Haustech 4/2019

Bewährte Materialien, modern genutzt

Ein Lehmputz sieht nicht nur gut aus, sondern hat auch einen positiven Einfluss auf das Raumklima. (Foto: zVg)
Erik Brühlmann /

Beton ist ein hervorragendes Baumaterial – seine Ökobilanz ist allerdings durchzogen. Daher greifen Architekten und Bauherren wieder häufiger auf Materialien zurück, die eine lange Geschichte haben, jedoch vom Beton verdrängt wurden. Bislang konnte aber erst Holz wieder spürbar Marktanteile zurückerobern.

In der Schweiz wird vorwiegend mit Stein und Beton gebaut. Letzterer besteht aus einer Mischung aus Wasser, Zement und verschiedenen Gesteinskörnungen, ist schnell und einfach zu verarbeiten, problemlos in den benötigten Mengen erhältlich und äusserst robust. Den Zementanteil macht Beton jedoch zu einem ökologischen Problem, denn die Zementherstellung ist extrem energieintensiv. Man schätzt, dass sie für fünf 
bis acht Prozent der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich ist.

Hoch hinaus mit Holz

Es gibt Alternativen zum Beton, und das erst noch zuhauf. Schliesslich baute der Mensch schon Häuser, bevor der Beton erfunden wurde und bevor dieser in 
alle Welt transportiert werden konnte. Tatsächlich wird den bewährten Baumaterialien heute, wo die CO2-Emissionen dringend gesenkt werden sollen, wieder mehr Beachtung geschenkt. Ein ernst zu nehmender Faktor im Baumarkt ist bislang jedoch nur Holz. Zum einen haben die allermeisten Bauten Bauteile aus Holz, zum Beispiel der Dachstuhl, Fassadenverkleidungen oder auch nur Türen. Zum anderen kommt Holz mittlerweile auch dort zum Zug, wenn es darum geht, verdichtet zu bauen.

So entstand 2018 auf dem «Suurstoffi»-Areal in Rotkreuz das erste Holzhochhaus der Schweiz. Nur 
das Parterre, der Liftschacht und das Treppenhaus bestehen aus konzep-
tionellen Gründen aus Stahlbeton. Den 
Rest des zehngeschossigen, insgesamt 
36 Meter hohen Gebäudes gestalteten Burkhard Meyer Architekten und Erne Holzbau aus Laufenburg aus Holz. Bis 
vor wenigen Jahren wäre ein solcher Bau aus Brandschutzgründen nicht möglich gewesen. Seit 2015 dürfen jedoch Gebäude mit bis zu zehn Vollgeschossen in reiner Holzbauweise gebaut werden.

Innovative Holzbranche

«Mit Holz zu bauen, ist mehr als nur ein kurzlebiger Trend», sagt Hans Rupli, Zentralpräsident von Holzbau Schweiz. Gründe dafür seien einerseits die immer wichtiger werdenden Nachhaltigkeitsaspekte – schliesslich muss Holz nicht in Fabriken hergestellt werden, sondern wächst natürlich im Wald. Andererseits habe Holz als Material auch eine sehr hohe Akzeptanz in der Bevölkerung. «Holz ist den Menschen sympathisch!», so Rupli. Holz bringe man gemeinhin mit Gemütlichkeit, Natürlichkeit und einer modernen Architektursprache in Verbindung. Die Holzbaubranche sei zudem sehr innovativ, die Fertigung verlaufe computerintegriert. «Dies erhöht sowohl die Baugeschwindigkeit als auch die Bauqualität», so Rupli.

Diese Bereitschaft zur Innovation sei aber auch einem Sachzwang geschuldet. Denn während die Massivbauweise zum grössten Teil vor 
Ort auf der Baustelle vonstatten geht, wird der Vorfertigungsgrad im Holzbau immer weiter vorangetrieben. Auf der Baustelle selbst werden die grossflächigen Bauelemente nur noch montiert. Rupli: «Die Planung muss im Holzbau deshalb bis ins Detail abgeschlossen sein, bevor es an die Produktion geht. Eine rollende Planung ist kaum möglich, und spontane Änderungen im Verlauf des Baus bedeuten einen erheblichen Mehraufwand.» Alles, was die Präzision von Planung und Fertigung erhöht, steigert die Bauqualität und ist deshalb sehr willkommen.

Experten sind gefragt

Dass es theoretisch möglich wäre, ein Projekt wie die Europa-Allee in Holz zu realisieren, steht für Hans Rupli ausser Frage. «Es ist für die Holzbaubranche aber sicher besser, wenn sie sich und ihre Kompetenzen langsam und stetig entwickeln kann und nicht gleich an ihre Grenzen geht.» Einerseits sei es bereits jetzt möglich, den Markt der mehrgeschossigen Gebäude in Holzbauweise zu bedienen. Andererseits müsse die Branche aber die nötigen betrieblichen Strukturen flächendeckend aufbauen, um die wirtschaftlichen Risiken solcher Aufträge verlässlich stemmen zu können.

Eine zentrale Rolle werde in Zukunft der Holzbauingenieur spielen, ist der Zentralpräsident von Holzbau Schweiz überzeugt: «Auf diese Weise bekommen Architekten und Planer einen Experten zur Seite, der den Holzbau durch und durch versteht und weiss, wo die Möglichkeiten und Grenzen liegen.» Dies, so die Hoffnung, würde den Holzbauanteil weiter steigern. Bereits 2018 verfügten 18,6 Prozent der baubewilligten Mehrfamilienhaus-Neubauten über eine Holzfassade, 11,9 Prozent über Holztragwerke.

Holz 2.0

Trotz aller Akzeptanz, Sympathie und Nachhaltigkeit ist Holz aber auch, wie 
Hans Rupli es nennt, «ein widersprüchliches Material: Einerseits wird es als Energieträger eingesetzt, andererseits 
soll es auf dem Bau den Brandschutzbestimmungen genügen.» Ein neben dem Feuer weiterer natürlicher Feind von 
Holz ist Wasser. Schwachpunkte des Baustoffs Holz zu beheben und herauszufinden, was er noch alles kann, ist Ziel der Vision Wood Unit im NEST-Gebäude der Eidgenössischen Materialprüfungs- und -forschungsanstalt (Empa) in Dübendorf. Hydrophobes, also wasserabweisendes Holz, mineralisiertes Holz mit erhöhtem Flammwiderstand oder bindemittelarme Holzfaserdämmungen sind einige der Teilprojekte innerhalb der Unit.

«Wir wollen einem bewährten Baustoff dort bessere Eigenschaften verleihen, wo er Schwächen hat, damit man ihn in Zukunft noch intensiver nutzen kann», erklärt Ingo Burgert, Professor für holzbasierte Materialien an der ETH Zürich und Gruppenleiter in der Abteilung Cellulose & Wood Materials an der Empa. Den Forschern kommt dabei die Porosität von Holz zugute, welche die notwendigen Modifikationen erleichtert.

Erst am Anfang

Einerseits betreiben die Forscher bei ihren Arbeiten Grundlagenforschung. «Am Ende sollen die Modifikationen aber dazu führen, dass man Holz auch in neuen Anwendungsbereichen nutzen kann, um die Verwendung des nachhaltigen Werkstoffs an sich zu fördern», so Burgert. Ob dies gelingt, entscheidet jedoch vornehmlich der Markt. Im Bereich Dämmungen könnten neue, holzbasierte Werkstoffe zum Beispiel künftig dadurch punkten, dass mit den nachhaltigen Materialien eine immer effizientere und energetisch bessere Sanierung von Gebäuden erreicht werden kann. Hierzu bedarf es frühzeitig Untersuchungen unter realen Praxisbedingungen und nicht nur im Labor. Burgert: «Die Vision Wood Unit ist dafür ideal, auch wenn der Weg zu marktfähigen Produkten teilweise noch weit ist.»

«Dreck» im Haus

Lehmbauten gab es schon vor 10 000 Jahren. Und noch immer lebt rund ein Drittel der Weltbevölkerung in Gebäuden aus Lehm, vor allem in ärmeren Regionen der Erde. In Schibam in Jemen wohnen rund 13 000 Menschen in mehrstöckigen Lehmgebäuden. In der Schweiz sind ganze Häuser aus Lehm – aus Stampflehm, um genau zu sein – jedoch eine Seltenheit. Dennoch erlebt Lehm, eine Mischung aus Sand, Schluff und Ton, vor allem als Grund- und Deckputz derzeit auch in unseren Breitengraden ein Revival. «Das ist sicher auch dem erhöhten Bewusstsein 
für Ökologie und Nachhaltigkeit zu verdanken», sagt Marc Hübner, Geschäftsführer von Lehmwerk in Dornach (SO). Was spricht denn für einen Lehmputz? «Lehm reguliert die Luftfeuchtigkeit in einem Raum», erklärt Hübner, «zudem absorbiert er schlechte Gerüche, zum Beispiel nach dem Fondue-Essen.»

Wichtig sei dabei: Je grösser die mit Lehm verputzte Oberfläche und je dicker die Lehmschicht an den Wänden, desto stärker der Effekt. Lehm eignet sich allerdings nicht für Aussenfassaden, denn wegen seiner Umkehrbarkeit wird der Lehm bei zu starker Wassereinwirkung wieder plastisch oder sogar flüssig. «Im Badezimmer hingegen ist Lehmputz an den Oberflächen ohne direkte Wassereinwirkung sehr sinnvoll, weil er die Feuchtigkeit vom Baden oder Duschen aufnimmt und anschliessend langsam wieder abgibt», sagt der Experte. Damit räumt Hübner gleich mit einem populären Irrglauben auf: «Lehm ist kein Dämmstoff! Dazu 
ist er nämlich viel zu kompakt. Zum Dämmen eignen sich Materialien, die Luft einschliessen.»

Widerstandsfähiges Stroh

Ein sehr gut isolierendes, ökologisches und traditionelles Baumaterial ist hingegen Stroh – und zwar nicht nur in Form von Strohdächern, die je nach Region bis ins frühe 20. Jahrhundert verbreitet waren. Denn auch wenn man es nach der Geschichte der drei kleinen Schweinchen kaum glauben mag, sind Strohhäuser sehr robust und strapazierfähig. Nicht umsonst war das Bauen und Dämmen mit gepresstem Stroh in den USA des späten 
19. Jahrhunderts eine beliebte und kostengünstige Technik. Aber gilt das auch über ein Jahrhundert später noch?

«Wir durften ein Strohballenhaus auf dem Reschenpass bauen», sagt Architekt Werner Schmidt, der sich in Trun (GR) mit seinem Atelier Schmidt auf Strohballenhäuser spezialisiert hat. «Vor einem Jahr wurde es von einer Lawine getroffen und blieb unversehrt, weil das Stroh flexibel reagierte. Ein normales Haus wäre der Lawine zum Opfer gefallen, wie das Institut für 
Schnee- und Lawinenforschung in Davos bestätigte.»

Richtig verbauen vermeidet Probleme

Die Vorteile des Materials Stroh liegen auf der Hand: Es dämmt, ist in allen landwirtschaftlichen Gebieten im Überfluss vorhanden, ohne viel graue Energie verbaubar und am Ende des Lebenszyklus problemlos zu entsorgen. Werden die gepressten Strohballen als Ganzes verbaut, können sogar lastentragende Konstruktionen realisiert werden.

Allerdings scheint der Umgang mit Stroh nicht ganz problemlos zu sein, findet man doch immer wieder Berichte über Schimmel- und Insektenbefall von Strohhäusern. Von der Entflammbarkeit von Stroh ganz zu schweigen. «Man muss schon wissen, wie man ein Strohballenhaus konstruieren muss», sagt Schmidt. «Das beginnt bereits beim Stroh, das trocken, sauber und frei von Ungeziefer sein muss, bevor es gepresst wird.» Richtig verdichtet und sauber verputzt, bieten die Strohballen keine Angriffsflächen für Wasser, Nager und andere Schädlinge. Und würde ein Strohballenhaus die Brandschutzbestimmungen nicht erfüllen, dürfte es gar nicht erst gebaut werden.

Neue Talente bei alten Materialien

Nicht alle alten Materialien haben auch eine Historie als Baustoffe. Zum Beispiel weiss man längst um die wärmedämmenden Eigenschaften von Schafwolle. Genutzt wurde diese bis Ende des 20. Jahrhunderts jedoch vorwiegend für Bekleidung. Auch Hanf wird schon seit mehreren Tausend Jahren verwendet, dank der Reissfestigkeit seiner Fasern jedoch vor allem für Textilien, Seile, Papier und Verbandstoffe. Jute wiederum begann seinen Siegeszug in Europa im frühen 19. Jahrhundert – als robuste 
Faser für Säcke, grobe Garne und sogar Teppiche.

Daniel Kaufmann aus Horriwil (SO) hat in seinem Unternehmen Kaufmann Naturbaustoffe alle drei Fasern im Sortiment, und zwar als Dämmmatten. «Die Vorteile gegenüber herkömmlichen Dämmplatten liegen zum einen in der energiesparenderen Herstellung», sagt Kaufmann, «zum anderen in der schadstofffreien Verarbeitung auf der Baustelle. Diese Dämmmatten haben feuchtigkeitsregulierende Eigenschaften und können am Ende manchmal sogar einfach kompostiert werden.» Dafür haben diese Naturstoffdämmungen eine etwas höhere Brennbarkeit als mineralische Dämmungen.

Ökologie, anders betrachtet

Fragt man die Vertreter alternativer Baustoffe, weshalb trotz aller Vorteile Stroh, Lehm, Wolle und Co. nicht häufiger eingesetzt werden, lautet der Konsens: Weil keine marktbeherrschende Industrie dahinter steht. Matthias Engel, Mediensprecher beim Schweizerischen Baumeisterverband, relativiert: «Mit welchen Materialien ein Gebäude gebaut wird, entscheidet in der Regel nicht das Bauunternehmen, sondern die Bauherrschaft oder der Architekt.» Zudem gelte es, das Thema ökologisches Bauen auch aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten. Engel: «2019 bedeutet dies Verbessern und Verdichten der Bausubstanz, denn Boden ist die knappste Ressource. Dank Ersatzneubauten können in bestehenden Wohnquartieren deutlich mehr Personen wohnen, ohne dass wertvolle Erholungsräume verloren gehen.»

Durchschnittlich wird jede abgebrochene Wohnung durch zwei neue ersetzt. Oder anders: Aus einem Quadratmeter Wohnfläche entstehen bei einem Ersatzneubau drei Quadratmeter. Hinzu kommt, dass Minergie-Neubauten fürs Heizen nur ungefähr die Hälfte der Energie von Minergie-Sanierungen benötigen. Die entsprechenden baulichen Anforderungen, um optimal in die Höhe bauen zu können, seien ausser mit Holz zumindest in den urbanen Gebieten nur mit einem Massivbau aus Beton, Stahl oder Stein zu bewältigen – Materialien, die jederzeit in grossen Mengen lieferbar 
sind.