Birkenau. – Auf den Baustellen von morgen weht ein frischer Wind: Statt grauer Betonwände können zunehmend natürliche und emissionsarme Materialien das Bild bestimmen.
Neben Klassikern wie Holz oder Hanf rücken neuartige Werkstoffe immer stärker in den Fokus und setzen neue Maßstäbe für Klimaschutz und Gestaltung. Viele dieser Materialien sind keine reinen Laborideen mehr, sondern stehen kurz vor dem breiten Einsatz. Ein Blick nach vorn zeigt, wie sie die Bauwelt verändern könnten.
Der Gebäudesektor zählt zu den größten Akteuren für den Klimaschutz. Dem Umweltbundesamt zufolge entfallen allein rund 30 % der CO2-Emissionen in Deutschland auf den Bau und Betrieb von Gebäuden. Und nicht nur das: Die Branche ist ebenfalls für etwa 55 % des gesamten Abfallaufkommens verantwortlich. Mit dem wachsenden Bedarf an bezahlbarem Wohnraum entsteht ein doppelter Handlungsdruck: Klimaziele einhalten und zugleich Ressourcen effizient nutzen.
Die im März 2025 aktualisierte Studie "Naturbasierte Materialien – Wege zum klimaneutralen Bauen in Deutschland" von Bauhaus Erde und dem Natural Building Lab der TU Berlin unterstreicht die Schlüsselrolle naturbasierter Baustoffe. Durch den Umstieg auf nachwachsende und ökologische Materialien lassen sich Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus hinweg deutlich reduzieren, angefangen von Gewinnung über Verarbeitung, Transport und Nutzung bis hin zum Rückbau. Ökologische Baustoffe sind zudem mit weiteren Vorteilen verbunden. Sie verbessern die Innenraumluft und regulieren Feuchtigkeit, fördern ein gesundes Raumklima, sind häufig recyclebar oder kompostierbar und ermöglichen durch Rückbaukonzepte eine stärkere Einbindung in geschlossene Materialkreisläufe. Diese Qualitäten machen sie zu zentralen Bausteinen einer klimaneutralen Bauwirtschaft.
Materialien wie Holz, Hanf, Stroh und Lehm erleben bereits eine Renaissance und sind nachhaltige Alternativen zu herkömmlichen Materialien mit einer hervorragenden CO2-Bilanz. Aktuell befinden sich im Bausektor jedoch bereits weitere nachwachsende Rohstoffe in der Entwicklung. Ein besonders vielversprechender Newcomer ist Pilzmyzel. Unter anderem entwickeln Forschende am Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT Schallabsorberplatten aus dem unterirdisch wachsenden Pilzgeflecht. Myzel wird mit biologischen Reststoffen wie Kaffeesatz oder Stroh vermischt und fungiert als natürlicher "Klebstoff". Bereits nach wenigen Tagen wächst ein stabiles Material heran, wobei die Reststoffe dem Pilz als Nahrung dienen. Zerkleinert, lässt sich der Grundstoff in verschiedene Formen pressen. Neben den Schallschutzplatten sind auch Backsteine und Dämmstoffplatten möglich, die nicht nur feuerbeständig, druckstabil und vollständig biologisch abbaubar sind.
Sie bieten auch hervorragende Dämmwerte, die mit denen von Styropor vergleichbar sind. Pilzwerkstoffe sind bereits auf dem Markt angekommen, zwar noch nicht im Hochbau, aber beispielsweise in Form von Wandpaneelen, Stühlen oder Tischen. Auch Popcorn aus Maisgranulat gilt als innovativer Styropor-Ersatz. So hat eine Arbeitsgruppe der Universität Göttingen ein Herstellungsverfahren für Popcorn-Produkte entwickelt. In Kombination mit Flachs und Hanf als Deckschicht entstehen leichte, formstabile Sandwichplatten. Ihr Kern besteht aus gepopptem Bruchmais, der als Nebenprodukt in der Lebensmittelindustrie entsteht. Das Potenzial dieser Paneele liegt vor allem in der Dämmung und im Innenausbau, etwa als umweltfreundliche Alternative zu einer herkömmlichen Gipskartonwand, die zudem recyclebar, wiederverwendbar und kompostierbar ist. Popcorn-basierte Dämmplatten befinden sich derzeit im kommerziellen Test.
Biobasierte Ziegel sind eine Alternative zu Tonziegeln. Als Bauidee sind sie keineswegs neu: Lehmziegel mit Strohzusatz gab es schon in vielen Kulturen. Moderne Varianten mit Pilzmyzel, Hanf, karbonisiertem CO2 oder 3D-Druck-Verfahren sind jedoch eine aufgearbeitete, industrialisierte Neuinterpretation dieser traditionellen Baustoffe, die sich für nichttragende und leicht tragende Bauteile eignen. Für die Herstellung werden die Rohstoffe gemischt, in Form gebracht und anschließend luftgetrocknet oder gebacken. Im Zuge verschärfter CO2-Richtlinien wächst der Markt für umweltfreundliche Ziegel. Zugleich macht die steigende Nachfrage der Verbraucher nach ökologischen Baumaterialien und Bauweisen biobasierte Ziegel erschwinglicher.
Noch einen Schritt weiter gehen sogenannte intelligente Baustoffe, die sich aktiv anpassen oder reparieren. Das bekannteste Beispiel ist selbstheilender Beton. Unter anderen haben Forscher der TU Delft Bakterien entwickelt, die in Beton eingebettet sind. Gelangt Wasser in einen Riss, produzieren sie Calciumcarbonat, das die Risse schließt. Das verlängert die Lebensdauer von Bauwerken erheblich und reduziert sowohl die Instandhaltungskosten als auch Emissionen. Aktuell konzentrieren sich Forschung und Pilotprojekte vor allem auf Infrastruktur-Anwendungen, wie Brücken und Tunnel. Selbstheilender Beton könnte aber an allen Bauwerken eingesetzt werden. Im Wohnungsbau beginnt aktuell die Pilotphase.
Ein besonders visionärer Ansatz sind Paneele aus Algenkompositen. Diese Elemente, die in Fassaden integriert werden, dienen nicht nur als Sonnenschutz, sondern auch als Bioreaktor. Mikroalgen nehmen CO2 aus der Umgebungsluft auf, betreiben Photosynthese und produzieren Biomasse, die regelmäßig geerntet und energetisch genutzt werden kann. Gleichzeitig regulieren die Paneele das Raumklima, speichern Wärme und senken den Kühlbedarf im Sommer. Algenkomposit-Fassaden sind momentan vorwiegend in Forschungs- und Demonstrationsprojekten zu finden, wie etwa dem BIQ House in Hamburg. Die Bundesanstalt für Materialforschung (BAM) hat im interdisziplinären Forschungsprojekt "AbiFA" ebenfalls Algen-Biofilm-Fassaden entwickelt, die durch Biofiltration Schadstoffe und Wärmebelastung in Innenstädten reduzieren sollen.
In der Umsetzung zeigen bereits beispielhafte Projekte, dass unkonventionelle Materialien oder biobasierte Verbundwerkstoffe Potenzial für die ressourcenschonende Architektur besitzen. Die Forschungsgruppe BioMat der Universität Stuttgart hat etwa am "Smart Circular Bridge"-Projekt mitgewirkt, bei dem zwei Fußgängerbrücken aus einem Flachs- und Bio-Harzverbundstoff errichtet wurden: eine 2022 in Almere in den Niederlanden und eine im Februar 2025 in Ulm. Mit Techniken aus der Textilindustrie wurden Flachsfasern zu Geweben und Bändern verarbeitet, in Bioharz getränkt und in Form verpresst. Nach Aushärtung entstanden modulare Platten und Profile, die vor Ort zu einem durchgängigen Brückenträger zusammengefügt wurden. Das Leichtbaukomposit ist in Festigkeit und Steifheit mit Aluminium oder Stahl vergleichbar, dabei aber weniger schwer. Die beiden Brücken sind bis zu 70 % leichter als vergleichbare konventionelle Stahl- oder Betonbrücken. Das erleichtert nicht nur Montage und Transport, sondern senkt auch den CO2-Fußabdruck. Biobasierte Materialien, Recyclingstrategien und intelligente Werkstoffe eröffnen völlig neue Dimensionen in Design, Ressourcenschonung und Energieeffizienz. Je schneller neue industrielle Prozesse für innovative Baustoffe in der Praxis ankommen, desto eher kann die Bau- und Immobilienwirtschaft einen entscheidenden Beitrag zur Klimaneutralität leisten. Hier sind auch politische Leitplanken als Treiber für eine breite Marktdurchdringung gefragt, wie die Studie von Bauhaus Erde und dem Natural Building Lab der TU Berlin darlegt.
Die Zukunft des Bauens liegt nicht allein im Material, sondern in der Bereitschaft, neue Wege zu gehen und mutige Entscheidungen zu treffen.
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Der Autor ist Geschäftsführer der S2 GmbH. Seine baubiologischen Kenntnisse erlangte er durch den täglichen Umgang mit Problemen der Baubiologie in verschiedenen Unternehmen des ökologischen Holzbaus. Als Geschäftsführer eines Planungsbüros mit Schwerpunkt ökologischer Holzbau wird er bei Neubauprojekten und Sanierungen regelmäßig mit baubiologischen Fragestellungen konfrontiert und als Experte auf diesem Gebiet konsultiert.
