LB-Cradle to Cradle –
Ziegel neu gedacht
LB-Cradle to Cradle –
Ziegel neu gedacht
Innovative Ziegeltechnologien für nachhaltigen Bau und klimafreundliche Städte
Die Bauindustrie steht aktuell vor entscheidenden Herausforderungen: Ein akuter Fachkräftemangel bremst den Wohnungsbau, gleichzeitig steigt der Bedarf an klimafreundlichen Baustoffen, die Energieeffizienz, CO2‑Reduktion und hitzeresiliente Städte gleichermaßen unterstützen. Innovative Ansätze wie selbstverschattende Fassaden, keramische 3D‑Druck‑Elemente, alternative Bindemittel für Beton oder echte Recycling‑Ziegel zeigen, wie die deutsche Ziegelindustrie – insbesondere mittelständische Unternehmen – bereits heute an Lösungen für das nachhaltige Bauen von morgen arbeitet.
Klimawandel, urbaner Hitzeinseleffekt und die Rolle des Bauwesens
Der Klimawandel erhöht den Druck auf alle Branchen, klimafreundlichere Lösungen zu entwickeln. Rund 40 % der deutschen Treibhausgasemissionen entstehen durch Errichtung und Nutzung von Hochbauten. Während die Baustoffindustrie selbst nur knapp 10 % daran hat, entfällt der größte Anteil auf den Betrieb der Gebäude – also Heizung, Kühlung und Nutzung. Dennoch bleibt die Entwicklung emissionsarmer Baustoffe über den gesamten Lebenszyklus entscheidend.
Besonders in Metropolen wird der sogenannte urbane Hitzeinseleffekt zu einem immer größeren Problem. Enge Bebauung, versiegelte Flächen und wenig Vegetation führen zu Temperaturunterschieden von bis zu 10 °C zwischen Stadt und Land. Kühlere Städte sind daher ein zentrales Ziel zukünftiger Stadtplanung – auch im Hinblick auf Gesundheit und Lebensqualität.
Wohnraummangel und Automatisierung als Treiber neuer Bauweisen
Laut aktuellen Berechnungen des Pestel‑Instituts fehlen in Deutschland inzwischen rund 1,4 Millionen Wohnungen – der höchste Wert seit Jahrzehnten. Gleichzeitig fehlt es an Fachkräften. Viele Unternehmen setzen daher verstärkt auf modulares Bauen und serielle Vorfertigung. Auch robotergestützte Fertigung und digitale Prozesse gewinnen an Bedeutung. Die Firmengruppe Leipfinger‑Bader, ein traditionsreiches Familienunternehmen aus Niederbayern, zeigt anhand verschiedener Forschungsprojekte exemplarisch, wie die Branche diese Herausforderungen angeht.
Climate Active Envelopes: Selbstverschattende keramische Fassaden gegen Überhitzung
Um Städte widerstandsfähiger gegenüber Hitze zu machen, entwickelt ein Forschungsteam aus TU München, Leipfinger‑Bader und weiteren Partnern keramische Fassadenmodule, die sich – abhängig vom Sonnenstand – selbst verschatten. Die sogenannten Climate Active Envelopes speichern Wärme tagsüber und geben sie nachts verzögert wieder ab.
Ein digitaler Konfigurator berechnet dafür die optimale Fassadengeometrie auf Basis von Standortdaten und erstellt CAD‑Modelle für die robotergestützte Fertigung. Erste Versuche zeigen, dass sich Fassadentemperaturen durch CAB‑Elemente von 48 °C auf etwa 32 °C senken lassen – also auf Umgebungstemperatur. Die Technologie reduziert nicht nur städtische Überhitzung, sondern entlastet auch das Handwerk: Der Roboter setzt die Elemente millimetergenau, während auf der Baustelle nur noch Mörtelarbeiten notwendig sind.
Die Innovation wurde 2021 mit dem Deutschen Ziegelpreis ausgezeichnet und wird von der Bayerischen Forschungsstiftung gefördert.
3D‑Druck mit keramischen Materialien
Auch der 3D‑Druck gewinnt in der Ziegelindustrie an Bedeutung. Forschungsarbeiten der TU Darmstadt, FH Karlsruhe und Leipfinger‑Bader untersuchen, wie sich tragfähige keramische Stützen und Sonderbauteile drucken lassen. Die Technologie ermöglicht außergewöhnliche Geometrien und Nut‑und‑Feder‑Verbindungen, die sogar ohne Mörtel auskommen.
Allerdings zeigen die Projekte auch Grenzen: Das Verfahren ist aktuell langsam, energieintensiv und erfordert spezielle Materialien. Für die Massenproduktion ist 3D‑Druck daher kurzfristig unwahrscheinlich, bleibt jedoch ein vielversprechendes Feld für individuelle Bauteile oder architektonisch anspruchsvolle Projekte.
Alternative Bindemittel: „R‑ZiEMENT“ als Chance zur CO₂‑Reduktion
Beton ist unverzichtbar – aber Zementklinker verursacht rund 600 kg CO₂ pro Tonne. Daher erforschen Zement‑ und Ziegelindustrie gemeinsam alternative Bindemittel, etwa Geopolymere, calcinierte Tone oder magnesiumbasierte Stoffe. Ein Kooperationsprojekt mit dem Institut für Ziegelforschung Essen und Leipfinger‑Bader orientiert sich am römischen opus caementicium, das Ziegelmehl als reaktiven Bestandteil nutzt.
Mit dem „R‑ZiEMENT“ gelang es, den Anteil von Portlandzementklinker um etwa 50 % zu reduzieren – ein wichtiger Schritt hin zu klimafreundlicherem Beton bei gleichbleibender Leistungsfähigkeit.
Kaltziegel: Der erste Recycling‑Ziegel ohne Brennvorgang
Ein Meilenstein der nachhaltigen Baustoffentwicklung ist der von Leipfinger‑Bader entwickelte Kaltziegel. Er besteht überwiegend aus recyceltem Ziegelsand, der nicht mehr gebrannt werden muss. Dadurch sinkt der CO₂‑Fußabdruck erheblich. Gleichzeitig erreicht der Kaltziegel Druckfestigkeiten bis zu 40 N/mm² und weist hervorragende Schalldämmwerte auf – ideale Eigenschaften für tragende Innenwände.
Die Rohstoffe stammen aus einer eigenen Recyclinganlage. Da der industriell großtechnische Ausbau aufgrund globaler Lieferengpässe und hoher Investitionsrisiken derzeit schwierig ist, setzt Leipfinger‑Bader zunächst auf eine modular erweiterbare Kleinserienanlage. Diese liefert wichtige Erkenntnisse für eine spätere Großserienproduktion.
Die seit 2023 geltende Ersatzbaustoffverordnung schafft erstmals bundeseinheitliche Rahmenbedingungen für mineralische Ersatzbaustoffe und gilt als wichtiger Schritt zur Markteinführung solcher Produkte.
EASI ZERo: Europäisches Projekt für eine nachhaltige Gebäudehülle
Im EU‑Projekt „EASI ZERo“ arbeiten 16 internationale Partner – darunter Leipfinger‑Bader – daran, nachhaltige Materialien für komplette Gebäudehüllen zu entwickeln. Ziel ist eine um 20 % verbesserte thermische Gesamtleistung bei nahezu CO₂‑neutraler Herstellung. Verwendet werden biogene und recycelte Materialien wie Pilzmyzel, Holzfasern oder CO₂‑armer Schaum.
Leipfinger‑Bader erforscht innerhalb des Projektes u. a. neue Dämmstofffüllungen für Hintermauerziegel sowie Alternativen zu konventionellem PU‑Schaum in Rollladen‑ und Raffstorekästen. Tests mit Weizenstroh und Rizinusöl zeigen bereits vielversprechende Ergebnisse.
Das Projekt läuft noch bis Mai 2026 und liefert bereits konkrete Materialentwicklungen, die künftig besonders für den sozialen Wohnungsbau ökologische und wirtschaftliche Vorteile ermöglichen sollen.
Die Ziegelindustrie gestaltet das klimafreundliche Bauen aktiv mit
Die aktuellen Forschungsprojekte belegen: Die mittelständisch geprägte Ziegelindustrie in Deutschland investiert entschlossen in innovative Lösungen, um klimafreundlichen Wohnungsbau und resiliente Städte Realität werden zu lassen. Der Kaltziegel, Climate Active Envelopes, alternative Bindemittel und 3D‑Drucktechnologien markieren den Beginn eines neuen Zeitalters, in dem Abbruchmaterialien nicht mehr als Abfall gelten, sondern als wertvolle Ressource.
Damit solche Innovationen im großen Stil realisiert werden können, braucht es jedoch politische Unterstützung – nicht nur während der Forschung, sondern auch in der Markteinführung. Nur dann kann nachhaltiges Bauen flächendeckend umgesetzt und ein entscheidender Beitrag zu den Klimazielen im Gebäudesektor geleistet werden.
Quellen
https://www.zdf.de/nachrichten/politik/klima-hitzewelle-staedte-anpassung-100.html
https://www.arc.ed.tum.de/en/df/projects/climate-active-bricks/
https://www.detail.de/de/de_de/climate-active-brick-facades-34398
https://www.philippmolter.com/climate-active-bricks
https://www.climateflux.com/projects/climate-active-bricks/
https://www.easizero.eu (Projekt EASI ZERo): This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No. 101091531.
Heizinger, Valentin; Iffelsberger, Christian; Heigl, Matthias; Schneider, Simon; Greim, Julius; 2023: Großtechnische Herstellung eines Recyclingfunktions-Wandbaustoffs: Durchführbarkeitsstudie mit Fokus auf Fertigungsprozess, Stoffströme, Marktpotenzial, Logistik und bilanzielle Betrachtungen. BBSR-Online-Publikation X/2023, Bonn.
Molter, Philipp; Fellner, Jakob; Forth, Kasimir; Chokhachian, Ata 2019: Adaptive Bricks: Adaptive Bricks: Potentials of Evaporative Cooling in Brick Building Envelopes to Enhance Urban Microclimate. Powerskin Conference – Online Publikation, München.
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Pressekontakt
Caterina Bader
CMO
Leipfinger-Bader GmbH
Ziegeleistraße 15
84172 Vatersdorf
Tel.: 08762 / 733 – 153
Fax: 08762 / 733 – 110
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