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606 Millionen Gebäude zeigen: Dichte, niedrige Städte sparen Baustoffe
Rund 835 Gigatonnen Baustoffe stecken in mehr als 600 Millionen untersuchten Gebäuden weltweit. Eine globale Analyse zeigt, dass neben dem Wohlstand auch die Stadtform den Materialbedarf stark prägt. Würden rasch wachsende Regionen dichter und überwiegend niedrig bauen, könnte der zusätzliche Materialbestand bis 2050 laut Szenario um rund 30 Prozent geringer ausfallen.
Beijing (China). Gebäude binden über Jahrzehnte enorme Mengen an Stein, Ziegeln, Sand, Stahl, Holz und anderen Rohstoffen, und mit wachsender Bevölkerung sowie fortschreitender Urbanisierung dürfte dieser Bestand weiter zunehmen. Bislang waren weltweite Analysen selten, die den Baustoffbestand bis auf die Ebene einzelner Gebäude herunterbrechen und zugleich seine räumlichen Muster sichtbar machen.
Entscheidend ist dabei nicht nur, wie wohlhabend eine Gesellschaft ist, denn auch Dichte, Höhe und Anordnung der Gebäude beeinflussen den Materialbedarf für eine bestimmte nutzbare Gebäudefläche. Gerade in Regionen mit starkem Städtewachstum kann diese Materialeffizienz langfristig einen großen Unterschied für den Rohstoffbedarf machen.
Forscher der Peking University (PKU) um Prof. Gang Liu haben nun eine globale Datenbank der Materialbestände von 606 Millionen Gebäuden erstellt und dafür zahlreiche Geodaten miteinander verknüpft. Dazu gehörten Gebäudekonturen, Höhen, Stockwerkszahlen, Nutzungsarten, Baualter und Materialintensitäten, aus denen das Team den gebundenen Baustoffbestand der einzelnen Gebäude ableitete.
Zusammen kommen die erfassten Gebäude auf rund 835 Gigatonnen Material, wobei mineralische Baustoffe wie Stein, Ziegel und Sand den größten Anteil stellen. China allein vereint nach der Analyse etwa 210 Gigatonnen und damit ungefähr ein Viertel des weltweiten Bestands auf sich.
Auch beim Bestand pro Kopf zeigen sich große Unterschiede, denn in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen liegt er je nach Einkommensgruppe nur bei 14 bis 33 Prozent des Niveaus wohlhabender Staaten. Mit wachsendem Einkommen steigt der Materialbestand zwar deutlich, der Zusammenhang verläuft aber nicht linear und wird nach der Analyse wesentlich von der Stadtform mitbestimmt.
Besonders materialeffizient sind dicht bebaute Städte mit überwiegend niedrigen und ähnlich hohen Gebäuden, die viel Geschossfläche bereitstellen und dafür vergleichsweise wenig Material pro Flächeneinheit benötigen. Die Forscher verglichen dafür wirtschaftliche Bedingungen, Bevölkerungsdichte und Merkmale der bebauten Struktur und fanden bei ähnlichem Wohlstand teils unterschiedliche Materialpfade.
Wie eine Stadt räumlich wächst, kann den Baustoffbedarf deshalb über Jahrzehnte prägen, doch eine niedrige Bebauung ist nicht automatisch überall die beste Lösung. Höhere Gebäude können mehr Stahl benötigen, bringen aber mehr Menschen auf derselben Bodenfläche unter, sodass Materialeffizienz gegen Flächeneffizienz und andere Planungsziele abgewogen werden muss.
Für die Zukunft modellierten die Autoren, wie sich die Bestände in schnell urbanisierenden Regionen unter unterschiedlichen Entwicklungspfaden verändern könnten. Folgen diese Regionen historischen Mustern, könnte der weltweite Gebäudematerialbestand bis 2050 um weitere 419 Gigatonnen wachsen, während eine dichtere, überwiegend niedrige und in der Höhe einheitlichere Bebauung diesen Zuwachs dem Szenario zufolge um rund 30 Prozent verringern könnte.
Die 30 Prozent beziehen sich auf das zusätzliche Wachstum und nicht auf eine Verringerung des bereits vorhandenen Materials, und das Szenario beschreibt eine mögliche Entwicklung statt einer zwangsläufigen Vorhersage. Welche Bauformen sinnvoll sind, hängt deshalb auch von Flächennutzung und weiteren lokalen Planungszielen ab.