wieder aufnimmt. Dieses CO₂ verbindet sich mit dem im Zementstein vorhandenen Calciumhydroxid und Wasser und wird zu Kalkstein. Dieser Vorgang wird als Kalkkreislauf bezeichnet. Eine neuerliche Freisetzung des aus der Luft aufgenommenen CO₂ ist ausgeschlossen. Es bleibt im Beton eingeschlossen und stärkt sogar noch seine Struktur. Der Beton wird dichter und fester. Für den Korrosionsschutz der Stahlbewehrung ist eine entsprechende Betonüberdeckung erforderlich, die bei der Planung der Betonbauteile festgelegt wird.

Laut der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA) und dem Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) nimmt Beton während seiner Nutzungsdauer etwa 15 – 20 % des CO₂ aus der Umgebungsluft auf und speichert dieses dauerhaft. Beton kann dadurch einen Teil der bei der Zementherstellung entstandenen CO₂ ausgleichen. Wenn darüber hinaus Betongranulat mit CO₂ angereichert wird, kann dies die Klimabilanz von Frischbeton um etwa 10% verbessern.

Bei der nachhaltigen Bauweise gewinnt die Nutzung von rezyklierter Gesteinskörnung für die Betonherstellung immer mehr an Bedeutung. Dies reduziert nicht nur den Verbrauch natürlicher Gesteinskörnungen, sondern vermeidet auch die Deponierung von mineralischem Rückbaumaterial. Es gibt zwei Arten von rezyklierter Gesteinskörnung: Betongranulat (C) und Mischgranulat (M). Das Betongranulat wird aus aufbereitetem Betonabbruch hergestellt, der beim Rückbau von bewehrten oder unbewehrten Betonbauten anfällt. Das Mischgranulat hingegen entsteht aus der Aufbereitung von Mischabbruch, der aus dem Rückbau von Betonbauteilen, Backstein-, Kalksandstein- und Natursteinmauerwerk stammt.

• Menge des Betonabbruchs in der Schweiz: etwa 5-6 Millionen Tonnen
• Menge des Mischabbruchs in der Schweiz: etwa 1,5–2,0 Millionen Tonnen
• Recyclinganteil aller Rückbaumaterialien: In der Schweiz wird dank vieler innovativer und weitsichtiger Unternehmen bereits heute etwa 80–85% des anfallenden Rückbaumaterials stofflich verwertet. Beim Betonrückbau tendiert dieser Anteil im Einzelfall sogar zu 100%. Diese Werte sind europaweit Spitzenwerte (Quellen: Studie «MatCH» der EMPA, Seite 48ff, sowie Abfallwirtschaftsbericht des BAFU 2008).

Recycelte Gesteinskörnungen können in verschiedenen Betonarten verwendet werden, einschliesslich Magerbeton, Hüllbeton und Verfüllbeton und Konstruktionsbeton gemäss den Normen SN EN 206. Für die Verwendung von Beton mit recycelten Gesteinskörnungen ist es wichtig, die Richtlinien des Merkblatts SIA 2030 zu beachten, welche im nationalen Anhang SN EN 206 enthalten ist.

Beton ist ein unverzichtbarer Baustoff für zahlreiche Bauaufgaben im Rahmen der Energiewende. Insbesondere beim Bau von Wind- und Wasserkraftanlagen spielt er eine wichtige Rolle. Somit leistet Beton einen massgeblichen Beitrag zum Aufbau einer neuen und nachhaltigen Energieinfrastruktur.

Beton bietet Vorteile für die Energieeffizienz von Gebäuden: Seine Fähigkeit zur Wärmespeicherung ermöglicht es, den Energieverbrauch zu optimieren. Zudem kann durch die Betonkernaktivierung eine effiziente Heiz- und Kühlungstechnik in Gebäuden umgesetzt werden. Durch ressourceneffiziente Bauteile und technologische Innovationen sind darüber hinaus CO₂-reduzierte Beton-Bauweisen mit hoher Leistungsfähigkeit realisierbar.

Die Betonkernaktivierung, auch als thermische Bauteilaktivierung oder Betonkernaktivierung bekannt, ist eine innovative und kostengünstige Methode zum Kühlen und Erwärmen von Gebäuden. Dabei wird die Fähigkeit von Decken und Wänden im Gebäude genutzt, thermische Energie zu speichern und Räume zu heizen oder zu kühlen.

Die Betonkernaktivierung findet vor allem in Büro- und Verwaltungsgebäuden, Schulen, Krankenhäusern, Pflegeheimen und Museen Anwendung. In die Betonbauteile (meist Decken, Pfeiler oder ggf. Wände) werden vorgefertigte Rohrsysteme, so genannte «Rohrregister» innerhalb der Bewehrungslagen eingebaut.

In den Rohren zirkuliert Wasser, das je nach Temperatur Wärme aus der Decke aufnimmt (Kühleffekt) oder an die Decke abgibt (Heizen). Für die Temperierung des Wassers im Kreislauf können beispielsweise Erdsonden im Erdreich eingesetzt werden. Im Kühlbetrieb kann während etwa 80% der Nutzungszeit die Kühlenergie direkt aus geothermischen Quellen bezogen werden.

Beton nimmt Raumenergie auf und gibt sie über seine gesamte Fläche als Wärme an den Raum ab. Bei der Bauteilaktivierung kann das zirkulierende Wasser selbst an kalten Wintertagen mit niedrigen Temperaturen betrieben werden. Schon bei üblichen Badetemperaturen erwärmt das Wasser die Betonflächen und sorgt so für eine angenehme Raumtemperatur.

Untersuchungen wie das schwedische VIVA-Projekt haben gezeigt, dass die Wahl zwischen Beton und Holz als Baustoff kaum einen signifikanten Einfluss auf das Gesamtergebnis in Bezug auf die Umweltbelastung und den Primärenergieverbrauch über den Lebenszyklus eines Gebäudes hat.

Eine norwegische Studie, die sich mit den Treibhausgas-Bilanzen von Holz- und Betonkonstruktionen befasste, bestätigte diese Erkenntnis. Demnach gibt es keine empirische Grundlage, um die Behauptung zu stützen, dass Holz umweltfreundlicher als etwa Beton sei.

Diese und weitere Quellen:

• Eva-Lotta Kurkinen, Joakim Norén, Diego Peñaloza Nadia Al-Ayish, Otto During, 2015, Energy and climate-efficient construction systems Environmental assessment of various frame options for buildings, Sweden
• Anne Rønning, Kjersti Prestrud, Lars G. F. Tellnes, Simon Saxegård, Simen S. Haave, Magne Lysberg, 2019, Klimagassregnskap av tre-og Betongkonstruksjoner Kontorbygning - 4, 8 og 16 etasjer, Norway
• P.J. Sölkner A. Oberhuber S. Spaun R. Preininger F. Dolezal H. Mötzl A. Passer G. Fischer, 2103, Innovative Gebäudekonzepte im ökologischen und ökonomischen Vergleich über den Lebenszyklus, Österreich
• Frank Werner, Rolf Frischknecht, Laura Tschümperlin, Livia Ramseier, 2018 Technische Grundlagen zur Prüfung eines Wechsels auf die europäischen EPD-Normen für die ökologische Bewertung von Baustoffen und Gebäuden, Schweiz

• Die globale Nachfrage nach Baumaterial ist enorm. Aktuell gibt es nicht genügend Holz, um auf globaler Ebene einen substanziellen Beitrag fürs Bauen zu leisten. Auch wenn es genügend Holz geben würde, könnte dieses Beton nicht 1:1 ersetzen. Es gibt viele Anwendungsbereiche mit technischen Anforderungen, die das Material Holz nicht erfüllen kann (z.B. Brücken, Strassen, Tiefbau, Kanalisation).
• Der Anbau und das Fällen einer bedarfsgerechten Menge von Holz würden zu tiefgreifenden, auch negativen Veränderung von Landschaften führen und auch die Biodiversität würde sich verändern.
• Beim CO₂-Ausstoss muss die gesamte Energie miteingerechnet werden, auch jene fürs Fällen, den Transport und beispielsweise das Kleben von Brettschichtholz.
• Berücksichtigt werden muss auch das Verhältnis zwischen dem Holz, das verwendet wird, und jenem, das gefällt wird, verrottet und das CO₂ wieder emittiert.

Die Bauwerkskonzeption und Planung sind der wichtigste Hebel für nachhaltiges Bauen, während die Materialwahl, einschliesslich Beton, einen vergleichsweisen geringen Einfluss hat.

1. Planung im Sinne der Kreislaufwirtschaft 
2. Materialeinsparung durch Hohlkörper, Rippen- oder Kassettendecken sowie den Einsatz von Fertigbauteilen 
3. Verwendung von CO₂-effizienten Zementen
4. Recycling von Beton und Entwicklung von CO₂-neutralem Beton 
5. Beton mit gespeichertem CO₂ im rezyklieren Material 
6. Verlängerung der Lebensdauer von Bauwerken
7. Einsatz von Bauteilaktivierung
8. Nutzung hybrider Konstruktionen
9. Förderung von Innovationen wie 3D-Druck und Carbonbeton 

Viele der obigen Lösungsansätze fördern den verantwortungsvollen Umgang mit Materialien im Sinne der sechs R - rethink, refuse, repair, reuse, recycle.

Generell fordern Nachhaltigkeitslabels und -standards eine erhöhte Umweltverträglichkeit von Gebäuden. Im Fokus stehen dabei die Graue Energie und die Treibhausgasemissionen. Übersetzt auf Betontragwerke bedeutet dies einerseits die eingesetzte Betonmenge zu reduzieren und anderseits geeignete, umweltoptimierte Betonsorten zu wählen sowie die Lebensdauer des Gebäudes zu verlängern.

Die Umweltauswirkungen eines Betontragwerks (Primärenergie total, nicht erneuerbar, erneuerbar, Treibhausgasemissionen und Umweltbelastungspunkte)  werden mittels vereinfachter Ökobilanzen ermittelt. Diese lassen sich bereits früh im Planungsprozess durch ein optimiertes Gebäudekonzept positiv beeinflussen - geordnet nach Relevanz. Massnahmen:

• Hohe Flächeneffizienz
• Kompakte Gebäude mit niedriger Gebäudehüllzahl
• Reduktion der Unterterrainbauten
• Wahl der Bauweise
• Optimale Dämmstärke
• Reduzierter Aushub
• Angepasste Fundation
• Effizientes Tragsystem (z.B. angemessene Spannweiten und direkte Lastabtragung)
• Kleiner Fensteranteil
• Bauteiloptimierung (Bsp. schlanke Decken)
• Reduktion der Gebäudetechnik-Installationen (Trennung von Tragkonstruktion und Gebäudetechnik)
• Einfacher Ausbaustandard

Als Aspekte für eine Nachnutzung sind folgende Faktoren zu berücksichtigen:

• Wiederverwendbarkeit der Bauteile
• Modulare, systemgetrennte Bauweise
• Flexibilität für Umnutzung

Eine sehr effiziente Massnahme, um die Umweltbelastung von Flachdecken zu reduzieren, ist die bewusste und konsequente Trennung von Gebäudetechnik und Tragwerk. Falls eine grössere Deckenstärke und weniger Grundrissflexibilität in Kauf genommen werden kann, kann mit einer Holz-Beton-Verbunddecke eine weitere Verbesserung erzielt werden. Bei weit gespannten Flachen kann mit einer Vorspannung ca. 20 % der Deckenstärke reduziert werden. Insbesondere bei höheren, mehrgeschossigen Gebäuden wirkt sich die Reduktion der Deckenstärke günstig auf die vertikalen Tragelemente und die Fundation aus.

Rippendecken sind hinsichtlich Materialverbrauch viel effizienter als Volldecken. Im Vergleich zur Flachdecke, haben Rippendecken eine höhere Konstruktionshöhe und ein geringerer Materialverbrauch pro Quadratmeter als Flachdecken. Der Schalungsaufwand für die Erstellung ist aber deutlich grösser.

Bis in die späten 1960er Jahren wurden im Wohnungs- und Bürobau viele Betonrippendecken gebaut, um Materialkosten zu sparen. Mit dem heutigen Verhältnis zwischen Arbeitskosten und Materialkosten haben Rippendecken ihre finanziellen Vorteile verloren, nicht aber ihre ökologischen.

Heutzutage werden Rippendecken üblicherweise erst bei Spannweiten über 8 m eingesetzt und sind daher oft im Industriebau anzutreffen. Für diese Spannweiten sind vorgespannte Pilzdecken und Decken mit breiten, flachen Unterzügen in Richtung der grösseren Spannweite äusserst effizient.

Mit Rippenplatten, kann im Vergleich zu Ortsbetonvollplatten, auch bei kleineren Spannweiten das Betonvolumen und damit auch die Emissionen stark gesenkt werden. Die Nachteile sind der höhere Schalungsaufwand, die höhere Deckenstärke und weniger Flexibilität für Gebäudetechnikleitungen. Insbesondere bei höheren mehrgeschossigen Gebäuden wirkt sich die Reduktion der Deckenmasse auch günstig auf den Materialverbrauch der vertikalen Tragelemente und der Fundation aus.

Gibt es weitere Möglichkeiten für materialeffiziente Deckenkonstruktionen?

Ja, es sind dies die folgenden Systeme:

• Hohlkörperdecken
• Kassettendecken
• Flache Gewölbedecken

Die in der Schweiz an weitesten verbreiteten Labels und Standards im nachhaltigen Bauen sind: Minergie, Minergie-Eco, SIA-Effizienzpfad Energie und der Standard resp. das Zertifikat Nachhaltiges Bauen Schweiz (SNBS). Der schweizweit einheitliche Gebäudeenergieausweis der Kantone (GEAK) bewertet die Qualität der Gebäudehülle und die Gesamtenergieeffizienz der Gebäudetechnik.

Generell dienen Labels als Orientierungshilfe das umfassende Thema Nachhaltigkeit zu vereinfachen, zu strukturieren, kommunizierbar und mess- respektive vergleichbar zu machen. Sie fokussieren dabei oftmals auf einzelne oder wenige Kriterien. Auch der Bund setzt sie als flankierende Massnahmen ein. Labels bauen grundsätzlich auf den Standards auf und bewerten damit die Nachhaltigkeitsqualität eines Projektes oder einer Bestandsliegenschaft.

Die genannten Labels und Standards unterscheiden sich in der Breite, in der sie die Nachhaltigkeit abdecken. So geht es beispielsweise beim bekanntesten Schweizer Label Minergie vor allem darum, energieeffizient zu bauen. Der Standard Nachhaltiges Bauen Schweiz SNBS Hochbau schliesslich baut unter anderem auf den Konzepten von Minergie und eco-bau auf und deckt weit mehr Aspekte der Nachhaltigkeit ab. Der SIA-Effizienzpfad Energie hingegen umfasst die Erstellung, den Betrieb und die gebäude- und standortinduzierte Mobilität. Es bestehen dabei klare Anforderungen an die maximale Primärenergie und die Treibhausgasemissionen. Wie diese erreicht werden, ist den Planenden und Architekten überlassen.

Es gibt verschiedene SIA-Normen und -Merkblätter, die dazu beitragen, die Nachhaltigkeit von Betontragstrukturen zu erfassen.

Das Merkblatt SIA 2032:2020 «Graue Energie von Gebäuden» konzentriert sich hauptsächlich auf die ökologische Nachhaltigkeit und legt den Fokus auf die Graue Energie resp. die nicht erneuerbare Primärenergie für die Herstellung von Baustoffen. In diesem Merkblatt werden die Systemgrenze und die Rechenregeln definiert. Es werden beispielhafte Gebäude und Gebäudeelemente gezeigt und Benchmarks vorgestellt.

Die Verständigungsnorm SIA 112/1:2017«Nachhaltiges Bauen – Hochbau» ist ein Instrument zur Verständigung zwischen Auftraggebenden und Planenden bei der Bestellung und Erbringung spezieller Planerleistungen für nachhaltiges Bauen. Sie umfasst sowohl gesellschaftliche Aspekte (Integration in die Nachbarschaft, Partizipation, Nutzbarkeit) als auch den Nutzerkomfort (Licht, Luftqualität) sowie Wirtschafts- (Kosten über den Lebenszyklus, Wiederverkäuflichkeit...) und Umweltthemen. Im Unterschied zum Merkblatt SIA 2032:2020, dass sich auf die Erstellung von Gebäuden konzentriert, berücksichtigt die SIA 112/1:2017 auch die Nutzungsphase des Gebäudes (Energieeffizienz und Gesundheitsaspekte) sowie die induzierte Mobilität.

Die Verwendung von Beton, die Wahl des Betontyps und seine Gestaltung haben einerseits einen Einfluss auf die Graue Energie nach Merkblatt SIA 2032:2020 sowie auf viele andere Nachhaltigkeitsindikatoren (Dauerhaftigkeit, Flexibilität, Bau- und Wartungskosten), die in der SIA 112/1:2017 aufgeführt werden. Dabei wird die Menge des Betons (Abmessungen des Bauteils) und dessen technische Anforderungen nach den Bemessungsnormen SIA 262:2013 oder den Eurocodes bestimmt.

Aktuelle Forschungsbereiche in Bezug auf Beton umfassen:
- Weiterentwicklung des Zements
- Abscheidung von CO₂ bei der Zementproduktion
- Alternative Betonbewehrungssysteme bei Textil- oder Carbon-Beton
- 3D-Betondruck
- Umstellung der linearen Wirtschaft auf eine zirkuläre Kreislaufwirtschaft
- CO₂-Aufnahmeprozess von zurückgebautem Beton