Die Zukunft der Gipsplatte

Um es gleich voran zu stellen: Der Autor ist ein Fan des Leichtbaus und damit auch ein Freund gipsgebundener Plattenwerkstoffe, um die es in diesem Beitrag gehen wird.

An Leichtbauweisen wie dem Trockenbau, dem Holzrahmenbau oder dem Stahl-Leichtbau gefällt ihm der sparsame Baustoffeinsatz und die damit verbundene Schonung natürlicher Ressourcen sowie die gestalterische Freiheit in Form und Oberfläche. Das geringe Gewicht ermöglicht die leichte Handhabung und den einfachen Transport vorgefertigter Bauelemente und macht den Leichtbau zur idealen Bauweise bei Nachverdichtungen und Aufstockungen. Gleichzeitig sind die bauphysikalische Leistungsfähigkeit hinsichtlich Wärme-, Schall- und Brandschutz sowie Tragfähigkeit und Spannweiten trotz schlanker Bauteil­aufbauten sehr hoch.

Wenn es also nachfolgend um Rohstoffe und alternative Baustoffe geht, dann sollte nicht vergessen werden, dass der Ressourcenverbrauch im Leichtbau, bezogen auf den gesamten Bausektor, vergleichsweise gering ist, da dieser für die Umsetzung einer Bauaufgabe deutlich niedriger ausfällt als bei masseintensiven Bauweisen. Wenn im Baubereich Rohstoffbedarf und Eingriffe in die Natur wirkungsvoll reduziert werden sollen, wäre es effektiver, andere Bauweisen als den Leichtbau zu fokussieren.

Nichtdestotrotz, auch der Leicht- und Trockenbau verbraucht natürliche Ressourcen. Die Produk­tionsmenge von gipsgebundenen ­Bauplatten beträgt in Deutschland in etwa 260 Mio. m² im Jahr. Auch wenn der Gipsverbrauch nur in etwa ein Fünfzigstel der Gesamtproduktion an mineralischen Baustoffen ausmacht, werden doch insgesamt um die 11 Mio. t/a Gipsrohstoff benötigt, davon ca. ein Drittel für Plattenwerkstoffe. Und hier liegt das Problem: Aktuell stammen knapp 50 % des Gipses für die Herstellung von Bauprodukten aus Rauchgasentschwefelungsanlagen (REA-Gips). Durch den mit dem Ausstieg aus der fossilen Energiegewinnung verbundenen Rückgang der verfügbaren Menge an REA-Gips muss der zukünftige Rohstoffbedarf für Gipsprodukte zunehmend durch den Abbau von Gipsvorkommen und dem Ausbau von Gipsrecycling befriedigt werden. Da natürliche Gipsvorkommen endlich und regional unterschiedlich verteilt sind und mittelfristig ein Recyclinganteil über 10 % unrealistisch ist – allein schon aufgrund der begrenzten Bauabfallmengen – kommt dem schonenden Umgang mit dieser Ressource eine wachsende Bedeutung zu.

Gipsplatten im Vorteil

Ein Ansatz zur Reduzierung der mit dem Gipsabbau verbundenen Eingriffe in die Natur (Berg- und Tagebau) und der damit verbundenen Prozesse (Herstellung, Transport, Entsorgung) könnte das Ausweichen auf alternative Produkte sein. Es ist allerdings niemandem geholfen, wenn die ­Substitution eines Baustoffs durch ein alternatives Produkt zu stark auf Kosten der Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit einer Lösung geht. Häufig lassen sich baurechtlich zwingende Anforderungen dann nicht mehr erfüllen oder nur durch einen erhöhten Materialinput – was das ursprüngliche Ressourcen-Einsparungsziel konterkariert. Zudem sind die Vorteile bestimmter Bauprodukte einzigartig und nur schwer zu ersetzen.

Die Gipsplatte, früher „Gipskartonplatte“, ist solch­ ein bemerkenswertes Produkt und die im Ausbau am weitesten verbreitete Bekleidung. Welche andere Bauplatte lässt sich auf der Baustelle so einfach verarbeiten, formen und zu dreidimen­sionalen Formteilen falten? Alle denkbaren Oberflächenbeschichtungen, z. B. Anstriche, Tapeten, Strukturdünnputze, Furniere und keramische Beläge, können aufgebracht werden, die geringe hygrische und thermische Formänderung ermöglicht große, fugenlose Flächen. Durch das im Gips gebundene Kristallwasser erreichen bereits sehr schlanke Konstruktionen einen hohen Feuerwiderstand, eine nur 100 mm dicke Wand erfüllt bereits F 90-A. Schalldämm-Maße bis hin zu Kinotrennwänden lassen sich realisieren. Das breite Einsatzspektrum reicht von Bauteilbekleidungen über Wand-, Decken- und Bodensysteme, es umfasst auch mittragende und aussteifende Funktionen im Holztafelbau oder die Anwendung in Bädern und Feuchträumen.

Damit eröffnet die Gipsplatte dem Planer im Ausbau nahezu unbegrenzte Einsatz- und Gestaltungsmöglichkeiten, bei gleichzeitig konkurrenzloser Wirtschaftlichkeit. Die Benchmark für alternative Produkte ist sehr hoch gesetzt.

Verfügbare Alternativen

Als Alternative zu gipsgebundenen Bauplatten werden nachfolgend Holzwerkstoffprodukte aufgrund des nachwachsenden Rohstoffes sowie lehmbasierte Baustoffe aufgrund der vordergründig umfangreichen und lokalen Verfügbarkeit und des einfachen Abbaus („Lehmgrube“) fokussiert.

Lehmbauplatten

Anders als bei Gips handelt es sich bei Lehm nicht um ein chemisch klar definiertes Mineral, sondern um ein Mineralgemisch aus Sand, Schluff und Ton. Um den im Tagebau gewonnenen Naturlehm zu einem definierten Baustoff zu transformieren sind Aufbereitungsmaßnahmen unumgänglich, gefolgt von Formgebung und Trocknung. Dies erfolgt heutzutage bei kontinuierlicher Fertigung mit großen Produktionsumfängen ausschließlich in industriellen Prozessen mit entsprechendem Energiebedarf. Lehmbauplatten bestehen im Wesentlichen aus Lehm mit Schilfeinlage oder pflanzlichen Fasern und außenliegender Jutegewebearmierung bzw. Glasfasergewebe. Im Grundsatz sind die bauphysikalischen und baubiologischen Eigenschaften von Lehmbauplatten und der damit erstellten Systeme denen von Gipsplatten ebenbürtig – mit gewissen Abstrichen beim Brandschutz (weniger/kein Kristallwasser) und der Festigkeit. Aufgrund des im Vergleich zu Gipsbauplatten höheren Produkt- und Systempreises, der aufwendigeren Verarbeitung (Putzbeschichtung, Trocknungszeiten) und den nur sehr vereinzelt vorliegenden Verwendbarkeitsnachweisen stellen Lehmbauplatten im Ausbau zur Zeit ein Nischenprodukt dar.

Hybridkonstruktionen mit Holz

Als Bekleidung von Ständerwänden in Trockenbauweise sind Holzwerkstoffplatten wenig verbreitet. Ursachen hierfür sind der im Vergleich zu Gipsbauplatten höhere Preis, die aufwendigere Bearbeitung mit Schreinerwerkzeug, die Brennbarkeit und das ungünstigere Verhalten bei Einwirkung von Feuchte. Holzwerkstoffplatten neigen bei Feuchteänderungen stärker zum Quellen und Schwinden als gips- oder zementgebundene Bauplatten. Die Grundanforderung nach einer neutralen, fugenlosen Oberfläche von Trennwänden, ohne sichtbare Verbindungsmittel sowie Anschlussausbildungen ohne Fugen oder Abdeckprofile, kann mit Wandbekleidungen aus üblichen Holzwerkstoffplatten grundsätzlich nicht erfüllt werden. Insofern werden Trockenbausysteme mit Bekleidung aus Holzwerkstoffplatten i. d. R. als Hybridkonstruktion mit einer Decklage aus einem verspachtelten mineralischen Plattenwerkstoff ausgeführt. Ein anderes „Mischprodukt“ sind Holzfaserplatten, die als Untergrund für Lehmputze dienen und so den Holzwerkstoff mit dem Lehmbaustoff verbinden.

Die zweilagig beplankten Hybridkonstruktionen sind von ihren Grundeigenschaften vergleichbar aufgebauten Gipssystemen ähnlich. Je nach Art der Platten und deren Dicke ist die mechanische Leistungsfähigkeit tendenziell höher, die Schalldämmung etwas niedriger (geringere Flächenmasse) und natürlich handelt es sich immer um eine brennbare Konstruktion. Zudem sind bei Holzwerkstoffen, in Abhängigkeit des Bindemittels, Schadstoffemissionen (Formaldehyd) möglich.

Das Hauptargument für die beschriebene Hybridkonstruktion ist die Substitution einer mineralischen Plattenlage durch einen Werkstoff aus einem nachwachsenden Rohstoff. Eine Bekleidung aus 2 x 12,5 mm Gipsplatte lässt sich bei Brandschutzanforderungen bis F 30 (feuerhemmend) ohne große Eigenschaftsverluste durch 12 mm Holzwerkstoffplatte + 9,5 mm Gipsplatte ersetzen, es wird über 60 % Gipsrohstoff eingespart.

Alternativen im Trockenbau

Alle betrachteten Bauplatten, teils als Hybridsystem, eignen sich für die fugenfreie Bekleidung nichttragender Trockenbausysteme. Die Leis­tungsfähigkeit und die Eigenschaften der verschiedenen Systeme in Abhängigkeit des Bekleidungsmaterials sind zwar zum Teil deutlich unterschiedlich ausgeprägt, ein „übliches/mittleres“ Anforderungsprofil, das in etwa 70 % der Einsatzbereiche von Trockenbausystemen abdeckt, lässt sich aber mit allen betrachteten Bekleidungsbaustoffen prinzipiell gut realisieren.

Darüber hinaus gehende erhöhte Anforderungen an den Schall- und Brandschutz (z. B. „feuerbeständig“) oder die Bauhöhe werden dagegen aktuell von den meisten Systemen mit alternativer Bekleidung nicht erfüllt. Dies liegt auch daran, dass bis auf wenige Ausnahmen für Trockenbausysteme mit Lehm- und Holzwerkstoffplatten keine allgemeinen bauaufsichtlichen Prüfzeugnisse oder Prüfberichte existieren. Dies beschränkt die Anwendungen der meisten „alternativen“ Systeme aktuell auf Bereiche ohne bauaufsichtlich oder privatrechtlich definierte Anforderungen, wie Raumtrennwände innerhalb von Nutzungseinheiten.

Entsprechende Nachweise können für derartige Systeme nach und nach erbracht werden, allerdings wird das Füllen der Nachweislücken sicherlich noch viele Jahre in Anspruch nehmen.

Die ineinander verzahnten und von der zeitlichen Abfolge her optimierten Abläufe im Ausbau werden durch den bei Lehmbausystemen erforderlichen Putzauftrag und den damit verbundenen Trocknungs- und Wartezeiten erheblich gestört. Zudem ist die fertige Lehmputzoberfläche sensibler als die Oberfläche von Gipsbauplatten. Die abweichenden baubetrieblichen Abläufe werden als Hemmnis für den Einsatz der aktuellen Lehmbausysteme mit Putzbeschichtung im gewerblichen Ausbau gesehen. Die Bauabläufe sind anders zu planen und zu gestalten, sie sind ungewohnt für die beteiligten Gewerke. Bei größeren Bauvorhaben mit engen Terminvorgaben und komplexer Haustechnik ist die Schnittstellenkoordination dadurch aufwendig und fehleranfällig.

Nicht zuletzt sind die Kostenunterschiede, vor allem zwischen Gipsplatten- und Lehmbausys­temen, deutlich ausgeprägt (in etwa Faktor 3). Letztendlich sind Herstellkosten bei einer Ressourcenbetrachtung von untergeordneter Bedeutung. Es ist allerdings abzuwägen, ob der finanzielle Mehraufwand unter Nachhaltigkeitsaspekten nicht sinnvoller in andere Kostengruppen (Haustechnik, Holzbauweise statt Massivbauweise, Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen, etc.) investiert werden sollte.

Trotz der technischen Machbarkeit und der vermutlichen Lösbarkeit vieler der oben aufgeführten Hemmnisse wird eine Substitution der heute bauüblichen Gipsbauplattensysteme, auch eine Teilsubstitution in relevanter Größenordnung, durch die betrachteten alternativen Systeme mittelfristig nicht als sinnvoll, im Grunde als nicht möglich, bewertet.

Dies ist im Wesentlichen durch die nicht vorhandene Verfügbarkeit der Rohstoffe und der fehlenden Produktionskapazitäten für die Herstellung der alternativen Plattenwerkstoffe begründet.

Die Produktionsmenge an Lehmbausystemen beträgt aktuell ca. ein Promille der Gipsplattenproduktion. Steigerungen auf mehr als 1 % innerhalb der nächsten zehn Jahre, das entspräche eine Verzehnfachung, werden als unrealistisch bewertet. Zudem unterscheiden sich die Auswirkungen auf Lebensräume und Landschaftsbilder bei der Gips- und Lehmgewinnung im Tagebau nicht.

Nicht zuletzt wird die zukünftige Rückbaubarkeit und Recyclingfähigkeit der aktuellen Lehmbausysteme aufgrund der Fremdbestandteile wie innenliegender organischer Bewehrung sowie organischer/anorganischer Putzbewehrung als kri­tisch bewertet. Eine Abtrennung dieser Fremdbestandteile wäre erforderlich.

Der Mehrbedarf an Holzwerkstoffplatten ist bei nachhaltiger, lokaler Waldbewirtschaftung in absehbarer Zeit seitens der Rohstoffverfügbarkeit nicht zu decken. Zudem sollten die mechanisch leistungsfähigen Holzwerkstoffplatten nach Möglichkeit in Anwendungsbereichen eingesetzt werden, wo ihre speziellen Eigenschaften nachgefragt sind (z. B. Holzrahmenbau). Der Einsatz knapper Baustoffe, ohne deren produktspezifische Eigenschaften auszunutzen, stellt letztendlich ebenfalls eine Ressourcenverschwendung dar.

Auch die zukünftige Rückbaubarkeit und Recyclingfähigkeit der Hybridsysteme aus Holzwerkstoffen mit einer Decklage für die fugenfreie Oberflächenausbildung wird im Hinblick auf die sortenreine Trennung der unterschiedlichen Schichten als problematisch bewertet.

Fazit

In den vorangegangenen Ausführungen wurden die aktuell marktüblichen Baustoffe, Produkte und Systeme betrachtet. Die Bewertung mag sich ändern, wenn die alternativen Lehm- oder Holzwerkstoffplatten den etablierten Gipsbauplatten ähnlicher werden.

Bei den Lehmbauplatten hat vor allem der erforderliche Lehmputzauftrag zu entfallen – letztendlich werden Lehmbauplatten und die Holzfaser-Ausbauplatten heutzutage eher als Trägerplatte für Lehmputz verstanden und vertrieben und nicht als eigenständige Ausbauplatte. Platten­dicke und Plattenformat, die mechanische Leis­tungsfähigkeit und die Bearbeitung müssten sich für eine größere Verbreitung an Gipsbauplatten anlehnen, denkbar sind „Lehmkartonplatten“ oder „Lehmfaserplatten“ – nach Information des Verfassers befinden sich solche Produkte bereits im Prototypenstadium.

Die hier betrachteten OSB- und Spanplatten sind für eine nichttragende Anwendung im Ausbau mechanisch „überqualifiziert“, die OSB-Platte als Frischholzprodukt nicht ressourceneffizient. Eine sinnvolle Alternative wären hier „abgespeckte“, spanplattenähnliche Produkte mit geringem Frischholz- und Bindemittel-/Leimanteil, aber einem möglichst hohen Altholzanteil. Die Holzwerkstoffindustrie wäre in der Lage, entsprechende Platten bei ausreichender Nachfrage zu konzipieren und für den Ausbau zu optimieren (minimale Emissionen, reduziertes Schwind- und Quellmaß, schwer entflammbar, etc.), die Produktionskapazitäten sind vorhanden oder zügig ausbaubar.

Ein sehr großes und zeitnah verfügbares Einsparpotenzial wird bei den Gipsbauplatten selbst ausgemacht. In der Baupraxis werden Trockenbauwände häufig zweilagig beplankt, obwohl bei etwa 70 % der Anwendungen hierfür keine technische Notwendigkeit oder Anforderung (Bauphysik, Bauhöhe, etc.) zu Grunde liegt. Die zweilagige Beplankung ist etabliert und im Ergebnis natürlich robuster. Eine ressourcenschonende und ausreichend leistungsfähige Alternative wären Wandsysteme mit einlagiger Bekleidung aus hochwertigen Gipsbauplatten (z. B. Hartgipsplatten, Gipsfaserplatten), aus dickeren Gipsbauplatten (15 mm statt 2 x 12,5 mm) oder beides. Trotz der höheren Rohdichte oder/und Dicke dieser Plattentypen liessen sich kurzfristig 25 bis 40 % des Gipsrohstoffs einsparen. Die Verwendbarkeitsnachweise liegen vor. Um gewohnt robuste Konstruk­tionen zu erhalten könnten z. B. Bauhöhen oder Bewegungsfugenabstände gegenüber den technisch zulässigen Maximalwerten reduziert werden.

Einfacher, schneller und sicherer lassen sich Gipsressourcen nicht einsparen. Der Rohstoff wird geschont, anstatt ihn gegen einen anderen, ebenfalls begrenzt verfügbaren Rohstoff zu substituieren. Auf die bekannten bauphysikalischen, baubiologischen, mechanischen und verarbeitungstechnischen Vorteile gipsgebundener Bauplatten muss nicht verzichtet werden.

Nicht zuletzt müssen die Gipsplatten von den Hersteller:innen hinsichtlich ihrer Recyclingfähigkeit optimiert werden. Die aktuelle Vielfalt an Plattentypen und Sonderplatten im Gipsbereich, teilweise mit recyclingfeindlichen Imprägnierungen und Zusatzstoffen, steht dem im Wege. Sinnvoll wäre eine Beschränkung auf wenige einfach identifizier- und recycelbare Plattenvarianten. In diesem Sinne sollten die Planer:innen bewusst nachfragen und ausschreiben!

Außerhalb der hier vertieft betrachteten Bauplatten werden im Ausbau wirkungsvolle Einsparpotenziale in den Bereichen Bauplanung, Baulogistik und Bauleitung gesehen. Die Abfall- und Mehrmengen durch Verschnitt, Rückbau und Neubau aufgrund von Falscheinbau, Fehlplanungen und Planungsänderungen bereits in der Bauphase kann im Trockenbau kumuliert durchaus 25 % des am Ende verbauten Volumens betragen. Der schnelle und verhältnismäßig einfache Rück- und Umbau der leichten Trockenbausysteme – unabhängig vom Bekleidungswerkstoff – ist hier eher Fluch als Segen. Ähnlich gedankenlos würden die Baubeteiligten mit der starren Tragstruktur eines Gebäudes niemals umgehen.

Und nicht zuletzt: Entscheidend im Hinblick auf den zukünftigen Rückbau und das Recycling der eingesetzten Baustoffe wird eine verlässliche und mitgeführte Dokumentation der Bauteilaufbauten sein. Ohne genaue und zuverlässige Kenntnis der eingesetzten Baustoffe, Beschichtungen und Einbauten wird ein umfassendes Recycling nicht sinnvoll realisierbar sein.