Be­ton macht den Un­ter­schied

Die Norm SIA 390/1 Klimapfad – Treibhausgasbilanz über den Lebenszyklus von Gebäuden setzt anspruchsvolle Ziele: Jedes Bauwerk erhält ein knapp bemessenes Budget an CO₂-Emissionen, das den gesamten Lebenszyklus berücksichtigt, von der Baustoffproduktion über die Errichtung, den Betrieb, Umbauten und Ertüchtigungen bis zum Rückbau. Das heisst zum Beispiel: Je höher das graue CO₂, das ganz am Anfang des Lebenszyklus anfällt, desto tiefer müssen alle späteren Emissionen sein. 

Aber auch in einer übergeordneten Betrachtung gibt es einen gewichtigen Grund, die Senkung der CO₂-Emissionen möglichst früh im Lebenszyklus anzusetzen: Die Zeit geht aus, die zerstörerischen Folgen der Klimaerwärmung sind bereits allgegenwärtig. Es reicht also nicht, den Ausstoss von Treibhausgasen auf lange Sicht zu drosseln; ebenso wichtig sind zusätzliche Massnahmen mit sofortiger Wirkung. 

Hier kommt den Bauingenieurinnen und Bauingenieuren eine Schlüsselrolle zu: Die Emissionen für den Rohbau – der meistens auch dem Tragwerk entspricht – machen rund die Hälfte der Erstellungsemissionen aus. Hier besteht also ein gewaltiger Hebel, um das graue CO₂ eines Bauwerks zu senken.

Beton bleibt

Folgt man dem Klimapfad, ist es naheliegend, Baustoffe zu substituieren, deren Herstellung mit einem hohen CO₂-Ausstoss verbunden ist. Zu diesen gehört auch Beton – der mit Abstand meistverwendete Baustoff in der Schweiz (vgl. Grafik). Die konventionelle Herstellung einer Tonne Zement erfordert in der Schweiz (gemäss Herstellerangaben) den Ausstoss von rund 0.6 t CO₂. Insgesamt verursacht Stahlbeton heute rund 40 % der Schweizer Industrie-Emissionen; das entspricht etwa der Hälfte der Emissionen, die durch das Heizen und Kühlen aller Schweizer Gebäude verursacht werden.

Trotzdem ist es keine Option, im grossen Massstab auf Beton zu verzichten. So sinnvoll es ist, den Baustoff möglichst sparsam einzusetzen und wo möglich zu substituieren, so klar ist auch, dass solche Massnahmen nicht ausreichen werden. Aufgrund seiner Materialeigenschaften wird Beton auch in absehbarer Zukunft der wichtigste Baustoff bleiben.

Mut zu neuen Rezepturen in der Praxis

Deshalb gilt es, den CO₂-Fussabdruck des Betons zu minimieren. Eine Möglichkeit besteht darin, das anfallende CO₂ gleich an der Quelle im Zementwerk abzuscheiden. Im Juni 2025 ging in Norwegen ein erstes Zementwerk mit Carbon Capture and Storage (CCS) in Betrieb: Das anfallende CO₂ wird direkt abgeschieden, wegtransportiert und in ehemaligen Gasvorkommen unter dem Meeresgrund «endgelagert». Doch die Kosten sind verhältnismässig hoch und dürften den Zement verteuern. 

Am effektivsten und zugleich am preisgünstigsten ist eine Senkung des Zementgehalts im Beton (vgl. Infospalte). Was nicht notwendig ist, aber Emissionen verursacht, sollte gar nicht erst verbaut werden: Nicht emittierte Treibhausgase müssen zukünftig nicht wieder aus der Atmosphäre entfernt werden, und weniger Zement braucht weniger Investitionen in Carbon Capture and Storage. 

Wo die Anforderungen an das Bauwerk eine Zementreduktion im Beton zulassen, ist diese Massnahme mehrfach sinnvoll. Seit dem 1. Februar 2025 ist sie auch in der Praxis möglich: Der SIA hat mit dem Nationalen Anhang ND zur SN EN 206 das leistungsbezogene Entwurfsverfahren für Beton eingeführt. Das bedeutet, dass Bauingenieure Beton nach Eigenschaften ohne Mindestzementgehalt bestellen können. Für den Klimaschutz war dieser Schritt – zu dem in der Normenkommission vor allem verantwortungsvolle Betonhersteller sowie das ASTRA beigetragen haben – längst überfällig. Und er bewährt sich: Erste konkrete Projekterfahrungen zeigen, dass mit diesen Rezepturen 30–50 % der Emissionen für Betonkonstruktionen im Hoch- und Tiefbaubau reduziert werden können.

Da seitens der Zementindustrie teils Vorbehalte und Bedenken bezüglich der Festigkeitsentwicklung und der Verarbeitbarkeit für die Baustellen genannt werden, ist es wichtig, Erfahrung zu sammeln und diese zu teilen.

Was können ND-Betone wirklich?

ND-Betone sind «Betone nach Eigenschaften». Die Verantwortung der Zusammensetzung bleibt beim Hersteller, Bauingenieurinnen und Bauingenieure bestellen wie gewohnt – aber nur die tatsächlich benötigten Eigenschaften. Das Konzept der Betonfamilien ist in der Startphase ausgeschlossen; die Konformität ist für jede Rezeptur einzeln nachzuweisen. Dafür können repräsentative Höchstwerte der Druckfestigkeit projektspezifisch vereinbart werden. So lassen sich systematisch Überfestigkeiten vermeiden. Nutzt das Bauingenieurbüro bei der Bestellung die Möglichkeit, den Wassereindringwiderstand für tiefe Zementgehalte mittels Tests zu belegen (SIA 272 etc. erlaubt dies), besteht grosses Potenzial, die Mindestbewehrung für Untergeschosse markant zu reduzieren.

So erzielt man einen dreifachen Mehrwert für die Bauherrschaft: erstens ein kleineres Risiko für Risse, zweitens tiefere Kosten durch die Einsparung von bis zu 20 % Mindestbewehrung, drittens eine markante CO₂-Reduktion, sowohl beim Beton als auch durch den geringeren Stahlverbrauch. Als alternative Zusatzstoffe kommen bekannte und zugelassene Produkte wie Gesteinsmehle, puzzolanische und latent hydraulische Bindemittel sowie Flugaschen und Hüttensand zur Anwendung.

Wie dies in der Praxis umgesetzt werden kann und welchen Beitrag der Einsatz von zementreduziertem Beton auf dem Klimapfad leisten kann, zeigen bereits erste gebaute Beispiele.  Eines davon – differenziert gedacht und konsequent bestellt – soll hier vorgestellt werden.

Siedlung Burkwil: erfolgreich auf dem Klimapfad trotz schlechten Voraussetzungen

Das Generationenprojekt der Stiftung Burkwil in Meilen ZH kombiniert sechs Mehrfamilienhäuser in kleberfreier Schweizer Vollholz-Elementbauweise über einem massiven Betonuntergeschoss zu einem kleinen Dorf mit rund 100 Wohnungen, Gesundheitszentrum, Bioladen, Kita und Gemeinschaftsnutzungen. Der Stiftung war es wichtig, die Siedlung gemäss der 2000-Watt-Idee und im Einklang mit den Zielen des UNO-Klimaabkommens von Paris zu realisieren.

Eine erste Abschätzung zu Beginn der Planung mit dem damaligen Wissen liess dies jedoch unrealistisch erscheinen. Der Grund war die baurechtlich erforderliche Parkplatzanzahl und das daraus folgende Untergeschoss mit naturgemäss hohem Betonanteil – eine typische Anforderung in der Schweizer Agglomeration, die vergleichsweise schlecht durch den öffentlichen Verkehr erschlossen ist. 

Die Ausgangslage war also nicht besonders gut: Die Gebäude sind für eine gute Ökobilanz eigentlich zu klein, die Tiefgarage ist zu gross und nicht einmal unter den Gebäuden platziert. Dank einer Betonrezeptur, die gemeinsam mit den Betontechnologen von Sika, dem Betonwerk und den Bauingenieuren entwickelt wurde, und der Mitwirkung des Baumeisters Marti AG konnten die Emissionen im Sinne des Anhangs ND über alle Betonkonstruktionen hinweg um beinahe 50 % reduziert werden.

Das Projekt wurde in den letzten Monaten gemäss SIA390/1 bilanziert. Umso mehr freut, dass das Projekt trotz einer denkbar ungünstigen Ausgangslage die Anforderung B problemlos erfüllt, selbst die Zielwerte sind erreicht, obwohl die Ausgangslage in Bezug auf die induzierte Mobilität herausfordernd ist: Die öV-Erschliessung ist ungenügend (Güteklasse D) und die Parkplatzzahl entsprechend hoch. Im Umfeld gibt es kein Carsharing-Angebot, und der nächste Laden ist nicht in Gehdistanz. Die Siedlung Burkwil zeigt, dass der SIA-Klimapfad – dank emissionsarmer Konstruktion und energiesparendem Betrieb – auch an Standorten mit ungünstigen Voraussetzungen funktionieren kann.

Unkonvenitionelle Wege gesucht

Erfahrungen aus diesem und weiteren Projekten mit Anhang ND zeigen: ~110–130 kg CO₂eq/m³ sind für die Sorten C20/25 bis C30/37 mit typischen Hochbaueigenschaften gut erreichbar; der aktuelle CH-EPD-Mittelwert (NPK-C) liegt bei rund 188 kg CO₂eq/m³. Im Vergleich zu anderen emissionsreduzierten Bauweisen führt das Bauen mit zementreduziertem Beton nach Anhang ND zu sehr tiefen Vermeidungskosten. Dies bedeutet, dass Bauherrschaften mit geringen Mehrkosten die grösstmögliche Emissionsminderung erreichen.

Dies bestätigt die Stossrichtung des Klimapfads. Genau so war es gedacht: Die in der Norm SIA 390/1 formulierten Anforderungen an Gebäude – die Zielwerte B genauso wie die ambitionierten Zielwerte A – sind anspruchsvoll gesetzt. Konventionelle Bauten erreichen sie nicht; ihr Emissionsbudget ist mehr als doppelt so hoch, wie es der Klimapfad und die tatsächliche Situation erlauben würden. Gesucht sind neue, unkonventionelle Wege. 

Als der Klimapfad anfang 2025 publiziert wurde, waren gute Fallbeispiele noch rar. Der Fall Burkwil ist deshalb so wertvoll, weil er einen Vorwurf widerlegt: Nein, der Klimapfad verhindert Bauen nicht, auch nicht an schlecht erschlossenen Lagen. Und ja, der Klimapfad verändert das Bauen – zum Glück! Die Klimaerwärmung, die vielleicht grösste Herausforderung unserer Zeit, erfordert Innovation, kritisches Hinterfragen und neue Strategien. Dass die Norm SIA 390/1 fast gleichzeitig mit dem Nationalen Anhang ND zur SN EN 206 erschienen ist, ist nur vordergründig ein Zufall. Es ist die logische Konsequenz der Haltung des SIA in Klimafragen. Planerinnen und Planer, Bauherrschaften und Investoren sind aufgefordert, Verantwortung zu übernehmen und über das Gewohnte hinaus zu denken. Nur so gelingt es, auf wirtschaftlich und gesellschaftlich tragbare Weise aus dem ökologischen Schlamassel herauszufinden. Es stimmt zuversichtlich, dass unterschiedlichste gebaute Beispiele bestätigen, dass es funktioniert.

CO₂–Reduktion: Was sind die möglichen Hebel und was kosten sie?

Die Schweiz verbaut jährlich fast 16 Mio. m³ Beton (vgl. Grafik). Auf dem Weg zu Netto-Null muss die Baubranche daher mehrere Massnahmen ergreifen. Dazu gehört – neben Bestandserhalt und Re-Use – die Substitution von Beton, etwa durch den Import und die Kapazitätsverdoppelung von Holz sowie durch die stärkere Verwendung von Lehm und alternativen Bindemitteln anstelle von Backstein.

Gleichzeitig ist es zwingend, den CO₂-Fussabdruck des weiterhin notwendigen Betons zu senken. Eine Möglichkeit ist die Speicherung von CO2 in Recycling-Granulat. Viel effizienter ist jedoch die Reduktion des Zementanteils im Beton.

Der bisher gültige normative Mindestzementgehalt führt dazu, dass im Hochbau Zement verschwendet wird – teilweise mit unnötig höherem Stahlverbrauch wegen Überfestigkeiten («weisse Wanne»). Seit Februar 2025 gibt es eine Alternative: Zementreduzierte Betone nach Anhang ND ermöglichen es, rund 30–40 % der CO₂-Emissionen einzusparen. Zudem lässt sich der Stahlanteil reduzieren. Dies ist mit Abstand der mächtigste Hebel, um den CO₂-Fussabdruck von Beton zu senken. In Folge würde es genügen, Carbon-Capture-Anlagen an nur drei statt an sechs Zementwerken bis 2035 zu bauen.

Der Vergleich zeigt: Beton nach Anhang ND und die Einsparung von Stahl ist kostengünstig und ermöglicht eine beträchtliche Emissionsreduktion. Berechnung: Wolfram Kübler

CO₂-Speicherung im RC-Granulat 
    → ~ 8 % Emissionsreduktion
    ↠ ~ 1200–2500 Fr./t CO₂eq

Stampflehmwände 
    → ~ 50–80 % Emissionsreduktion
    ↠ ~ 1500 Fr./t CO₂eq

Massivholzbauweise (so viel Holz wie möglich) 
    → ~ 20–30 % Emissionsreduktion
    ↠ ~ 600–1500 Fr./t CO₂eq

emissionsreduzierte Zemente 
    → ~ 15 % Emissionsreduktion
    ↠ ~ 200–500 Fr./t CO₂eq

Lehmsteine und neue Massivbaustoffe 
    → ~ 50–80 % Emissionsreduktion
    ↠ ~ 200–500 Fr./t CO₂eq

hybride Konstruktionen Holz/Beton und wenig Stahl 
    → ~ 40–50 % Emissionsreduktion
    ↠ ~ 0–500 Fr./t CO₂eq

Beton nach Anhang ND + Stahleinsparung 
    → ~ 30–50 % Emissionsreduktion
    ↠ ~ 0–100 Fr./t CO₂eq

Bestand erhalten 
    → ~ 100 % Emissionsreduktion
    ↠ ~ 0–200 Fr./t CO₂eq

« Erste gebaute Beispiele zeigen: Der Klimapfad ver­hindert das Bauen nicht, er verändert es. Zum Glück! » 

Katrin Pfäffli, dipl. Architektin ETH/SIA, ist aktiver Part bei preisig:pfäffli, Zürich und wirkt in der Kommission SIA 390 Lebenszyklus von Gebäuden mit.