Wegweiser für kunststofffreies Bauen : Analyse der Gefahren und Risiken von Kunststoffen über den gesamten Lebenszyklus von Bauprodukten

  • Die Herausforderungen, die Kunststoffe mit sich bringen, werden sowohl in der Wissenschaft als auch in der Gesellschaft anerkannt und es gibt erste Maßnahmen gegen die „Plastikflut“. Das Bauwesen ist nach dem Verpackungssektor der zweitgrößte Kunststoffverbraucher in Deutschland. Aufgrund der besonderen Anforderungen, u. a. Form- und Verarbeitbarkeit, Brandschutz, lange Nutzungszeiten, werden in Bauprodukten viele verschiedene Additive eingesetzt. Sie haben Auswirkungen auf die Recyclingfähigkeit und führen zu zusätzlichen Umweltbelastungen durch Kunststoffeinträge in die Umwelt. Besonders beim Eintrag von Mikroplastik spielt der Baubereich – insbesondere während der Bauphase – eine große Rolle. Dennoch fehlten bisher umfassende Untersuchungen zu Kunststoffen im Bauwesen sowie fundierte Informationsgrundlagen für Planungsbeteiligte und Entscheidungsträger:innen im Bausektor. Im Zuge der Grundlagenforschung dieses Projekts entstand ein Wissenspool über Arten, Mengen und Eigenschaften von Kunststoffen in Bauprodukten, deren Umweltrelevanz, deren Einfluss auf die Recyclingfähigkeit und deren Potenzial, in den verschiedenen Lebenszyklusphasen des Produkts in die Umwelt freigesetzt zu werden. Es wurden Informationen erarbeitet, welche Ersatzprodukte bereitstehen und welche Bauweisen den Einsatz von Kunststoffen verringern. Außerdem wurde für Planungsbeteiligte und Entscheidungsträger:innen ein Bewertungstool für Bauteilaufbauten und ein Leitfaden zum kunststofffreien Bauen entwickelt. Neben reinen Kunststoffprodukten wie synthetischen Dämmstoffen, elastischen Bodenbelägen, Dichtungsbahnen oder Dampfbremsen sind Kunststoffe auch in vielen anderen Bauprodukten als funktionsgebende Komponenten oder Zusatzmittel enthalten. Diese „versteckten“ Kunststoffe finden sich als Bindemittel in Farben, Putzen oder Holzwerkstoffen, als Zusatzmittel in Betonen, Estrichen und Bauplatten oder als Stützfaser in biogenen Dämmstoffen. Die Kunststoffanteile variieren je nach Produktgruppe erheblich, von unter 1 Masseprozent (M.-%) in Estrichen bis zu 30 M.-% in Dispersionsfarben. Häufig werden die exakten Mengen unter Berufung auf das Betriebsgeheimnis nicht offengelegt, was eine vollständige Transparenz erschwert. Im Baubereich wurde der Großteil des Kunststoffabfalls 2023 energetisch verwertet (82,6 M.-%), während nur 16 M.-% mechanisch recycelt wurden und 1,3 M.-% auf Deponien landeten. Knapp ein Drittel der 2023 in der Baubranche verarbeiteten Kunststoffe bestand aus Rezyklaten oder Nebenprodukten, wobei diese größtenteils aus dem Verpackungssektor oder Produktionsabfällen stammten. Altmaterial aus dem Gebäuderückbau wird bisher kaum wiederverwendet, da u. a. noch keine effektiven Rücknahmesysteme etabliert sind. Diese Situation verdeutlicht den dringenden Handlungsbedarf, um eine bessere Kreislaufführung von Baukunststoffen zu erreichen. Kunststoffe können in jeder Lebensphase eines Bauprodukts – von der Herstellung über den Einbau bis zum Rückbau und Recycling – in die Umwelt gelangen. Eine genaue Quantifizierung dieser Einträge ist aufgrund fehlender Datengrundlagen derzeit (Stand: 2025) kaum möglich. Die fehlenden Daten erschweren die Entwicklung wirksamer Maßnahmen zur Reduktion von Einträgen in die Umwelt, sodass neben verbesserten Recycling- und Rücknahmesystemen insbesondere ein bewussterer Umgang mit Kunststoffen sowie der gezielte Verzicht auf kunststoffhaltige Bauprodukte zentrale Ansätze zur Minimierung des Umwelteintrags sind. Mikroplastik entsteht im Bauwesen im gesamten Lebenszyklus von Bauprodukten unbeabsichtigt vor allem durch Abrieb, Zersetzung und Verschnitt. Dabei können nicht nur die Kunststoffpartikel potenzielle Risiken für die Umwelt nach sich ziehen, sondern diese Kunststoffpartikel beinhalten oftmals Schadstoffe, die damit in die Umwelt gelangen. Die genauen Mengen und Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit sind noch nicht abschließend erforscht. Doch Studien zeigen, dass sich Mikroplastikpartikel über Luft, Wasser und Boden verbreiten und durch Inhalation oder Nahrungsaufnahme in den menschlichen Körper gelangen können. Die Untersuchung des Kunststoffeinsatzes in Baukonstruktionen zeigt, dass Kunststoffe in vielen Bauteilen verbreitet sind, insbesondere in Dächern, Außenwänden und erdberührten Außenwänden. Während Steildächer durch einen diffusionsoffenen Aufbau weitgehend kunststofffrei gestaltet werden können, weisen Flachdächer aufgrund der notwendigen Abdichtung und Dämmung meistens einen höheren Kunststoffanteil auf. Auch bei Außenwänden zeigt sich, dass Holzrahmenkonstruktionen mit Zellulosedämmung weniger Kunststoffe enthalten als konventionelle Wärmedämmverbundsysteme, während erdberührte Bauteile aufgrund technischer Anforderungen häufig nicht ohne Kunststoffe auskommen. Die Analyse der Treibhausgasemissionen zeigt, dass der Kunststoffanteil nicht immer direkt mit der Höhe der CO₂-Emissionen korreliert. Auf Grundlage der Analysen auf Baustoffebene und Baukonstruktionsebene wurden Indikatoren zum Kunststoffeinsatz, dem Vorhandensein kritischer Inhaltsstoffe, der Kreislauffähigkeit sowie die Freisetzung von Mikro- und Makroplastik entwickelt. Diese Indikatoren wurden in ein Bewertungstool integriert. Sie sollen gleichzeitig verdeutlichen, dass eine differenzierte Bewertung aller entwickelten Indikatoren notwendig ist, um fundierte Entscheidungen zur Reduktion des Kunststoffeinsatzes im Bauwesen zu ermöglichen.
  • The challenges posed by plastics are recognised by both science and society, and initial measures are being taken to combat the ‘plastic flood’. The construction industry is the second largest consumer of plastics in Germany after the packaging sector. Due to the special requirements, such as mouldability and processability, fire protection and long service life, many different additives are used in construction products. This has an impact on recyclability and leads to additional environmental pollution due to plastic discharges into the environment. The construction sector plays a particularly important role in the input of microplastics, especially during the construction phase. Nevertheless, there has been a lack of comprehensive studies on plastics in the construction industry and a lack of well-founded information for planners, architects and decision-makers in the construction sector. During this project's basic research, a pool of knowledge was created about the content, properties and additives of plastics in construction products, their environmental relevance, their influence on recyclability and the potential to be released into the environment in the various life cycle phases of the product. Information was compiled on which substitute products are available and which construction methods reduce the use of plastics. In addition, an evaluation aid for component structures and a guide to plastic-free construction were developed for planners, architects and building owners. In addition to pure plastic products such as synthetic insulation materials, elastic floor coverings, sealing membranes or vapour barriers, plastics are also present in many other building products as functional components or additives. These ‘hidden’ plastics can be found as binders in paints, plasters or wood-based materials, as additives in concretes, screeds and building boards or as supporting fibres in biogenic insulating materials. The proportion of plastics varies considerably depending on the product group, from less than 1 wt.-% in screeds to 30 wt.-% in emulsion paints. The exact quantities are often not disclosed on the grounds of industrial secrecy, which makes complete transparency difficult. In the construction sector, the majority of plastic waste is currently recycled for energy recovery (82.6%), while only 16 % is mechanically recycled and 1.3 % ends up in landfills. Just under a third of the plastics processed in the construction industry in 2023 consisted of recyclates or by-products, most of which came from the packaging sector or production waste. Used material from building demolition has hardly been reused to date, as no effective take-back systems have yet been established. This illustrates the great need for action to achieve better recycling of construction plastics. Plastics can enter the environment at every stage of a construction product's life cycle - from manufacture and installation to dismantling and recycling. It is currently almost impossible to quantify these inputs precisely due to a lack of data. This makes it difficult to develop effective reduction measures for plastics. Therefore, in addition to improved recycling and take-back systems, a more conscious use of plastics and the targeted avoidance of plastic-containing construction products are key approaches to minimising environmental impact. In the construction sector, microplastics are unintentionally generated throughout the entire life cycle of building products, primarily through abrasion, degradation, and cutting waste. These plastic particles often carry pollutants with them, which are released into the environment with the plastic particles. The exact quantities and effects on the environment and health have not yet been conclusively researched, but studies show that microplastic particles are widely distributed via air, water and soil and can enter the human body through inhalation or ingestion. Research into the use of plastics in building structures shows that plastics are widespread in many building components, particularly in roofs, exterior walls and floor slabs. While pitched roofs can be designed to be largely plastic-free using a diffusion-open structure, flat roofs usually have a higher plastic content due to the necessary sealing and insulation. External walls also show that timber frame constructions with cellulose insulation contain fewer plastics than conventional external thermal insulation composite systems, while components in contact with the ground often cannot do without plastics due to technical requirements. The analysis of global warming potential shows that the proportion of plastics does not always correlate directly with CO₂ emissions. Based on the results, indicators were developed for the use of plastics, the presence of critical ingredients, recyclability and the release of micro- and macroplastics. These indicators were integrated into an evaluation aid for planners and building owners. They are also intended to illustrate that a differentiated evaluation of all developed indicators is necessary to make well-founded decisions on reducing the use of plastics in the construction industry possible.

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Metadaten
Author:Franziska PichlmeierORCiD, Natalie EssigORCiDGND, Hildegund FiglGND, Andreas Krenauer, Astrid Scharnhorst, Barbara Bauer
URN:urn:nbn:de:bvb:m347-opus-7410
DOI:https://doi.org/10.60948/OPUS-741
Publisher:Hochschule München
Place of publication:München
Document Type:Report
Language:German
Date of Publication (online):2025/07/04
Year of first Publication:2025
Publishing Institution:Hochschule für angewandte Wissenschaften München
Contributing Corporation:Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung
Release Date:2025/07/14
GND Keyword:BauökologieGND; NachhaltigkeitGND; KunststoffabfallGND; BaustoffGND
Page Number:234
Note:
Dieses Projekt wurde gefördert vom Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Auftrag des Bundesministeriums für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB) aus Mitteln des Innovationsprogramms Zukunft Bau.
Departments and Institutes:Fakultäten der Hochschule München / FK 01 Fakultät für Architektur
Illustrations:Illustration/en
Illustrations:grafische Darstellung/en
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