Alternative Materialien für Lüftungsanlagen: Wege zu Netto-Null

Mechanische Lüftungsanlagen sind heute zentral für eine gute Raumluftqualität und energieeffiziente Gebäude. Gleichzeitig verursachen sie einen erheblichen Anteil der Grauen Energie und Treibhausgasemissionen. Besonders die Lüftungsverteilung – meist aus verzinkten Stahlleitungen – trägt stark zur Umweltbelastung bei. Mit zunehmendem Technisierungsgrad der Gebäude steigt dieser Anteil weiter. Deshalb stellt sich die Frage: Welche alternativen Materialien können helfen, die Ökobilanz deutlich zu verbessern?

Neue Lösungen für weniger Treibhausgasemissionen

Eine Studie des Zentrums für integrale Gebäudetechnik (ZIG) untersucht, wie sich Graue Energie und Treibhausgasemissionen von Lüftungsanlagen reduzieren lassen. Im Zentrum steht die Analyse metallischer und nichtmetallischer Materialien, die bisher kaum oder gar nicht im Lüftungsbau eingesetzt werden. Die Forschenden um Gianrico Settembrini definierten zunächst technische Anforderungen, erstellten einen umfassenden Kriterienkatalog und führten Expertengespräche sowie einen Workshop durch. Die vielversprechendsten Materialien wurden hinsichtlich Ökologie, Technik und Realisierbarkeit bewertet.

Metallische Materialien: Optimierung mit Potenzial

Metallische Materialien sind heute Standard im Lüftungsbau – insbesondere verzinkter Stahl. Die Studie zeigt, dass sich bereits innerhalb dieser Materialfamilie deutliche ökologische Verbesserungen erzielen lassen:

• Recycling-Stahl reduziert den grauen Energieaufwand  gegenüber Primärstahl um bis zu 85 %.
• Zink-Magnesium-Beschichtungen bieten einen vergleichbaren Korrosionsschutz mit geringerer Umweltbelastung als die reine Verzinkung.
• Aluminium und Edelstahl schneiden ökologisch gut ab, sind jedoch wirtschaftlich weniger attraktiv.

Die Resultate verdeutlichen: Auch ohne radikale Materialwechsel können Optimierungen bei Beschichtungen und beim Einsatz von Recycling-Stahl erheblich zur Reduktion von Grauer Energie beitragen.

Nichtmetallische Materialien: Biotische und alternative Ansätze

Noch grösseres Potenzial bergen Materialien, die bislang kaum mit Lüftungsanlagen in Verbindung gebracht wurden.

• Im Mittelpunkt stehen biotische Materialien, die aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen und in geschlossenen Kreisläufen wiederverwertbar sind.
• Besonders Karton, Holzwerkstoffe oder formgepresste Zellulose zeigen vielversprechende Ergebnisse und könnten künftig funktionale Alternativen zu metallischen Rohren darstellen.

So bringt die Firma Propera aktuell einen Lüftungsschacht aus Karton auf den Markt (zum Case auf unserem Blog).

Übersicht nichtmetallischer Materialien

Die folgende Tabelle fasst zentrale Erkenntnisse aus der HSLU-Studie zusammen:

Material	Vorteile	Nachteile	Offene Forschungsfragen
Karton	sehr geringe Graue Energie; rezyklierbar; erneuerbar; bereits punktuell im Einsatz	Feuchte- und Brandschutz noch nicht abschliessend geklärt	Wie lassen sich ökologische Beschichtungen entwickeln? Wie performen Leitungen aus Altkarton im Vergleich zu Primärkarton?
Holzwerkstoffe	robust, vielfältig, nachwachsend	mögliche Feuchteempfindlichkeit; Additive beeinflussen Zirkularität	Welche Holzwerkstoffe eignen sich für feuchte Lüftungsumgebungen?
Textilien	bereits vereinzelt im Einsatz (bei Überdruck-systemen)	Zirkularität und Umweltbelastung stark materialabhängig	Welche ökologische Materialkombinationen können breit in Lüftungssystemen eingesetzt werden, auch bei Unterdruck?
Formgepresste Zelluloseplatten	aus Altpapier; gut rezyklierbar	geringe Erfahrung im Lüftungsbau; Feuchteverhalten unklar	Erfüllen sie langfristig Formstabilität und Festigkeitsanforderungen?
Pilzbasierte Materialien (Mycelium)	sehr ökologisch; spannende Wachstumstechnologie	technisch noch wenig erforscht	Wie lassen sich Festigkeit, Feuchteresistenz und Brandschutz sicherstellen?
Kunststoffe (inkl. Bioplastics)	technisch flexibel; in Reinform gut rezyklierbar	ökologische Gesamtbilanz kritisch; Entsorgung problematisch	Können sortenreine oder vollständig abbaubare Varianten entwickelt werden?

Ausblick: Wie entwickelt sich die Lüftungstechnik weiter?

Die Ergebnisse zeigen klar: Alternative Materialien eröffnen neue Wege, um Lüftungsanlagen ökologischer und ressourcenschonender zu gestalten. Karton, Holz oder Zellulose könnten künftig eine bedeutende Rolle spielen – insbesondere, wenn Beschichtungen und technische Eigenschaften weiter optimiert werden. Gleichzeitig wird die Bedeutung von Recyclingmaterialien steigen, da Primärrohstoffe knapper werden und regulatorische Anforderungen an nachhaltige Bauweisen zunehmen.

Langfristig ist zu erwarten, dass Lüftungsanlagen (und Gebäudetechnik allgemein) stärker nach Prinzipien der Kreislaufwirtschaft konzipiert werden: sortenrein, wiederverwendbar und mit minimalem Material- und Energieeinsatz. Welche Herausforderungen und Geschäftsmodelle damit einhergehen, lesen Sie in diesem Beitrag.