Natürlich Bauen – Die Wiederentdeckung von Naturbauelementen und -stoffen

Wer heutzutage ein Haus baut oder eine Immobilie erwerben möchte, setzt neben dem individuellen Design und den eigenen Vorlieben oft auf eine natürliche Bauweise oder natürliche Stoffe. War es früher ausschlaggebend in welchem Kulturkreis und in welcher Region das Haus gebaut werden sollte, ist es heute möglich, aus vielseitigen Stoffen rund um die Welt das ideale Heim zu erschaffen. Der Wunsch nach den eigenen vier Wänden besteht weiterhin in Deutschland. 28 Prozent der 40 Millionen Privathaushalte lebt in den eigenen vier Wänden. Grund genug, sich genauer anzusehen, wie man diesen Raum bauen und füllen kann.

Bauen mit der Sonne

Da die Sonne je nach Jahreszeit anders steht, sollten Wohnräume im Süden liegen. So können sie Wärme aufnehmen. Im Norden siedeln Sie am besten Nebenräume, Eingang und Treppen an. Große Glasflächen im Süden helfen bei der Wärmeaufnahme. Bei entsprechender Isolierung bleibt das Gebäude im Sommer trotzdem kühl.
Extreme Niedrigenergiehäuser nutzen diesen Effekt bereits mit großen Isolierglasfenstern. Sie gewinnen mehr Energie gewinnen als sie verlieren. Der Bundesverband Solarwirtschaft erläutert die heutige Funktionsweise durch das Heizen mit Sonne:

Erste Zeitzeugen für die passive Solarnutzung gibt es in Harrapa (zwischen Indien und Pakistan), wo vor über 4000 Jahren die Kräfte der Sonne in der Architektur eingesetzt wurden. In Griechenland lassen sich Bauwerke aus dem 5. Jahrhundert finden, beispielsweise in den Städten Prinie oder Olynthus. Da Brennholz knapp wurde, haben die Griechen verglaste Südflächen und Vorbauten entwickelt.

 

Holz – Der Grundwerkstoff

Bauweisen

Fachwerkhäuser in Deutschland
In nahezu allen Ländern Nordeuropas findet im 6. und 7. Jahrhundert eine Entwicklung von Pfahl- und Pfostenhäusern zu Fachwerkhäusern statt. Da die Pfosten in den Boden eingegraben wurden, konnten sie faulen und die Struktur des Hauses gefährden. Das Fachwerk entstand, um mehrfach gesicherte Konstruktionen einzusetzen. Mit schrägen Streben, Riegeln und tragenden Balken trugen sie zu mehr Festigkeit bei. Erst ab dem 15. Jahrhundert setzten die Architekten durchgehende Schwellen ein, um das Fundament gegen Feuchtigkeit zu schützen.

Hauptteile des Fachwerks

Hauptteile des Fachwerks – Weitere Informationen unter: regionalgeschichte.net

In vielen Städten sind die Fachwerkhäuser auch heute noch sehr beliebt und erhalten, beispielsweise in den zahlreichen Freilichtmuseen.

Blockhäuser in Kanada und Amerika
In den Alpenländern galt der Blockbau bereits vor über 2000 Jahren als ideal. Waldreiche Gegenden nutzten die Technik, um Bearbeitungszeit zu sparen. Die Hölzer wurden und werden immer noch nass verbaut. Die Trocknung entsteht erst innerhalb von zwei bis drei Jahren nach dem Verbau. Einwanderer aus Skandinavien und Russland brachten die Bauweise nach Kanada. Die vielen verschiedenen Eckverbindungen werden auch heute noch genutzt.

Blockhütte in Kanada

In Kanada und Schweden sind Blockhütten immer noch sehr beliebt.

Traditionell verwenden die Kanadier das runde Profil, bei dem die Baumstämme in ihrer natürlichen Wuchsform bleiben. Beim skandinavische Profil wird der Stamm von zwei Seiten angeschnitten. Gleichbleibend ist die Sattelkerbe, die als klassische Eckverbindung auch heute noch eingesetzt wird. Die Vorteile preist Kanada werbewirksam an:

  • Schnelle und unkomplizierte Errichtung
  • Haltbar
  • Nachhaltige Ressource
  • Natürlicher Dämmstoff

Pfahlbauten in Südostasien

Pfahlbauten in Südostasien

Pfahlbauten kommen in vielen Strukturen

In Europa wurden mit der Entstehung von Fachwerkhäusern und massiver Bauweise die Pfahlbauten abgeschafft. In Südostasien sind sie immer noch vorhanden. Vor allem die indigene Bevölkerung lebt in den höher gelegenen Gebäuden, die ein wichtiges Zentrum der Familie darstellen. Die Bauweise schützt vor Hochwasser, wilden Tieren und dient als Rückzugsort für Fischer und Jäger. Bereits in der Jungsteinzeit vor über 6000 Jahren wurde die Pfahlbauweise eingesetzt. Die Architektur ist meist in drei Bereiche unterteilt: Unterbau, Wandzone und Dach, denn es müssen in den südostasiatischen Ländern starke Regenfälle abgehalten werden und Erdbebensicherheit gegeben sein. Im Unterbau lagern die Bewohner Abfall oder halten dort Tiere. Vorherrschend sind Zapfenverbindungen mit horizontalen Pfählen für die Stabilität, die teilweise mit Steinen verbaut sind, um der Verrottung entgegen zu wirken. Ein Beispiel für traditionelles Handwerk sind die Batak auf Sumatra, beschrieben in diesem Blog.

Eigenschaften und Wirkung

Holz besitzt eine hohe Festigkeit, ein geringes Gewicht und eine natürliche Diffusionsfähigkeit, die das Raumklima nachhaltig verbessern kann. Holz atmet und so sorgen Holzbauten für einen regelmäßigen Luftfeuchtigkeitsaustausch. Das Material ist außerdem in der Lage, ohne chemische Zusätze Schimmel, Schädlingen und Co. zu widerstehen und gilt als äußerst widerstandsfähig.

Technische Daten Baustoffe

Quelle: ostfalia.de

Erst ab 60 bis 80 Grad Celsius beginnt die thermische Zersetzung von Holz, andere Temperaturen hält das Material verbaut sehr gut aus. Die Wärmeleitfähigkeit ist niedrig, so dass im Brandfall eine Verkohlungsschicht weiter vor Temperaturdehnungen schützt.

Nachhaltiges Bauen und Verarbeiten

Die meisten Nadelbäume bestehen aus Weichholz. Sie wachsen schneller als Laubbäume und sind entsprechend günstiger. In Deutschland liefern mehr als elf Millionen Hektar Wald über 3,4 Kubikmeter Holzvorrat, der bei nachhaltiger Bewirtschaftung für genügend Nachschub sorgt.

Baumarten in den deutschen Wäldern

Quelle: sdw.de

Chemische Mittel werden bei der Verarbeitung nicht benötigt, wenn einige Eckpunkte beachtet werden. Holz sollte vor Nässe und vor Austrocknung geschützt werden, um Verformungen durch ein Quellen zu verhindern. Wichtig beim Verbau von Holz ist der Nachweis der Nachhaltigkeit, beispielsweise über die Zertifikate des Forest Stewartship Council (FSC).

Moderne Architektur mit Holz

Nicht nur Blockhäuser oder Fachwerkhäuser sind heutzutage wieder modern. Viele Architekten setzen das Material ein, um einerseits eine moderne Optik zu erhalten und andererseits die vielseitigen Eigenschaften der Holzbauweise zu nutzen. Verwendet wird das Material als Holzfassade, im Sattel- oder Flachdach, mit der Holzständerbauweise oder mit Holzkernen umhüllt mit Beton, was in diesem Artikel vorgestellt wird.

Lehm – Urgrund und Vielseitigkeit

Bauweisen

Stampflehm aus Zeiten der Römer
Lehm wird als Baustoff bereits seit vielen Jahrtausenden für den Hausbau verwendet. Der erdfeuchte Lehm wird auch heute noch in Schalungen gefüllt und mit Geräten oder von Hand verstampft. Die Römer nutzten diese Bauweise als Vorläufer des späteren Betons, der aus Kalk und Vulkanasche hergestellt wurde. Da die römischen Architekten meist auf Heizungen und Warmwasseranlagen setzten, war Lehm ein guter Baustoff, um die Wärme im Raum zu verteilen und trotzdem ein trockenes Klima zu erhalten.
Lehm erhält bei Austrocknung eine Rohdichte zwischen 1700 und 2200 kg/ m³. Der schwerste Lehmbaustoff kann somit tragende Bauteile ausmachen.

Fachwerkbau mit Lehm in Afghanistan
In Afghanistan nutzen die Architekten Fachwerk- und Rahmenkonstruktionen aus Holz, die sie mit Lehmziegeln füllen. Verputzt wird ebenfalls mit Lehm, jedoch kommt Stroh hinzu, um das Gebäude zu isolieren. Das Klima in Afghanistan ist für Lehmbauten gut geeignet und die Haltbarkeit der Bauten durch die Verbindung von Lehm und Holz sehr hoch. Allerdings ist die Erdbebensicherheit ein großes Problem im Land, denn viele der Lehmhäuser können den Erschütterungen nicht Stand halten. Auch Schlammlawinen und Überschwemmungen bedrohen viele Teile des Landes.

Spezialisten erläutern jedoch, dass es bei Lehm und der Erdbebensicherheit auf die Verarbeitung ankommt, denn der Stoff eignet sich im Grunde für Erdbebenregionen, wie der Dachverband Lehm klarstellt.

Lehmziegelbau in Mali

Große Moschee in Djenné

Die Große Moschee ist wichtiger Dreh- und Angelpunkt in Djenné.

Der Lehmziegelbau beinhaltet die Lufttrocknung zuvor geformter Lehmziegel. Diese wernden mit weiteren Zusätzen wie Stroh, Sand oder Kot hergestellt. Viele Kulturen brennen ihre Lehmziegel. So entstehen Backstein, Klinker oder Tonziegel.

Die berühmten Lehmbauten in Mali sind ein gutes Beispiel. Sie gehören zum Weltkulturerbe. Die Große Moschee in Djenné gilt als der größte Ziegelbau der Welt. Um die Bauten zu erhalten, wird jedes Jahr frischer Lehm auf die Wände aufgetragen, da durch Witterungen Schäden entstehen.

Die Moschee wurde vermutlich zwischen 1180 und 1330 nach Christus erbaut. Sie besteht aus Lehmziegeln, die an der Sonne getrocknet wurden und dem besonderen Lehmputz, der für die Stabilität sorgt. Die eingefügten Palmstämme sind ein nützliches Gerüst und helfen gegen Risse in den Wänden. Rohre aus Keramik lassen das Regenwasser ablaufen, ohne dass die Wände berührt werden.

Eigenschaften und Haltbarkeit

Lehm ist eine nachhaltige Ressource, denn er kommt nahezu überall vor. Er muss meist nur mit wenigen Zusätzen versehen werden, um als Baustoff zu dienen. Wasserdampf nimmt Lehm auf und gibt ihn wieder ab. So entsteht ein gesundes Raumklima. Dämmung von Schall und Wärme erfolgt ebenfalls ohne komplizierte Bauweise. Allerdings sind zusätzliche Elemente wie Dämmplatten aus Holzfasern notwendig. Lehm hat eine hohe Bindekraft und ist sehr formbar. Das macht ein vielseitiges Verwenden möglich. Lehm kann viel Feuchtigkeit aufnehmen und  Schimmelsporen bleiben schlecht haften. Bei zusätzlichen Stoffen wie Hanf oder Stroh müssen Sie vorsichtig sein, denn dort kann sich Schimmel trotz Lehmgrund ausbilden.

Gefahren und Baugrundproblematik

Das größte Problem des Lehms ist die Auswaschung durch Schlagregen. Deshalb sollten Fassadenflächen und Außenwände gut davor abgeschirmt werden, auch wenn der Lehm generell viel Feuchtigkeit aufnehmen kann. Der Untergrund von Bauten sollte nicht mit schwach saugenden Stoffen verarbeitet sein, wie Beton-Hohlblock, Bimsbeton, Vollklinker oder Kalksandsteine. Lehmuntergründe können jedoch weitere Feuchtigkeit absorbieren.

Ein Nachteil ist die lange Trockenzeit des Lehms, der meist bis zu zwei Wochen benötigt, um vollständig auszuhärten. Darüber hinaus mag Lehm keine hohen Minusgrade, da durch den Frost kleine Risse in der Substanz entstehen können. Ein Kritikpunkt ist ebenfalls die bislang mangelnde Regelung des Baustoffs.

Neue Verwendung in modernen Bauten

Lehmputze erfreuen sich großer Beliebtheit im modernen Hausbau. Mit Schwämmen, Filzen, Rollen und anderen Effekten wird das Interieur individuell gestaltet. Heute wird meist die Leichtlehmbauweise genutzt. Zwischen Holzskeletten oder Großelementen aus Holz wird wärmedämmender Leichtlehm eingebracht. Dieser wird aus Holzleichtlehm, Mineralleichtlehm oder anderen Zusätzen zusammengesetzt. Außerdem gibt es Außenwände mit schweren wärmespeichernden Lehmschalen, die aufgrund der Oberfläche weniger Kondenswasser entstehen lassen. Zusammen mit Kalkputz und Mineralfarben kann die Wand viel Sonnenenergie aufnehmen.

Steinbauten – In Kombination vielfältig

Bauweisen

Antike Hochkulturen: Ägypten, Inka, Groß-Simbabwe

Pyramiden

Der Steinabbau kostete viele Arbeiter das Leben.

Der Steinbau war im alten Ägypten sakralen Bauten vorbehalten, um Gräber und Tempel für die Ewigkeit zu errichten. Kalkstein- und Sandsteinbrüche wurden genutzt, um die großen Bauwerke herzustellen. Beeindruckt bleiben viele Forscher von der Konstruktion der Rampen und Seilzüge, mit denen die schweren Steine überhaupt nur geborgen und transportiert werden konnten.

Neben den Pyramiden ist die Inka-Stadt Machu Picchu in Peru eines der bedeutendsten Bauwerke der Welt. Der Steinbau besteht aus verschiedenen Gesteinsarten wie Basalt, Granit und Kalkstein, aber auch Porphyr. Über zum Teil unbekannte Wege gelangten die Steine zu der Baustelle. Dort verbauten die Ink sie ohne Mörtel passgenau.

Groß-Simbabwe ist eine Ruinenstadt in Simbabwe. Sie ist ein Zeitzeugnis des Munhumutapa-Reiches. Die Arbeiter bauten die Mauern aus Granitblöcken ohne Mörtel bis zu elf Meter hoch. Die gesamte Stätte ist auf über 700 Hektar Fläche errichtet worden. Für eine Mauer benötigten sie geschätzt eine Millionen Steine, wie Spektrum berichtet.

Mischmauerwerke aus Natur- und Backstein
Ein Mischmauerwerk nutzt mehrere Steinarten und Steine, die ihre besonderen Eigenschaften miteinander kombinieren. Meist gibt es Natursteinverblendungen mit einer Hintermauerung oder Innenschale von künstlichen Steinen. Im Mittelalter wurden Feldsteine und Ziegel verwendet, da es noch keine gebrannten Ziegel mit großer Haltbarkeit gab. Backstein wird vielfältig eingesetzt und zuvor aus tonhaltigem Lehm gebrannt. Heutzutage wird meist von Mischmauerwerken abgeraten, da die verschiedenen Materialien zu anfällig für äußere Einflüsse sind.

Mauerziegel als Revolution
Mauerziegel sind seit vielen Jahrtausenden bekannt. Die Römer nutzen schon Betonziegel, abermit dem Untergang des Reiches ging das Wissen teilweise verloren ging. Im Mittelalter setzten die Menschen vermehrt auf Ziegel, denn zahlreichen Brände zerstörten ganze Städte, die ihre Dächer nur mit Stroh, Schilf oder Holzschindeln belegt hatten. Beweise der vielfältig genutzten Bauweise sind die Hagia Sofia in Istanbul, die nur aus Ziegeln errichtet wurde oder die chinesische Mauer, die mit Millionen kleiner Backsteine erschaffen wurde.

Die industrielle Revolution und ihre Massenproduktion schufen im 19. und 20. Jahrhundert einen regelrechten Bauboom von Eigenheimen.

Herstellung eines Ziegels

Quelle: ziegel.de

Vor- und Nachteile des Steinbaus

Ziegel sind robust, regulieren die Feuchtigkeit und können Wärme mit entsprechenden Füllungen dämmen. Allerdings sind sie sehr schwer und benötigen viel Kraft und Präzision. Heutzutage werden sie häufig mit porenbildenden Stoffen wie Zellulose, Sägemehl oder mineralischen Dämmstoffen versehen, um ohne weitere Dämmmaßnahmen beispielsweise ein Passivhaus zu bauen.
Porenbeton wird aus Quarzsand, Zement, Aluminium und Kalk hergestellt und ist leicht zu verarbeiten. Er weist Wärmedämmung auf, jedoch keine Schallisolierung. Außerdem nimmt er Feuchtigkeit sehr stark auf, ohne sie wieder abzugeben.

Die Ökobilanz der Steinhäuser

Massivhäuser können eine ebenso ökologische Bauweise besitzen wie Holzhäuser. Die Kritik liegt oft an der Herstellung von Mauersteinen, Mörtel und Zement. Die Auflagen sind in Deutschland streng und oft liegen die Abbaugebiete für die Stoffe in der Nähe der Produktionsstätten. Nach Abbau können Biotope errichtet werden, wie beispielsweise Baggerseen nach Kiesabbau oder Neubesiedlung in aufgelassenen Steinbrüchen. Der Landesbund für Vogelschutz berichtet über die Situation in Deutschland.

Trotzdem hat Holz bei Nachhaltigkeit und Umweltschonung die Nase vorn, vor allem da der Rückbau von Massivhäusern in Teilen noch keine Recyclingkreise besitzt. Dafür sind die Häuser lange haltbar und setzen wenige Luftschadstoffe frei.

Neue Methoden: Vulkanstein, Steinwolle, Kalksandstein

Heute forschen Entwickler am Baumaterial der Zukunft, einer Mischung aus Tuffstein und Geopolymeren, der neben einer großen Hitzebeständigkeit eben so viel Widerstandskraft besitzt wie Granit. Er wird als Ersatz für Schaumpolystyrol angedacht, da er Wasser aufnimmt und wieder abgibt und als Bindemittel für Zement und Beton herhalten könnte.

Steinbruch mit Bagger

Steinbrüche können nach Ende des Abbaus zu Biotopen umgewandelt werden.

Steinwolle gilt als neuer Dämmstoff, der eine hohe Feuerfestigkeit besitzt (bis 1000 Grad) und aus Sand, Dolomit, Zement, Eisenoxid und Scherben hergestellt wird. Oft wird die Wolle im Boden oder in Trennwänden eingesetzt, da sie Schall sehr gut isoliert.

Kalksandstein wird aus Kalk und Quarzsand mit Wasser hergestellt und im Dampfdruckkessel gehärtet. Der Stein zeigt hohe Energieeffizienz, Brandschutz und Steindruckfestigkeit und sorgt ebenfalls für ein ausgeglichenes Raumklima. Der Abbau ist ökologisch günstig zu gestalten, denn Kalk und Sand sind in vielen Regionen ausreichend vorhanden. Für die Wärmedämmung werden allerdings Zusätze benötigt. Ausführliche Informationen zur Ökobilanz liefert der Bundesverband Kalksandstein.

Fazit

Es gibt viele Möglichkeiten, das eigene Haus zu bauen, zu renovieren und dabei die vielfältigen Baustoffe, Architekturen und Planungen heranzuziehen. Energetisches Bauen boomt, auch wenn über die Vor- und Nachteile einiger Baumaterialien und Bauweisen immer wieder diskutiert wird. Wer sich zuhause wohl fühlen will, sollte deshalb bei einer Linie bleiben und diese klar verfolgen. Wer auf Holz setzt, liegt voll im Trend, doch auch Massivhäuser können nachhaltig gebaut werden.
Wichtig bleibt es, sich auf das Wesentliche zu konzentrieren, damit das Eigenheim alle Mitbewohner zufrieden stellen kann

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Ihr Profi für Arbeitsplatten

Casando 2019-04-26

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