Nachhaltiges Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen
Tragende Baumaterialien
Vollholzwerkstoffe
​
Vollholzwerkstoffe oder auch Werkstoffe auf Vollholz Basis sind sämtliche Werkstoffe, die aus zusammengesetzten Massivholz Elementen bestehen. Seit Ende der achtziger Jahre gewinnen diese zunehmend an Bedeutung. Das liegt zum einen an der wachsenden Bedeutung des Holzes als ökologischer Baustoff aber auch durch die Entwicklung synthetischer Klebstoffe mit hoher Zuverlässigkeit die bei der Herstellung von Holzwerkstoffen zum Einsatz kommen.
​
Herstellung
Wie bei allen anderen Holzwerkstoffen wird auch das Holz zunächst in Strukturelemente zerlegt um anschließend diese, je nach Baustoff, neu anzuordnen. Im Fall der Vollholzwerkstoffe handelt es sich dabei um Schnittholz oder dünne Bretter. Diese werden anschließend plattenförmig oder stabförmig mittels Bindemittel und Zusatzstoffen zusammengefügt. Welche Bindemittel und Zusatzstoffe verwendet werden hängt wieder von den unterschiedlichen Baustoffen ab.
Einsatzgebiete und - arten
Ja nach Kategorie der Vollholzwerkstoffe (plattenförmig, stabförmig, Verbund-Elemente) finden sie Einsatz im konstruktiven Holzbau, für Fassadenverkleidungen, für die Möbelherstellung und im Innenausbau.
Spanwerkstoffe
​
Spanplatten gehören zu den Holzwerkstoffplatten und bestehen aus -in einer, drei oder fünf Schichten verleimten und verpressten Holzspänen unterschiedlicher Größe. Bei Mehrschichtplatten befinden sich die größeren Späne zumeist im Inneren der Platte und das Äußere besteht aus feineren Spänen. Man unterscheidet je nach Ausrichtung und Größe der Späne zwischen Langpressspanplatten, Flachpressplatten und Strangpressplatten. Da der massive Holzverbund aufgehoben ist, haben diese Platten in Richtung der Plattenebene, also Länge und Breite der Platte, nahezu die gleichen Quell-und Schwindeigenschaften, allerdings auch wesentlich geringere Festigkeiten als Vollholz.
​
Einsatzgebiete und - arten
Flachpressplatten: Flachpressplatten sind die größte Untergruppe der Spanplatten. Unterschiedlich große beleimte Späne werden in drei bis fünf Schichten zu Platten verpresst. Die äußere Schicht besteht aus dem feineren Spanmaterial und wird zur Mitte immer gröber. Flachpressplatten können im Holzbau als aussteifende und mittragende Beplankung für Wände und Decken eingesetzt werden. Die V100G-Platten (Verleimung begrenzt wetterbeständig) können als Außenbekleidung und für Dachschalungen verwendet werden. Im Ausbau dienen Flachpressplatten als Trennwand Beplankung, als Wand- und Deckenbekleidung und als Fußbodenplatte.
​
​
​Hanfkalk / Hempcrete
Werden den aus dem holzigen Kern des Hanfstängels gewonnenen Schäben, Wasser sowie Naturkalk als Bindemittel beigemengt, erhält man Hanfkalk bzw. Hempcrete. Es handelt sich um einen rundum natürlichen Baustoff, der, im Gegensatz zu seinem Namensvetter Beton, deutlich weniger Energie benötigt und vielseitig einsetzbar ist.
​
​
Tatsächlich besitzt Hempcrete eine negative CO2- Bilanz. Hanfbeton kann traditionellerweise vor Ort vergossen werden. Dazu wird die feuchte Hanf-Kalk-Mischung an der Baustelle maschinell angerührt und manuell in eine Schalung gegeben und anschließend verdichtet.
Eine modernere, effizientere Lösung der Vor-Ort-Verarbeitung bietet die Sprüh-Methode.
Als Alternative zu der an der Baustelle gefertigten Mischung bieten feste Steine oder Blöcke aus Hanfkalk. Diese werden im Voraus geformt, gepresst und in einem Kaltverfahren getrocknet, wodurch die Baustellenzeit verkürzt wird und die Schalung erspart bleibt.
Hempcrete wird meistens in Kombination mit lastabtragenden Holzständerkonstruktion als Gebäudehülle verwendet. Zwar
lassen sich auch Innenwände mit Hanfkalk herstellen, diese sind allerdings aufgrund des geringeren Druckwiderstandes auf einstöckige Gebäude mit geringen Dachlasten beschränkt.
​
Stroh
Als lasttragendes Bauen mit Stroh wird eine Bauweise bezeichnet, bei der ein Bauwerk ganz oder teilweise aus Bauteilen besteht, in denen Strohballen in Wand- oder Gewölbekonstruktionen druckbelastet werden und, meist zusammen mit einer Bekleidung aus Putz, Aufgaben der Standsicherheit des Bauwerks übernehmen. Die Bauweise stammt aus Nebraska und wurde dort ca. 1880 nach Erfindung der Strohballenpresse erstmals eingesetzt. Mittlerweile ist sie weltweit verbreitet. Meist wird hierzulande Weizen- und Roggenstroh verwendet, andernorts auch Reisstroh. Alle Potentiale des Strohballens werden hier effektiv genutzt: Das Stroh ist ökologischer Dämmstoff, Putzträger und statisches Tragwerk in einem.
​
​
Weltweit wurden seither viele Gebäude so errichtet, in einigen Bundesstaaten der USA gelten anerkannte Ansätze des Tragverhaltens. Ein mehrjähriges Forschungsvorhaben des Fachverbandes Strohballenbau Deutschland konnte zum lasttragenden Strohballenbau nur eingeschränkt und für Einzelfälle taugliche Erklärungsansätze liefern, so dass ein praxistauglicher Bemessungsansatz hierzulande bislang nicht bereitsteht. Bisheriger Höhepunkt ist der Bau eines dreigeschossigen lasttragenden Strohballenhauses mit mehr als 1m dicken Wänden.
Die Strohballen stammen meist direkt aus landwirtschaftlicher Produktion. Werden kleine quaderförmige Ballen (häufig auch als „Kleinballen“ oder „HD-Ballen“ bezeichnet) in Außenwänden eingesetzt, werden diese wie überdimensionale Mauerziegel im Verband gemauert. Große Quaderballen (häufig als „Quaderballen“oder „Großballen“ bezeichnet) werden sowohl im Verband, als manchmal auch bündig übereinander gesetzt. Die Oberflächen lasttragender Strohballenwände werden mit Lehmputz, Kalkputz oder Kalkzementputz verputzt.
​
Lasttragende Strohballenbauteile setzen sich unter Last, kriechen und relaxieren über die Zeit stärker als konventionelle Bauteile. Sie tragen Belastungen aus Eigengewichten der Wand selbst, der Decken und Dachbauteile sowie aus veränderlichen Gewichten (Verkehrslasten) ab. Zudem sind häufig auch horizontale Kräfte aus der Aussteifung des Bauteils und des gesamten Gebäudes aufzunehmen. Da Strohballen ein niedriges Elastizitätsmodul aufweisen, d. h. für einen tragenden Baustoff sehr „weich“ sind, müssen in frühen Planungsphasen, bei der Tragwerksplanung und bei der Ausführung Maßnahmen ergriffen werden, um zu hohe oder ungleichmäßige Setzungen und unzulässige Verformungen verhindern. Ungleichmäßige Belastungen, beispielsweise Punktlasten oder inhomogene, etwa mit Öffnungen durchsetzte Lastaufnahmebereiche, können bis zu einem gewissen Umfang durch verstärkte Ringbalken oder Stürze ausgeglichen werden.
Korkblöcke
Expandierter Kork wird meist aus Kork mit minderer Qualität hergestellt. Es handelt sich hier beispielsweise um Abfälle, die bei der Holzgewinnung entstehen, rezyklierte Korkstoppel, oder auch als Beiprodukt der Komposit-Kork Industrie.
Diese Beiprodukte werden zu Schrot vermahlen und anschließend dampfgekocht und unter hohem Druck expandiert. Der Kork bläht sich hierbei um das Fünffache seines Volumens auf. Das bei diesem Vorgang austretende Harz, das Suberin bindet das poröse Material zu festen Blöcken, es bedarf also keiner zusätzlichen Bindemittel.
​
Die Korkblöcke können dann beispielsweise mit einer CNC-Maschiene in einem anderen Prozess als Baublöcke gefräst werden. Als ein Nut-Falz-Stecksystem das sich ineinander verkeilt und keine zusätzlichen Kleber benötigt.
Einsatzgebiete
Korkblöcke kommen als tragendes Wand-Element im ökologischen Hausbau vor. Als tragendes Bauteil können Korkblöcke gut Druckkräfte aufnehmen und in den Boden ableiten, die horizontalen Kräfte werden jedoch mit zusätzlichen Holzkonstruktionen aufgenommen.