Lehmbau

So hält Lehm zusammen und so reagiert er auf Wasser

Was Lehm als Baustoff ausmacht

Lehmsteine sind nach dem Baustoffinformationssystem WECOBIS ungebrannte, in der Regel quaderförmige Bauprodukte aus Baulehm, dessen alleiniges Bindemittel die Tonfraktion ist, gegebenenfalls mit mineralischen oder organischen Zusätzen.^[1] Weil der Brennprozess entfällt, haben Lehmbaustoffe eine sehr gute Ökobilanz, und Lehm ist als Verwitterungsprodukt fast überall regional verfügbar.^[1]

Der Ton hält die Körner zusammen, solange der Baustoff trocken ist. Nach dem Ausbau lassen sich Lehmbaustoffe durch Zugabe von Wasser wieder aufweichen und neu formen.^[1] Diese Eigenschaft macht Lehm wiederverwendbar, sie erklärt aber auch, warum Lehmbauteile vor dauernder Nässe geschützt werden müssen. Die Festigkeit von Lehmbaustoffen hängt nach dem Dachverband Lehm vom Feuchtigkeitsgehalt ab, und künftige Bemessungsregeln sollen deshalb Faktoren für den jeweiligen Einsatzbereich enthalten, ähnlich wie bei Holzbaustoffen.^[2] Lehmgefache in einem Fachwerk nach einem Wasserschaden trocknen darum am besten langsam und ohne große Hitze, damit der Lehm nicht reißt.

Nicht zum Lehmbau im Sinne der Regeln und Normen zählen Baustoffe aus Lehm oder Ton, die zusätzlich mit Gips, Kalk oder Zement gebunden sind.^[2] Solche stabilisierten Lehmbaustoffe entsprechen weder den Lehmbau Regeln noch den DIN-Normen für den Lehmbau.^[2]

Lehmbau Regeln und DIN-Normen

Das Deutsche Institut für Bautechnik trat 1996 an den Dachverband Lehm heran, zwei Jahre später erschienen die Lehmbau Regeln als erstes Regelwerk.^[2] Sie beschreiben alle Lehmbauverfahren und Lehmbaustoffe kurz und sind als Bauvorschrift anerkannt. Nichttragendes Bauen mit Lehmputz und Lehmplatten ist danach in allen Bauwerkskategorien und Gebäudehöhen zulässig, tragende Lehmbaustoffe nach den Regeln in Gebäuden bis zu zwei Geschossen.^[2]

2013 folgten die ersten DIN-Normen für Lehmsteine, Lehmmauermörtel und Lehmputzmörtel, 2018 eine überarbeitete zweite Generation mit eigener Begriffsnorm DIN 18942-1, einer Norm für den Konformitätsnachweis und DIN 18948 für Lehmplatten.^[2] Für seltenere Produkte gibt der Dachverband Technische Merkblätter heraus, die zu den anerkannten Regeln der Technik zählen.^[2] WECOBIS führt die Begriffsnorm DIN 18942-1 und die Lehmsteinnorm DIN 18945 inzwischen in Ausgaben von 2024.^[1]

Für das Tragen wurde das Feld weiter geöffnet: Seit Einführung der Norm DIN 18940 für tragendes Lehmsteinmauerwerk ist es bis einschließlich Gebäudeklasse IV möglich.^[1] Tragend eingesetzte Lehmsteine müssen eine Druckfestigkeit von mindestens 2 N/mm² und einen statischen Elastizitätsmodul von mindestens 750 N/mm² haben.^[1]

Lehmsteine: Herstellung, Formate und Kennwerte

Lehmsteine werden in eine Form gepresst oder gestampft, von einem stranggepressten Strang abgeschnitten oder als formgeschlagene Steine von Hand in eine Schalung eingebracht.^[1] Getrocknet wird an der Luft, mit Abwärme oder in Trocknungsanlagen, in der Regel bis zur Gleichgewichtsfeuchte von 2 bis 6 Masseprozent, gelagert werden die Steine witterungsgeschützt.^[1] Technische Trocknung braucht etwa doppelt so viel Energie wie die Trocknung an der Luft.^[1]

Kurzzeichen	Länge	Breite	Höhe
1 DF (Dünnformat)	240 mm	115 mm	52 mm
NF (Normalformat)	240 mm	115 mm	71 mm
2 DF	240 mm	115 mm	113 mm
4 DF	240 mm	240 mm	113 mm
10 DF	240 mm	300 mm	238 mm

Beispiele nach WECOBIS, Tabelle 1.1.7.^[1]

Die Rohdichte reicht von 400 bis 2200 kg/m³, Steine unter 1200 kg/m³ dürfen Leichtlehmsteine heißen, die Druckfestigkeit liegt bei 2 bis 6 N/mm².^[1] Stranggepresste Steine mit hohem Tongehalt erreichen zwar bis zu 12 N/mm², sie sind aber sehr wasserempfindlich und dürfen nicht tragend eingesetzt werden.^[1] Lehmsteine mit höchstens 1 Masseprozent organischer Zusätze gelten ohne weitere Prüfung als nichtbrennbar, Baustoffklasse A1, mit mehr organischen Zusätzen werden sie nach Prüfung der Klasse B zugeordnet.^[1]

Anwendungsklassen: wie viel Feuchte ein Lehmstein verträgt

Weil Lehm empfindlich auf Wasser reagiert, teilt DIN 18945 Lehmsteine nach ihrem Widerstand gegen Feuchteeinwirkung in Anwendungsklassen ein.^[1] Klasse Ia steht für den höchsten Widerstand, Klasse III für den niedrigsten, und ein Stein mit höherem Widerstand darf auch überall dort eingesetzt werden, wo ein niedrigerer genügt.^[1]

Klasse	Anwendungsbereich
Ia	verputztes, der Witterung ausgesetztes Außenmauerwerk von Sichtfachwerkwänden
Ib	durchgängig verputztes, der Witterung ausgesetztes Außenmauerwerk
II	verkleidetes oder konstruktiv witterungsgeschütztes Außenmauerwerk, Innenmauerwerk
III	trockene Anwendungen, etwa Deckenfüllungen und Stapelwände

Nach DIN 18945, wiedergegeben bei WECOBIS in Tabelle 1.1.8. Die Klassen Ia und Ib gelten für Schlagregenbeanspruchungsgruppe I nach DIN 4108-3 oder nach sorgfältiger Prüfung der örtlichen Schlagregenbelastung.^[1]

Für Fachwerkwände mit sichtbarem Holz, deren Gefache verputzt und bewittert sind, braucht es also Steine der höchsten Klasse. Innenwände und verkleidete Außenwände kommen mit Klasse II aus, Deckenfüllungen aus Lehm mit Klasse III.^[1] Ein Wasserschaden an einer Decke mit Lehmfüllung trifft damit gerade die Bauteile, die am wenigsten Feuchte vertragen.

Lehmbau und Raumklima

Lehm hat nach WECOBIS eine sehr niedrige Gleichgewichtsfeuchte von 2 bis 4,5 Masseprozent, kann aber deutlich mehr Feuchtigkeit aufnehmen.^[1] Massive Lehmbauteile wie Stampflehmwände speichern dadurch größere Mengen Feuchte und tragen so zur Regulierung der Raumluftfeuchte bei, außerdem kann Lehm Gerüche und flüchtige organische Verbindungen aus der Raumluft aufnehmen.^[1]

Im Schadensfall verhält sich Lehm unauffällig: Im Brandfall entstehen keine giftigen Gase, und bei Wassereinwirkung werden keine wassergefährdenden Stoffe ausgewaschen.^[1] Wiederverwendet werden kann Lehm aus dem Rückbau nur, wenn er keine störenden Reste von Anstrichen, Gips, Zement oder Kalkmörtel enthält und keine schädigenden Spuren aus der früheren Nutzung trägt, genannt werden Schimmelpilze.^[1]

Radon und Thoron aus ungebranntem Lehm

Übliche mineralische Baustoffe wie Beton, Ziegel, Gips und Porenbeton enthalten natürliche Radionuklide, ohne dass daraus normalerweise eine gesundheitlich relevante Strahlenbelastung entsteht.^[3] Beim ungebrannten Lehm diskutiert das Bundesamt für Strahlenschutz eine Besonderheit: Er kann das radioaktive Gas Thoron an die Raumluft abgeben, und in Einzelfällen sind erhöhte Werte nicht auszuschließen.^[3]

Thoron ist Radon-220 und entsteht beim Zerfall von Thorium.^[3] Mit einer Halbwertszeit von nur 55 Sekunden zerfällt es auf dem Weg aus dem Boden ins Haus fast vollständig, erhöhte Werte sind deshalb nur möglich, wenn ein Baustoff es in größerem Umfang direkt an einen Wohnraum abgibt.^[3] Lehm enthält nicht grundsätzlich mehr Uran oder Thorium als andere Baustoffe, wegen seiner feinen Körnung hat er aber eine große Oberfläche, über die mehr Gas austreten kann. Beim Brennen von Ziegeln verschmelzen die Körner, und gebrannte Ziegel geben keine relevanten Mengen ab.^[3]

Aus dem derzeitigen Kenntnisstand muss nach dem Bundesamt nicht von Lehm in Innenräumen abgeraten werden.^[3] Vorsichtshalber sollen Räume mit ungebranntem Lehm regelmäßig gelüftet werden, um die Radon- und Thoronkonzentration zu senken, die gesundheitliche Bedeutung von Thoron wird weiter erforscht.^[3]

Durchnässter Lehm: behutsam trocknen und ausbessern

Bei einem Wasserschaden in einem Haus mit Lehmputz, Lehmsteinen oder Lehmfüllungen in der Decke klären wir zuerst, wie lange das Wasser eingewirkt hat und welche Bauteile betroffen sind. Durchnässter Lehm verliert an Festigkeit, Putz kann sich lösen und Füllungen können absacken. Durchfeuchtete Decken betreten wir deshalb erst nach einer Prüfung der Tragfähigkeit und sichern sie bei Bedarf ab.

Bei der Trocknung gehen wir behutsam vor. Wir trocknen mit kontrollierter Luftfeuchte und ohne starke Hitze, damit der Lehm nicht reißt, und messen den Verlauf an festen Messstellen. Lehmputz, der sich gelöst hat, lässt sich mit demselben Material ausbessern, weil Lehm durch Wasser wieder formbar wird. Reste mit Schimmelbefall bauen wir aus, denn wiederverwertet werden darf Lehm nach WECOBIS nur, wenn er keine schädigenden Spuren aus der vorherigen Nutzung wie Schimmelpilze zeigt.^[1]