Sand wird knapp : Megastar der industriellen Zeit

Sand zum Bauen wird knapp auf der Welt. Der Bauboom hat die Nachfrage verdreifacht – Baustoffexperten erforschen wie Beton recycelt werden kann.

Patricia Pätzold
Ungeeignet. Wüstensand ist zwar massenhaft vorhanden, doch man kann nicht damit bauen. Besonders Asien und Nordafrika müssen für ihre riesigen Bauvorhaben viel Sand importieren, wie für die künstlich aufgeschütteten Inseln in Dubai.
Ungeeignet. Wüstensand ist zwar massenhaft vorhanden, doch man kann nicht damit bauen. Besonders Asien und Nordafrika müssen für...Foto: Getty Images/iStockphoto

Sand gibt es wie Sand am Meer. Oder nicht? Nach Wasser ist Sand der meistgehandelte Rohstoff weltweit, stellten die Vereinten Nationen unlängst fest. Er sei der Megastar des industriellen Zeitalters, heißt es. In Glas, Kosmetika, Smartphones, Zahnpasta, in Haarspray und sogar in Flugzeugtriebwerken, überall steckt Sand drin.

Vor allem aber im Bau. Sand und Kies sind der Grundstoff für Beton. Und der Bauboom der letzten 20 Jahre hat die Nachfrage verdreifacht. Mehr als 30 Milliarden Tonnen wurden allein 2014 weltweit verarbeitet. Doch gerade Wüstensand, massenhaft vorhanden und leicht abzubauen, eignet sich nicht für Beton. Er haftet nicht, weil er zu feinkörnig und glatt ist. Chemische Versuche, ihn mit Kunststoffen, Erdöl oder Flugasche „klebriger“ zu machen, sind noch nicht ausgereift und umweltpolitisch fragwürdig.

So müssen nicht nur die wachsenden Megastädte Asiens, sondern auch die Wüstenstaaten für ihre großen Bauprojekte oder die USA für das Fracking zur Gasgewinnung Millionen Tonnen Sand importieren. Das ist wegen der langen Transportwege teuer, belastet die Umwelt und ruft sogar Kriminelle auf den Plan.

Von einer weltweit agierenden „Sand-Mafia“ ist inzwischen die Rede. Sie tragen vor den Küsten der Welt Sand in riesigen Mengen ab, Inseln kommen ins Rutschen, Ufer brechen ein, Überschwemmungen drohen – doch der Hunger nach Bausand wächst weiter. TU-Bau-Ingenieure und Architekten entwickeln nun neue Methoden, „Recycling-Beton“ zu gewinnen.

Nur regionaler Bausand ist kostengünstig

„Ein einzelnes Sandkorn für Bausand ist 0,063 bis zwei Millimeter groß, Baukies bis 63 Millimeter“, erklärt der Experte für Baustoffe und Bauchemie Prof. Dr. Dietmar Stephan. „Rund 250 Millionen Tonnen werden davon jährlich in Deutschland abgebaut.“ Knapp werde in Deutschland zwar nicht der Sand, aber die gute Qualität zum kleinen Preis. „Manche Inhaltsstoffe im Kies lösen beispielsweise eine Alikali-Kieselsäure-Reaktion aus und verursachen Schäden im Beton: ‚Betonkrebs'“, erklärt Stephan. „Preiswert ist Sand als Baugrundstoff nur, wenn man ihn regional abbauen kann. Je weiter er transportiert werden muss, desto teurer wird er.

Der CO2-intensive Transport belastet zudem die Umwelt.“ So könnte Recycling-Beton ein Weg aus der Misere sein, denn: „Sand und Kies wachsen nicht nach, aber rund 80 Prozent des Betons kann man hochwertig verwenden.“

Obwohl Deutschland sehr reich ist an Sand, kündigen sich auch hier Engpässe an. „Die großen Sandvorkommen liegen in der norddeutschen Tiefebene, im Norden Ostdeutschlands, im Münsterländischen Becken, am Nieder- und Oberrhein und im Alpenvorland“, erklärt TU-Geowissenschaftler Dr. Robert Bussert. „Außerdem sind Meersande und -kiese in Nord- und Ostsee vorhanden."

Sandabbau ist nicht immer zum Schaden der Natur

Doch man weiß wenig über den genauen Umfang und die Qualitäten des Sandes, die abhängig sind von der Entstehung. Es sind Urstromtalsande, Dünen- und Schmelzwassersande von den am Ende der Eiszeit abschmelzenden Gletschern, Flusssande oder Sand-Kiesfächer, die am Rande der Gletscher entstanden. „Und jeder Abbau verändert natürlich das Gesicht der Landschaft, es entstehen große Baggerseen und Kiesgruben, Hügel und Hänge verschwinden“, erklärt Prof. Dr. Wilhelm Dominik vom Fachgebiet Explorationsgeologie. „Das Wasser der Baggerseen reichert oft Abbaustoffe an, die lebensfeindlich für Fische sein können.“

Viele Vorkommen liegen zudem unter Städten und Dörfern und Anwohner fürchten um ihre touristische Anziehungskraft, obwohl der Sandabbau nicht immer zum Schaden der Natur ist. „Es entstehen auch viele neue Biotope in Kiesgruben und Steinbrüchen", erklärt Bussert. „Uferschwalben nisten beispielsweise bevorzugt dort, weil sie Steilwände für ihre Brutröhren benötigen.“

Geforscht wird in viele Richtungen

Genehmigungen zum Sandabbau seien heute dennoch schwierig zu bekommen. Geforscht wird daher in viele Richtungen. Beispielsweise hat der Geologe Wilhelm Dominik zusammen mit Baustoffforschern in der Mongolei Kupferlagerstätten untersucht, um zu prüfen, ob sich Material daraus für einen regionalen Baustoff eignet, denn Sand ist in dieser Bergregion nicht vorhanden. „Für die großen Industrienationen ist jedoch Recycling ein Muss, denn es steht viel Material aus Rückbauten zur Verfügung“, so Dietmar Stephan.

Doch fehlen Erfahrungen, Geräte und Normen, die Verarbeitung ist schwierig und teuer: der Abriss-Schutt müsse zur Aufbereitung transportiert, geschreddert und gebrochen werden, um die richtige Korngröße zu erreichen, dann gefiltert und analysiert, um Fremdstoffe wie Kunststoffe, Holz oder Ziegel auszusortieren.

Holz ist keine Alternative

Stephan ist sich jedoch sicher: „Je eher man Ergebnisse hat, Normen und Methoden einführt, desto besser auch für die Umwelt. Im Recycling-Beton steckt viel Potenzial. Für den normalen Gebäudebau wird er allemal ausreichen. So kann man dauerhaften Ultra- Hochleistungsbeton sparsam verwenden und ausschließlich dort einsetzen, wo Recycling nicht funktioniert.“ Holz ist aus Stephans Sicht keine massentaugliche Alternative, denn diese Ressource würde nicht so schnell nachwachsen, wie sie gebraucht wird und ist als Baumaterial nicht überall einsetzbar.

Eins ist ihm jedoch gewiss: „Neben technischen Innovationen hilft gegen den massiven globalen Rohstoff-Abbau nur ein radikales Umdenken. Sparen ist das Gebot der Stunde, auch im Bau; an Material, an Wohnraumgrößen, oder allein genutztem Wohnraum. „Wir müssen überflüssigen Konsum reduzieren.“

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