Bauen mit Leichtlehm by Birkhäuser

Franz Volhard Bauen mit Leichtlehm Handbuch für das Bauen mit Holz und Lehm

9., aktualisierte Auflage

Birkhäuser Basel

Dipl. Ing. Franz Volhard Schauer + Volhard Architekten BDA, Darmstadt, Deutschland www.schauer-volhard.de

Acquisitions Editor: David Marold, Birkhäuser Verlag, A-Wien Content Editor: Regina Herr, A-Innsbruck Production Editor: Bettina R. Algieri, Birkhäuser Verlag, A-Wien Korrektorat: Michael Walch, A-Wien Layout: Michael Karner, A-Gloggnitz Cover: Floyd Schulze Satz: Sven Schrape, D-Berlin Litho: Manfred Kostal, pixelstorm, A-Wien Druck: Holzhausen, die Buchmarke der Gerin Druck GmbH, A–Wolkersdorf Library of Congress Control Number: 2021938326 Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechts. 1. Auflage 1983 mit dem Titel: Leichtlehmbau 2., durchgesehene Auflage 1986 3., durchgesehene Auflage 1988 4. Auflage 1990 5., überarbeitete und ergänzte Auflage 1995 6., überarbeitete Auflage 2008 © C. F. Müller Verlag, Verlagsgruppe Hüthig Jehle Rehm, Heidelberg, München, Landsberg, Berlin 7., neubearbeitete und ergänzte Auflage 2013 mit dem Titel: Bauen mit Leichtlehm, © SpringerWienNewYork 8., neubearbeitete und ergänzte Auflage 2016 9., aktualisierte Auflage, 2021: ISBN 978-3-0356-2402-1 e-ISBN (PDF) 978-3-0356-2403-8 Englische Ausgabe, 2016: ISBN 978-3-0356-0634-8 e-ISBN (PDF) 978-3-0356-0645-4 Französische Ausgabe, Éditions Actes Sud, 2016: ISBN 978-2-330-05050-4 © 2021 Birkhäuser Verlag GmbH, Basel Postfach 44, 4009 Basel, Schweiz Ein Unternehmen der Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston 9 www.birkhauser.com

Inhalt Vorwort

100 110 120

Einführung Lehm als Baustoff Lehmbauweisen

11 12

130 140 150 160

Bauen mit Lehm – geschichtlicher Überblick Heute mit Lehm bauen? Welche Möglichkeiten bieten Lehmbautechniken heute? Bauen mit Holz und Lehm

15 31 33 33

Massivbauweisen – Skelettbauweisen

Faser- und Strohlehm – Leichtlehm

200 Die Baustoffe für den Leichtlehm 210 Der Lehm

220

Entstehung und Vorkommen – Bindekraft – Mineralgerüst – Lehmprüfung – Prüfung der Bindekraft – Prüfung der Aufschlämmbarkeit – Beschaffung des Lehms

Die Leichtzuschläge

Stroh – Holzhackschnitzel – Mineralische Leichtzuschläge

300 Die Herstellung des Leichtlehms 310 Zubereitung der Lehmschlämme

320

Zubereitung der Zuschläge

Mischen des Leichtlehms

Baustellenorganisation Fertigmischungen

78 80

Auswittern lassen – Einsumpfen – Trocknen lassen – Einrühren von Hand – Einrühren mit Rührwerken – Einrühren mit Zwangsmischern – Konsistenz der Schlämme – Verflüssigungsmittel – Kalkzusatz

330 340 350

Stroh – Holzige Zuschläge

Spritzverfahren – Tauchverfahren – Mischen im Zwangsmischer – Das Mischungsverhältnis – Mauken

400 Feuchter Einbau 410 Geschalte Wände

420

Außenwände – Innenwände und dünne Außenwände – Die Schalung – Schalungssysteme – Wände mit verlorenen Schalungen – Das Verdichten des Leichtlehms

430

440 450 460

Wände im freien Auftrag

Flechtwerk – Stakung – Wickelstaken – Lattung – Wandauftrag auf Spalierlattung

Decken

107

Dachdämmung

119

Leichtlehm bei der Altbauerneuerung

124

Lehmspritzverfahren

131

Vorbereitung der Holzkonstruktion – Wickeldecken – Stampfdecke auf Gleitschalung – Füllung auf verlorener Schalung – Füllungen auf Tragrost – Unterdecke auf Spalierlattung Leichtlehmwickel – Stampfen auf Gleitschalung – Füllung auf verlorener Schalung – Füllung auf Spalier – Dachbekleidung auf Spalierlattung Strohlehmausfachung – Leichtlehmausfachung – Dämmende Innenschale von Außenwänden – Innendämmung mit Auftrag auf Spalierlattung

Inhalt

500 Trockener Einbau 510 Leichtlehmsteine

133

520

Leichtlehmplatten

135

530

Herstellung von Steinen und Platten

136

540

Wände

142

Decken und Dach

151

Trockenbau

154

Steinprodukte

550 560

Plattenprodukte

Manuelle Herstellung

Leichtlehm-Mauerwerk – Fachwerkausmauerung – Wärmedämmende Innenschalen – Stapelwände – Zwischenwandplatten

Selbsttragende Platten – Aufliegende Platten und Steine Wände – Decken und Dach

600 Einzelheiten bei Roh- und Ausbau 610 Schutz der Konstruktion

159

620

Putz und Anstrich

163

630 640

Kalkputz zweilagig (außen und innen) Lehmputz

168 169

650 660 670

Fenster und Türen Fußböden Wandbekleidungen innen

182 183 184

680

Installationen und Befestigungen

186

Planung und Kosten Bauzeit Kosten und Arbeitsaufwand

187 188

730

Baurechtliche Regelung

192

740 750 760

Planung, Ausschreibung und Bauleitung Verarbeitung in Selbsthilfe Fehlerquellen

197 197 198

Bodenfeuchtigkeit und Spritzwasser – Wetterschutz – Luftdichtigkeit – Holzschutz und Oberflächenbehandlung

700 710 720

Vorbereitungen

Lehm-Sand-Putz – Faserlehmputz – Zwei überlieferte Rezepte – Anstrich und Tapeten auf Lehmputz – Fertigmörtel – Anforderungen an Lehm-Putzmörtel

Holzverkleidung – Fliesen

Wasserinstallation – Leitungsschlitze und Befestigungen

Arbeitsaufwand – Tipps zum rationellen Arbeiten – Professionelle Ausführung Selbstbau Frühere Lehmbaunormen – Aktuelle Normen – Genehmigung – Wärmeschutznachweis – Nachweis der Baustoffeigenschaften

800 Bauphysikalische Eigenschaften 810 Wärmeschutz

199

820

209

Wärmedämmung – Wärmespeicherung – Wärmeableitung und -aufnahme – Oberflächentemperatur – Wärmedämpfung

Feuchte / Trocknung

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl – Gleichgewichtsfeuchte (Sorptionsfeuchte) – Hygroskopische Feuchteaufnahme und -abgabe – Feuchteleitfähigkeit – Tauwasserschutz – Baufeuchte und Trocknung – Nebenerscheinungen bei der Austrocknung

6 Bauen mit Leichtlehm

830

Brandverhalten

221

840

Schallschutz

227

850 860

Luftdichtigkeit Schadstoffbindung

232 232

Projekte 1 Fachwerkhausumbau und Anbau (D) 2 Wohnhausneubau mit Werkstatt (D) 3 Die Lehmbausiedlung Domaine de la Terre, L’Isle d’Abeau (F) 4 Neubau eines Gemeinschaftshauses (D) 5 Scheunenausbau (D) 6 Wohnhaus-Anbau (D) 7 Stallbau und Scheune (F) 8 Sommerhaus (S) 9 Atelierhaus (D) 10 Lehmhaus in Maria Rain (A) 11 Denkmalgerechte Fachwerkhaussanierung und Neubau (D) 12 Denkmalgerechte Fachwerkhaussanierung (D) 13 Einfamilienhaus in Raisio (FIN) 14 Forschungsprojekt (»demonstration project«) Littlecroft (UK) 15 Sandberghof – gemeinschaftliches Wohnen (D) 16 Einfamilienhaus in Schweden (S) 17 Kirche in Järna (S) 18 Gästehaus in New Mexico (USA) 19 Prajna Yoga Studio in New Mexico (USA) 20 Einfamilienhaus in Wisconsin (USA) 21 Einfamilienhaus in Carla Bayle (F) 22 Zwanzig Häuser in Strohleichtlehm (F) 23 Umbau eines Landhauses in der Normandie (F) 24 Wiederaufbau in Haiti 25 Schap 2011 – primary school in Südafrika (ZA) 26 Einfamilienhaus in Victoria (AU) 27 Wohnhaus in Darmstadt (D) 28 Einfamilienhaus in Kaipara Flats (NZ)

234 236 240 242 244 246 249 250 252 256 258 261 264 266 268 272 273 274 276 278 280 282 283 284 286 288 290 294

Anhang Literatur und Quellen Projektveröffentlichungen Stichwortverzeichnis Abbildungsnachweis Über den Autor Glossar

296 302 305 310 311 312

Baustoffklasse – Feuerwiderstandsklasse – Klassifizierte Holzbauteile mit Lehmfüllungen Luftschalldämmung – Schallschutz von Holzbalkendecken

Inhalt

150

Welche Möglichkeiten bieten Lehmbautechniken heute?

Die althergebrachte Meinung über den Lehmbau – »im Winter warm und im Sommer kühl« – muss in Relation zu dem damaligen Standard der Bautechnik gesehen werden. Heute sind die Ansprüche an gleichmäßige Klimatisierung gestiegen. Gleichzeitig muss aber mit fossiler Energie viel sparsamer umgegangen werden. Die Folge sind Verordnungen, die Mindestdämmwerte vorschreiben, die selbst dicke Lehmwände aus schwerem Massivlehm, ebenso wenig wie Vollziegelwände, nicht ohne zusätzliche Dämmschichten erreichen. Tragende Lehmwände aus Stampflehm, Lehmsteinmauerwerk oder im Wellerbau machen zwar teure Skelettkonstruktionen entbehrlich, dafür verbrauchen die dicken Wände mit Dämmung wertvolle Grundfläche. Erst nach Fertigstellung der Wände können die Decken und das Dach geschlossen werden, bei Regen muss die Arbeit unterbrochen und die Wände müssen jedesmal abgedeckt werden. Immerhin sind tragende Lehmwände bis zu zwei Geschossen mit Einführung der [Lehmbau Regeln 1999] in Deutschland wieder genehmigungsfähig. Für nichttragende Ausfachungen z. B. im Holzskelettbau sind dagegen Lehmbaustoffe vielfältig einsetzbar. Der moderne Holz-Lehmbau knüpft im Prinzip an die bekannte historische Lehmausfachung im Fachwerkbau an und ist für heutige Anforderungen weiterentwickelt. Neben Lehmsteinen, Faser- und Strohlehm – heute in der Regel mit zusätzlichen Wärmedämmschichten kombiniert – bietet der Baustoff Leichtlehm bauphysikalische, bautechnische und praktische Vorteile.

160

Bauen mit Holz und Lehm

161

Faser- und Strohlehm

Als »Strohlehm« oder »Faserlehm« werden Lehmgemische mit einem Trockengewicht zwischen 1200 und 1700 kg/m³ bezeichnet. Der Lehm wird dazu mit Stroh oder anderen Fasern weichplastisch aufbereitet [Lehmbau Regeln 2009]. Typische Anwendungsbereiche sind vor allem Wand- und Deckenausfachungen und dicke Putzaufträge. Die allgemeinere Bezeichnung »Faserlehm« verwenden wir für Lehmbaustoffe, die mit Fasern aller Art, besonders aber Feinfasern aufbereitet sind, und die sich – im Unterschied zu Strohlehm – z. B. für die Steinherstellung, für dünne Putzaufträge oder Maschinen-Spritzmörtel eignen. Gegen Rissbildung, Auswaschungen und zur Erhöhung der Wärmedämmung wird der Lehm mit Strohhäcksel oder geschnittenem Langstroh armiert. Die gebräuchlichsten Auftragsverfahren mit Strohlehm werden im Folgenden näher beschrieben. Sie bilden die Vorstufe für den Baustoff Leichtlehm (s. Kapitel 420). Beim Geflecht mit Bewurf erhalten die Gefache aus Ständern und Riegeln ein Flechtwerk aus Staken und Weidenruten, auf das Stroh- oder Häcksellehm aufgetragen wird. Beim Auftrag auf Lattenspalier wird Strohlehm sattelartig aufgelegt und verstrichen (Normandie). Beim Stakbau werden waagerechte Staken zwischen die Einführung

Abb. 29 Faserlehm-Putzmörtel, mit Strohhäcksel erdfeucht aufbereitet

Abb. 30 Strohlehm, aus Ballenstroh aufbereitet

Abb. 31 Formgepresster Lehmstein aus Faserlehm

Abb. 32 Strohlehm, trockene Fertigmischung

im Schnitt

senkrechten Ständer in Nuten eingepasst. Nachdem das Holzskelett, einschließlich der Decken, trocken ausgestakt ist, werden die Staken entweder am Ort mit Strohlehm umwickelt oder feldweise herausgenommen und abwechselnd mit Strohlehmlagen wieder eingesetzt. Die Oberflächen werden mit Häcksellehm geglättet oder verputzt. Auch senkrechte Stakung zwischen waagerechten Riegeln ohne Flechtwerk 34 Bauen mit Leichtlehm

161-04

lecht erk

b durchgehendes lecht erk

aagrechte takung

d senkrechte takung

e enges ach erk

takung

eites ach erk Lattung

Abb. 33 Ausfachungen mit Strohlehm

war gebräuchlich (Süddeutschland). Dem Lehm wurde so viel Stroh zugemischt, dass die Masse in die Zwischenräume eingearbeitet werden konnte. Bei dem Verfahren mit Wickelstaken werden die Staken vorher mit Strohlehm umwickelt und – feucht – in die Balkennuten der Wände und Decken dicht aufeinander geschoben und mit Häcksellehm ausgestrichen (s. Kapitel 432). Einführung

162

Leichtlehm

Leichtlehm ist ein Lehmbaustoff, der wegen guter Wärmedämmung für unser Klima besonders geeignet ist. Leichtlehm ist wie Strohlehm ein Gemisch von Lehm und Stroh oder anderen Leichtzuschlägen, die hier aber den Hauptbestandteil der Masse bilden. Der Lehm ist lediglich Bindemittel der Zuschläge. Leichtlehm ist Ausfachungsmaterial im lastabtragenden Holzskelett, das allerdings holzsparender ausgebildet sein kann als traditionelles Fachwerk. Die Lehmarbeiten können unter bereits gedecktem Dach witterungsunabhängig ausgeführt werden. Die Technik wurde in Deutschland nach 1920 aus den traditionellen Strohlehmverfahren entwickelt, wobei man schon damals neue bauphysikalische Erkenntnisse Abb. 34 Leichtlehmausführung [Fauth 1946, 1948]

1. Stroh und andere Faserstoffe werden auf 10 bis 15 cm zerkleinert. 2. Flüssiger Lehm wird über jede Faserschicht gegossen und 3. mit Misthaken gut durchgemischt. 4. Einbringung des Leichtlehms in die Gleitschalung. 5. Einstampfen der Masse und 6. Stakeinlagen dienen der Wandversteifung Abb. 35 Leichtlehmwerkzeuge [Fauth 1948]

36 Bauen mit Leichtlehm

Abb. 36 Leichtlehm

umsetzte, durch leichte, lufthaltige Baustoffe eine bessere Wärmedämmung zu erzielen. Diese neue Bauweise bezeichnete man zunächst als Strohlehmständerbau, dann als Leichtlehmbau [Fauth 1946] [Niemeyer 1946] [Pollack/Richter 1952]. In der [Lehmbauordnung 1944] taucht der Begriff Leichtlehm erstmals auf. Darunter werden alle Lehmgemische mit Leichtzuschlägen verstanden, die ein Raumgewicht von weniger als 1200 kg/m³ haben [DIN 18951 1951]. Mittlerer Leichtlehm ist 600 bis 800 kg/m³ schwer. Mit sehr fettem Lehm sind Mischungen bis 300 kg/m³ möglich. Mit anderen leichten Zuschlägen aufbereiteten Leichtlehm kann man nach dem Zuschlag benennen, z. B. »Holzleichtlehm« oder »mineralischer Leichtlehm«. Im Unterschied zu anderen Lehmbaustoffen wird der Lehm in flüssigem Zustand mit Stroh oder anderen Zuschlägen vermischt. Die fertige Leichtlehmmasse wird in beweglichen Schalungen unmittelbar zum Bauteil verdichtet oder es werden Steine, Platten oder Blöcke vorgefertigt, die dann trocken mit Mörtel vermauert werden. Das Eindrücken und Verdichten der formbaren, sich überall anpassenden Masse ist einfach und erfordert insgesamt weniger Zeit und Arbeit verglichen mit Stampflehm-, Lehmstein- oder Wellerwänden. Die notwendige Trocknungszeit verlangt allerdings, dass mit dem Bau in den frühen Sommermonaten begonnen wird, wenn im Herbst verputzt werden soll – von Möglichkeiten künstlicher Trocknung abgesehen. Dagegen können trockene Steine und Platten immer vermauert werden, wenn Mauern ohne Frostgefahr möglich ist. Günstig ist die Kombination beider Verfahren – feuchter und trockener Einbau. Damit wird die Bauzeit unabhängiger von der Jahreszeit. Wegen seiner bautechnischen und bauphysikalischen Eigenschaften ist Leichtlehm ein zunehmend zeitgemäßer Baustoff – gerade im Vergleich mit den gebräuchlichen Plattenwerkstoffen und Dämmstoff-Ausfachungen im heutigen Holzskelettbau:

Einführung

162-04

a a

c c

eschalte eschalte

nde nde

llung in erlorener chalung llung in erlorener chalung

b Mauer erk b Mauer erk

d d

ach erkausmauerung ach erkausmauerung

Abb. 37 Ausfachungen mit Leichtlehm

− Mit Leichtlehm können alle Bauteile über Sockel in ähnlicher Technik und mit demselben Material ausgefacht werden, also Außen- und Innenwände, Decken und Dachdämmung. − Leichtlehmbauteile können unmittelbar verputzt, verkleidet oder zusätzlich wärmegedämmt werden. Auf der offenporigen Oberfläche haftet jede Art von Putz. − Die sich anpassende Ausfachung ist fugenlos aus einem Stück. Es gibt keinen Verschnitt und keinen Abfall. − Die Ausfachung ist verputzt winddicht, die im Holzbau fehleranfälligen Dampfsperren erübrigen sich. Die Elektroinstallation ist hier kein Problem. − Leichtlehm ist ausgewogen wärmedämmend, wärmespeichernd und schalldämmend und bietet ausreichenden Feuerschutz. Die Eigenschaften lassen sich durch das Mischungsverhältnis von Lehm und Zuschlag beeinflussen. − Wärmedämmender Leichtlehm (300 bis 800 kg/m³) ermöglicht bei geringen Wandstärken ein behagliches Raumklima mit hohen Oberflächentemperaturen. Da diese eine Absenkung der Raumlufttemperatur erlauben, werden zusätzlich Heizkosten eingespart. Das relativ hohe Flächengewicht bei guter Dämmung garantiert durch Wärmedämpfung der Außentemperaturschwankungen ein ausgeglichenes Innenklima auch im Sommer.

38 Bauen mit Leichtlehm

Abb. 38 Bohlenständerkonstruktion mit Leichtlehmfüllung, Haus in Victoria, Australien 2011 (s. Projekt 26)

− Zwar genügen einschalige Außenwände mit Leichtlehm nur noch selten den verschärften Wärmeschutzvorschriften, aber mit zusätzlichen Dämmschichten sind sehr niedrige U-Werte erreichbar – jedoch hier, im Gegensatz zu gedämmten Massivbauweisen, mit nicht mehr Masse als nötig in grundflächensparender Skelettbauweise. − Gute Wärmespeicherung und Schalldämmung – für Innenbauteile erwünscht – wird durch Erhöhung des Lehmanteils (hohes Raumgewicht) erreicht. − Der Feuerschutz entsteht durch die Umhüllung der an sich brennbaren Faserstoffe mit nicht brennbarem Lehm. Verputzter Leichtlehm hat feuerhemmende Eigenschaften. − Von Lehm eingebettetes Holz und Stroh sind vor Verrottung geschützt. − Leichtlehm ist feuchteaufnahme- und abgabefähig. Durch gute Diffusions- und kapillare Leitfähigkeit bei geringer Gleichgewichtsfeuchte bleiben die Wände trocken und erhalten somit die Wärmedämmfähigkeit. − Lehm, Stroh und Holz sind natürliche Baustoffe – nicht giftig und harmlos in der Handhabung.

Einführung

− Die Materialkosten sind gering. Im Vergleich zum schweren tragenden Lehmbau wird weniger als die Hälfte Lehm benötigt, so dass auch ein Transport zur Baustelle nicht zu aufwendig ist. − Die Arbeit ist leicht erlernbar und ausgesprochen selbstbaufreundlich. Nur wenige einfache Werkzeuge werden gebraucht. Selbsthilfearbeiten sind auf nichttragende Ausfachungen beschränkt und ohne Einfluss auf die Standsicherheit des Gebäudes. Fehler sind korrigierbar. − Leichtlehm hat sich mittlerweile wieder als Baustoff bewährt. Mit dem Einsatz von Baumaschinen kann das Bauen mit Leichtlehm durchaus konkurrenzfähig sein.

Abb. 39 Selbstbaumaterial Lehm

Abb. 40 Selbstbau mit Leichtlehm international:

Ein kleines Wochenendhaus im tropischen Regenwald. Queensland, Australien 2015.

40 Bauen mit Leichtlehm

531

Manuelle Herstellung

Leichtlehm kann für Platten und große Steinformate mit der Hand in entsprechenden Formen verdichtet werden. Die Form besteht aus einem oben und unten offenen stabilen Rahmen aus gehobelten Bohlen, Schalungssperrholz oder Blech, der bei Strohleichtlehm um die Hälfte höher ist als der Stein. Um dieses Maß wird der locker eingefüllte Leichtlehm verdichtet. Formhöhe = 1,5 × Steinhöhe. Leichtlehm schwindet kaum, so dass die Formen dieselben Innenmaße bekommen wie die Steine. Der Stampfer ist aus Hartholz und hat Anschläge, damit der Leichtlehm nur bis zur festgelegten Höhe verdichtet wird. Die Formen müssen beim Stampfen auf ebener, fester Fläche liegen. Beim Stampfen auf dem Boden hat der Stampfer einen längeren Stiel. Leichter lässt sich an einem Tisch arbeiten, von dem der Leichtlehm in die tiefer liegende Form geschoben wird. Mit den Händen oder einer kleinen Gabel wird er gut verteilt, in die Ecken gedrückt und anschließend mit einem kurzstieligen Stampfer verdichtet. Bei selbsttragenden, bewehrten Platten werden die Staken vorher in Lehmschlämme getränkt und mit in die Form gelegt. Damit sie auf einer Höhe liegen, werden an die Stelle der späteren Auflage links und rechts Hölzer in die Form geschoben [Pollack/Richter 1952]. Handpressen Leichtlehmsteine und -platten werden mit etwa 0,2 bis 0,4 kp/cm² (0,02 bis 0,04 MPa) gepresst. Das ist ein sehr kleiner Kraftaufwand, verglichen mit 7 bis 10 kp/cm2, mit denen Massivlehm-Steine mit Hebelpressen erdfeucht gepresst werden, z. B. der Terstaram Press® (s. Abb. 27). Für den Leichtlehmbau müsste eine dem Material und den größeren Stein- und Plattenformaten entsprechende Presse entwickelt werden. Bei Pollack/Richter ([Pollack/Richter 1952] S. 50–57) sind Stein- und Plattenpressen dargestellt, die für kleine Bauvorhaben aber aufwendig erscheinen. Für Selbstbauer ist eine Hebelvorrichtung wie in Abb. 218 leicht herzustellen (s. Abb. 225 ff.). Durch Verlängerung des Hebelarms können auch Platten gepresst werden. Einen Presstisch für Leichtlehmsteine mit Entformung über Fußhebel zeigen Abb. 219 ff. Abb. 219 Herstellung von

Leichtlehmsteinen am Presstisch (Rheinländer)

Abb. 220 Pressen

Abb. 221 Entformen mit Fußhebel

Trockener Einbau

139

Abb. 222 Trocknen

Abb. 223 Mauern mit Leichtlehm-

mörtel Abb. 224 Zur Putzhaftung Auf-

rauen mit Nagelbrett

Abb. 225 Stampftisch mit Hebelpresse (s. Projekt 4)

140 Bauen mit Leichtlehm

Abb. Abb. Abb. Abb.

226 Einstopfen in Metallform 227 Pressen mit Metall-Formdeckel 228 Entformen 229 Tragen auf Unterlagsbrett

Abb. 230 Bearbeitung von

Platten und Steinen

Entformen und Trocknen Platten und große Steinformate werden entformt, indem der Formrahmen an seitlichen Griffen mit einem Ruck nach oben abgezogen wird. Damit dies leicht geht, sind die Innenseiten glatt und werden nass gehalten. Der Rahmen kann leicht konisch zulaufend unten etwas größer sein. Vor dem Stampfen wird ein Brett untergelegt, auf dem die Formlinge zum Trockenplatz getragen werden (Abb. 218). Bei kleineren Formaten wird der Formrahmen nach unten abgestreift. Er wird dazu mit einem Einlegeboden vom Stampf- oder Presstisch auf eine gleich hohe Fläche geschoben, die etwas kleiner ist als der Einlegeboden. Sobald die Steine ausreichend fest sind, werden sie hochkant gestellt, damit sie über die größere Oberfläche besser durchtrocknen können. Noch bevor sie ganz trocken sind, können sie platzsparend zu einem luftigen Stapel geschichtet werden. Regenschutz kann mit einer beschleunigten Trocknung durch Ausnutzung der Sonnenenergie kombiniert werden. Nach dem Luftkollektorprinzip baut man ein Lattengerüst oder Zelt, das mit transparenter Folie abgedeckt ist, jedoch die Luft hindurchstreichen lässt. Für Steinhersteller sind auch Gewächshäuser brauchbar. Bearbeitung von Platten und Steinen Steine und Platten aus leichten Mischungen mit einem Raumgewicht bis 900 kg/m3 lassen sich mit dem (Elektro-) Messer schneiden. Schwere Platten können mit einer Säge oder einem scharfen Beil bearbeitet werden. Schwere Leichtlehmsteine werden mit dem Maurerhammer geteilt oder auch gesägt. Trockener Einbau

141

540

Wände

541

Leichtlehm-Mauerwerk

Leichtlehmmauerwerk ist – wie gestampfte Wände auch – raumabschließende Ausfachung des Holzskeletts und darf nur durch Eigengewicht belastet werden. Bei mehrgeschossigen Bauten werden die Wandlasten über eine Fußbohle in Deckenebene abgetragen. Leichtlehmsteine werden werkgerecht im Verband vermauert – in Lehm- oder Kalkmörtel – und zwar so, dass die Wandlast in der Stampf- bzw. Pressrichtung bei der Herstellung wirkt. Mit den Wandpfosten wird die Ausfachung über beidseitige Dreikantleisten verbunden (Abb. 232 und 233). Bei sehr dünnen Wänden können ab und zu Bretter eingelegt werden, die sich über eine Kerbe vertikal beweglich mit den Dreikantleisten verbinden. Sie werden jeweils auf die Steinschicht aufgenagelt. Das Holzskelett kann bis auf tragende Stützen, Fenster- und Türanschläge und Mauerenden reduziert werden. Tür- und Fensterzargen können vor dem Mauern als Lehren eingesetzt werden. Beim trockenen Einbau ist es möglich, gegen Holzschalungen, Bau- oder Dämmplatten zu mauern, während im Stampfverfahren dicke Wände, einseitig verschalt, zu langsam austrocknen würden. Gegen Außenverkleidungen darf allerdings nicht gemauert werden, sie sollen immer hinterlüftet sein. Als Mauermörtel sollte ein Mörtel ähnlicher Rohdichte wie das Mauerwerk verwendet werden. Bei der nichttragenden Anwendung ist keine besondere Druckfestigkeit nachzuweisen. Außenwände werden mit Leichtlehm-Mauermörtel aus kurzen Fasern, Strohhäcksel oder Sägespänen gemauert, Innenwände mit beliebigem Mörtel. Noch Abb. 231 Innenwandmauerwerk (Projekt 15)

142 Bauen mit Leichtlehm

541-01

Außen

a b c d e

Mauer Mauer Mauer Mauer Mauer

erk erk erk erk erk

erputzt ernd mmung Innend mmung Außend mmung Außend mmung erkleidet

Innen Abb. 232 Außenwandmauerwerk

Trockener Einbau

143

a ohlenst nder and b antholzst nder and c rettst nder and d nne antholzst nder and e aussteifende retteinlagen bei d nnen nden

Abb. 233 Innenwandmauerwerk

144 Bauen mit Leichtlehm

700 Planung und Kosten 710

Bauzeit

Das Holzskelett sollte schon im Frühjahr gerichtet und das Dach, einschließlich Regenrinnen, gedeckt werden. Solange die Wände noch nicht geschlossen sind, ist zur Vermeidung von Sturmschäden nach Möglichkeit eine Dachschalung vorzusehen, damit untergreifender Wind die Dachhaut nicht abhebt. Alle weiteren Arbeiten sind nun witterungsunabhängig und ohne Unterbrechungen durchführbar. Seitlicher Wetterschutz ist, zumindest bei Strohleichtlehm, während der Bauzeit nicht notwendig, da das Stroh Auswaschungen der Oberfläche verhindert. Schlagregenseiten sollte man aber vor erneuter Durchfeuchtung schützen. Beim feuchten Einbau des Leichtlehms muss durch möglichst frühe Bauzeit, bis spätestens Ende August, dafür gesorgt werden, dass der Rohbau bis zum Herbst weitgehend trocken und verputzbar ist. Außenwände aus Strohleichtlehm, 30 cm dick, trocknen im Sommer witterungsabhängig in etwa zwei Monaten, u. U. länger, Holzleichtlehm etwas schneller. Nicht ausreichend belüftete und einseitig abgeschlossene Wände und Decken brauchen länger. Man sollte mit den ungünstig gelegenen (Innen-) Bauteilen beginnen und zuletzt die Sonnenseiten schließen. Die Trockenzeit muss den Bauablauf nicht behindern und kann für nachfolgende Arbeiten, z. B. die haustechnischen Installationen, genutzt werden. Alle feucht eingebauten Lehmbauteile, auch Putze, müssen möglichst rasch trocknen können. Bleiben sie zu lange feucht, können organische Bestandteile verrotten und angrenzendes Holz faulen, Oberflächen können schimmeln (s. Kap. 827). Mit guter Durchlüftung sorgt man dafür, dass trocknende Aussenluft an allen inneren Bauteiloberfächen entlangstreichen kann. Wenn dies nicht ausreicht, sollte man Bautrocknungsgeräte einsetzen, die gerade in der kalten Jahreszeit – bei sehr niedriger absoluter Luftfeuchte – sehr wirksam arbeiten. Es empfiehlt sich, die Trocknung regelmäßig zu überwachen, z. B. mit einem Trocknungsprotokoll [Lehmbau Regeln 2009]. Trockene Steine und Platten werden ganzjährig verarbeitet, bei Frostgefahr mit hydraulischem Mörtel. Eine Kombination von feuchtem und trockenem Einbau kann sinnvoll sein, z. B. schnell trocknende Außenwände im feuchten Einbau im Frühjahr, 710-01 CAD Innenwände und Decken mit Steinen und Platten in den übrigen Jahreszeiten.

an eb M rz Apr Mai uni undamente

olzskelett

uli Aug

achdeckung

euchter inbau im tampf erfahren tein und lattenherstellung rockener inbau on teinen und latten bei k nstlicher rocknung ganz hrige erarbeitung Abb. 301 Bauzeit

Planung und Kosten

187

720

Kosten und Arbeitsaufwand

Die einfache Leichtlehmtechnik ist nach einer fachgerechten Anleitung für die handwerkliche Ausführung in Selbsthilfe besonders gut geeignet, wobei im Vergleich zu anderen Bauweisen der Materialkostenanteil wesentlich reduziert werden kann. Die wenigen einfachen Werkzeuge sind meist vorhanden oder auszuleihen. Die leichte Schalung kann aus üblichem Schalwerkzeug zusammengesetzt werden. Eine stabile »Spezialschalung« wie z. B. beim Lehmstampfbau ist nicht erforderlich. Durch Rationalisierung, Einsatz von Baumaschinen, Vorfertigung und Fertigprodukten muss Bauen mit Leichtlehm auch in professioneller Ausführung nicht teurer sein. Die Technik hat sich innerhalb kurzer Zeit weit entwickelt. Besonders das Angebot vorgefertigter Lehmbaustoffe wird weiter zunehmen und wegen relativ geringer Rohstoff- und Energiekosten preisgünstige und wettbewerbsfähige Produkte ermöglichen. Je größer der Umfang der Arbeiten, bei Ausnutzung der vielseitigen Verwendbarkeit des Leichtlehms, desto mehr machen sich auch Kosteneinsparungen bemerkbar. Fast alle Rohbauteile über dem Sockel können mit demselben Baustoff und in ähnlicher Technik ausgefacht werden. Daher gibt es auch keine Materialreste und keinen Verschnitt – »Abfall« ist weiterverwendbar. Da Leichtlehm immer als nichttragende Wand- und Deckenausfachung eines Holzskelettes eingesetzt ist, müssen die Kosten mit üblichen Ausfachungen im Holzbau verglichen werden. Abgesehen von den vielen Qualitäten, die eine Lehmausfachung gegenüber einer leichten Ausfachung mit Dämmstoffen in sich vereinigt (s. Kap. 810), kann der Bauholzbedarf hier wesentlich geringer sein, da Leichtlehm sich in größeren Gefachen selbst trägt. Für die im Leichtlehm eingebetteten Staken, Bewehrungen kann auch Schwachholz, für die Stützen geschältes Rundholz verwendet werden. Wände aus Leichtlehmmauerwerk kommen mit wenigen lastabtragenden Stützen aus.

721

Arbeitsaufwand

Beim feuchten Einbau ist der tatsächliche Arbeitsaufwand natürlich von einer Vielzahl von Faktoren abhängig, die bei jeder Baustelle verschieden sind. Bisher gewonnene Erfahrungswerte sind insofern nicht immer vergleichbar. Die Wahl des Zuschlags – Stroh, Holzhackschnitzel oder mineralisch – dürfte eine untergeordnete Rolle gegenüber Erfahrung, Geräteausstattung und Baustellenorganisation spielen. Für Unternehmen kommt Leichtlehm hauptsächlich mit maschinenverarbeitbaren Zuschlägen in Frage, z. B. Holzleichtlehm. Für den Bauherrn, der sein Haus selbst baut, ist die Wahl des Zuschlags eher eine Frage der persönlichen Vorlieben. Fasst man bisherige Angaben zusammen, ergeben sich für 30 cm dicke Leichtlehmaußenwände im feuchten Einbau unter optimalen Bedingungen mit Baumaschinen für Herstellen der Mischung, Schalen und Einbauen Leistungswerte von 2 bis 3 Stunden pro Quadratmeter (7–10 Std/m³), unabhängig vom Zuschlag. Dies ist für eine Bauweise, bei der der Baustoff auf der Baustelle unmittelbar aus den Rohstoffen 188 Bauen mit Leichtlehm

Baustoff, Rohdichteklasse (kg/dm³) Baulehm: Baulehm gebrochen, erdfeucht Baulehm gemahlen Baulehm gebrochen, getrocknet Tonmehl Zuschläge: Stroh Holzhackschnitzel Hanfscheben Strohhäcksel 30 mm Strohhäcksel 8 mm Bims Blähton Fertigmischungen: Leichtlehmschüttung (1,2) trocken Leichtlehmschüttung (0,5) erdfeucht Strohlehm (1,2/1,4) erdfeucht Strohleichtlehm (0,6/0,8) erdfeucht Holzleichtlehm (0,6/0,8) erdfeucht Bimsleichtlehm (0,9) erdfeucht Blähtonleichtlehm (0,9) erdfeucht Lehmmörtel und -putze: Lehm-Mauermörtel (1,8) erdfeucht Lehm-Leichtmauermörtel (1,2) erdfeucht Lehmputz mineralisch, erdfeucht/trocken Lehm-Unterputz mit Fasern, erdfeucht/trocken Lehm-Oberputz erdfeucht/trocken Lehm-Feinputz Farbiger Lehmputz Haarkalk-Grundputz Kalk-Grundputz Kalkfeinputz, 3 mm Auftrag Kalk-Fertigmörtel Gips-, Kalkgips-Fertigmörtel Kalkglätte, 1 mm Auftrag

Abb. 302 Lehmbauprodukte:

Lieferform

Baulehm, Zuschlagstoffe, Mischungen, Mörtel und Putze

Big Bag Big Bag Big Bag Sack Ballen Big Bag Sack Big Bag Big Bag lose Big Bag Big Bag Big Bag Big Bag Big Bag Big Bag Big Bag Big Bag Big Bag Big Bag Big Bag/Sack Big Bag/Sack Big Bag/Sack Sack Big Bag/Sack/Eimer Sack Sack Sack Sack Sack Sack

Abb. 303 Lehmbauprodukte: Lehmsteine und -platten Steinart

Steine: Lehmstein stranggepresst (Grünling) Lehmstein stranggepresst (Grünling) Lehmstein stranggepresst (Grünling) Lehmstein stranggepresst (Grünling) Lehmstein Leichtlehmstein Leichtlehmstein Leichtlehmstein Leichtlehmstein Leichtlehmstein Leichtlehmstein Platten: Leichtlehmplatte Leichtlehmplatte Faserlehmplatte Faserlehmplatte Faserlehmplatte Lehmplatte stranggepresst Lehmplatte stranggepresst Lehmplatte stranggepresst

Anwendungsklasse AK kg/dm³ II II II II I I I I I

1,9 1,9 1,6 1,3 1,8 1,2 0,7 0,7 0,7 0,5 0,5 0,7 0,7 1,4 1,4 1,4 1,9 1,5 1,4

Maße (mm)

DF NF 2DF 3DF NF NF NF 2DF 3DF 8DF 12DF

Bedarf

Stück/m³ Mauerwerk

240 240 240 240 240 240 240 240 240 490 490

115 115 115 175 115 115 115 115 175 240 240

52 71 115 115 71 71 71 115 115 115 175

1500 1500 1000 1000 1200 1250 1250 1250

625 625 625 625 250 245 245 245

25 20 16 25 12,5 20 30 60

550 412 275 185 412 412 412 275 185 69 46 Stück/m² 1,1 1,1 1,6 1,6 3,3 3,3 3,3 3,3

Planung und Kosten

189

hergestellt wird, schnell. Holz- und mineralischer Leichtlehm sind etwas zeitsparender zu verarbeiten als Strohleichtlehm – die Kosten für die Zuschläge (vor allem mineralische) und evtl. höherer Aufwand für Schalung/verlorene Schalung sind aber mit zu berücksichtigen. Diese Werte entsprechen ziemlich genau frühen Kalkulationswerten der Industriegewerkschaft Bau von 1949 (Abb. 304). Nach diesen Angaben erforderte der Leichtlehmbau damals im Vergleich zu den anderen Lehmbauweisen – Lehmstampfbau, Lehmquaderbau, Lehmsteinbau – unter gleichen Bedingungen den geringsten Arbeitsaufwand. In neueren Verfahren mit Zwangs- und Tonnenmischer läßt sich Strohleichtlehmmasse in 1,5 Std/m³ verdichtete Wand, d. h. in weniger der Hälfte der Zeit aufbereiten (s. Kap. 333). Heute kann man aufbereiteten Lieferleichtlehm, Mörtel, Steine und Platten beziehen, die nicht nur leichter, schneller, sauberer zu verarbeiten sind, sondern auch die Baustelleneinrichtung, Planung und Organisation vereinfachen. Für Mauerwerk sind z. Zt. nur relativ kleinformatige Steine lieferbar, die etwas mehr Maurerarbeit bedeuten, dafür angenehmer zu verarbeiten sind. Für die eigene Zeit- und Kostenplanung sollte man die notwendige Einarbeitung berücksichtigen, wenn die Beteiligten unerfahren sind. Bei der Altbausanierung ist zu beachten, dass die Arbeiten am kleinteiligen Fachwerk einen Mehraufwand bedeuten.

722

Tipps zum rationellen Arbeiten

Allgemein sind folgende Punkte Voraussetzung für einen zügigen Arbeitsrhythmus: − Die Wahl einer einfachen, auf die Ausführungstechnik abgestimmten Konstruktion. − Beginn der Lehmarbeiten erst, nachdem alle Vorarbeiten – Gleitlehren, Stakung – abgeschlossen sind. − Bei großem Arbeitsumfang Einsatz einer leicht und schnell umsetzbaren Schalung. − Vorräte von gemischtem Leichtlehm anlegen und ziehen lassen. Das ist ungewohnt, aber Leichtlehm bindet nicht chemisch ab. Die Stampfarbeit ist damit leichter und zeitlich unabhängig von der Mischarbeit. − Lange und fest zu stampfen ist (auch) bei Strohleichtlehm nicht erforderlich (s. Kap. 416).

723

Professionelle Ausführung

Die Vielzahl von Firmengründungen der letzten Jahre zeigt, dass eine zunehmende Nachfrage nach Lehmarbeiten auch mit professioneller Arbeit beantwortet werden kann. Wenn Firmen Fertigprodukte und Lieferleichtlehm – auch anderer Hersteller – verwenden, ist die Maschinen- und Geräteausstattung vergleichbar der eines normalen Bauunternehmens. Insofern ist eine Spezialisierung auf Lehmarbeiten nicht unbedingt erforderlich. Spezielle Maschinen – z. B. Zwangsmischer oder Rührwerke zur Aufbereitung von Lehm jeder Bindekraft und Konsistenz – werden nur gebraucht, wenn der Lehmbaustoff für den feuchten Einbau selbst hergestellt wird. 190 Bauen mit Leichtlehm

Projekte Projektveröffentlichungen siehe Seite 302

Fachwerkhausumbau und Anbau (D)

Groß Gerau 1980/81 Architekt: Franz Volhard, Darmstadt Wiederentdeckung des Leichtlehms Technik: Strohleichtlehm in Schalung Ausführung der Leichtlehmarbeiten durch die Familie des Bauherrn, Bauhelfer und Studenten. Dauer der Lehmarbeiten 7 Wochen, verarbeitete Masse 58 m³ Leichtlehm Altbau: Erneuerung der Fachwerkaußenwände 30 cm, Innenwände 12 bis 20 cm stark. Gut erhaltene Gefache erhielten innen eine 15 cm starke wärmedämmende Innenschale. Die instandgesetzten Strohlehmdecken sind von unten mit Holz verkleidet. Neubau: Holzständerwände mit 12, 25 und 30 cm Strohleichtlehm. Die Decken sind als Leichtlehmstampfdecke auf Gleitschalung 12 cm stark ausgeführt und von unten mit Kalk verputzt. Das Haus ist außen mit Deckleistenschalung verkleidet und lasierend mit Leinölfirnis und Erdfarben gestrichen, innen mit Trasskalk verputzt. Siehe auch Abbildungen 69, 81, 124, 137, 163, 174, 175, 198, 199

Abb. 337 Querschnitt

Anbau

Abb. 338 Esszimmer im Rohbau

234 Bauen mit Leichtlehm

Abb. 339 Esszimmer

Altbau

Abb. 340 Außenschalung

Abb. 341 Südfassade verkleidet (Wetterseite)

901-02 CAD Abb. 343 Wand- und

Deckenkonstruktionen

Außen and

Innen and

Abb. 342 Aufschlagen des Anbaus

Leichtlehmstampfdecke

Projekte

235

Wohnhausneubau mit Werkstatt (D)

Darmstadt 1983/84 Architekten: Schauer + Volhard, Darmstadt Technik: Strohleichtlehm in Schalung Ausführung der Leichtlehmarbeiten durch eine Darmstädter Firma Wohnhaus in Pfosten/Rähm-Holzkonstruktion, Balkenlagen genutet für sichtbaren Bretteinschub. Außen-, Innenwände und Decken sind in Strohleichtlehm ausgeführt. Der Lehm wurde in einer Putzmaschine geschlämmt und im Haus mit dem Stroh im Spritzverfahren vermischt. Die Wände sind innen mit Kalkmörtel verputzt, außen mit Lehm verstrichen und einer waagrechten Stülpschalung verkleidet und deckend hellgrau gestrichen. Nebengebäude (Töpferwerkstatt): Wandoberflächen innen ungestrichener LehmSand-Häckselputz. Ausbau: Dielenböden und Steinzeugfliesen. Fenster außen in der Verkleidungsebene liegend und nach außen aufschlagend. Siehe auch Abbildungen 21, 75, 111, 118, 119, 178, 262, 263, 324

Abb. 344 Grundrisse Erd- und Obergeschoss

236 Bauen mit Leichtlehm

Abb. 345 Nordseite

Abb. 346 Holzkonstruktion der Außenwände (Rähmbau)

Projekte

237

902-03 CAD

Abb. 347 Richtfest Abb. 348 Detailschnitte, Außenwand/Decke

902-03 902-03 CAD CAD

1 Außenwand 26 cm Strohleichtlehm 700 kg/m3 geschalt, innen Kalkputz mit Kalkanstrich, außen Stülpschalung s = 33 cm, U = 0,6 W/m2K, Q = 310 kJ/m2K 2 Innenwand 12 cm Strohleichtlehm 900 geschalt, beidseitig Kalkputz mit Kalkanstrich 3 Decke über Erdgeschoss 10 cm Strohleichtlehmfüllung 1200 auf sichtbarem Deckeneinschub, Dielenboden mit Sandschüttung, im Bad Fliesen auf Estrich

1 Außen and 6 cm trohleichtlehm 00 kg m geschalt innen alkputz 44 mit alkanstrich außen t lpschalung s cm 06 m 10 k m 11 Innen and 1 cm trohleichtlehm 00 geschalt beidseitig alkputz mit alkanstrich ecke ber rdgeschoss 10 cm trohleichtlehmf llung 1 00 auf sichtbarem eckeneinschub ielenboden mit andsch ttung im ad liesen auf strich 4 ecke zum unausgebauten achraum 10 cm trohleichtlehmf llung 00 auf sichtbarem eckeneinschub ielenboden mit mmsch ttung

4 Decke zum unausgebauten Dachraum 10 cm Strohleichtlehmfüllung 700 auf 1 Außen and sichtbarem Deckeneinschub, Dielenboden1mitAußen and 6 cm kgkgmmgeschalt 6 cmtrohleichtlehm trohleichtlehm0000 geschaltinnen innenalkputz alkputz Dämmschüttung mit mitalkanstrich alkanstrichaußen außent tlpschalung lpschalung s s cmcm 0 6 1010 k k mm 0 6 mm Innen and Innen and Abb. 349 Holzrohbau innen, 1 1cmcmtrohleichtlehm 0000 geschalt beidseitig mit trohleichtlehm geschalt beidseitigalkputz alkputz mit Abb. 351 Verkleidung, Abb. 350 Wände und Decken vorbereitete Innenwandstakung alkanstrich alkanstrich verstrichene Wand Leichtlehm und Deckeneinschub ecke eckeber berrdgeschoss rdgeschoss 1010 cmcmtrohleichtlehmf 1 10000 aufauf sichtbarem trohleichtlehmfllung llung sichtbarem eckeneinschub mit eckeneinschub ielenboden ielenboden mitandsch andschttung ttungimimadad liesen aufaufstrich liesen strich 4 4 ecke zum unausgebauten ecke zum unausgebauten achraum achraum 1010 cmcmtrohleichtlehmf aufauf sichtbarem trohleichtlehmfllung llung0000 sichtbarem eckeneinschub mit eckeneinschub ielenboden ielenboden mit mmsch mmschttung ttung

238 Bauen mit Leichtlehm