Stahl hat keinen guten Ruf: enorme CO₂-Emissionen und starkes Energieaufkommen durch die Stahlproduktion. Kann eine Stahlhalle also überhaupt nachhaltig sein? Dafür müssen wir die Sache ganzheitlich betrachten. Denn es gibt viele Stellschrauben, die das Nachhaltigkeitspotenzial von Stahlhallen enorm nach oben treiben. Eines können wir schon sagen: „Ja, Stahlhallen sind nachhaltig.“ Wir müssen jeden Tag viel Aufklärungsarbeit leisten, wenn wir über nachhaltige Stahlhallen sprechen, denn das Thema ist komplex. Deshalb schreiben wir diesen Artikel – und deshalb lesen Sie ihn.
Hallo, ich bin Michael Klein. Seit 2007 arbeite ich bei der ATLAS Ward GmbH, seit einigen Jahren als Mitglied der Technischen Leitung und Prokurist, allerdings weiterhin mit den Schwerpunkten Kalkulation, Entwicklung und Vertrieb.
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Nachhaltiger Stahlbau – geht das überhaupt?
Ist Holz nicht viel nachhaltiger als Stahl?
Welche Faktoren beeinflussen die Nachhaltigkeit von Stahlhallen?
Eine neue Stahlhalle: Wie teuer ist nachhaltiger Stahlbau?
Die größten Chancen und Herausforderungen im nachhaltigen Stahlbau
Nachhaltiger Stahlbau – geht das überhaupt?
Sie planen eine neue Halle und fragen sich vielleicht: „Wie kann ich die neue Halle so nachhaltig wie möglich gestalten?“ In den meisten Fällen würden wir wahrscheinlich antworten: „Indem Sie eine Stahlhalle bauen.“ Vielleicht würden Sie dann Ihre Stirn runzeln. Und das können wir verstehen. Das Thema ist nicht ganz einfach.
Damit wir die Nachhaltigkeit von Stahlhallen beurteilen können, dürfen wir nicht nur die Stahlproduktion bewerten. Der ganze Lebenszyklus einer Halle bestimmt ihren CO₂-Fußabdruck. Wir betrachten deshalb die folgenden Phasen:
Wir können schon mal vorwegnehmen:
„Ja, Stahlhallenbau kann definitiv nachhaltig sein – und ist es bei uns auch schon."
Die Gründe, warum wir davon so überzeugt sind?
1. Stahl ist zu 100 % recycelbar und wiederverwendbar.
Stahl ist ein regenerativer Baustoff. Rund 88 % des Baustahls werden recycelt, während 11 % wiederverwendet werden. Das bietet kein anderer Baustoff. Recycling bedeutet, dass ein Material wieder in derselben Qualität hergestellt wird wie das ursprüngliche Ausgangsmaterial. Bei vielen Bauprodukten ist dies jedoch schwer umzusetzen oder mit großem Aufwand verbunden, sodass oft Materialien geringerer Qualität entstehen – ein Prozess, der als Downcycling bezeichnet wird.
Wie sieht das bei anderen Baustoffen aus?
Beim Beton wird der Abbruchbeton aus abgerissenen Bauwerken oder anderen Betonabfällen zerkleinert und nur ein überschaubarer Anteil des Materials wird wiederverwertet, dann allerdings nicht mehr mit der gleichen Qualität wie bei dem Ausgangsmaterial. Für Bauteile aus Holz ist die Verbrennung die effizienteste Methode, um die enthaltene Energie zu nutzen. Eine Deponierung ist seit 2003 verboten. Aber gilt Holz nicht als nachhaltiger Baustoff? Hier erfahren Sie mehr.
2. Es kommt auf die Bauweise an – wir setzen durchschnittlich 30 % weniger Stahl ein.
Es gibt große Unterschiede zwischen der traditionellen Stahlbaubranche und unserer Stahlhallenkonstruktion. Der wichtigste ist der Einsatz des Schweißprofils aus höherwertigerem Stahl (S355) unter fach- und lastengerechter Optimierung der Statik. Wir können so Stahlhallen mit minimiertem Materialeinsatz bauen – und sparen dabei durchschnittlich 30 % an Stahl ein. Das bringt enorm viele Vorteile mit sich. Einer davon ist: Es muss deutlich weniger Stahl produziert werden und es werden damit viel weniger Emissionen ausgestoßen als üblich. Das wirkt sich natürlich auch noch nach der Produktion auf den CO₂-Fußabdruck einer Halle aus.
„Je weniger Material wir einsetzen, desto nachhaltiger ist eine Halle über den gesamten Lebenszyklus hinweg – das ist ein enorm starker Nachhaltigkeitshebel.“
3. Weniger Stahl bedeutet auch weniger Beton für das Fundament.
Vergleichen wir mal das Gewicht bei unterschiedlichen Bauweisen: Stahl, Beton und Holz. Worin sich alle Bauweisen gleichen: Jede Halle benötigt ein Fundament aus Beton. Aber Stahl ermöglicht wegen seiner hohen Festigkeit besonders schlanke und leichte Konstruktionen. Dadurch benötigen wir weniger Material für einzelne Bauteile wie den Rahmen der Halle. Oft sind dadurch auch weniger Stützen nötig und die Fundamente können kleiner ausfallen.
4. Weniger Material bedeutet weniger Emissionen bei Transport, Montage und Abbau.
Weniger Stahl und weniger Beton für das Fundament bedeuten auch weniger Emissionen und Kosten für den Transport, die Montage sowie den Rückbau einer Halle.
Ist Holz nicht viel nachhaltiger als Stahl?
Holz ist ein natürlicher Baustoff und gilt als klimaneutral. Er bindet das CO₂, das er in seinem Wachstum gespeichert hat, während der gesamten Hallennutzungsdauer. Zudem ist Holz ein nachwachsender Rohstoff. Die Verarbeitung ist weniger energieintensiv als Stahl. Wo ist also der Haken?
Es ist wichtig, den Bau einer Stahlhalle ganzheitlich zu betrachten – und den gesamten Lebenszyklus zu prüfen. Holz muss verleimt werden, oft sind dabei auch Chemikalien involviert. Muss eine Halle aus Holz irgendwann abgerissen werden, dann ist der Baustoff nicht mehr recycelbar. Meist kann das Material nicht mehr geschreddert, gepresst und dann wiederverwendet werden – oft wird der Baustoff dann verbrannt. Betrachten Sie das durch die Nachhaltigkeitsbrille, dann wird Holz der Idee der Kreislaufwirtschaft weniger gerecht, als viele annehmen. Stahl ist dagegen zu 100 % recycelbar.
Wichtig zu erwähnen: Holz ist ein toller Baustoff und wir sind definitiv keine Gegner. Es ist uns nur wichtig, darüber aufzuklären, dass es unglaubliche viele Faktoren gibt, die einbezogen werden müssen, bevor die Nachhaltigkeit einer Halle bewertet werden kann. Allein der Baustoff reicht dafür nicht aus. Alle Komponenten, die Bauweise sowie der Lebenszyklus sind Kriterien, die auf die Gesamtbilanz einzahlen – deshalb stehen wir selbstbewusst hinter unserer Stahlbauweise.
Welche Faktoren beeinflussen die Nachhaltigkeit von Stahlhallen?
Der Einsatz von hochwertigem, recyceltem Stahl ist für uns Grundvoraussetzung – genauso wie unsere Bauweise mit minimalem Stahleinsatz. Je qualitätsreicher wir bauen, desto langlebiger ist eine Halle. Sie muss damit auch erst später saniert oder demontiert werden – unsere Hallen haben eine Lebensdauer von ca. 100 Jahren. Und es gibt weitere Möglichkeiten, mit denen unsere Kunden Stahlhallen nachhaltiger gestalten können:
- Dächer und Statik, die die Installation von Photovoltaik ermöglichen. Unser eigenes Dachsystem ermöglicht spezielle Solarhalterungen. Dies vereinfacht die Anbringung von Solarpanels, ohne dass das Dach durchdrungen werden muss. Das Hallendach bleibt damit robuster und langlebiger. Auch unsere Dächer bestehen aus Stahl, der nach seinem Abbau zu 100 % recycelt werden kann.
- Dächer und eine Statik, die eine Dachbegrünung ermöglicht. Ein Gründach bietet zahlreiche Vorteile für Umwelt, Klima und Gebäude. Es verbessert die Luftqualität, indem es CO₂ in Sauerstoff umwandelt und Feinstaub aufnimmt, was besonders in Städten wichtig ist. Zudem reguliert es den Wasserabfluss bei starken Regenfällen und fördert die Artenvielfalt, indem es zum Lebensraum für Vögel und Insekten wird. Ein Gründach isoliert das Gebäude, senkt den Energiebedarf im Sommer und Winter und verlängert die Lebensdauer des Daches, da es vor Witterungseinflüssen schützt. Dadurch trägt es wesentlich zur Nachhaltigkeit und Energieeinsparung bei.
Was passiert, wenn Sie Ihre Halle nicht mehr brauchen?
Wir streben an, die Lebensdauer unserer Stahlhallen so hoch wie möglich zu halten. Dennoch kommt es in der Praxis vor, dass Hallen an ihrem Standort nicht mehr benötigt werden oder ein neuer Standort attraktiver ist. In diesem Fall ist es unter Umständen möglich, die Stahlhallen zu demontieren und an einem anderen Standort wieder aufzubauen – im besten Fall ohne Materialverlust und CO₂-Emissionen durch neuen Stahleinsatz.
- Hallen, die eine ressourcenschonende und recycelbare Dämmung ermöglichen. Für unsere Dächer nutzen wir Glaswolle als Dämmmaterial. Stahl und Dämmung können getrennt recycelt oder entsorgt werden, sie sind nicht miteinander verklebt. Unabhängig von Dämmmaterial ist eine Dämmung aber immer sinnvoll. Auch wenn Sie beispielsweise „nur“ eine Lagerhalle bauen, sollten Sie diese dämmen. Gedämmte Hallen können zu einem späteren Zeitpunkt einfacher umgenutzt und veräußert werden, dies erhöht die Nutzungsdauer der Halle.
Die Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) setzt sich für Nachhaltigkeit und Klimaschutz im Bau- und Immobiliensektor ein. Sie hat ein Zertifizierungssystem entwickelt, das unterschiedliche Formen der Zertifizierung beinhaltet. Auch wir haben bereits Bauvorhaben unterstützt, die DGNB-Zertifizierungen erhalten haben.
Eine neue Stahlhalle: Wie teuer ist nachhaltiger Stahlbau?
Auch unseren Kunden ist das Thema Nachhaltigkeit immer wichtiger. Derzeit bleibt jedoch noch der Preis der entscheidende Faktor. Denn ein Hallenbau ist immer ein kostspieliges Projekt – ob Holz, Stahl oder Beton. Das Vorurteil „Nachhaltigkeit ist teurer“ beherrscht auch den Hallenbau . Für alle Bauweisen gilt: Je weniger Material wir einsetzen, desto weniger Ressourcen verschwenden wir und desto weniger Emissionen setzen wir frei. Damit ist ein Bau am Ende günstiger und auch nachhaltiger. Unsere Bauweise ermöglicht es uns, von Beginn an 30 % weniger Stahl einzusetzen. Davon profitieren der Preis sowie die Nachhaltigkeitsbilanz enorm. Bei uns sind damit alle Stahlhallen deutlich nachhaltiger als herkömmliche Systemhallen. Wie viel eine Halle am Ende kostet, hängt vom Projekt ab, aber der Preis lässt sich mit nur wenigen Eckdaten schnell ermitteln.
In der wasserstoffbasierten Stahlproduktion liegen die größten Chancen, aber auch Herausforderungen im nachhaltigen Stahlbau
Die Chancen im nachhaltigen Stahlbau
- Die wasserstoffbasierte Stahlproduktion kann CO₂-Emissionen in der Zukunft eliminieren. Das innovative Verfahren zählt zu den vielversprechendsten Technologien zur Dekarbonisierung der Stahlindustrie. Unterschiedliche Akteure investieren deshalb intensiv in langjährige Forschungs- und Entwicklungsprojekte, damit der Einsatz von grünem Stahl vorangetrieben wird.
Die wasserstoffbasierte Stahlproduktion ist ein innovatives Verfahren zur Herstellung von Stahl, bei dem Wasserstoff als Reduktionsmittel eingesetzt wird. In der traditionellen Stahlproduktion wird Kohlenstoff verwendet, um Sauerstoff aus dem Eisenerz zu entfernen und reines Eisen zu gewinnen. Bei dieser Reaktion entsteht jedoch eine große Menge CO₂.
Bei der wasserstoffbasierten Stahlproduktion hingegen wird Wasserstoff genutzt, der idealerweise mit erneuerbarer Energie hergestellt wird. Anstelle von CO₂ entsteht bei der Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff Wasser als Nebenprodukt. Das Verfahren hat das Potenzial, die CO₂-Emissionen in der Stahlproduktion erheblich zu reduzieren oder sogar zu eliminieren.
- Innovationen beeinflussen die Nachhaltigkeit anderer Branchen. Die Stahlindustrie gilt als Zugpferd für andere Industrien in Deutschland und der ganzen Welt. Sobald sich die wasserstoffbasierte Stahlproduktion durchsetzt, wird Wasserstoff auch in anderen Industrien eine zunehmend größere Rolle spielen. Von den großen Investitionen und Entwicklungen werden sehr viele Menschen, Unternehmen und am Ende natürlich auch unsere Erde stark profitieren.
Die Herausforderungen im nachhaltigen Stahlbau
- Die wasserstoffbasierte Stahlproduktion steckt noch in der Entwicklungsphase. Intensive und gute Forschung und Entwicklung brauchen Zeit. Bis dahin bauen wir Stahlhallen auch jetzt schon so nachhaltig wie möglich.
- Verfügbarkeit von grünem Wasserstoff: Die Erzeugung von grünem Wasserstoff erfordert große Mengen an erneuerbarer Energie. Und die ist noch nicht überall im notwendigen Ausmaß verfügbar.
- Aktuell ist grüner Stahl noch sehr teuer. Für die meisten Bauprojekte ist grüner Stahl (der ganz ohne CO₂-Emissionen auskommt) keine Option, denn er ist noch viel zu teuer. Es gibt bereits Pilotprojekte, die ausschließlich grünen Stahl einsetzen. Diese Projekte zeigen uns, wie der Stahlhallenbau der Zukunft aussehen kann.
