Industrielle Herstellung großer Lehmbausteine für tragendes Mauerwerk

Der Bausektor ist derzeit für rund ein Drittel des Energieverbrauchs und mehr als 50 Prozent des Abfallaufkommens verantwortlich. Bei der Transformation in Richtung eines niedrigeren Energie- und Ressourcenverbrauchs können natürliche Rohstoffe wie Lehm daher große Chancen bieten.

Zum Start eines Lehmbau-Forschungsprojekts hat die Parlamentarische Staatssekretärin des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV), Dr. Bettina Hoffmann, am 2. Mai das Unternehmen Kimm im hessischen Wabern besucht. Sie ist Kuratorin bei der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU), die das Projekt fachlich und finanziell mit rund 324.000 Euro fördert.

Multitalent Lehm für nachhaltigen Bau

„Wie wir in Zukunft bauen und wohnen spielt mit Blick auf einen nachhaltigen Wandel eine entscheidende Rolle“, sagte Hoffmann bei der Übergabe des DBU-Förderbescheids. „Klimawandel und Ressourcenknappheit machen es erforderlich, effizienter und nachhaltiger zu werden.“ Einen wichtigen Beitrag können nach ihren Worten natürliche und nachwachsende Rohstoffe mit geringem Primärenergieeinsatz leisten.

„Lehm ist ein Multitalent“, lobte die BMUV-Staatssekretärin. „Als Baumaterial reguliert er Klima und Feuchtigkeit in Innenräumen, schont Ressourcen und ist unbegrenzt wiederverwendbar. Die Materialien sind regional verfügbar und der ökologische Fußabdruck liegt im grünen Bereich“. Wegen dieser Qualitäten erfahre Lehm seit Jahren einen Aufschwung.

Neue DIN-Norm 18940 macht Anwendung zulässig

Zudem sei ab Juni 2023 mit Erscheinen der DIN-Norm 18940, deren Entwurf im Ende September 2022 veröffentlicht worden war, die Anwendung von tragendem Lehmsteinmauerwerk bis einschließlich Gebäudeklasse 4 zulässig. Dazu zählen Gebäude, die maximal 13 Meter hoch sind. Eine Hürde gibt es dennoch: „Für den Neubau stehen aktuell keine tragenden Lehmsteine zur Verfügung“, sagt Kimm-Geschäftsführer Stefan Kimm-Friedenberg. Bisher kommen Lehmsteine nach seinen Worten nur kleinformatig vorwiegend im Denkmalschutz zum Einsatz.

„Die bisherigen manufakturartigen Herstellungsweisen sind zu zeit- und kostenintensiv, um wirtschaftlich im Vergleich zu industriell hergestellten Kalksandsteinen konkurrenzfähig zu sein“, argumentiert Kimm-Friedenberg. Deshalb versucht sein Betrieb im Rahmen eines Forschungsvorhabens eine mögliche industrielle Herstellung von großformatigen Lehmsteinen für tragendes Mauerwerk bei gleichbleibender Produktqualität nachzuweisen. „Mit den formgepressten Lehmsteinen wollen wir eine wirtschaftliche und ökologische Alternative zu den etablierten Mauerwerksteinen aus Ziegel, Kalksandstein und Beton anbieten“, so Kimm-Friedenberg.

Etabliertes Formpressverfahren unterstützt Lehmstein-Produktion

Das Unternehmen produziert und liefert Gesteinskörnungen, Betonwaren sowie Kalksandsteine und verwendet Sande und Kiese aus eigener Gewinnung. Am Standort Hessen werden die Gesteinsvorkommen durch eine bis zu zehn Meter dicke Schicht aus lehmhaltigen Bodenschichten überlagert. „Bei der Kiesgewinnung fällt Lehm an, der bisher nicht verwendet wird“, so Kimm-Friedenberg. „Wir wollen ihn künftig als sinnvolle ökologische Ergänzung hochwertig nutzen.“

Das Unternehmen setzt bei der Herstellung der Lehmsteine auf ein bereits etabliertes Formpressverfahren der Kalksandsteinindustrie. Mehr als 80 Kalksandsteinwerke in Deutschland verfügen über die entsprechende Infrastruktur. „Deshalb wollen wir von der Gewinnung und Aufbereitung des Ausgangsmaterials über die Produktion und Lagerung bis zur Anwendung im Bauteil ein übertragbares Herstellungs-Verfahren mit Qualitätssicherung entwickeln“, so Kimm-Friedenberg.

Vergleichende Bewertung im Clay Expert Center

Dazu sollen die Lehmsteine bereits in der Produktion mittels optischer Sensoren geprüft und bewertet werden. Forschungspartner für dieses ambitionierte Vorhaben ist das Clay Expert Center (Clayx) der Materialforschungs- und -prüfanstalt (MFPA) Weimar, eines der führenden Institute im Bereich der Forschung und Entwicklung von Lehmbauprodukten und -bauweisen.

Die Beteiligten sehen in dem DBU-geförderten Vorhaben ein großes Potenzial, da allein 70 Prozent der Wohnungen in Deutschland in Mauerwerksbauweise errichtet werden. „Im Vergleich zu herkömmlichen Produktionsverfahren von Mauerwerksteinarten werden für die Herstellung von Lehmsteinen nur sehr geringe Energiemengen benötigt“, sagte DBU-Generalsekretär Alexander Bonde beim Unternehmensbesuch.

Ökobilanz für das neue Produktionsverfahren

Ziel des Vorhabens ist auch die Erarbeitung einer Ökobilanz für dieses neue Produktionsverfahren als Grundlage für eine Typ-III-Umweltproduktdeklaration für formgepresste Lehmsteine. Diese soll Planerinnen, Planern und Ausführenden eine gesicherte Datengrundlage liefern für die Errichtung von nachhaltigen Bauten aus Lehm. Die dafür erhobenen Daten ermöglichen eine vergleichende Bewertung mit anderen Wandbaustoffen wie Ziegel und Kalksandstein.

Zum Wissenstransfer wird das Clay Expert Center Weiterbildungsformate für Fachkräfte aus der Architektur und dem Ingenieurwesen entwickeln und anbieten.

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