Lehm, Teil 8: Holz-Lehm-Massivdecken

Verfüllprozess eines Elements einer Holz-Lehm-Massivdecke
Foto: Thomas Straub

Für das zukunftsfähige Bauen stellt sich die Frage, wie Masse auf ökologische und gleichzeitig wenig arbeitsintensive Art und Weise ins Gebäude kommt. Gebäude benötigen (thermische) Masse, um ihr Innenraumklima – besonders im Sommer und bei zunehmenden Hitzeereignissen – passiv regulieren zu können und nicht auf aktive Kühlung angewiesen zu sein. Zudem gestaltet sich insbesondere im Holzbau der Schallschutz angesichts der geringen Masse als schwierig, während in höheren Gebäudeklassen die Entflammbarkeit zu Herausforderungen und Einschränkungen führt. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, wurde die Holz-Lehm Massivdecke mit einem Hybrid aus Holz und gegossenem Lehm entwickelt. Diese verbindet Ökologie und Ökonomie durch die Betonung der Stärken beider Baustoffe.

Historie

Historisch stellte die Kombination aus Holz und Lehm sowohl in Fachwerkhäusern als auch in (urbanen) Gründerzeithäusern eine Standardlösung dar: Neben primitiven Varianten wie der Einschubdecke, wo Lehm oder Schutt in den Balkenraum gekippt wurde, um den Schallschutz zu verbessern, existierten mit der Staken- und der Wickeldecke auch Systeme mit Lehmuntersicht, die einen Beitrag zu Brandschutz wie Bauphysik leisteten. Tatsächlich boten im historischen Bauen Fachwerkhäuser das mit Abstand beste Innenraumklima.

Mit Einhänge- und Stahlbetondecken gerieten diese Systeme weitestgehend in Vergessenheit: Zu einfach, praktisch und arbeitszeitreduzierend waren die neuen Baumaterialien, um sich noch weiter mit „primitiven“ Materialien wie Holz und Lehm befassen zu wollen.

Obwohl der Lehmbau in den vergangenen Jahren im Aufwind ist, bleibt die Wahrnehmung bestehen, dass er trotz seiner guten Eigenschaften in der Verarbeitung häufig teuer und deshalb auf besondere Bauvorhaben limitiert ist. Um dies in der Praxis zu ändern, ist der Industrieverband Lehmbaustoffe angetreten: Der hier vorgestellte innovative Ansatz ist die Holz-Lehm-Massivdecke.

Aufbau und Produktion

Verhebeprozess eines Elements einer Holz-Lehm-Massivdecke auf der Baustelle
Fotos: Industrieverband Lehmbaustoffe e.V.

Im Gegensatz zu einer Holz-Beton-Verbunddecke liegt die Philosophie der Holz-Lehm-Massivdecke in einer Funktionstrennung: Eine Balkenstruktur aus Holz ist für die Statik verantwortlich, Lehm als Masse für Schallschutz und thermische Masse und gleichzeitig als Schutz vor Feuer. Wie beim Fachwerkhaus macht jedes Material nur das, worin es gut ist.

Die Herstellung erfolgt in einem zweistufigen Präfabrikationsverfahren. Im ersten Schritt wird ein Holzbalkenelement zusammengefügt und auf den Kopf gedreht, um im zweiten Schritt mit Lehm befüllt zu werden. Durch die Materialtechnologie ist es dabei möglich, Lehm mit moderaten Wasserzugaben soweit flüssig anzumischen, dass er analog zu Beton auf einem Rütteltisch gegossen werden kann, anstatt arbeitsintensiv gestampft werden zu müssen. Zentral sind hier Fließmittel aus der Lebensmittelindustrie, die weder CO2-Bilanz noch Rezyklierbarkeit noch spätere Entsorgbarkeit des Materials kompromittieren.

Nach mindestens einer Woche Trocknung können die Elemente zurückgewendet und auf die Baustelle gebracht werden, wo sie analog zu jedem anderen Fertigteil nur mehr verhoben, versetzt und gegebenenfalls verschraubt und mit Stoßbrettern vernagelt werden müssen.

Konfigurationsmöglichkeiten

An der Deckenunterseite herrscht Variantenvielfalt: Das Balkenwerk kann naturblassen oder lasiert ausgeliefert, die Lehmflächen auf Wunsch bereits werksseitig verputzt oder geschlämmt werden.

Zum Schutz vor bauseitigem Wassereintritt kann auf der Beplankung eine Bauzeitenfolie aufgebracht werden. Generell liegt die Wasserempfindlichkeit von Holz-Lehm-Massivdecken aber nicht höher als bei konventionellen Holz-Elementdecken, zumal im Gegenteil Wassereintritte unterseitig sehr schnell über Verfärbungen entdeckt werden können. Erst bei sehr großen Mengen Wasser droht ein Weichwerden der Lehmverfüllung, wobei selbst in diesem Fall die Wasserlöslichkeit des Lehms dafür sorgt, dass etwaige Fehlstellen auch im Einbauzustand schnell und einfach nachgebessert werden können.

Aufbau
20 mm Holzdiele oder Gipsfaserplatte,
verschraubt
3 mm Schafwollfilz
45 mm Lithotherm System / LW86 mit
Lager­hölzern
20 mm Holzfaserplatte
20 mm Trittschalldämmung
60 mm Schüttung
Abbildung: Industrieverband Lehmbaustoffe e.V.

Standardmäßig werden Leitungen in der darüberliegenden Schüttungsebene verzogen und über vor Ort gebohrte Leitungsauslässe an die Deckenunterseite gebracht, wo Deckenlampen und andere Installationen entweder mit Dübeln in den Lehmfeldern oder mit Holzschrauben an den Balken befestigt werden können. Alternativ können Leitungen aber auch sichtbar im Balkenzwischenraum verzogen oder in die Lehmverfüllung eingegossen werden.

Analog zur Betonkernaktivierung besteht zudem noch die Möglichkeit, die Lehmverfüllung mit wasserführenden Rohren thermisch zu aktivieren und so die thermische Pufferwirkung des Lehms zu nutzen: Energie kann dann eingespeist werden, wenn sie gerade – beispielsweise dank Wind oder Sonne – zur Verfügung steht und das Energiekonzept eines Gebäudes so möglichst auf Überschussenergie aufgebaut wird. Sollte der Innenraum trotz der hohen Masse des Lehms zu überhitzen drohen, hat man auch die Möglichkeit, kaltes Wasser durch die Rohre zu leiten und das Gebäude so im Bedarfsfall im Sommer energieeffizient zu kühlen.

Ausblick

Die Schallschutzeigenschaften wurden in Kombination mit verschiedensten Bodenaufbauten – Lithotherm- Trockenestrich, Tonality-Estrichziegel und Zementestrich – untersucht, wobei sich ein sehr günstiges Verhalten einstellte: Auch erhöhter Schallschutz kann relativ problemlos ohne Unterdecke sichergestellt werden. Während in Kleinbrandversuchen bereits 90 Minuten erreicht wurden, sind aktuell Vorbereitungen für Großbrandversuche im Gang, um dem System den Übergang in den großen Maßstab und damit in die höheren Gebäudeklassen 4 und 5 zu ebnen.

Fazit

Durch das Verfahren, massiven Lehm nicht zu stampfen oder zu mauern, sondern zu gießen, entsteht ein skalierbares, für Handwerker körperlich schonendes Verfahren, das zwei Vorteile kombiniert: Die niedrigen Materialkosten von Lehm mit der einfachen Verarbeitung eines gießbaren Materials. Auch im Endergebnis zeigt sich eine Kombination von Vorteilen: Wenig CO2 in der Herstellung, die vollständige Rezyklierbarkeit (der Lehm kann beliebig oft angemischt werden) des biogenen Bauens und die hohe (Speicher-)Masse des mineralischen Bauens.

 

Autorin

Dr. Ipek Ölcüm ist Rechtsanwältin und Geschäftsführerin des Industrieverbands Lehmbaustoffe e.V. in Berlin.