LB-Cradle to Cradle –
Ziegel neu gedacht
LB-Cradle to Cradle –
Ziegel neu gedacht
Innovative Ziegeltechnologien für nachhaltiges Bauen und klimafreundliche Städte
Die Bauindustrie steht vor einer doppelten Herausforderung: Akuter Fachkräftemangel bremst den dringend benötigten Wohnungsbau, während gleichzeitig die Nachfrage nach klimafreundlichen Baustoffen wächst – solchen, die Energieeffizienz, CO_2-Reduktion und Hitzeresilienz in Städten vereinen. Selbstverschattende Fassaden, keramischer 3D-Druck, alternative Zementbindemittel und echte Recycling-Ziegel zeigen: Die deutsche Ziegelindustrie – allen voran innovative Mittelständler wie die Firmengruppe Leipfinger-Bader – entwickelt schon heute die nachhaltigen Baulösungen von morgen.
Klimawandel, urbaner Hitzeinseleffekt und die Rolle der Bauwirtschaft
Der Klimawandel erhöht den Druck auf die gesamte Bauwirtschaft, emissionsärmere Lösungen zu entwickeln. Rund 40 % der deutschen Treibhausgasemissionen entstehen durch Errichtung und Betrieb von Gebäuden. Den größten Anteil verursacht dabei der laufende Betrieb – also Heizung, Kühlung und Nutzung. Die Baustoffindustrie selbst ist für knapp 10 % verantwortlich, doch die Entwicklung emissionsarmer Materialien über den gesamten Lebenszyklus bleibt ein zentraler Hebel für den Klimaschutz im Gebäudesektor.
Besonders in Ballungsräumen verschärft sich das Problem des urbanen Hitzeinseleffekts: Dichte Bebauung, versiegelte Flächen und Vegetationsmangel erzeugen Temperaturunterschiede von bis zu 10 °C zwischen Stadt und Umland. Hitzeresiliente Stadtstrukturen sind daher kein Luxus, sondern eine Notwendigkeit – für Gesundheit, Lebensqualität und langfristige Klimaanpassung.
Wohnraummangel und Automatisierung als Treiber neuer Bauweisen
Laut dem Pestel-Institut fehlen in Deutschland aktuell rund 1,4 Millionen Wohnungen – der höchste Wert seit Jahrzehnten. Gleichzeitig verschärft der Fachkräftemangel die Lage auf dem Bau. Die Antwort der Branche: modulares Bauen, serielle Vorfertigung und robotergestützte Fertigung. Digitale Prozesse ersetzen zunehmend manuelle Arbeitsschritte und steigern Präzision sowie Geschwindigkeit.
Die Firmengruppe Leipfinger-Bader, ein traditionsreiches Familienunternehmen aus Niederbayern, zeigt exemplarisch, wie Forschung und Praxis in der Ziegelindustrie zusammenwachsen – und wie mittelständische Unternehmen zum Motor des nachhaltigen Strukturwandels im Bauwesen werden können.
Climate Active Envelopes: Selbstverschattende Keramikfassaden gegen Überhitzung
Ein interdisziplinäres Forschungsteam aus TU München, Leipfinger-Bader und weiteren Partnern entwickelt keramische Fassadenmodule, die sich automatisch dem Sonnenstand anpassen und so städtische Gebäude aktiv vor Überhitzung schützen. Die sogenannten Climate Active Envelopes(CAB) speichern tagsüber Wärme und geben sie nachts verzögert ab – ein passiver Kühlmechanismus ohne Energieverbrauch.
Ein digitaler Konfigurator berechnet auf Basis von Standortdaten die optimale Fassadengeometrie und erzeugt CAD-Modelle für die robotergestützte Produktion. Erste Messungen belegen die Wirksamkeit: Fassadentemperaturen sinken von 48 °C auf rund 32 °C – auf das Niveau der Umgebungstemperatur. Gleichzeitig entlastet die Technologie das Handwerk: Die Elemente werden roboterpräzise vorinstalliert, auf der Baustelle sind nur noch Mörtelarbeiten erforderlich.
Die Innovation wurde 2021 mit dem Deutschen Ziegelpreis ausgezeichnet und wird durch die Bayerische Forschungsstiftung gefördert.
3D-Druck mit keramischen Materialien: Geometriefreiheit trifft Tragfähigkeit
Auch der keramische 3D-Druck gewinnt in der Ziegelindustrie an Bedeutung. Gemeinsame Forschungsprojekte der TU Darmstadt, der FH Karlsruhe und Leipfinger-Bader untersuchen, wie sich tragfähige Stützen und Sonderbauteile aus keramischen Materialien drucken lassen. Besonders interessant: Nut-und-Feder-Verbindungen ermöglichen mörtelfreie Konstruktionen und eröffnen neue architektonische Freiheiten.
Aktuelle Grenzen des Verfahrens bleiben jedoch realistisch zu benennen: Der Prozess ist noch langsam, energieintensiv und auf spezielle Materialien angewiesen. Für die Massenproduktion ist keramischer 3D-Druck kurzfristig keine Option – wohl aber für individuelle Sonderbauteile und architektonisch anspruchsvolle Projekte, wo er sein Potenzial bereits heute entfalten kann.
R-ZiEMENT: Alternatives Bindemittel für CO_2-armen Beton
Beton ist aus dem modernen Bauwesen nicht wegzudenken – doch Zementklinker verursacht rund 600 kg CO_2 pro Tonne. Geopolymere, calcinierte Tone und magnesiumbasierte Stoffe werden als Alternativen intensiv erforscht. Ein Kooperationsprojekt des Instituts für Ziegelforschung Essen mit Leipfinger-Bader knüpft dabei an eine jahrtausendealte Idee an: das römische opus caementicium, das Ziegelmehl als reaktiven Bestandteil nutzte.
Das daraus entwickelte „R-ZiEMENT“ reduziert den Anteil von Portlandzementklinker um rund 50 % – bei gleichbleibender Leistungsfähigkeit. Ein bedeutender Schritt hin zu klimafreundlicherem Beton, der Nachhaltigkeitsanforderungen und Baupraxis gleichermaßen gerecht wird.
Kaltziegel: Der erste echte Recycling-Ziegel ohne Brennvorgang
Ein Meilenstein in der nachhaltigen Baustoffforschung ist der von Leipfinger-Bader entwickelte Kaltziegel: der erste Recycling-Ziegel, der ohne Brennvorgang auskommt. Er besteht überwiegend aus recyceltem Ziegelsand und weist damit einen erheblich geringeren CO_2-Fußabdruck auf als konventionelle gebrannte Ziegel.
Die Materialeigenschaften können sich sehen lassen: Druckfestigkeiten bis zu 40 N/mm² und hervorragende Schalldämmwerte machen den Kaltziegel besonders geeignet für tragende Innenwände im Wohnungsbau. Die Rohstoffe stammen aus einer eigenen Recyclinganlage. Da globale Lieferengpässe und hohe Investitionsrisiken einen sofortigen Großserienausbau erschweren, setzt Leipfinger-Bader auf eine modular erweiterbare Kleinserienanlage – die wertvolle Erkenntnisse für die spätere Skalierung liefert.
Rechtlicher Rückenwind kommt von der Ersatzbaustoffverordnung (seit 2023), die erstmals bundeseinheitliche Standards für mineralische Ersatzbaustoffe schafft und die Markteinführung solcher Innovationen erleichtert.
EASI ZERo: EU-Projekt für die nachhaltige Gebäudehülle der Zukunft
Im europäischen Forschungsprojekt „EASI ZERo“ entwickeln 16 internationale Partner – darunter Leipfinger-Bader – nachhaltige Materialien für vollständige Gebäudehüllen. Das Ziel: eine um 20 % verbesserte thermische Gesamtleistung bei nahezu CO_2-neutraler Herstellung. Eingesetzt werden biogene und recycelte Materialien wie Pilzmyzel, Holzfasern und CO_2-armer Schaum.
Leipfinger-Bader erforscht im Rahmen des Projekts u. a. neue Dämmstofffüllungen für Hintermauerziegel sowie umweltfreundliche Alternativen zu konventionellem PU-Schaum in Rollladen- und Raffstorekästen. Tests mit Weizenstroh und Rizinusöl liefern bereits vielversprechende Ergebnisse. Das Projekt läuft bis Mai 2026 und hat besonders den sozialen Wohnungsbau im Blick – mit dem Ziel, ökologische und wirtschaftliche Vorteile zu verbinden.
Die Ziegelindustrie als aktiver Gestalter des klimafreundlichen Bauens
Die beschriebenen Forschungsprojekte belegen eindrücklich: Die mittelständisch geprägte deutsche Ziegelindustrie investiert entschlossen in die Baustoffe und Technologien von morgen. Kaltziegel, Climate Active Envelopes, R-ZiEMENT und keramischer 3D-Druck stehen für einen Paradigmenwechsel: Abbruchmaterialien sind kein Abfall mehr, sondern wertvolle Ressourcen im Kreislauf des nachhaltigen Bauens.
Damit diese Innovationen flächendeckend Wirkung entfalten können, braucht es jedoch politische Unterstützung über die Forschungsphase hinaus – bei der Normierung, Zulassung und Markteinführung. Nur so kann nachhaltiges Bauen zur Regel werden und einen entscheidenden Beitrag zu den Klimazielen im deutschen Gebäudesektor leisten.
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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Caterina Bader
CMO
Leipfinger-Bader GmbH
Ziegeleistraße 15
84172 Vatersdorf
Tel.: 08762 / 733 – 153
Fax: 08762 / 733 – 110
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