Wird es jemals eine CO2-Wirtschaft wegen Plastik geben?

Aug 28, 2023

Russell Fortmeyer

Wie die Zeitung Guardian im Juli berichtete, wurde dem renommierten britischen Kaufhaus Marks & Spencer die Baugenehmigung für die Sanierung eines seiner beiden Oxford Street-Standorte in London aufgrund der CO2-Kosten für Abriss und Neubau verweigert. Es war ein beispielloser Schritt – in Umweltkreisen weithin als Sieg angesehen – und er wird sicherlich Entwicklungsentscheidungen im privaten Sektor beeinflussen.

Kohlenstoff ist zum De-facto-Maßstab geworden, wenn es darum geht, die nachhaltige Leistung von Gebäuden und Städten zu messen. Es ist der Subtext jedes Umwelt-, Sozial- und Governance-Berichts (ESG) eines Unternehmens und beeinflusst viele Designentscheidungen, was zu einem explodierenden Markt für Massivholz in Gebäuden führt. Der intensive Fokus auf Treibhausgasemissionen (Kohlenstoff) im Zusammenhang mit Gebäuden hat vor allem die größeren Materialverursacher wie Beton und Stahl beunruhigt. Sie allein können zum Zeitpunkt der Baufertigstellung bis zu 40 % oder mehr des Kohlenstoffs eines Gebäudes ausmachen.

Kein Wunder, dass Kunststoffe, die auf einer Baustelle oft nur in Form der Verpackungen anderer Materialien und Produkte oder in den am Ende eingebrachten Ausstattungen und Möbeln auftauchen, im Carbon nicht im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit standen Wirtschaft. Verpackungen werden von einem Standort abtransportiert und im Allgemeinen von der Analyse des CO2-Fußabdrucks ausgeschlossen. Und auch Möbel und andere weiche Oberflächen für Innenarchitekturprojekte werden in analytischen Modellen oft nicht berücksichtigt, da ihre Zuordnung zu einem bestimmten Gebäude relativ locker ist (d. h. jeder kann einen Stuhl aus einem Gebäude entfernen. Sollte das also den CO2-Fußabdruck eines Projekts verbessern? ).

Für eine nachhaltige Materialstrategie wird Kohlenstoff jedoch in den nächsten Jahrzehnten ein entscheidender Faktor sein, da wir unsere Städte und Gebäude dekarbonisieren. Kunststoffe werden eine Rolle spielen, auch wenn Kohlenstoff nie das wichtigste Umweltkriterium sein wird, um ihre Auswirkungen auf Menschen und den Planeten zu bewerten.

Die britischen Vorschriften haben den verkörperten Kohlenstoff eines Projekts als Überlegung für Baugenehmigungen berücksichtigt. Als Fachleute haben wir ein zunehmendes Interesse an der Renovierung bestehender Gebäude festgestellt, da dies den Vorteil bietet, den Kohlenstoff zu erhalten, der bereits bezahlt oder in der Struktur und Hülle versunken ist.

Über die Lebensdauer eines Gebäudes können sich die Materialien in der Struktur, der Hülle und den Innenausstattungen, Möbeln und anderen physischen Elementen, die während der Nutzung des Gebäudes erworben werden, unter Berücksichtigung des mit seinem Betrieb verbundenen Kohlenstoffs leicht auf 60–70 % der Gesamtenergie des Gebäudes summieren Fußabdruck. Und in einer Zeit, in der Gebäude so konzipiert oder nachgerüstet werden, dass sie ausschließlich mit Strom aus einem erneuerbaren Energienetz betrieben werden, spielt der in unseren Gebäuden und Städten enthaltene Kohlenstoff eine größere Rolle bei der Bewältigung der Klimakrise.

Die politischen Entscheidungsträger nehmen dies zur Kenntnis. Über das jüngste Beispiel von Marks & Spencer hinaus hat Kalifornien im Jahr 2022 als eine der größten Volkswirtschaften der Welt mit dem Assembly Bill 2446 eine Richtlinie verabschiedet, um den verkörperten Kohlenstoff von Baumaterialien ab 2025 zu regulieren und sich das Ziel zu setzen, den verkörperten Kohlenstoff um 20 % zu reduzieren. bei neuen und bestehenden Sanierungsprojekten bis 2030 und bis zu 40 % bis 2035.

Damit sind wir wieder beim Kunststoff. Obwohl sie in den großen Kohlenstoffkategorien wie Primärstruktur und Hülle selten auftauchen, sind sie in fast allen Baukategorien verstreut. Wenn Sie sich die ICE-Datenbank (Bath Inventory of Carbon and Energy) ansehen, die den Goldstandard für allgemeine Daten zum Materialkohlenstoff und die Grundlage für viele heute in der Industrie verwendete Methoden zur Lebenszyklusbewertung darstellt, werden Sie feststellen, dass verschiedene Kunststoffe recht hoch erscheinen in Bezug auf ihren verkörperten Kohlenstoff (angegeben als Kohlenstoffintensitätsfaktor in kg CO2e/kg Material).

Polyethylen, wie zum Beispiel HDPE-Rohre, weist einen Kohlenstoffintensitätsfaktor von 2,52 kgCO2e/kg auf, wohingegen ein Polycarbonat, wie es beispielsweise in einer Architekturplatte zu finden ist, mit 7,62 kgCO2e/kg angegeben wird. Im Vergleich dazu hat eine Terrakottaplatte einen verkörperten Kohlenstoff von 0,240 kgCO2e/kg. Das sagt Ihnen noch nicht viel, da eine Terrakottaplatte im Vergleich zu einer Polycarbonatplatte sicherlich mehr Masse hätte, wenn Sie sie in einem Bauprojekt bewerten würden – vielleicht weniger, wenn Sie Terrakottarohre mit HDPE-Rohren vergleichen würden. Keine der Berechnungen berücksichtigt das Ende der Lebensdauer dieser Produkte, und wie wir wissen, wird sich Terrakotta ganz anders abbauen als ein im Boden verbleibendes HDPE-Rohr.

Mit verkörperten CO2-Tools wie dem EC3-Rechner (der kostenlos erhältlich ist und den wir zum Testen alternativer Struktur- und Hüllensysteme in frühen Planungs- und Entwurfsphasen verwenden) können Sie anhand der Materialmenge einen CO2-Fußabdruck mit diesen Faktoren berechnen dem Material innerhalb eines digitalen Modells des Projekts (z. B. Rhino oder Revit) zugeordnet werden. Solche Modelle bringen oft unerwartete Schlussfolgerungen zutage – wir denken vielleicht, dass ein „natürliches“ Material wie Terrakotta im Vergleich zu einem technischen Material wie Kunststoff immer sinnvoll wäre, aber auf Massenbasis ist dies möglicherweise nicht der Fall. Das deutet auch darauf hin, dass Kohlenstoff möglicherweise nicht so nützlich ist, wenn es darum geht, nachhaltige Entscheidungen in Bezug auf Kunststoffe zu treffen, aber behalten Sie diesen Gedanken vorerst bei.

Wir ziehen ohnehin selten so vereinfachende Vergleiche an, da die unzähligen Kunststoffarten, die wir in Gebäuden und Städten finden, in der Regel in relativ kleinen Komponenten in viel größeren Systemen enthalten sind (oder, wie bereits erwähnt, als Verpackung ausgeschlossen sind). Dies ist einer der Gründe, warum Kunststoff bisher nicht im Mittelpunkt der Diskussion über verkörperten Kohlenstoff stand – wie würde ein Designer einem Hersteller von Schalttafeln vorschlagen, Kunststoff in einem Leistungsschaltergehäuse zu ersetzen? Und würde sich das sozusagen überhaupt in einem numerischen Kohlenstoffmodell eines ganzen Gebäudes oder einer ganzen Stadt zeigen?

Der Nutzen solcher Analysemodelle hängt stark von der Qualität der Daten ab. Die ICE-Datenbank ist ein Ausgangspunkt, aber sie ist nicht lokal spezifisch und sicherlich nicht repräsentativ für jede Lieferkette und Materialherkunft (es überrascht nicht, dass sie sich stark auf britische und europäische Quellen stützt). Designer und Berater suchen dann nach Umweltproduktdeklarationen (Environmental Product Declarations, EPDs), die sich speziell auf Produktkategorien oder Hersteller und Lieferanten beziehen, um genauere Kohlenstofffaktoren zu erhalten. Zertifizierungstools für umweltfreundliches Bauen wie LEED, Green Star, BREEAM und Estidama verfügen seit langem über Materialgutschriften, die Anreize für die Erhebung von EPDs für wichtige Produktkategorien bieten, aber bis jetzt gab es kaum einen externen Grund für die Branche, viel mit diesen Daten zu tun, es sei denn, es lag ein Kunde vor hatten konkrete Verpflichtungen zur Reduzierung des verkörperten Kohlenstoffs.

Da verkörperter Kohlenstoff bei jeder Entwicklung immer stärker in die Designüberlegungen einfließt, benötigen wir mehr Transparenz von Lieferanten und Herstellern. EPDs für Kunststoffe als Kategorie sind möglicherweise weniger relevant als sicherzustellen, dass Produkthersteller, die auf Kunststoffrohstoffe angewiesen sind, hochwertige Lebenszyklusdaten von Lieferanten erhalten können, insbesondere im Zusammenhang mit den Daten, die in Gesundheitsproduktdeklarationen (HPDs) enthalten sind, die dokumentieren, wie sich ein Material oder Produkt auf den Menschen auswirken kann und Ökosystemgesundheit.

Perverserweise haben recycelte Kunststoffe als Ausgangsmaterial oft eine höhere Kohlenstoffintensität als Neuware, da sie mehr Energie und Wasser für die Reinigung und Verarbeitung zur Wiederverwendung benötigen. Eine EPD würde dies deutlich zeigen, aber auch die Grenzen von Kohlenstoff im Hinblick auf das Verständnis der nachhaltigen Leistung eines Kunststoffs aufzeigen. Einer der Gründe dafür, dass recycelte Kunststoffe weniger rentabel sind, liegt teilweise darin, dass es keine solide, groß angelegte Kreislaufwirtschaft gibt, die Investitionen in eine effiziente Sammlung und Verarbeitung unterstützt. Dafür müssen sich die Hersteller einsetzen, zumindest bis die Vorschriften aufholen und entweder die Zirkularität vorschreiben oder die Industrie auffordern, die Kosten der Umweltverschmutzung durch Kunststoffe zu internalisieren.

Angesichts des entstehenden regulatorischen Marktes für verkörperten Kohlenstoff und des relativ geringen Beitrags von Kunststoff zum verkörperten CO2-Fußabdruck eines Gebäudes haben Nachhaltigkeits- und Materialberater stattdessen diese anderen Umweltkriterien in Bezug auf Kunststoffe unter die Lupe genommen. Bei Fragen der sozialen Gerechtigkeit geht es beispielsweise darum, wo Kunststoffe hergestellt werden und wie sich dieser Prozess auf die lokale Gemeinschaft auswirkt oder wie Kunststoffe am Ende ihres Lebenszyklus in einem Gebäude getrennt und wiederverwendet werden können. Dringender sind Deponiekapazitäten, die Bioakkumulation von Kunststoffen in natürlichen Systemen und die Abhängigkeit von Erdölprodukten bei so vielen Kunststoffen auf dem Markt. Dies bleiben kritische Themen, unabhängig davon, wie wir es schaffen, die CO2-Emissionen im Bauwesen zu reduzieren, nicht nur bei Kunststoffen, sondern bei allen Materialien.

Russel Fortmeyer ist der globale Nachhaltigkeitsführer beim globalen Architekturstudio Woods Bagot.

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