Ökologische und soziale Innovationen im Bauwesen

Wie lassen sich Innovationen im Bauwesen fundiert beurteilen? Der Beitrag beleuchtet ökologische und soziale Kriterien zur Bewertung neuer Ansätze und zeigt anhand von Forschung, Lehre und realisierten Projekten, dass nachhaltige Innovationen selten eindimensional sind. Vielmehr entstehen sie im Zusammenspiel von Materialeffizienz, konstruktiven Lösungen, sozialer Wirkung und kultureller Akzeptanz.

Innovationen prägen den aktuellen Diskurs im Bauwesen stärker denn je. Im Modul 7 – „Innovationen beurteilen“ – des Lehrgangs Experte/Expertin für gesundes und nachhaltiges Bauen stand deshalb die Frage im Zentrum, wie neue Ansätze fachlich fundiert eingeordnet, kritisch reflektiert und in die Praxis übertragen werden können. Als Referierende durften wir ausgewiesene Expertinnen und Experten der ETH und der EMPA begrüssen, darunter Mike Lyrenmann, Petrus Aejmelaeus-Lindström, Timothy Wangler, Guillaume Habert, Letizia Caderas, Andrea Frangi, Reto Largo, Dirk Hebel, Ana Bendiek Laranjo, Claudio de Giacomi, Jaqueline Pauli, Andrej Jipa, Philippe Block und Tino Schlinzig. Alle beschäftigen sich seit vielen Jahren intensiv mit ihrem jeweiligen Fachgebiet, forschen dazu und tragen aktiv zur Weiterentwicklung der Branche bei

Bild DSC05810: Am ersten Kurstag führt Mike Lyrenmann die Teilnehmenden durch das Institut für Technologie in der Architektur und das Robotic Fabrication Laboratory der ETH. 

Innovation

Innovation kann als „geplante und kontrollierte Veränderung innerhalb eines sozialen Systems durch die Anwendung neuer Ideen und Techniken“ verstanden werden. Diese Definition macht deutlich: Nicht nur disruptive Neuerungen, sondern auch kleine, gezielte Veränderungen können Innovationen sein. Gerade im Bauwesen ermöglichen sie eine schrittweise Transformation der Branche. 

Ein anschauliches Beispiel dafür ist der Holzbau in der Schweiz. Während bis 2004 lediglich Gebäude mit maximal zwei Geschossen zulässig waren, erhöhte sich diese Grenze ab 2005 auf fünf und ab 2015 auf bis zu 21 Geschosse. Diese Entwicklung wurde durch intensive Forschung zu Brandschutz, Aussteifung, Verklebungs- und Verbindungstechniken ermöglicht. Die Akzeptanz begann bei Fachplanenden und Ausführenden und setzte sich nach und nach gesellschaftlich durch – trotz der emotional stark verankerten Skepsis gegenüber Holz als brennbarem Material. Dennoch bleibt der Anteil von Holz mit rund einer Million Kubikmetern pro Jahr (Daten 2019) im Vergleich zu etwa 15,7 Millionen Kubikmetern Beton weiterhin gering. Genau hier zeigt sich das Potenzial gezielter Innovationen. 

Ein Reflexionsmodell

Ein hilfreiches Denkmodell zur Bewertung ökologischer Innovationen ist das Verhältnis von Global Warming Potential pro Jahr:

GWP/Jahr = MQ × ECC / T 

Dabei steht MQ für einen reduzierten Materialeinsatz durch tragfähige Geometrien, ECC für Materialien mit geringerer grauer Energie – etwa optimierter Beton – und T für eine verlängerte Nutzungsdauer im Sinne des zirkulären Bauens. Dieses Modell verdeutlicht, dass es insbesondere bei Baustoffen mit hohem Volumeneinsatz – wie Beton – große Hebel für ökologische Verbesserungen gibt. Dazu zählen die Reduktion des Zementanteils, der Einsatz von Recyclingbaustoffen sowie konstruktive Lösungen, bei denen Stabilität primär über Geometrie statt über Masse erreicht wird. 

Ein konkretes Beispiel dafür ist das Rippmann Floor System von Vaulted, bei dem durch materialeffiziente Geometrien und angepasste Schalungssysteme deutliche Einsparungen erzielt werden können. Ein 1:1-Mock-up diente hier als Grundlage für die Weiterentwicklung und Anwendung in grösseren Projekten.

Bild DSC05882: Am zweiten Kurstag führten Reto Largo und Dirk Hebel die Teilnehmenden durch die Forschungs- und Innovationsunits der EMPA. 

Die soziale Dimension

Neben ökologischen Aspekten spielen soziale Dimensionen eine zentrale Rolle bei der Beurteilung von Innovationen. Im Wohnungsbau zeigen sich diese unter anderem in Partizipation, Empowerment, Zugehörigkeit, Ortsbindung, kollektiven Eigentumsformen und Wohnsicherheit. Weitere wichtige Kriterien sind Inklusion, Vielfalt, Bezahlbarkeit sowie die Aneignungsfähigkeit von Innen- und Aussenräumen. Diese Aspekte werden unter anderem im Baukultur-Bericht „Öffentliche Räume“ der deutschen Bundesstiftung Baukultur thematisiert. 

Mehrere im Modul diskutierte Projekte verdeutlichten, dass soziale Innovationen häufig nicht primär über die Materialwahl entstehen, sondern über flexible Grundrisse, anpassungsfähige Nutzungskonzepte und eine bewusste Gestaltung gemeinschaftlicher Räume. Ökologische Qualität ergibt sich dabei oft als integraler Bestandteil eines ganzheitlichen Konzepts. 

Im Rahmen des Moduls analysierten die Teilnehmenden ausgewählte Projekte und hielten einen Vortrag vor den anderen Teilnehmenden und dem Fachexperten Philippe Block, gefolgt von einer Diskussion. Ziel war eine kritische Auseinandersetzung mit ökologischen und sozialen Aspekten sowie der gesamten Wertschöpfungskette – vom Ressourcenabbau über die Herstellung bis zum Transport der Baustoffe. Die Bandbreite der untersuchten Projekte reichte von kleinen Umbauten bis zu grossen Arealentwicklungen und realisierten Leuchtturmprojekten. 

Untersucht wurden unter anderem: 

• Schaffhusi, Winterthur – Umbau und Erweiterung eines Einfamilienhauses als alltagsnahes Transformationsprojekt 
• Zwhatt-Areal, Regensdorf – Hybridbau aus Holz und Beton mit tragender Holzstruktur 
• Giesserei, Winterthur – eines der ersten Holz-Mehrfamilienhäuser der Schweiz 
• Werkstadthaus, Ostermundigen – markanter Neubau am Rand von Bern 
• Vogelsang, Nänikon – Siedlung in Strohballenbauweise 
• Felix-Platter-Areal, Basel – Arealtransformation durch Umbau, Neubau und Umnutzung 

Die Analysen machten deutlich, dass ein Projekt nicht allein aufgrund ökologischer Materialien als nachhaltig gelten kann. Fehlen soziale Durchmischung, bezahlbarer Wohnraum oder langfristige Nutzungsperspektiven, verliert auch ein ökologisch ambitionierter Bau an Qualität. 

Bild DSC05832: Ausstellung der Forschungsprojekte am Institut für Technologie in der Architektur der ETH. 

Fazit 

Innovationen im Bauwesen lassen sich nur im Zusammenspiel unterschiedlicher Kriterien beurteilen. Offenheit gegenüber anderen Perspektiven, die Fähigkeit zur kritischen Reflexion und das Bewusstsein, dass es keine eindeutigen Lösungen gibt, sind dabei entscheidend. Innovation ist weniger ein fertiges Produkt als vielmehr ein kontinuierlicher Lern- und Aushandlungsprozess – fachlich, gesellschaftlich und kulturell.