Ein Steinziegel ist ein nachhaltiges Baumaterial, das aus Steinblöcken und -platten hergestellt wird, die nicht den Erwartungen der heutigen sanitisierten Steinpalette entsprechen. Steinziegel sind ein umweltfreundliches und ästhetisch ansprechendes modernes Baumaterial. Die Kohlenstoffintensität dieser Ziegel wird im Vergleich zu herkömmlichen, mit Ton gebrannten Ziegeln um etwa 75 Prozent reduziert. Der Kohlenstoff-Fußabdruck eines Steinziegels beträgt daher nur ein Viertel des Kohlenstoff-Fußabdrucks eines Tonziegels. (Unter Kohlenstoffintensität versteht man "die Emissionsrate eines bestimmten Schadstoffs im Verhältnis zur Intensität einer bestimmten Tätigkeit oder eines industriellen Produktionsprozesses").
Albion Stone und Portland Stone
Das 1927 gegründete Familienunternehmen Albion Stone sicherte sich 1979 den Pachtvertrag für seinen ersten Steinbruch in Portland Stone. Portland Stone ist ein Kalkstein, der auf der Isle of Portland, einer felsigen Halbinsel an der Südküste Englands, abgebaut wird. Der Stein wird oft mit historisch bedeutenden Gebäuden in Verbindung gebracht, vor allem in London: St. Paul's Cathedral, Palace of Westminster und Tower of London, um nur einige zu nennen. Michael Poultney, der Geschäftsführer von Albion Stone, verlegte das Werk nach Portland und stellte von der Gewinnung im Steinbruch auf einen "umweltfreundlicheren Abbau" um.
Albion Stone hat in fortschrittliche Maschinen und Technologien investiert, um Heritage Portland Stone Bricks aus Portlandsteinblöcken herzustellen. „Die Blöcke bestehen aus dem, was wir als ‚ungeliebten‘ Stein bezeichnen, weil sie eine Reihe geologischer Eigenschaften (Muscheln, Hohlräume, Markierungen) aufweisen. Der ungeliebte Stein ist zwar strukturell intakt, es fehlt ihm jedoch die ästhetische Konsistenz, die traditionell oft von Architekten gewünscht wird“, erklärt Michael Poultney. „Das ändert sich jedoch – bei der Umwandlung in Ziegel werden die vielfältigen Eigenschaften des Steins mehr geschätzt.“
Albion Stone hat jetzt über 20.000 Kubikmeter "ungeliebtes" Portlandgestein in seinen Reserven.
Stein und verkörperter Kohlenstoff
Stein ist ein natürliches, kohlenstoffarmes, robustes und wiederverwendbares Material. Im Bauwesen ist Stein eine brauchbare Alternative zu Beton und Stahl, insbesondere im Hinblick auf seine Druckfestigkeit und die geringeren Kohlenstoffemissionen: "Allgemeiner Stein" hat einen Kohlenstoff-Fußabdruck von 0,079 kg Kohlenstoff pro kg Stein. Der von Beton liegt bei 0,15 kg/kg und der von Stahl bei 2,8 kg/kg" (Webb, 2020). Im Gegensatz zu Beton und Stahl beginnt Stein mit null Kohlenstoff und muss nicht erst hergestellt werden. Für die Gewinnung des Steins aus der Erde und seine Verarbeitung wird zwar Energie benötigt, aber der verkörperte Kohlenstoff ist immer noch geringer, vor allem, wenn der Stein aus lokaler Produktion stammt. Der verkörperte Kohlenstoff wird noch weiter reduziert, wenn die elektrischen Maschinen und der Transport mit erneuerbaren Energiequellen betrieben werden.
In einem Bericht des World Green Building Council (Adams et al., 2019) legt die Organisation eine Vision für eine 40-prozentige Reduzierung des verkörperten Kohlenstoffs in allen neuen Gebäuden, Infrastrukturen und Renovierungen bis 2030 (und einen Netto-Null-Kohlenstoffgehalt bis 2050) dar. Der Rat stellt fest, dass verkörperte Kohlenstoffemissionen in der Vergangenheit übersehen wurden, obwohl sie 11 Prozent der weltweiten Kohlenstoffemissionen ausmachen. Eine Möglichkeit, diesen Emissionen entgegenzuwirken, ist die Verwendung von Materialien mit geringerer Kohlenstoffintensität - ein solches Material ist Ziegelstein.
Steinziegel werden nicht geheizt (wie herkömmliche Tonziegel), was zu ihrem niedrigen Kohlenstoffgehalt beiträgt. Mit den Steinziegeln von Albion Stone kann der Kohlenstoffgehalt von Außenwänden um 75 Prozent gesenkt werden: 45 kg CO2/Tonne im Vergleich zu 213 kg CO2/Tonne bei Tonziegeln.
Herstellung von Ziegelsteinen
Portland-Stein wird in einem relativ einfachen und energiearmen Verfahren in ziegelgroße Stücke geschnitten - der Abfall wird durch die Verwendung von bereits abgebautem Stein reduziert. "Die Blöcke werden mit Drahtsägen geschnitten, ähnlich wie beim Schneiden eines Brotes", sagt Michael Poultney. "Die Platten werden dann auf eine speziell angefertigte Steinstraße gelegt, die einer Pflastersteinstraße nachempfunden ist. Eine Einblattsäge schneidet sie in 215 Zentimeter lange Ziegelsteinstreifen; ein Förderband trennt die Ziegelsteinstreifen von kleineren Verschnittstücken (die Verschnittstücke werden zu Zuschlagstoffen zerkleinert). Die Streifen durchlaufen dann eine Säge mit mehreren Sägeblättern, die die endgültigen Ziegelsteine herstellt. Die Ziegel werden auf Paletten gelagert und sind bereit für die Verwendung in Projekten, die die "visuellen Ungereimtheiten" dieses natürlichen Materials nutzen.
Ziegelsteine aus Stein können in den meisten Fällen Tonziegel ersetzen, und zwar in Hohlwänden, Massivwänden, Fugen und Fugenmauern. Der Heritage Portland Stone von Albion Stone liegt im Bereich von 40 bis 60 MPa - am oberen Ende der Mauersteine; außerdem ist der Stein frost- und feuerbeständig.
"Ziegel aus einem Stein"
Albion Stone und Hutton Stone (ein Anbieter von natürlichem und nachhaltigem Sandstein aus dem Vereinigten Königreich) haben das Londoner Architekturbüro Artefact beauftragt, eine drei Meter hohe Installation aus Steinziegeln für die Clerkenwell Design Week 2024 zu entwerfen. "Brick from a Stone" wird die Verwendung von Steinziegeln zeigen, einem Material, das sowohl Albion Stone als auch Hutton Stone in diesem Jahr auf den Markt bringen werden. (Hutton Stone wird Sandsteinziegel auf den Markt bringen.)
Beispiele für Projekte mit Albion Stone finden Sie auf Archello.
Referenzen
Adams, M., Burrows, V. und Richardson, S. (2019) Bringing embodied carbon upfront: Coordinated action for the building and construction sector to tackle embodied carbon. rep. World Green Building Council. Verfügbar unter: https://worldgbc.s3.eu-west-2.amazonaws.com/wp-content/uploads/2022/09/22123951/WorldGBC_Bringing_Embodied_Carbon_Upfront.pdf (Zugriff: 15. April 2024).
Webb, S. (2020) Why the time is ripe for a return to Stone as a structural material, RIBA Journal. Verfügbar unter: https://www.ribaj.com/intelligence/stone-as-a-structural-material-embodied-carbon-sustainability (Zugriff: 15. April 2024).
