Über das Projekt

TL;DR

• Der Bausektor ist ein zentraler Wirtschaftsmotor, der Beschäftigung, Infrastruktur und Wohnraum sichert.

• Gleichzeitig ist er einer der größten Verursacher von Treibhausgasemissionen.

• Ein erheblicher Teil dieser Emissionen entsteht bereits vor dem Bau, bei der Herstellung von Baustoffen.

• Konventionelle Wandbaustoffe verursachen massive Umweltschäden durch Ressourcenabbau, Eutrophierung von Gewässern sowie Staub- und Stickoxidemissionen.

• Trotz hoher Nachfrage gibt es bislang keine klimaneutrale, mineralische und wasserfeste Alternative zu Beton, Kalksandstein, Ziegel oder Porenbeton.

• Steigende Energie- und Rohstoffpreise treiben die Kosten für Baustoffe und schwächen das Baugewerbe zunehmend.

Unsere Antwort:

• Wir entwickeln den ersten treibhausgasneutral und umweltverträglich hergestellten, steinernen Wandbaustoff.

• Die Herstellung ist energiepreisunabhängig – sie nutzt ausschließlich Sonnenenergie und Wüstensand.

Das Problem

Der Bausektor verursacht in Deutschland rund 38% der gesamten Treibhausgasemissionen – etwa 389 Mio. t CO₂-Äquivalente pro Jahr. Ein großer Teil dieser Emissionen entsteht bereits vor dem eigentlichen Bau: Die Herstellung von Baumaterialien verursacht rund 90 Mio. t CO₂-Äq und damit etwa 10% der gesamten nationalen Emissionen. Der globale Ausstoß ist ähnlich verteilt und zeigt, dass jährlich weltweit rund 3,4 Milliarden Tonnen CO₂-Äq auf die Baumaterialherstellung entfallen.

Gleichzeitig besteht ein anhaltend hoher Bedarf an steinernen Wandbaustoffen. Sowohl in Deutschland als auch weltweit gilt das Haus aus Stein weiterhin als Symbol für Dauerhaftigkeit, Sicherheit und Wertbeständigkeit. Entsprechend dominieren im Hochbau nach wie vor konventionelle mineralische Baustoffe wie Beton, Ziegel und Kalksandstein. Nachhaltigere Alternativen sind bislang nicht in der Lage, diesen Bedarf in ausreichendem Umfang zu decken.

Neben der Klimabelastung verursacht die konventionelle Baustoffproduktion erhebliche Umweltprobleme. Der Abbau von Sand, Kalk und Ton greift stark in natürliche Ökosysteme ein und verschärft die weltweite Knappheit von Bausand. Hinzu kommen Feinstaub- und Stickoxidemissionen, Lärm- und Vibrationsbelastungen sowie die Überdüngung von Gewässern durch stickstoffhaltige Emissionen entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

Der Bausektor ist zugleich ein zentraler wirtschaftlicher Treiber. Er sichert Beschäftigung, schafft Infrastruktur und stellt dringend benötigten Wohnraum bereit. Die starke Abhängigkeit von energieintensiven, fossilen Produktionsprozessen führt jedoch zu deutlich steigenden Kosten für Wandbaustoffe, die weit über der allgemeinen Preisentwicklung liegen. Diese Kostensteigerungen belasten Bauvorhaben zunehmend und schwächen langfristig die wirtschaftliche Leistungsfähigkeit des gesamten Sektors.

Ein klimaneutraler, mineralischer und zugleich wasserfester Baustoff, der ökologisch tragfähig und in großem Maßstab herstellbar ist, existiert bislang nicht.

Die Lösung

Unsere Lösung setzt dort an, wo die größten Emissionen entstehen: bei der Herstellung mineralischer Wandbaustoffe. Anstatt energieintensive Brennprozesse und fossile Energieträger einzusetzen, entwickeln wir einen grundlegend neuen Herstellungsweg für steinerne Baustoffe.

Kern des Ansatzes ist die direkte Nutzung konzentrierter Solarenergie, um feinkörnigen Wüstensand schichtweise zu einem festen, steinartigen Baustoff zu verarbeiten. Im Gegensatz zu konventionellem Bausand wird hierbei ein Rohstoff genutzt, der bislang kaum baulich verwertbar ist. Dadurch steht das Verfahren nicht in Konkurrenz zur klassischen Bausandgewinnung und trägt nicht zur Verschärfung der globalen Bausandkrise bei.

Das Verfahren basiert auf einem additiven Fertigungsprozess – dem selektiven solaren Sintern bzw. Schmelzen –, bei dem Sonnenlicht gezielt fokussiert wird, um das Material lokal zu verfestigen. Auf energieaufwendige Umwandlungsstufen, wie sie bei konventionellen Produktionsprozessen üblich sind, wird vollständig verzichtet. Als Energiequelle dient ausschließlich die Sonne.

So entsteht ein mineralischer, wasserfester Wandbaustoff, dessen Herstellung weder fossile Energie noch emissionsintensive Vorprodukte erfordert. Die Kombination aus Wüstensand und Sonnenenergie ermöglicht eine treibhausgasneutrale, energiepreisunabhängige und umweltverträgliche Produktion.

Darüber hinaus eröffnet der additive Ansatz neue gestalterische und konstruktive Freiheiten, die mit klassischen Baustoffen nur eingeschränkt oder gar nicht realisierbar sind. Komplexe Geometrien, etwa für die Rekonstruktion historischer Bauformen, lassen sich ebenso umsetzen wie interlocking-structures, die formschlüssig ineinandergreifen und ohne zusätzlichen Mörtel auskommen. Dies reduziert Materialeinsatz, vereinfacht Montageprozesse und eröffnet neue architektonische Möglichkeiten.

Im Projekt wird dieser Ansatz systematisch validiert: Ein modularer Demonstrator ermöglicht die Herstellung von Probekörpern unter variierenden Prozessparametern. Die resultierenden Bauteile werden umfassend werkstofftechnisch untersucht, um zentrale Eigenschaften wie Festigkeit, Dauerhaftigkeit und Materialhomogenität mit etablierten Baustoffen zu vergleichen. Ziel ist es, robuste Prozessfenster zu identifizieren und die industrielle Skalierbarkeit vorzubereiten.

Das Ergebnis ist mehr als eine inkrementelle Verbesserung bestehender Verfahren. Es ist ein neuer Produktionspfad für steinerne Wandbaustoffe, der Klimaschutz, Ressourcenschonung, gestalterische Freiheit und wirtschaftliche Tragfähigkeit miteinander verbindet – und damit eine echte Alternative zu Beton, Kalksandstein und Ziegeln schafft.

Das Team

Florian Fiedler

Ingenieurwesen · Energie · Technologieentwicklung

Florian ist Ingenieur für Luft- und Raumfahrttechnik mit langjähriger Erfahrung in Energie-, Klima- und Systementwicklung. Er war in Industrie, Forschung und im kommunalen Klimaschutz tätig und verbindet technisches Detailwissen mit systemischer Perspektive.

Im Projekt verantwortet er die technische Entwicklung des solaren Fertigungsverfahrens, die energetische Bewertung und die Skalierbarkeit. Sein Fokus liegt darauf, den innovativen Ansatz in eine robuste, industrielle Lösung zu überführen.

Tim Drewke

Datenanalyse · Wirtschaft · Projektmanagement

Tim ist Master of Science der Wirtschaftsinformatik und arbeitet als Datenanalyst in der Energiewirtschaft. Durch seine Erfahrung in der Datenanalyse, im Projektmanagement und an der Schnittstelle zwischen Wirtschaft und IT bringt er die ideale Kombination aus analytischem Denken und technologischem Verständnis in das Projekt ein. Seine ausgeprägte Hands-on-Mentalität hilft dabei, Ideen schnell in die Praxis zu überführen.

Seine Stärke liegt darin, wirtschaftliche Fragestellungen mit technologischen Lösungen zu verbinden. Im Projekt verantwortet er die Datenanalyse und die wirtschaftliche Ausrichtung. Darüber hinaus entwickelt er die Software für das solare Fertigungsverfahren – von der Steuerungssoftware über die Datenerfassung bis hin zur Prozessoptimierung.

Wo wir stehen

Den aktuellen Projektfortschritt können Sie dem Blog entnehmen.