Warum Sie in Zukunft auch bei Gips mit Engpässen rechnen müssen!

Gipsstein ist vor sehr langer Zeit durch Ablagerungen auf dem Grund urzeitlicher Meere entstanden. Die ältesten Gipsvorkommen in Deutschland sind ungefähr 240 Millionen Jahre alt. Dabei wird der Begriff Gestein dem Stoff eigentlich nicht gerecht, da Gips sowohl Gestein als auch Mineral ist. Mineralien sind einzelne Elemente oder chemische Verbindungen, die im Allgemeinen kristallin sind und durch geologische Prozesse gebildet werden. Das Gestein Gips hingegen setzt sich aus vielen Gips-Mineralien zusammen, es ist also ein monomineralisches Gestein, bestehend aus einer Sorte Mineralien. Gipsstein ist feinkörnig und massig, häufig weiß, gelegentlich braun-grau.
Gips hat wegen der chemischen Zusammensetzung und erdgeschichtlichen Entstehung viel mit Kalk gemein. Deswegen wird Gips oft als “schwefelsaurer Kalk” bezeichnet. Diese Ähnlichkeiten lassen sich auch auf Atom-Ebene erkennen: Kalkstein (Calciumcarbonat) besteht aus Calcium-, Kohlenstoff- und Sauerstoffatomen. Beim Gips tritt an die Stelle des Kohlenstoffs ein Schwefelatom (Gips: CaSO4).
In der Natur beinhaltet Gips in der Regel auch Wasser. Weil dieses fest in die Kristallstruktur eingebunden ist, spricht man von Kristallwasser. Während ein Schwamm spürbar feuchter und weicher wird, wenn er Wasser aufsaugt, ist es beim Gips genau anders herum: Er bindet das Wasser chemisch und wird dadurch härter.

Im modernen Hochbau wird Gips als Baustoff wegen seiner vielfältigen Vorteile gerne eingesetzt. Er ist nicht brennbar, reguliert die Luftfeuchtigkeit in Räumen, trocknet schnell und hat ein geringes Allergiepotenzial. Ausgangspunkt für die Herstellung von Baugipsen ist Gipsstein, der zunächst in Brech- und Mahlwerken mechanisch zerkleinert und anschließend gebrannt (calciniert) wird.
Dabei wird ein Teil des in der Kristallstruktur des Gipssteins gebundenen Wassers frei. Wie viel Wasser frei wird, hat Einfluss auf die Eigenschaften des Endproduktes. Bei den Baugipsen haben die sogenannten Halbhydrate die größte Bedeutung. Sie werden bei 150 Grad Celsius gebrannt und aus ihnen werden die härteren Gipsprodukte hergestellt. Bei einer Temperatur von 190 Grad Celsius erhält man Beta-Halbhydrat, das für weichere Gipse geeignet ist. Je höher die Brenntemperatur, desto weniger Wasser enthält das Produkt. Gips ohne Wasser wird etwa als Bindemittel für Estrichmörtel genutzt. Der gebrannte Gips ist ein trockenes, pulverförmiges Produkt, das man als Bindemittel zum Beispiel in Putz oder Estrich verwenden kann. Baugipse kommen allerdings kaum in reiner Form zum Einsatz. Sie werden im Werk so zusammengesetzt, dass sie bestimmte Eigenschaften aufweisen, je nach Verwendungszweck.

Gips-Stadien

Gips findet man auf Baustellen in drei Stadien: Der Trockenmörtel ist das Pulver, aus dem der Frischmörtel angerührt wird. Nach dem Trocknen spricht man von Festmörtel. Gips-Trockenmörtel werden vor allem durch den Gehalt an Bindemittel sowie die Korngröße bestimmt und unterschieden. Reiner Gips-Trockenmörtel ist in der Regel sehr feinkörnig, da es allerdings viele verschiedene Zuschläge gibt, variiert das sehr stark. Bei Gips-Trockenmörtel für Dünnlagenputz und Gips-Flächenspachtel ist die Kornfeinheit nach DIN EN 13279 definiert.
Moderne Frischmörtel zeichnen sich durch ihre hohe Ergiebigkeit und ein geringes Gewicht aus. Das ermöglicht einen wirtschaftlichen Materialeinsatz und eine vergleichsweise leichte Verarbeitung. Die Versteifung von Frischmörtel darf gemäß DIN EN 13279 frühestens nach 50 Minuten einsetzen, bei Gips-Handputzen, Gips-Dünnlagenputzen und Gips-Flächenspachteln nach frühestens 20 Minuten. In der Regel steht aber deutlich mehr Zeit für die Verarbeitung zur Verfügung. Die Trocknungszeit bei Gipsputzen beträgt mindestens einen Tag pro mm Putzdicke, je nach Witterungsverhältnissen kann diese aber variieren. Eine ausreichend häufige, kurzfristige Querlüftung ist nötig, damit die enthaltene Feuchte abgeführt wird. Bei zu hoher Außentemperatur können die verputzten Flächen auch zu schnell trocknen, weshalb sie regelmäßig befeuchtet werden müssen. Diese Regelungen finden sich in der Ausführungsnorm für Putze und Putzsysteme, DIN V 18550.
In der Trocknungszeit entwickelt sich der Frischmörtel zu Festmörtel, also zu dem angestrebten Putzfestkörper mit den benötigten Gebrauchseigenschaften. Da das Material Wasser schnell aufnehmen und wieder abgeben kann, kann eine vorübergehende und auch wiederholte Belastung mit Wasserdampf schnell wieder ausgeglichen werden. Das bedeutet, dass sich die Wand- und Deckenflächen stets trocken und angenehm warm anfühlen. Die günstige Wärmeleitung im Bereich von 0,2 bis 0,35 W/mk trägt auch zu einem angenehmen Raumklima bei. Mineralien, wie auch Gips eines ist, sind nicht brennbar, sodass das Material zur Brandlast eines Gebäudes beiträgt. Als Feuerschutzbaustoff leistet er sogar einen aktiven Beitrag gegen die Ausbreitung von Feuer.

Wie gesagt ist Gipsgestein ein natürlich vorkommendes Material, doch würde der komplette in Deutschland verwendete Gips abgebaut werden, sähen unsere Naturlandschaften anders aus. Die Hälfte der 10 Millionen Tonnen Gips, die jährlich in der Bundesrepublik verbaut werden, ist sogenannter REA-Gips, der durch Rauchgasentschwefelung von Kohlekraftwerken entsteht. In den Rauchgasentschwefelungsanlagen (REA) der Kohlekraftwerke wird er als Reaktion des Schwefeldioxids im Rauchgas mit Kalkstein entwickelt. Genau genommen handelt es sich also um ein Abfallprodukt der Kohleverstromung. REA-Gips ist chemisch identisch mit natürlich vorkommendem Gips.
Da die Kohlekraftwerke aufgrund der Energiewende in den kommenden Jahren nach und nach heruntergefahren werden, wird diese Hauptbezugsquelle für Gips wegfallen. Das Kohleausstiegsgesetz legt den schrittweisen Kohleausstieg bis 2038 fest. Es wird also kontinuierlich weniger REA-Gips anfallen. Die Nachfrage nach Gips hingegen sinkt sicherlich nicht, insbesondere aufgrund des anhaltenden Baubooms.

Um Lieferengpässen in näherer Zukunft entgegenzuwirken, muss der Bedarf aus anderen Quellen gedeckt werden, dazu gibt es soweit drei Möglichkeiten:

Recycling

Ähnlich wie Glas und Metalle hat Gips eine einzigartige stoffliche Zusammensetzung, aufgrund derer er sich hervorragend und beliebig oft recyceln lässt. Die Menge von Gips im Bauschutt wird auf drei bis vier Millionen Tonnen geschätzt. Das Problem ist aber, dass Gips meist mit anderen Baustoffen vermischt ist und eine sortenreine Sortierung aufwändig und teuer ist, was das Recyceln unattraktiv macht. Daraus resultiert eine niedrige Recyclingquote, die den fehlenden REA-Gips nicht abfangen kann.

Technisch erzeugter Gips

Die Industrie setzt vermehrt auf technisch erzeugten Gips, der bei manchen technischen Prozessen als Nebenprodukt anfällt und einfach weiter genutzt werden kann. Je nach Prozess können sehr spezielle und teils hochreine Gipse gewonnen werden. Bei der Produktion von Flusssäure etwa entsteht der synthetische Anhydrit, der fast vollständig verwendet wird. Andere als Nebenprodukte anfallende Gipse können allerdings nicht uneingeschränkt verwendet werden. Bei der Herstellung von Phosphorsäure beispielsweise entsteht Phosphor-Gips, der radioaktive und giftige Bestandteile enthält und aufwändig gereinigt werden müsste.

Natürlicher Gips

Recycling und technisch-erzeugter Gips können auch zusammen die Lücke nicht schließen. Deswegen wird es voraussichtlich zu einem verstärkten Abbau von Naturgips kommen. Dieser ist in Deutschland viel vorhanden und gut erschließbar, da er häufig nah an der Erdoberfläche liegt. Bei ortsnahen Naturgipsvorhaben entfallen zudem potentiell lange Transportwege. Aktuell wird in Deutschland Gips in 62 Steinbrüchen und neun untertägigen Bergwerken gefördert, vor allem in Württemberg, im westlichen Franken und am Rande des Harz.

Von Seiten der Gipsindustrie stellt der Abbau von Naturgips keinen großen Eingriff in die Natur dar. Es handle sich dabei um zeitlich begrenzte, genauestens dokumentierte und kontrollierte Eingriffe. Nach Ende der Gewinnung ließen sich die ehemaligen Abbauflächen meist wieder in wertvolle Biotope für gefährdete Tier- und Pflanzenarten umwandeln.
Der BUND (Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland) spricht sich klar gegen einen verstärkten Abbau von Naturgips aus. Dass der Ausstieg aus der Kohleverstromung als Argument für die Steigerung des Naturgipsabbaus genutzt wird, sei eine Milchmädchenrechnung. Naturgipsförderung zerstöre unwiederbringlich einzigartige Lebensräume. Die Hälfte des Naturgipses in Deutschland wird im Südharz abgebaut, einem der artenreichsten Gebiete in Deutschland. 2020 hatte der BUND ermitteln lassen, dass weniger als ein Prozent der Gipsprodukte recycelt werde, der überwiegende Teil lande demnach als Sondermüll auf den Deponien. Er fordert deswegen strengere Regelungen für das Recycling von Gipsprodukten und dass parallel alternative nachwachsende Rohstoffe gefördert werden, um den Gipsverbrauch generell zu reduzieren.
Im Oktober 2021 hat ein Bündnis zivilgesellschaftlicher Organisationen die Bundesregierung aufgefordert, bis 2045 aus dem Naturgibsabbau auszusteigen und ab sofort keine Genehmigungen neuer Abbauflächen mehr zu erteilen. Zu diesem Bündnis gehören die Verbände GRÜNE LIGA, Naturschutzbund (NABU), der Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND), der Verband deutscher Karst- und Höhlenforscher (VdHK) und die initiative Architects for Future.

Eine ideale Lösung für die sinkende Verfügbarkeit von REA-Gips existiert offenbar nicht. Gips ist ein Produkt, dass nicht nur, aber auch am Bau in vielfältiger Weise eingesetzt wird und nicht einfach ersetzt werden kann. Dennoch gilt es, nach Alternativen zu suchen und die Recylingquote eindrücklich zu erhöhen, damit der Naturgipsabbau so gering wie möglich gehalten werden kann. Eine Steigerung des Naturgipsabbaus ist voraussichtlich aber nicht vermeidbar.