Baustofflehre beschäftigt sich mit der Frage:

Aus welchen Materialien bestehen Gebäude und warum wählt man genau diese Materialien?

Es geht also nicht nur darum, welche Materialien es gibt, sondern auch:

• Wie sie hergestellt werden

• Welche Eigenschaften sie besitzen

• Wie sie altern

• Wie nachhaltig sie sind

• Wie sie sich auf Architektur und Klima auswirken

Das Material bestimmt also häufig überhaupt erst, welche Architektur möglich ist.

Der Baustoff beeinflusst also die Atmosphäre eines Gebäudes.

3-Säulen-Modell

—> Heute so handeln, dass auch zukünftige Generationen ihre Bedürfnisse noch erfüllen können.

=Wir dürfen Ressourcen nutzen, aber nicht so stark, dass sie irgendwann aufgebraucht sind oder das Klima dauerhaft geschädigt wird.

Beim Planen und Bauen soll man Ressourcen (Holz, Sand, Wasser, Energie usw.) verantwortungsvoll nutzen, damit:

• Menschen heute gut leben können,

• Menschen in Zukunft ebenfalls gut leben können,

• die Natur sich regenerieren kann.

Ein Projekt ist nur dann wirklich nachhaltig, wenn alle drei Bereiche berücksichtigt werden.

Die Wirtschaft existiert nur innerhalb der Gesellschaft.

Die Gesellschaft existiert nur innerhalb einer funktionierenden Umwelt.

Die Natur ist die Grundlage für alles.

Ohne Natur gibt es

• keine Rohstoffe

• kein Wasser

• keine Nahrung

• keine Energie

• kein Leben.

Deshalb ist Ökologie der größte Kreis.

Alles andere hängt von ihr ab.

Beispiele: Wälder, Böden, Luft, Wasser, Tiere, Pflanzen, Klima

Wenn diese Systeme zerstört werden,

funktionieren irgendwann auch Gesellschaft und Wirtschaft nicht mehr.

—> Der Schutz der Umwelt hat Vorrang, weil ohne intakte Ökosysteme langfristig weder Gesellschaft noch Wirtschaft bestehen können.

"Welcher Baustoff ist günstig?"

Sondern man fragt zusätzlich:

• Woher kommt das Material?

• Wie viel CO₂ entsteht?

• Kann es recycelt werden?

• Ist der Rohstoff endlich?

• Welche Auswirkungen hat seine Gewinnung auf die Natur?

• —> Das Vorrangmodell der Nachhaltigkeit stellt die Ökologie als Grundlage dar. Darin liegen die Gesellschaft und innerhalb dieser die Wirtschaft. Eine funktionierende Umwelt ist die Voraussetzung dafür, dass Gesellschaft und Wirtschaft überhaupt bestehen können.

Voller Ertrag bei geringem Ressourcen-Einsatz

> Verbesserte Technik und Prozesse

> Es geht um «Mengen», aber Werte bleiben relativ (z.B. kwh/m2)

= vergleich Energie pro Quadratmeter, Wasser pro Person, CO₂ pro Kilogramm Material

Rebound-Effekt=Man spart zwar Energie, nutzt das Produkt aber anschließend stärker oder größer, sodass der Vorteil wieder verloren geht.

zB

-energieeffizienter Kühlschrank → größerer Kühlschrank wird gekauft

-gut gedämmtes Haus → Bewohner heizen mehr

-sparsames Auto → Menschen fahren häufige

1. Konsistenz → umweltverträgliche und kreislauffähige Materialien und Prozesse (z. B. Recycling, erneuerbare Rohstoffe).

2. Suffizienz → den tatsächlichen Bedarf hinterfragen und unnötigen Verbrauch vermeiden (z. B. kleiner bauen statt immer größer).

«Saubere» Abläufe und Ressourcenströme

> Bsp. Erneuerbare Energien, Cradle to Cradle, Circular Construction

>Es geht um Qualität von Produkten und Prozessen

—> Nicht unbedingt weniger verbrauchen, sondern die richtigen Materialien und Kreisläufe verwenden.—> mit Natur statt gegen die Natur arbeiten

"Wie kann ich Materialien und Prozesse so gestalten, dass sie der Umwelt nicht schaden?"—> es geht nicht um menge , somderdie Art und Qualität der Ressourcen.—> erneurarbare energie

-Cradle to Cradle (C2C)—>Von der Wiege zur Wiege.

Weil Materialien nicht zu Abfall werden sollen, sondern nach ihrer Nutzung wieder vollständig in einen neuen Kreislauf zurückkehren.

-Circular Construction (Kreislaufgerechtes Bauen)—> Gebäude werden so geplant,

dass ihre Bauteile später wieder getrennt und erneut verwendet werden können.

Es sollen nur noch Ressourcen und Technologien eingesetzt werden, die die natürlichen Ökosysteme nutzen, ohne sie dauerhaft zu schädigen oder zu zerstören.

—> Die Natur soll nicht ausgebeutet werden. Man möchte Materialien so auswählen, dass sie langfristig mit den natürlichen Kreisläufen vereinbar sind.

Hinterfragen von Ansprüchen

> Was braucht es wirklich? Wieviel ist genug?

> Es geht um weniger Konsum und damit weniger Produktion

Den eigenen Bedarf hinterfragen und nur so viel verbrauchen, wie wirklich notwendig ist.—> nicht mehr wollen, sondern genug haben

-Hier wird also der Bedarf reduziert, nicht nur der Verbrauch pro Quadratmeter.—> weniger ressourcen nötig fpe weniger m^2

—> nciht technik wird besser , sindern umgang mit ressourcen

beispiel:

Ein Gebäude wird mehrfach genutzt.

Tagsüber:Schule

Abends:Verein

Wochenende:Kulturveranstaltungen

Dadurch muss kein zweites Gebäude gebaut werden.

Statt jede Familie besitzt ein Gästezimmer, gibt es gemeinsam nutzbare Gästezimmer im Wohnquartier. Dadurch wird insgesamt weniger Wohnfläche benötigt.

—>Sharing

—>Tauschen

—>Reparieren

Weil nicht jede Familie einen eigenen großen Garten oder Spielplatz braucht. Stattdessen werden Flächen gemeinsam genutzt. Dadurch werden weniger Ressourcen verbraucht und trotzdem entsteht eine hohe Lebensqualität.

Umsetze ist herausfordernd, weil sie eine verhaltensänderung der Menschen fordert

—> Suffizienz bedeutet, den eigenen Bedarf kritisch zu hinterfragen und den Konsum auf das notwendige Maß zu reduzieren.

-Weil das Bauwesen einen sehr hohen Anteil am Energieverbrauch, den Treibhausgasemissionen, dem Rohstoffverbrauch, dem Wasserverbrauch und dem Abfallaufkommen hat. Nachhaltiges Bauen kann diese Umweltbelastungen deutlich reduzieren.

—>Neue Materialien ermöglichen neue Architektur.

Die Idee war:

• einfache Formen

• Funktion statt Dekoration

• moderne Materialien

• industrielle Fertigung

Typisch sind:

• große Glasflächen

• Stahlkonstruktionen

• klare geometrische Formen

• Flachdächer

—>„Less is more."

—>Sie zeigen, dass neue Baustoffe wie Stahl und Glas neue architektonische Möglichkeiten geschaffen haben. Materialien beeinflussen Form, Konstruktion und Gestaltung von Gebäuden.

Was kann das Material?

Tragfähigkeit und Belastbarkeit?

Bauphysikalische Eigenschaen?

Fügung?

Bauprozess?

Was braucht das Material?

Ergänzung durch anderes Material?

Feuchteschutz?

Brandschutz?

beispiel ziegel

durckaufnahme—> druch materiql slbst

zugaufnahme—> durch form bauweise

Materialien haben nicht nur technische Eigenschaften – sie haben auch eine Geschichte, eine kulturelle Bedeutung und verändern sich mit der Zeit.

Wie ist Material konnotiert?—> Welche Bedeutung oder welches Bild verbinden Menschen mit einem Material?

Wie wurde das Material historisch eingesetzt?

Beispiel Lehm:

• Bauernhäuser

• Scheunen

• einfache Wohnhäuser

• regionale Bauweise

Das erste Bild zeigt genau so ein altes Lehmhaus.

Durch wen und für was?

In welchem Kontext kennen wir es heute?

Wie schreiben wir Materialgeschichte weiter?

Neubewertung durch Polykrise?

Neue technische Möglichkeiten?

De-Stigmatisierung?

De-Kolonialisierung?

Jeder Baustoff hat Auswirkungen auf die Umwelt – schon bevor er überhaupt auf der Baustelle ankommt.

Woher kommt das Material?

Verfügbarkeit?

Kann es nachwachsen?

Wie wird es gewonnen?

Transportweg—> Lange Transportwege verursachen zusätzliche Energieverbräuche und CO₂-Emissionen. Regionale Baustoffe sind deshalb häufig umweltfreundlicher.

Anthropogene Masse ist die gesamte vom Menschen hergestellte Masse, z. B. Gebäude, Straßen, Beton, Stahl oder Kunststoffe.

Wie wird es verarbeitet?

Energieverbrauch?

Emissionen

Giftstoffe?

Material hat Auswirkungen

Wie wird es eines Tages zurückgebaut?

Lebensdauer?

Wiederverwendbar (Re-Use)?

Wiederverwertbar (Recycling)?

(Biologisch) abbaubar..?

Anorganisch bedeutet:

Materialien, die aus mineralischen oder metallischen Stoffen bestehen und nicht aus Lebewesen stammen.

1. Naturwerksteine

2. Lehmbaustoffe

3. Keramische Baustoffe

4. Baustoffe mit mineralischen Bindemitteln

5. Metalle

6. Glas

Organisch bedeutet:

Materialien, die aus lebenden Organismen stammen oder auf Kohlenstoffverbindungen basieren

Dazu gehören:

• Holz—> weil es aus bäumen stammt

• Kunststoffe—> weil sie aus organischen Kohlenstoffverbindungen (meist Erdöl) hergestellt werden.

—> Anorganische Baustoffe bestehen überwiegend aus mineralischen oder metallischen Stoffen (z. B. Naturstein, Glas, Beton oder Stahl).Organische Baustoffe stammen aus lebenden Organismen oder bestehen aus organischen Kohlenstoffverbindungen (z. B. Holz oder Kunststoffe).

Natursteine werden direkt aus Steinbrüchen gewonnen.

Sie werden geteilt in

Erstarrungsgesteine:

-entstehen durch das Erstarren von Magma: Granit oder Basalt

-sehr hart, druckfest, witterungsbeständig

Ablagerungsgestein:

-enstehen durch ablagerung: Sanstein, Kalkstein

Umwandlungsgesteine

-ensteheh durch Druck oder hohe Temperatur

-Marmor, Gneis, QUarzit

Regionaler Baustoff

unterscheidung zweischen: Lehmziegel, STampflehm und Lehmputz

brennen von Ton oder Lehm—> dadurch wird das Merial dauerhaft fest

man unterscheidet:

-Grobkeramik: dach oder Ziegel

-Feinkeramik:Fliesen, waschbecken , oder Porzelan

-Sonerkeramik. Technische Keramik, Hochleistungskeramik

verbindet andere stoffe

zb

Mörtel verbindet Ziegel

-Zement Bindemittel für Beton

-Gips für Innenausbau

-Beton besteht aus: Zement, Wasser, Sand, Kies

Eisemetalle

Zum Beispiel:

• Stahl

• Gusseisen

Nichteisenmetalle: Diese enthalten kaum Eisen.

Schwermetalle: Kupfer, Zink, Blei

Leichtmetalle: Aluminium, Magnesium, Titan

Glas: Fotoglas, sicherheitsglas, Isolierglas

Kunstoffe werden nach ihrem Verhalten bei Wärme eingeteilt

werden nach ihrem Verhalten bei Wärme eníngeteilt

-Thermplasten: Werden bei Wärme weich: PVC, PE

-Duroplasten: bleiben hart. lassen sich nach dem Aushärten nciht mehr schmelzen

-Elastomere: sind elastisch; Gummi , Silikon

Holzarten

1. Fichte

2. Tanne

3. Eiche

4. Buche

Holzwerkstoffe:

1. Sperrholz

2. OSB

3. Brettsperrholz (CLT)

4. Spanplatten

Vom traditionellen Fachwerk zum modernen nachhaltigen Holzbau

1. vorinstustrieller Fachwerkbau; bis ca 1800

—> Vor der Industrialisierung war Holz der wichtigste Baustoff überhaupt

—> regional verfügbar,leicht zu bearbeiten, keine industriellen baustoffe waren verfügbar

-fachwerk unterschied sich von region—> Klima, verfügbare Holzarten, und handwerkliche kenntisse

-15 jahre später begann man das Fachewrk zu verputzen—> nicht mehr modern

-erst 20jhd fachwerk wieder modern

-waldnutzung bis 1800: 90 % der Bevölkerung von der Landwirtschaft.—> waldbestand nahm immer weiter ab

-bis industrialisierung bevölkerungswachstum- waldverlust—> Holzknappheit und Ressourcenmangel.

-Entstehung des Nachhaltigkeitsbegriffs: Hans Carl von Carlowitz1713 veröffentlichte er das Buch: Sylvicultura oeconomica

—> Er forderte nur so viel Holz zu schlagen, wie wieder nachwachsen kann.

Das bezeichnete er als nachhaltende Nutzung.

-änderung durch industrialisierung-_> eisen nach 1850, STahl Nach 1900:, beton, Stahlbeton, Kohle als neue materialien und Energieträger—> druck auf wälder verringert sich

Holz verlor seine Stellung als wichtigster Baustoff.

Gründerzeit:

Das Tragwerk der Gebäude bestand oft aus Mauerwerk,

während Dächer und Decken weiterhin aus Holz gefertigt wurden.

-20,jhd Holzbausysteme ➡️ Das war der Beginn der heutigen Fertigbauweise.

Holz in der NS-Zeit 1933-45: Holz wurde ideologisch als deutsche Tradition dargestellt und dem modernen Bauen gegenübergestellt.

Holz heute wieder an Bedeutung

Weil Holz ein nachwachsender Rohstoff ist, CO₂ speichert und durch moderne Holzwerkstoffe und Verbindungstechniken auch für große Gebäude geeignet ist.

Durch neue Technologien erlebt der Holzbau heute eine starke Weiterentwicklung. Moderne Fertigungsmethoden machen das Bauen schneller, präziser und nachhaltiger.

Robotik:

-Einsatz von Robotern bei der Fertigung und Montage von Holzelementen.

-Höhere Präzision und geringerer Materialverbrauch.

-Komplexe Bauteile können automatisiert hergestellt werden.

➡️ Vorteil: schneller, präziser und wirtschaftlicher bauen.

Modulare Vorfertigung

- Große Wand-, Decken- oder Raummodule werden im Werk vollständig vorgefertigt.

-Auf der Baustelle werden sie nur noch montiert.

Vorteile: kürzere Bauzeit, bessere Qualität durch Fertigung im Werk, weniger Witterungseinflüsse, geringere Baustellenbelastung

Serielle Aufstockung und Sanierung

Holz eignet sich besonders gut für das Bauen im Bestand, weil es im Vergleich zu Beton oder Mauerwerk ein geringes Eigengewicht besitzt.

Dadurch können bestehende Gebäude einfach erweitert werden.

typische Möglichkeiten:

1. Aufstockung: zusätzliche Geschosse auf ein bestehendes Gebäude setzen.

2. Anbau: Gebäude seitlich erweitern.

3. Füllung: Baulücken zwischen bestehenden Gebäuden schließen.

4. Hülle: bestehende Gebäude mit einer neuen Gebäudehülle energetisch sanieren.

—> Serielle und effiziente ausführung

Der moderne Holzbau setzt auf Digitalisierung, Robotik und industrielle Vorfertigung. Dadurch lassen sich Gebäude schneller, nachhaltiger und besonders gut im Bestand erweitern oder sanieren.

CO₂-Speicherung durch Bäume

Während ihres Wachstums nehmen Bäume CO₂ aus der Atmosphäre auf.

➡️ Den Kohlenstoff bauen sie in ihre Biomasse (Holz) ein.

Dadurch wird CO₂ langfristig gespeichert, solange das Holz erhalten bleibt.

CO₂-Speicherung im Holz

• 1 m³ Holz bindet fast 1 Tonne CO₂ (≈ 0,9–1,0 t CO₂).

• Wird das Holz als Baustoff genutzt, bleibt dieses CO₂ über die gesamte Nutzungsdauer des Gebäudes gespeichert.

Deshalb wirken Holzgebäude als Kohlenstoffspeicher.

Nachhaltige Waldnutzung

Die Grafik zeigt den Kreislauf:

1. Wald wächst und speichert CO₂.

2. Ein Teil des Holzes wird entnommen.

3. Daraus entstehen langlebige Holzprodukte (z. B. Gebäude).

4. Im Wald wachsen neue Bäume nach und nehmen erneut CO₂ auf.

➡️ So entstehen zwei Kohlenstoffspeicher:

• Wald

• Holzprodukte

Bäume nehmen beim Wachstum CO₂ auf und speichern den Kohlenstoff im Holz. Wird Holz langfristig als Baustoff genutzt, bleibt dieses CO₂ über Jahrzehnte gebunden. Deshalb sind sowohl der Wald als auch Holzprodukte wichtige Kohlenstoffspeicher.—> als ersatz emissionsreicher Baustoffe

Bäume sind unter bestimmten Bedingungen

gewachsen und haben dementsprechende

Eigenschaen.

Holz ist brennbar und regiert auf seine

Umgebung, sowie auf Veränderungen in der

Umgebung (Feuchte, Licht).

Holz verfärbt sich, verformt sich, riecht…

in Naturprodukt. Deshalb besitzt jedes Stück Holz individuelle Eigenschaften, die von den Wachstumsbedingungen des Baumes abhängen.

Die Eigenschaften werden beeinflusst durch:

• Klima

• Boden

• Wasserangebot

• Sonneneinstrahlung

• Baumart

• Wachstumsgeschwindigkeit

➡️ Daher gleicht kein Holzstück exakt einem anderen.

Da Holz hygroskopisch ist (Feuchtigkeit aufnehmen und abgeben kann), verändert es sich im Laufe der Zeit.

Es reagiert auf:

• Feuchtigkeit

• Temperatur

• Lichteinstrahlung (UV-Strahlung)

• Witterung

Dadurch kann Holz:

• sich verfärben

• quellen (bei Feuchtigkeit)

• schwinden (beim Trocknen)

• sich verformen bzw. verziehen

• seinen Geruch verändern

Im Gegensatz zu mineralischen Baustoffen ist Holz ein brennbarer Baustoff.

Trotzdem kann Holz im Brandfall ein gutes Tragverhalten besitzen, weil sich außen eine verkohlte Schutzschicht bildet, die das innere Holz schützt

1. Markröhre

• Mittelpunkt des Stammes.

• Entsteht beim jungen Baum.

• Hat später kaum noch eine Funktion.

2. Kernholz

• Innerer, älterer Teil des Stammes.

• Besteht aus abgestorbenen Zellen.

• Dient hauptsächlich der Tragfähigkeit.

• Ist meist dunkler, trockener und widerstandsfähiger gegen Pilze und Insekten.

3. Splintholz

• Liegt zwischen Kernholz und Rinde.

• Besteht aus lebenden Holzzellen.

• Transportiert Wasser und Nährstoffe von den Wurzeln zu den Blättern.

• Ist meist heller und feuchter als Kernholz.

4. Frühholz

• Entsteht im Frühjahr.

• Helle Farbe.

• Große Zellen mit dünnen Zellwänden.

• Dient vor allem dem Wassertransport.

5. Spätholz

• Entsteht im Sommer bzw. Herbst.

• Dunklere Farbe.

• Kleine Zellen mit dicken Zellwänden.

• Sorgt für hohe Festigkeit.

➡️ Frühholz + Spätholz bilden zusammen einen Jahresring.

6. Kambium

• Sehr dünne Wachstumsschicht.

• Bildet jedes Jahr neues Holz nach innen und neue Rinde nach außen.

• Verantwortlich für das Dickenwachstum des Baumes.

7. Bast (innere Rinde)

• Transportiert die in den Blättern gebildeten Nährstoffe nach unten in den Stamm und zu den Wurzeln.

8. Borke (äußere Rinde)

• Äußere Schutzschicht des Baumes.

• Schützt vor:

  • Witterung

  • Verletzungen

  • Pilzen

  • Insekten

Querschnitt

• Schnitt quer zur Stammachse.

• Hier erkennt man die Jahresringe besonders gut.

Radialschnitt

• Schnitt durch die Stammmitte.

• Verläuft entlang der Markröhre.

• Zeigt eine gerade Maserung.

Tangentialschnitt

• Schnitt parallel zur Stammachse, aber außerhalb der Stammmitte.

• Zeigt die typische "Fladerung" bzw. bogenförmige Holzzeichnung.

Die Eigenschaften von Holz variieren je nach:

• Teil des Baumes

• Herkunft und Standort

• Holzart

• Astigkeit

• Feuchtegehalt

• Faserrichtung

Diese Faktoren beeinflussen z. B.:

• Festigkeit

• Dauerhaftigkeit

• Schwind- und Quellverhalten

• Bearbeitbarkeit

• Aussehen

Anisotropie bedeutet, dass die Eigenschaften eines Materials von der Richtung abhängen.

➡️ Holz ist anisotrop, weil es aus parallel verlaufenden Fasern besteht.

Dadurch besitzt Holz längs zur Faser andere Eigenschaften als quer zur Faser.

Die Zellen und Fasern des Holzes verlaufen überwiegend in Längsrichtung des Stammes.

Dadurch kann Holz Kräfte entlang der Fasern wesentlich besser übertragen als quer dazu.

Längs zur Faser

• sehr hohe Festigkeit

• hohe Steifigkeit

• große Tragfähigkeit

➡️ Holz kann etwa 10-mal mehr Kraft aufnehmen als quer zur Faser.

Quer zur Faser

• deutlich geringere Festigkeit

• leichter zusammendrückbar

• empfindlicher gegenüber Belastungen

in der planung balken oder stütze—> so angeordnet, dass die Hauptkräfte parallel zur Faserrichtung verlaufen.

Holz ist hygroskopisch. Das bedeutet:

➡️ Es nimmt Feuchtigkeit aus der Luft auf und gibt sie wieder ab.

Dadurch verändert sich sein Volumen.

• Feuchtigkeit aufnehmen → Quellen

• Feuchtigkeit abgeben → Schwinden

Schwinden

Schwinden bedeutet: beim Trocknen

Das Holz verliert Wasser an die Umgebung.

➡️ Feuchtigkeitsgefälle vom Holz zur Luft

Folge:

• Holz zieht sich zusammen.

• Es wird kleiner.

• Es können Risse entstehen.

Quellen

Quellen bedeutet: bei Feuchtigkeitsaufnahme

Das Holz nimmt Wasser aus der Luft auf.

➡️ Feuchtigkeitsgefälle von der Luft zum Holz

Folge:

• Holz dehnt sich aus.

• Es wird größer.

Holz schwindet und quillt nicht in allen Richtungen gleich stark.

Das hängt mit der Anisotropie zusammen:

• längs der Fasern fast keine Änderung

• quer zur Faser deutlich größere Änderung

Dadurch entstehen Spannungen und Verformungen.

stärkste verziehung :Das Seitenbrett, da es sich durch die ungleichmäßige Anordnung der Jahresringe stark hochzieht.

➡️ Der untere Stamm ist:

• dicker,

• gerader,

• astärmer,

• daher qualitativ hochwertiger.

Deshalb entstehen daraus hochwertige Bauprodukte.

➡️ Nadelholz ist das wichtigste Bauholz im Hochbau.

Warum verwendet man meistens Fichte?

Fichte ist:

• leicht

• günstig

• wächst schnell

• gut verfügbar

• leicht zu bearbeiten

• besitzt trotzdem eine gute Tragfähigkeit.

Deshalb ist sie das wichtigste Bauholz in Deutschland.

—>Je nach Bereich des Baumstamms entstehen unterschiedliche Holzqualitäten. Der untere Stamm liefert hochwertiges Bauholz. Grundsätzlich unterscheidet man Nadelholz (leicht, schnell wachsend, gut bearbeitbar) und Laubholz (hart, dicht, langsam wachsend). Für tragende Holzkonstruktionen wird überwiegend Nadelholz – insbesondere Fichte – verwendet.

Nadelhülzer :Fichte baut – Kiefer schützt – Lärche & Douglasie stehen draußen – Tanne harzt nicht.

Laubhölzer: Buche = Möbel, Eiche = Brücken, Robinie = draußen, Esche = biegsam, Walnuss = Luxus.

Falls in der Klausur gefragt wird:

Welches Holz wird im Hochbau am häufigsten verwendet? ➡️ Fichte

Welches Holz eignet sich für den Außenbereich? ➡️ Lärche, Douglasie, Robinie, Eiche

Welches Holz wird für Möbel und Parkett verwendet? ➡️ Buche, Eiche, Walnuss

Welches Holz ist besonders elastisch? ➡️ Esche

Obwohl Holz brennbar ist, besitzt es im Brandfall ein gut berechenbares Verhalten. Das macht es als Baustoff oft sicherer, als viele denken.

Was passiert bei einem Brand?

1. Verkohlung der Oberfläche

Wenn Holz brennt, bildet sich außen eine Kohleschicht.

➡️ Diese Schicht wirkt wie eine natürliche Schutzschicht:

• sie isoliert das Innere,

• verlangsamt das weitere Abbrennen,

• schützt den tragenden Kern.

👉 Das Holz brennt also nicht schlagartig vollständig ab.

Holzkonstruktionen verlieren ihre Tragfähigkeit langsam und vorhersehbar.

Das bedeutet:

• das Bauteil wird nach und nach kleiner,

• die Tragfähigkeit nimmt langsam ab,

• Ingenieure können die Abbrandrate (wie viele Millimeter Holz pro Minute verkohlen) berechnen und Bauteile entsprechend größer dimensionieren.

➡️ Im Gegensatz zu Stahl, der bei hohen Temperaturen plötzlich stark an Festigkeit verliert.

3. Risiken

Trotz der Vorteile gibt es Gefahren:

• Flash-Over = plötzliche Durchzündung eines Raumes, wenn sich alle brennbaren Gase gleichzeitig entzünden.wodurch sich das Feuer explosionsartig ausbreitet.

• Beim Verbrennen wird das im Holz gespeicherte CO₂ wieder freigesetzt.

Holz ist ein natürlicher Baustoff und kann deshalb von Pilzen und Insekten befallen werden. Dadurch kann die Tragfähigkeit des Holzes stark beeinträchtigt werden.

Ursachen für Holzbefall

Die wichtigste Ursache ist:

➡️ Feuchtigkeit

Feuchtes Holz bietet ideale Bedingungen für:

• Pilze

• Insekten

Trockenes Holz wird dagegen deutlich seltener befallen.

Pilzbefall

Pilze zersetzen die Holzsubstanz.

Folgen:

• Holz wird weich.

• Holz verliert Festigkeit.

• Tragende Bauteile können versagen.

Typische Anzeichen:

• Verfärbungen

• Pilzgeflecht

• modriger Geruch

• bröckeliges Holz

Insektenbefall

Holzinsekten (z. B. Holzwurm oder Hausbock) fressen Gänge in das Holz.

Folgen:

• Hohlräume entstehen.

• Tragfähigkeit nimmt ab.

• Die Konstruktion wird geschwächt.

Auswirkungen

Ein starker Befall kann:

• die Holzstruktur zerstören,

• Balken instabil machen,

• im schlimmsten Fall ganze Gebäudeteile gefährden.

Deshalb steht auf der Folie:

"Kann Struktur zersetzen / Haus auffressen."

➡️ Die Tragfähigkeit des Balkens ist stark vermindert.

schutz : ✅ Holz trocken halten.

• konstruktiven Holzschutz (kein stehendes Wasser)

• gute Belüftung

• Schutz vor Regen

• Vermeidung von Feuchtigkeit

Chemischer Holzschutz wird heute nur eingesetzt, wenn konstruktiver Holzschutz nicht ausreicht.

Holz verändert mit der Zeit sein Aussehen.

Die häufigste Veränderung ist die Vergrauung durch UV-Strahlung (Sonne) und Regen.

➡️ Wichtig: Die Vergrauung ist meist nur ein optischer Effekt und bedeutet nicht, dass das Holz geschädigt ist.

Außen

• UV-Strahlung baut die oberste Holzschicht ab.

• Regen wäscht diese Schicht langsam aus.

• Dadurch entsteht die typische silbergraue Oberfläche.

➡️ Deshalb werden viele Holzfassaden nach einigen Jahren grau

Innen

Auch im Innenraum verändert UV-Licht die Farbe.

Beispiel:

• Unter einem Teppich bleibt das Holz hell.

• Die freiliegenden Stellen werden dunkler bzw. verändern ihre Farbe.

• 
  

• 
  

  Kann man die Vergrauung verhindern?

Ja, durch:

• Holzlasuren

• UV-Schutzanstriche

• regelmäßige Pflege

Ohne Schutz vergraut fast jede Holzfassade mit der Zeit.

PEFC = Zertifikat für nachhaltige Forstwirtschaft.→ Es bedeutet, dass der Wald nachhaltig bewirtschaftet wird (es wird z.B. nicht mehr gefällt als nachwächst).

Deutschland

• Waldfläche: 11,1 Mio. ha

• 66,7 % sind PEFC-zertifiziert.

➡️ Deutschland nutzt überwiegend nachhaltig bewirtschaftete Wälder.

Europa

• 42,6 % der Waldfläche ist zertifiziert.

Welt

• Nur 7,8 % der Wälder sind zertifiziert.

➡️ Weltweit ist nachhaltige Forstwirtschaft deutlich seltener.

Deutschland hat einen sehr hohen Anteil nachhaltig bewirtschafteter Wälder, weltweit ist dieser Anteil jedoch noch gering.

diagramm

Links: Aufkommen (Supply)

Holz stammt aus:

• 🌲 Einschlag (gefällte Bäume)

• ♻️ Altholz (Recycling)

• 📄 Altpapier (Papierrecycling)

• 🚢 Importen

Rechts: Verbleib (Use)

Das Holz wird:

• 🏠 verbraucht (Bau, Möbel, Papier usw.)

• 🚢 exportiert

• 📦 teilweise gelagert

—> Holzvebrauch stark gestoegen in den öetztn jahren

Früher wurden in Deutschland viele Fichten-Monokulturen angelegt.

Monokultur = Es wächst fast nur eine Baumart.

Das war wirtschaftlich praktisch, ist heute aber ein großes Problem.

sie sind fällig für Dürren, Borkenkäfer und stürme.

→ Wenn eine Baumart geschädigt wird, kann gleich der ganze Wald betroffen sein.

➡️ Immer mehr Holz muss wegen Käferbefall gefällt werden.

Lösung: Waldumbau

Anstatt nur Fichten anzupflanzen, werden heute Mischwälder aufgebaut.

Das bedeutet:

• verschiedene Baumarten

• verschiedene Altersklassen

• höhere Widerstandsfähigkeit

• Wenn eine Baumart ausfällt,

  → bleiben die anderen erhalten.

➡️ Die Nutzung der Holzarten wird diversifiziert.

Dadurch ist der Wald:

• stabiler

• widerstandsfähiger gegen Klimawandel

• weniger anfällig für Schädlinge

• besser gegen Stürme

—>Durch den Klimawandel werden Fichten-Monokulturen zunehmend geschädigt. Deshalb setzt der Waldumbau auf artenreiche Mischwälder, die widerstandsfähiger und nachhaltiger sind.

Umtriebsalter

= Das Alter, in dem ein Baum für die Holznutzung gefällt wird.

• Douglasie: 60–100 Jahre

• Fichte: 80–120 Jahre

• Kiefer: 80–140 Jahre

• Tanne: 90–130 Jahre

• Lärche: 100–140 Jahre

➡️ So lange muss man ungefähr warten, bis das Holz genutzt werden kann.

Natürliches Höchstalter

Das ist das Alter, das ein Baum ohne Fällung erreichen könnte.

—> ZB 400-700 jahre

wie lange nutzen wir gebäude zum vergleich?

➡️ Gebäude halten oft deutlich kürzer als der Baum theoretisch leben könnte.

Holz sollte nach der Nutzung möglichst weiterverwendet oder recycelt werden, statt verbrannt oder entsorgt zu werden.

Naturstein ist ein natürlich entstandener Baustoff, der aus Steinbrüchen gewonnen wird.

➡️ Er wird nicht künstlich hergestellt, sondern nur: abgebaut, zugeschnitten, bearbeitet.

Naturstein ist einer der ältesten Baustoffe der Menschheit. Er besitzt eine hohe Druckfestigkeit, ist sehr langlebig und wird seit Jahrtausenden für tragende Bauwerke wie Pyramiden und Tempel verwendet

Es gibt drei Hauptarten von Naturstein:

1. Erstarrungsgesteine (magmatische Gesteine) 🌋

➡️ Entstehen, wenn Magma oder Lava abkühlt und erstarrt.

Eigenschaften:

• sehr hart

• hohe Druckfestigkeit

• sehr witterungsbeständig

Beispiele: Granit ⭐ (der wichtigste!), Basalt, Diorit

Magma → Erstarrung → Granit

2. Ablagerungsgesteine (Sedimentgesteine) 🌊

➡️ Entstehen durch Ablagerung von Sand, Schlamm, Kalk oder Schalen von Meerestieren. Mit der Zeit werden diese Schichten unter Druck zu Gestein.

Eigenschaften:

• oft weicher

• geschichtet

• leichter zu bearbeiten

Beispiele: Kalkstein ⭐ (wie bei den Pyramiden!), Sandstein, Tonstein

Ablagerung → Schichten → Kalkstein

3. Umwandlungsgesteine (metamorphe Gesteine) 🔥

➡️ Entstehen aus bereits vorhandenen Gesteinen, die durch hohen Druck und hohe Temperatur umgewandelt werden.

Eigenschaften:

• sehr dicht

• oft sehr edel

• häufig dekorativ

Beispiele: Marmor ⭐ (entsteht aus Kalkstein), Gneis (entsteht aus Granit), Quarzit (entsteht aus Sandstein)

Druck + Hitze → Umwandlung → Marmor

Beispiel 1: Pyramide von Gizeh

Die Pyramide wurde etwa 2600 v. Chr. in Ägypten gebaut.

Sie bestand aus zwei verschiedenen Kalksteinen:

Innen → lokaler Kalkstein

• günstiger

• direkt vor Ort vorhanden

• bildet die tragende Konstruktion

Außen → Tura-Kalkstein

• hochwertiger weißer Kalkstein

• sehr glatt

• reflektierte das Sonnenlicht

Deshalb sah die Pyramide früher ungefähr so aus: komplett weiß und glänzend.

Heute fehlen diese Verkleidungssteine fast vollständig

Gewicht: Ein Steinblock konnte bis zu 10 Tonnen wiegen.

➡️ Das zeigt:

Naturstein kann extrem große Lasten aufnehmen.

Beispiel 2: Parthenon (Griechenland)

Der Tempel in Athen besteht ebenfalls aus Naturstein.

Hier wurden riesige Steinblöcke und Säulen präzise bearbeitet.

Das zeigt:

Naturstein eignet sich nicht nur für massive Bauwerke wie Pyramiden,

sondern auch für

• Tempel

• Säulen

• Fassaden

• Skulpturen.

Links: Natursteinbogen (Werkstein)

• aus behauenen Natursteinen

• ohne Mörtel (mörtellos gefügt)

• die Steine sind keilförmig (Keilsteine)

➡️ Die Steine drücken sich gegenseitig fest.

Rechts: Ziegelbogen

• aus vielen kleinen Ziegeln

• zwischen den Ziegeln liegt Mörtel

• deshalb sieht man dicke Mörtelfugen

➡️ Naturstein ist extrem druckfest.

Ein Bogen leitet alle Lasten als Druckkräfte in die seitlichen Auflager ab.

Es entstehen fast keine Zugkräfte.

Da Naturstein Druck sehr gut aufnehmen kann, eignet er sich perfekt für Bögen.

Die Bogenform sorgt dafür, dass Zugkräfte gar nicht erst entstehen bzw. stark reduziert werden.

durckkräft:➡️ Druckkräfte, die seitlich in die Auflager geleitet werden.

1. Magmagesteine (Erstarrungsgesteine) 🌋

Entstehung

Magma steigt aus dem Erdinneren auf. Beim Abkühlen wird daraus Stein.

➡️ Deshalb heißen sie Erstarrungsgesteine.

Es gibt zwei Arten

a) Langsam abgekühlt (unter der Erde)

➡️ Kristalle haben viel Zeit zu wachsen. → grobkörnig

Beispiel: ⭐ Granit

Eigenschaften: sehr hart, sehr druckfest, witterungsbeständig, gut polierbar

Langsam = große Kristalle = Granit

b) Schnell abgekühlt (an der Oberfläche)

Die Lava kühlt sofort ab. Kristalle können kaum wachsen.

→ feinkörnig

Beispiel: ⭐ Basalt

Eigenschaften: hart, feinkörnig, eher spröde

Schnell = kleine Kristalle = Basalt

2. Sedimentgesteine (Ablagerungsgesteine) 🌊

Entstehung

Durch

• Sand

• Schlamm

• Kalk

• Muscheln

• Fossilien

werden Schichten gebildet. Diese werden mit der Zeit zusammengedrückt und verfestigt. ➡️ Daraus entstehen Sedimentgesteine.

Beispiele

⭐ Sandstein

⭐ Kalkstein

⭐ Travertin

Eigenschaften

• häufig Schichten sichtbar

• eher weich bis mittelhart

• gut bearbeitbar

• oft porös

• können Fossilien enthalten

• empfindlicher gegen Säuren

Typisches Beispiel

Die Pyramiden bestehen aus

➡️ Kalkstein

Und Kalkstein ist ein

➡️ Sedimentgestein.

3. Metamorphe Gesteine (Umwandlungsgesteine) 🔥

Entstehung

Ein vorhandenes Gestein wird tief in der Erde, unter hohem Druck und hoher Temperatur umgewandelt.

Es schmilzt nicht, sondern verändert nur seine Struktur.

Beispiele

⭐ Marmor

⭐ Gneis

Ganz wichtig

Marmor entsteht aus Kalkstein.

Also: Kalkstein—>Druck + Temperatur—>Marmor

Eigenschaften

• sehr fest

• sehr dicht

• oft schöne Maserung

• gut polierbar

• hochwertiger Naturstein

Deutschland besitzt viele regionale Natursteinvorkommen. Historisch wurde überwiegend mit lokal verfügbarem Naturstein gebaut, weshalb sich die Bauweisen und Fassaden regional unterscheiden.

1. Schwarzwald/Bayerischer Wald → viel Granit

2. Eifel → viel Basalt

3. Fränkische Alb → viel Kalkstein

4. Elbsandsteingebirge → viel Sandstein

5. Rheinisches Schiefergebirge → viel Schiefer

👉 Natursteine unterscheiden sich in ihrer Härte.

Die Härte wird mit der Mohs-Härteskala angegeben (1–10).

• 1 = sehr weich

• 10 = extrem hart

Die Skala beschreibt die Ritzhärte:

Ein härterer Stoff kann einen weicheren ritzen.

Je härter der Stein,

✅ desto kratzfester ✅ desto verschleißfester ✅ desto langlebiger

Aber:

➡️ Härtere Steine sind meist schwieriger zu bearbeiten.

zb

• Marmor → enthält Kalzit → Mohs ca. 3

  • eher weich

  • lässt sich gut bearbeiten

  • bekommt leichter Kratzer

• Granit → enthält viel Quarz und Feldspat → Mohs ca. 6–7

  • deutlich härter

  • sehr widerstandsfähig

  • gut für Treppen, Küchenplatten oder Fassaden

1. Wärmeleitfähigkeit → Wie schnell geht Wärme durch das Material?

👉 Naturstein leitet Wärme relativ gut und ist deshalb kein guter Dämmstoff.

Es vergleicht Rohdichte (x-Achse) und Wärmeleitfähigkeit λ (y-Achse).

x-Achse

Rohdichte (kg/m³)

→ Je weiter rechts, desto dichter und schwerer ist das Material.

y-Achse

Wärmeleitfähigkeit λ [W/(m·K)]

→ Je höher der Wert, desto besser wird Wärme geleitet

—> Je dichter ein Material ist, desto besser leitet es Wärme.

Kristalline Gesteine

(z.B. Granit, Basalt, Marmor)

➡️ ≈ 3,5 W/(m·K)

→ sehr gute Wärmeleiter

Sedimentgesteine

(z.B. Sandstein)

➡️ ≈ 2,3 W/(m·K)

→ leiten ebenfalls gut Wärme

Poriges Lavagestein

➡️ ≈ 0,55 W/(m·K)

→ wegen der vielen Luftporen deutlich bessere Dämmung

Naturstein hat aufgrund seiner hohen Rohdichte eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eignet sich deshalb nicht als Wärmedämmstoff. Poröse Natursteine (z. B. Lavagestein) dämmen etwas besser, erreichen aber nicht die Dämmwirkung von Dämmstoffen.

➡️ Für die Wärmedämmung gilt:

Je kleiner λ, desto besser dämmt das Material.

zusätzlicher dämmstoff ist nötig

2. Thermische Masse → Wie viel Wärme kann gespeichert werden?

Hier ist Naturstein richtig gut.

Durch seine

• hohe Dichte

• hohe Masse

kann Naturstein sehr viel Wärme aufnehmen und später wieder abgeben.

Das nennt man Speichermasse oder thermische Masse.

Naturstein ist zwar sehr langlebig, aber nicht unzerstörbar. Durch Umwelteinflüsse verändert und schädigt er sich im Laufe der Zeit.

1. Wasser 💧 (wichtigster Verwitterungsfaktor)

Wasser dringt in Poren und Risse ein.

Dadurch entstehen:

• Frostsprengung (Wasser friert → dehnt sich um ca. 9 % aus → Stein reißt)

• Auswaschung von Mineralien

• chemische Reaktionen (z. B. Kalkstein löst sich durch sauren Regen)

➡️ Deshalb ist Wasser der häufigste Grund für Schäden an Naturstein.

2. Thermische Veränderungen 🌡️

Durch Sonneneinstrahlung erwärmt sich der Stein.

Nachts kühlt er wieder ab.

Dieses ständige Ausdehnen und Zusammenziehen erzeugt Spannungen.

Mit der Zeit entstehen:

• kleine Risse

• Abplatzungen

• Materialermüdung

3. Erosion 🌬️

Wind, Sand und Regen schleifen die Oberfläche langsam ab.

Dadurch werden:

• Kanten rund,

• Reliefs undeutlich,

• Oberflächen rau.

Das passiert besonders bei weicheren Steinen wie Sandstein.

4. Tiere und Pflanzen 🌱

Pflanzenwurzeln wachsen in kleine Risse.

Beim Dickenwachstum drücken sie den Stein auseinander.

Auch:

• Moose

• Flechten

• Algen

halten Feuchtigkeit fest und fördern die Verwitterung.

Man erkennt mehrere typische Schäden:

• Weiße Flecken → wahrscheinlich Salzausblühungen. Wasser transportiert gelöste Salze an die Oberfläche. Dort verdunstet das Wasser, die Salze kristallisieren aus und hinterlassen weiße Ablagerungen.

• Beschädigte Steine → einzelne Natursteinquader sind bereits abgeplatzt oder stark verwittert.

• Ausgewaschene Fugen → Wasser hat Mörtel und Material teilweise ausgespült.

• Unebene Oberfläche → durch jahrhundertelange Verwitterung.

Schutz

Baukonstruktive Maßnahmen

Man verhindert, dass Wasser überhaupt in den Stein gelangt.

Beispiele:

• Dachüberstände

• Fensterbänke mit Tropfkante

• gute Entwässerung

• Abdichtungen

• keine stehende Nässe

➡️ Das ist der wichtigste Schutz.

Oberflächenbehandlung

Der Stein wird zusätzlich geschützt durch:

• Hydrophobierung (wasserabweisend)

• Imprägnierung

• Schutzbeschichtungen

Dadurch nimmt der Stein weniger Wasser auf.

Handwerklich

1. Bohren

2. Spalten

3. Sägen

4. Trennsägen (Kreissäge)

5. Gattersägen (mehrere Sägeblätter gleichzeitig)-> wirtschaftlicher

6. Wasser—> ✅ kühlt das Sägeblatt ✅ bindet den Steinstaub

7. CAD = Zeichnung am Computer

   CAM = Maschine setzt diese Zeichnung automatisch um.

8. Oberflächenbearbeitung : maschinell oder von Hand

9. poliert → glänzend

10. geschliffen → glatt, matt

11. geflammt → rau, rutschfest

12. gestockt → sehr rau

13. bossiert → rustikal

Trockenmauerwerk bedeutet:

• ❌ kein Mörtel

• ❌ kein Beton

• ✅ nur Natursteine

Die Steine werden so aufeinandergelegt, dass sie sich gegenseitig verkeilen.

Es funktioniert wegen drei Dingen:

1. Eigengewicht

   • Die schweren Steine drücken sich gegenseitig zusammen.

2. Reibung

   • Zwischen den Steinen entsteht Reibung, dadurch rutschen sie nicht.

3. Geschickter Verband

   • Die Fugen liegen versetzt.

   • Große und kleine Steine wechseln sich ab.

   • Die Steine verzahnen sich.

➡️ Genau deshalb sieht die Zeichnung rechts so "unordentlich" aus – das ist Absicht.

Vorteile

✅ kein Mörtel nötig

✅ sehr langlebig

✅ Wasser kann durch die Fugen ablaufen → kein Wasserdruck

✅ umweltfreundlich (wenig Material)

Nachteile

❌ aufwendig zu bauen

❌ benötigt erfahrene Handwerker

❌ nur für begrenzte Höhen geeignet

Zyklopenmauerwerk ist:

• eine Trockenmauer (ohne Mörtel),

• aus sehr großen, unregelmäßig geformten Natursteinblöcken,

• die möglichst exakt aneinander angepasst werden.

Die Zwischenräume werden oft mit kleineren Steinen ausgefüllt.

Die Steine sind so riesig (mehrere Tonnen schwer), dass die Menschen früher glaubten, nur Zyklopen (Riesen mit einem Auge) hätten solche Mauern bauen können.

➡️ Daher der Name Zyklopenmauerwerk.

Bruchsteinmauerwerk besteht aus Natursteinen, die beim Brechen im Steinbruch entstehen.

➡️ Sie werden nur grob zugerichtet, aber nicht exakt behauen wie Werksteine.

Die Steine besitzen also noch ihre natürliche Form.

-meist mit Mörtel vermauert

-möglichst versetzte Fugen

Hier werden die Natursteine nicht einfach zufällig vermauert, sondern nach ihrer Höhe sortiert und in waagerechten Schichten (Lagen) verlegt.

➡️ Das Mauerwerk wirkt dadurch viel geordneter als Bruchsteinmauerwerk.

mit Mörtel,

Warum heißt es "unregelmäßig"?

Die Schichten sind waagerecht, aber:

• die Steine haben unterschiedliche Längen,

• unterschiedliche Höhen,

• unterschiedliche Breiten.

Dadurch entstehen zwar Schichten, diese sind aber nicht alle gleich hoch.

Deshalb:

Schichtenmauerwerk = horizontale Lagen

unregelmäßig = unterschiedlich hohe Schichten

Hier werden die Natursteine genau bearbeitet (Werksteine) und in gleich hohen horizontalen Schichten vermauert.

➡️ Im Gegensatz zum unregelmäßigen Schichtenmauerwerk sind jetzt alle Steinlagen gleich hoch.

Durch die gleich hohen Steinlagen

• werden Lasten gleichmäßiger übertragen,

• ist das Mauerwerk stabiler,

• lässt es sich präziser herstellen,

• wirkt die Fassade hochwertiger.

Regelmäßiges Schichtenmauerwerk besteht aus behauenen Natursteinen gleicher Höhe, die in gleichmäßigen horizontalen Schichten mit versetzten Stoßfugen vermauert werden. Es ist die präziseste und hochwertigste Form des Schichtenmauerwerks.

Gabionen sind Drahtkörbe aus verzinktem Stahl, die mit Natursteinen gefüllt werden.

➡️ Die Steine werden nicht vermauert. ➡️ Es gibt keinen Mörtel. ➡️ Das Drahtgitter hält die Steine zusammen.

Eine Gabione besteht aus:

1. Stahlkorb (Drahtgitter)

2. Natursteinfüllung

3. ggf. Fundament

Das Stahlgitter übernimmt den Zusammenhalt, die Steine liefern das Gewicht.

-Als Fassade:

• Tagsüber speichern die Steine Wärme.

• Zwischen den Steinen entstehen kleine Öffnungen, durch die Luft zirkulieren kann.

• Dadurch wird das Gebäude auf natürliche Weise belüftet und vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt.

Es ist also nicht nur eine Gestaltungsidee, sondern erfüllt auch bauphysikalische Funktionen.

Eigenschaften

✅ hohe Eigenmasse

✅ sehr dauerhaft

✅ wasserdurchlässig

✅ flexibel (kann kleine Setzungen aufnehmen)

✅ schnelle Montage

✅ kaum Wartung

Vorteile

• einfacher Aufbau

• kein Vermauern notwendig

• gute Drainage → Wasser kann hindurchfließen

• guter Lärmschutz

• widerstandsfähig gegen Frost

• natürliche Optik

Nachteile

• benötigt viel Platz wegen der Dicke

• Draht kann mit der Zeit korrodieren (wenn nicht ausreichend geschützt)

• wirkt optisch relativ grob

• kein tragendes Natursteinmauerwerk im klassischen Sinn

• Geländebefestigungen

• Lärmschutzwände

Außerdem häufig:

• Stützmauern

• Böschungssicherung

• Gartenmauern

• Fassadenverkleidungen

Da Naturstein eine hohe Wärmeleitfähigkeit hat (er dämmt also schlecht), baut man heute meist keine massive Natursteinwand mehr, sondern verwendet ihn als Verblendschale (Fassade) vor einer gedämmten Tragwand.

1. Oben: Zweischalige Außenwand mit Luftschicht

von außen nach innen

Naturstein-Verblendschale:Sichtbarer Naturstein, schützt vor Witterung, übernimmt keine Tragfunktion

↓

Dämmschicht: reduziert Wärmeverluste, heute meist Mineralwolle oder Hartschaum

↓

Luftschicht (≥ 40 mm): Sie dient dazu,

• Feuchtigkeit abzuleiten,

• Hinterlüftung zu ermöglichen,

• Tauwasser abzutrocknen.

↓

Tragwand ; meist aus

• Beton,

• Kalksandstein,

• Ziegel,

• Porenbeton.

↓

Innenputz

Drahtanker mit Tropfscheibe

Die Verblendschale ist mit Edelstahlankern an der Tragwand befestigt.

Die Tropfscheibe verhindert, dass Wasser über den Anker nach innen läuft.

2. Unten: Zweischürige Außenwand mit Kerndämmung

Hier gibt es keine Luftschicht mehr.

Naturstein-Verblendschale

↓

Kerndämmung

↓

Tragschale

↓

Innenputz

Die Dämmung liegt direkt zwischen beiden Mauerschalen.

—> dünnerer Aufbau-_> kompakter

Naturstein wird heute meist als nichttragende Verblendschale vor einer gedämmten Tragwand eingesetzt. Die Tragwand übernimmt die Lasten, die Dämmung reduziert Wärmeverluste und der Naturstein dient vor allem als dauerhafte und witterungsbeständige Fassadenbekleidung.

Der Anker verbindet also die Natursteinplatte mit der Tragwand.

Der Anker muss mehrere Aufgaben erfüllen:

1. Eigengewicht tragen

Der Stein ist sehr schwer.

➡️ Der Anker übernimmt einen Teil des Gewichts.

2. Windlasten aufnehmen

Wind drückt gegen die Fassade oder saugt daran.

Der Anker verhindert,

• dass die Platte herausgezogen wird,

• oder sich verschiebt.

3. Temperaturbewegungen zulassen

Naturstein dehnt sich bei Wärme aus.

Im Sommer wird die Platte länger.

Im Winter zieht sie sich wieder zusammen.

➡️ Deshalb darf der Stein nicht starr eingespannt werden.

gummielastische Aufklebung

Das bedeutet:

Zwischen Stein und Metall befindet sich eine elastische Schicht.

Sie

• gleicht kleine Bewegungen aus,

• verhindert Spannungen,

• schützt den Stein vor Rissen.

Gleitlager im Kunststoffröhrchen

Das bedeutet:

Der Bolzen kann sich etwas bewegen.

Dadurch kann sich der Naturstein bei Temperaturänderungen ausdehnen.

Ohne dieses Gleitlager würden große Spannungen entstehen.

Druckverteilungsplatte

Die kleine Stahlplatte verteilt die Kraft.

Ohne sie würde der Anker punktuell drücken.

→ Stein könnte ausbrechen.

Eine Fassadenplatte wird meistens mit vier Ankern befestigt.

Die Platte wird nicht direkt am Rand befestigt.

Sondern ungefähr: 1/5 - 3/5 - 1/5 —>Dadurch werden die Kräfte gleichmäßig verteilt.

Trageanker

trägt das Eigengewicht der Platte.

Gleitlager

ermöglicht Bewegungen durch Temperaturänderungen.

Druckverteilungsplatte

verteilt die Last auf eine größere Fläche.

Gummielastische Auflage

verhindert Spannungen und Risse.

Ja – aber nicht immer.#

Vorteile von Naturstein

✅ Natürliches Rohmaterial

Naturstein entsteht in der Natur.

Er muss nicht künstlich hergestellt werden wie z. B.

• Beton

• Ziegel

• Kunststoff.

➡️ Das spart den energieintensiven Herstellungsprozess.

✅ Sehr langlebig

Naturstein hält oft

• 100 Jahre,

• 200 Jahre,

• teilweise sogar über 1000 Jahre.

Dadurch muss er selten ersetzt werden.

✅ Wiederverwendbar

Natursteine können

• ausgebaut,

• erneut eingebaut,

• oder zerkleinert als Schotter verwendet werden.

✅ Keine Schadstoffe

Naturstein gibt normalerweise

• keine Lösungsmittel,

• keine Weichmacher,

• keine Schadstoffe

an die Raumluft ab.

Nachteile

Die Folie nennt den wichtigsten Nachteil:

Hoher Energiebedarf für Gewinnung und Verarbeitung

Bevor Naturstein verwendet werden kann, muss er:

1. im Steinbruch gewonnen werden,

2. herausgesägt werden,

3. transportiert werden, Ein Granit aus; China,Indien,mBrasilien

   muss tausende Kilometer transportiert werden. Dadurch verschlechtert sich seine Ökobilanz erheblich.

   Ein regionaler Naturstein aus Deutschland ist deshalb meist deutlich nachhaltiger.

4. geschnitten werden,-> riesige Diamantsägen eingesetzt

5. geschliffen werden,

6. poliert werden.

7. Steinbrüche sind schwere Eingriffe in Landschafte<n und Ökosysteme

Alle diese Schritte benötigen:

• Maschinen,

• Strom,

• Diesel,

• Wasser.

➡️ Das verursacht Energieverbrauch und CO₂-Emissionen.

Was bedeutet „sozio-ökologisch“?

Nicht nur die Umwelt wird betrachtet, sondern auch soziale Aspekte:

• Arbeitsbedingungen im Steinbruch

• faire Bezahlung

• Kinderarbeit

• Sicherheit der Arbeiter

• Transportwege

Ein Naturstein aus einem Land mit schlechten Arbeitsbedingungen kann deshalb trotz des natürlichen Materials problematisch sein.

—> Naturstein ist ein natürliches, langlebiges und wiederverwendbares Baumaterial. Seine Nachhaltigkeit hängt jedoch stark vom Energieaufwand für Gewinnung, Bearbeitung und Transport sowie von sozialen Bedingungen bei der Herstellung ab. Regionaler Naturstein ist daher meist ökologisch sinnvoller als importierter.

Die Abbildung ist eine altägyptische Darstellung der Herstellung von Lehmziegeln.

Sie zeigt den gesamten Herstellungsprozess – von der Gewinnung des Lehms bis zum fertigen Mauerwerk.

Schon vor mehreren tausend Jahren wurden Gebäude aus Lehmziegeln errichtet.

➡️ Rohstoff:

• Lehm

• Wasser

• teilweise Stroh

Lehm ist heute als vielseitiger Baustoff in vielen genormten Produkten verfügbar und kann wie andere Baustoffe professionell im modernen Bauwesen eingesetzt werden.Die abgebildeten Produkte stammen von Claytec, einem bekannten Hersteller von Lehmbaustoffen.

-Lehmputz: unterputz , oberputz, Feinputz, Grobputz

-Baulehm:Stampflehm, Ausfachungen,Reperaturen, Mauern

-Lehmsteine zu bau von: Innenwände, Trennwände, nicht tragende Wände

-Lehmplatten pro: trockener Innenausbau, gute Feuchteregulierung, schneller einbau

-Lehmkleber für: lehmplatten, befestigung von lehmbauteilen

-Naturfaser als Putzträger,Bewehrung,dämmmaterial,Schalung: Schilfatte, Bambus, Jute, Pflanzenfasern

-Pigmente für lehm

• 🟧 Orange Flächen = Regionen, in denen traditionell mit Erde bzw. Lehm gebaut wird.

• ⚫ Schwarze Punkte = UNESCO-Weltkulturerbestätten mit Lehmbauten.

Lehm ist einer der weltweit am häufigsten verwendeten Baustoffe.

Afrika

Sehr große Verbreitung.

Warum?

• viel geeigneter Boden (Lehm)

• trockenes Klima

• wenig Holz

• traditioneller Baustoff

Beispiele:

• Mali

• Marokko

• Äthiopien

• Sudan

ebenfalls Asien

Besonders:

• Iran

• Afghanistan

• Indien

• China

• Zentralasien

Hier gibt es teilweise ganze Städte aus Lehm.

Südamerika

Vor allem:

• Peru

• Bolivien

• Chile

Viele historische Lehmbauten der Inka und anderer Kulture

Europa

Auch Europa besitzt Lehmbautraditionen.

Zum Beispiel:

• Deutschland

• Frankreich

• Spanien

• Italien

Heute wird Lehm hier hauptsächlich im nachhaltigen Wohnungsbau eingesetzt.

Das Gebäude nutzt also keine klassische Heizung als Hauptwärmequelle, sondern gewinnt einen Großteil seiner Wärme aus der Sonne.

Lehm besitzt eine sehr hohe Wärmespeicherfähigkeit (thermische Masse).

☀️ Tagsüber:

• Sonnenstrahlen treffen auf die Wand.

• Die Lehmwand nimmt Wärme auf.

• Die Wärme wird im Material gespeichert.

🌙 Nachts:

• Die Außentemperatur sinkt.

• Die Wand gibt die gespeicherte Wärme langsam wieder an den Innenraum ab.

➡️ Dadurch bleibt das Gebäude auch nachts angenehm warm.

passiven Solarenergie.

Das Gebäude ist so geplant, dass:

• große Fenster zur Sonnenseite zeigen,

• Sonnenlicht tief in den Raum gelangt,

• massive Lehmwände die Wärme aufnehmen,

• die Wärme zeitverzögert wieder abgegeben wird.

Man nutzt also die Architektur selbst als "Heizung".

m Winter

• tiefer Sonnenstand

• Sonne scheint tief ins Gebäude

• Wärme gelangt auf den Lehm

• Lehm speichert die Energie

➡️ kostenlose Heizenergie

Im Sommer

Der Sonnenstand ist hoch.

Durch Dachüberstände oder Verschattung gelangt kaum direkte Sonne ins Gebäude.

Dadurch bleibt das Haus kühl.

➡️ passiver sommerlicher Wärmeschutz.

Lehm besteht immer aus drei Bestandteilen:

• 🟤 Sand

• 🟠 Schluff

• 🔴 Ton

Wichtig: ➡️ Lehm ist kein eigener Stoff, sondern ein Gemisch aus Sand, Schluff und Ton.

➡️ Lehm bzw. sandiger Lehm ist meist optimal.

🟤 Sand

Korngröße: 0,063–2 mm

Eigenschaften:

• grobkörnig

• stabil

• trägt Lasten gut

• bindet kaum Wasser

• besitzt fast keine Klebekraft

Sand gibt Stabilität, aber keine Bindung.

🟠 Schluff

Korngröße: 0,002–0,063 mm

Eigenschaften:

• feiner als Sand

• fühlt sich mehlig an

• speichert Wasser

• bindet etwas

Er liegt zwischen Sand und Ton.

🔴 Ton

Korngröße: < 0,002 mm

Das ist der wichtigste Bestandteil.

Eigenschaften:

• extrem fein

• bindet Wasser

• klebt

• sorgt dafür, dass Lehm zusammenhält

Ton ist das Bindemittel des Lehms.

Magerer Lehm

➡️ wenig Ton Dadurch: wenig Bindung, kaum Schrumpfen, wenig Risse, aber geringere Festigkeit

Fetter Lehm

➡️ viel Ton Dadurch: ✅ hohe Bindekraft

aber auch ❌ starke Schwindrisse beim Trocknen—> Wenn sehr viel Ton vorhanden ist, entstehen Trocknungsrisse, da wasseranteil verdunstet

—> Deshalb sucht man meist einen mittleren Tonanteil.

5. Warum sind Fasern im Lehm? (Bild rechts unten)

Im Bild sieht man Pflanzenfasern (z. B. Stroh). Sie werden zugesetzt, weil sie:

• Risse verhindern,

• Zugkräfte aufnehmen,

• die Zähigkeit erhöhen,

• Schwindverformungen reduzieren.

Man kann sie mit einer kleinen Bewehrung vergleichen.

Warum enthält Lehm nicht nur Ton?

Weil reiner Ton zwar eine sehr hohe Bindekraft besitzt, beim Trocknen jedoch stark schwindet und Risse bildet. Sand erhöht die Stabilität und reduziert das Schwinden, während Schluff die Verarbeitung verbessert. Eine ausgewogene Mischung ergibt einen gut verarbeitbaren und ausreichend festen Baustoff.

1. Berglehm / Gehängelehm

Wie entsteht er?

An einem Hang verwittern Gesteine.

Durch: Regen, Schwerkraft, Frost

rutschen Boden und feines Material langsam den Hang hinunter.

Dort sammelt sich der Lehm. ➡️ Deshalb heißt er Gehängelehm.

Lehm entsteht am Hang durch Verwitterung und Abrutschen.

2. Geschiebelehm

Wie entsteht er?

Geschiebelehm stammt aus der Eiszeit. Damals schoben Gletscher riesige Mengen an: Steinen, Kies, Sand, Ton vor sich her.

Als das Eis schmolz, blieb dieses Material liegen.

Daraus entstand Geschiebelehm.

Geschiebelehm = vom Gletscher abgelagerter Lehm.

3. Schwemmlehm

Wie entsteht er?

Bei starkem Regen transportiert Wasser Erde talwärts.

Das Wasser fließt durch kleine Täler oder Mulden.

Wenn die Strömung langsamer wird,

setzt sich der Lehm dort ab.

Deshalb nennt man ihn: ➡️ Schwemmlehm

("geschwemmt" = vom Wasser transportiert)

Schwemmlehm wird durch fließendes Wasser transportiert und abgelagert

4. Auenlehm

Wie entsteht er?

Auen sind Überschwemmungsgebiete an Flüssen. Wenn ein Fluss Hochwasser hat,

tritt er über die Ufer. Das Wasser transportiert: Sand, Schluff, Ton

Beim Zurückgehen des Hochwassers bleibt dieses feine Material liegen.

Das nennt man: ➡️ Auenlehm

Auenlehm entsteht durch regelmäßige Überschwemmungen von Flüssen.

Lehm unterscheidet sich von der Herkunft—> Deshalb muss Lehm oft vor der Verwendung geprüft oder mit Sand, Ton oder Fasern angepasst werden.

Weil seine Konsistenz durch den Wassergehalt verändert werden kann. Je nach Feuchte eignet sich Lehm als trockener Ziegel, erdfeuchter Stampflehm, plastischer Lehm für Stränge und Batzen oder als breiiger Lehmmörtel bzw. Lehmputz.

➡️ Die tragende Wand besteht aus Lehmsteinen.➡️ Außen wird zusätzlich eine Dämmschicht angebracht.

Lehm besitzt zwar:

✅ hohe Wärmespeicherfähigkeit (thermische Masse)

aber

❌ eine relativ schlechte Wärmedämmung.

Das kennst du schon vom Naturstein:

• hohe Masse ≠ gute Dämmung.

Von innen nach außen:

1. Innenputz (oft Lehmputz)

2. Tragendes Lehmsteinmauerwerk

3. Außendämmung (z. B. Holzfaser, Stroh, Hanf)

4. Außenputz

warum außen? Dadurch bleibt die gesamte Lehmwand auf der warmen Seite.

Weil Lehm zwar eine hohe Wärmespeicherfähigkeit besitzt, aber keine ausreichende Wärmedämmung. Die Außendämmung reduziert die Wärmeverluste, während das Lehmmauerwerk im warmen Innenbereich als thermischer Speicher und Feuchtepuffer wirkt.

handgeformte Lehmsteine (Adobe-Lehmsteine).

verschiedene Holzformen, mit denen die Steine hergestellt werden.

➡️ Lehmziegel werden nicht gebrannt.

Das unterscheidet sie von normalen Ziegeln.

Lehmstrangverfahren wird plastischer (nasser) Lehm nicht in einzelne Ziegel geformt, sondern als durchgehender Strang hergestellt in Strangpresse (Extruder).Jede Wulst ist ein einzelner Lehmstrang.

3D-Drucker

Lehm muss weich genug sein, um durch die Düse gepresst zu werden, aber gleichzeitig fest genug, damit die Schichten nicht zusammenfallen.—> computergesteuert Schicht für Schicht extrudiert

Die Wand wird nicht gemauert, sondern in einer Schalung hergestellt.

1. die grauen Platten = Schalung

2. die senkrechten Hölzer/Stützen = Stützkonstruktion

3. die Gewindestangen halten die Schalung zusammen.

—>Es wird erdfeuchter Lehm eingefüllt.

Jetzt wird jede Schicht mit einem Stampfer verdichtet.

Ist ein Abschnitt fertig, wird die Schalung gelöst und höher gesetzt.

Streifen? Die horizontalen Linien entstehen, weil der Lehm lagenweise eingebracht und gestampft wird.

Schalung? Weil der Lehm beim Einfüllen noch nicht selbst stehen kann.

—> Stampflehm besteht aus erdfeuchtem Lehm, der lagenweise in eine Schalung eingebracht und mit einem Stampfer verdichtet wird. Nach dem Verdichten wird die Schalung entfernt oder nach oben versetzt.

—> im hochbau auch eingesetzt

1. 🟢 Kugel bleibt fast ganz → sehr hohe Bindekraft

2. 🟡 Kugel bekommt Risse → mittlere Bindekraft

3. 🔴 Kugel zerbricht in mehrere Stücke → geringe Bindekraft

4. 🔴 Kugel zerfällt zu Staub → sehr geringe Bindekraft

Die Bindekraft beschreibt, wie gut der Lehm Sand- und Schluffkörner zusammenhält.

• hohe Bindekraft → viel Ton → Lehm hält gut zusammen.

• geringe Bindekraft → wenig Ton → Lehm zerfällt leicht.

rollporbe:

Hier wird aus feuchtem Lehm eine dünne Rolle geformt.

Jetzt beobachtet man:

Hohe Bindekraft: Die Rolle bleibt fast vollständig erhalten.➡️ Viel Ton vorhanden.

Mittlere Bindekraft: Die Rolle bekommt einige Risse.

Geringe Bindekraft: Die Rolle zerbricht sofort. ➡️ Wenig Ton vorhanden.

Die Bindekraft eines Lehms wird durch einfache Feldversuche wie die Kugelfallprobe oder die Rollprobe bestimmt. Je besser Kugel oder Rolle zusammenhalten, desto höher ist der Tonanteil und damit die Bindekraft des Lehms.

1. Stampfform für Achterling (links)

Zunächst wird eine genormte Lehmprobe hergestellt.

Warum hat sie diese Form?

Sie sieht aus wie eine 8 (Achterling oder Hundeknochenform).

Der Grund:

• Die Enden sind breiter, damit sie gut eingespannt werden können.

• Die Mitte ist schmaler.

• Dadurch reißt die Probe immer in der Mitte und nicht an der Halterung.

Das ist genauso wie bei Zugversuchen an Stahl oder Beton.

2. Zerreißvorrichtung (rechts)

Die getrocknete Probe wird in die Vorrichtung eingespannt.

Dann wird unten ein Behälter langsam mit Wasser gefüllt.

➡️ Das Gewicht wird dadurch immer größer.

Irgendwann ist die Zugkraft so groß, dass die Lehmprobe zerreißt.

Die Wassermenge bzw. das Gewicht beim Bruch wird gemessen.

Mit der Achterlingprobe wird die Bindekraft (Zugfestigkeit) von Lehm bestimmt. Eine genormte Lehmprobe wird in einer Zugvorrichtung belastet, bis sie reißt. Die Bruchlast gibt die Bindekraft des Lehms an.

1. Hohe Bruchlast → hohe Bindekraft → hoher Tonanteil.

2. Niedrige Bruchlast → geringe Bindekraft → wenig Ton.

Bauteilaktivierung bedeutet:

👉 Heiz- oder Kühlleitungen werden direkt in ein Bauteil in stampflehm eingebaut, sodass das Bauteil selbst Wärme oder Kälte speichern und abgeben kann.

so wie Betondecken (Betonkernaktivierung).

• eine Schalung für eine Stampflehmwand,

• weiße Kunststoffrohre (Heiz-/Kühlleitungen),

• die später vollständig vom Stampflehm umschlossen werden.

Der Lehm wird anschließend lagenweise eingebracht und verdichtet, sodass die Rohre in der Wand liegen.

Im Winter:

➡️ Warmes Wasser fließt durch die Rohre.

→ Der Lehm nimmt die Wärme auf. → Er speichert sie. → Er gibt sie langsam als Strahlungswärme an den Raum ab.

m Sommer:

➡️ Kühles Wasser fließt durch die Rohre.

→ Der Lehm nimmt Wärme aus dem Raum auf. → Dadurch bleibt der Innenraum kühler.

Wärmeenergie fließt immer vom wärmeren zum kälteren Bereich, bis sich die Temperaturen angleichen.

—>

Bei der Bauteilaktivierung im Stampflehm werden Heiz- oder Kühlrohre in die Stampflehmwand integriert. Aufgrund seiner hohen Wärmespeicherfähigkeit kann der Lehm Wärme oder Kälte aufnehmen, speichern und zeitverzögert an den Raum abgeben.

Wellerlehmbau

Dabei werden keine einzelnen Lehmsteine verwendet, sondern der Lehm wird als lange, plastische Wülste ("Weller")aufeinandergelegt.

Ablauf

1. Lehm wird mit Wasser und häufig Stroh vermischt.

2. Daraus entstehen lange Lehmwülste.

3. Die Wülste werden auf die Wand gelegt.

4. Sie werden leicht verdichtet und miteinander verbunden.

5. Anschließend wird die nächste Lage aufgebracht.

➡️ Die Wand wächst Schicht für Schicht nach oben.

Es wird ohne Ziegel gebaut – die Wand entsteht direkt aus feuchtem Lehm.

vgl.: 3D-Lehmdruck

Lehmputz direkt auf die vorhandene Wand—> ähnlich wie Kalk- oder Gipsputz.

Wann macht man das?

• wenn die Wand bereits eben ist

• wenn nur die Oberfläche verbessert werden soll

• für Feuchteregulierung und besseres Raumklima

• längere Trockenzeit

Lehmtrockenputzplatte

Hier wird der Lehm nicht nass aufgetragen, sondern als fertige Platten an die Wand geschraubt oder geklebt.

Anschließend:

1. Fugen verspachteln

2. Armierungsgewebe einlegen

3. dünnen Lehmfeinputz auftragen

4. Warum macht man das?

Wenn die Wand:

• sehr uneben ist,

• Leitungen verdeckt werden sollen,

• der Bau schnell gehen muss,

• man keinen dicken Nassputz aufbringen möchte.

—>

Bestehende Wände können entweder direkt mit Lehmputz beschichtet oder mit Lehmtrockenputzplatten verkleidet werden. Beide Systeme verbessern das Raumklima und die Feuchteregulierung, unterscheiden sich jedoch in der Ausführung: Lehmputz wird nass aufgetragen, Lehmtrockenputzplatten werden wie Trockenbauplatten montiert und anschließend verspachtelt und verputzt.

1. Kiesschicht (unterste Schicht)

➡️ Sie schützt den Lehm vor Feuchtigkeit aus dem Erdreich.

2. Lagenweise Stampflehm

Die dicke obere Schicht besteht aus erdfeuchtem Lehm, der lagenweise eingebracht und verdichtet (gestampft) wird.—> fester boden

3. Rand-Feinkiesfüllung

Sie dient dazu,

• kleine Bewegungen des Bodens aufzunehmen,

• Spannungen zu reduzieren,

• Risse an der Wand zu vermeiden.

Man kann sie sich ähnlich einer Randdämmstreifen-Fuge bei Estrichen vorstellen.

Ein Lehmboden besteht aus einer Kiesschicht als kapillarbrechender Untergrund und einer lagenweise verdichteten Stampflehmschicht. Eine Rand-Feinkiesfüllung entkoppelt den Boden von der Wand und verhindert Spannungsrisse.

—>

Bauteilaktivierung im Stampflehm: Dasselbe Prinzip kann auch im Lehmboden eingesetzt werden: Heiz- oder Kühlrohre können in den Stampflehm integriert werden. Der Lehm speichert die Wärme bzw. Kälte und gibt sie langsam an den Raum ab. Dadurch entsteht ein sehr gleichmäßiges und angenehmes Raumklima.

🪵 Holz

• trägt die Lasten (tragende Konstruktion)

• leicht

• hohe Festigkeit

• nachhaltiger Baustoff

🟤 Lehm

• speichert Wärme

• speichert Schall

• reguliert Luftfeuchtigkeit

• verbessert den Brandschutz

➡️ Holz übernimmt die Tragfunktion, Lehm verbessert die bauphysikalischen Eigenschaften.

—> Eine Holz-Lehmdecke kombiniert die Tragfähigkeit des Holzes mit den bauphysikalischen Vorteilen des Lehms. Holz trägt die Lasten, während Lehm als Speichermasse den Schall-, Wärme- und Feuchteschutz verbessert.

A) Ungeformt

➡️ Der Lehm wird direkt auf der Baustelle verarbeitet. Er hat keine feste Form (kein Stein, keine Platte).

Stampflehm, Wellerlehm, Strohlehm, Leichtlehm, Schüttungen, Mörtel

B) Geformt

➡️ Diese Produkte werden im Werk hergestellt und kommen als fertige Bauteile auf die Baustelle.

Steine: Lehmsteine, Grünlinge

Platten

—> Lehmbaustoffe werden in ungeformte und geformte Baustoffe eingeteilt. Ungeformte Baustoffe (z. B. Stampflehm, Wellerlehm oder Mörtel) werden direkt auf der Baustelle verarbeitet. Geformte Baustoffe (z. B. Lehmsteine oder Lehmplatten) werden industriell oder handwerklich vorgefertigt und anschließend eingebaut.

Lehm darf niemals direkten Kontakt mit dauerhaft feuchtem Boden oder Spritzwasser haben.

Der Sockel muss den Lehm also vor Feuchtigkeit schützen.

Weil: Lehm ist nicht wasserbeständig.!!!

Wenn er dauerhaft nass wird:

• verliert er seine Festigkeit,

• wird weich,

• kann ausgewaschen werden,

• das Mauerwerk wird beschädigt.

Deshalb beginnt eine Lehmwand nie direkt auf dem Boden, sondern immer auf einem feuchtigkeitsbeständigen Sockel.

1. gemauerter Sockel

• Sockel aus Ziegel oder Naturstein

• darüber eine Horizontalsperre (gestrichelte Linie)

• erst darauf beginnt die Lehmwand.

➡️ Das ist die klassische Ausführung.

2. Sockel mit Abdichtung

Hier sieht man zusätzlich eine

• vertikale Abdichtung an der Außenseite

• Horizontalsperre oben.

Damit wird verhindert, dass

• Bodenfeuchtigkeit seitlich eindringt

• Wasser kapillar nach oben steigt.

➡️ Das ist heute die häufigste Lösung.

3. Natursteinsockel

Hier besteht der gesamte Sockel aus großen Natursteinen.

Warum?

Naturstein

• ist wasserfest,

• nimmt kaum Wasser kapillar auf,

• trägt die Lehmwand sicher.

Auch hier liegt oben wieder die Horizontalsperre.

Was bedeutet die gestrichelte Linie?

Sie stellt die Horizontalsperre dar.

Sie verhindert:

➡️ kapillar aufsteigende Feuchtigkeit.

Ohne diese Sperre würde Wasser aus dem Fundament in die Lehmwand steigen.

—>

Da Lehm nicht wasserbeständig ist, muss jede Lehmwand auf einem feuchtigkeitsbeständigen Sockel mit Horizontalsperre errichtet werden. Dadurch wird aufsteigende Bodenfeuchtigkeit und Spritzwasser vom Lehm ferngehalten.

Der Sockelbereich ist der am stärksten belastete Bereich einer Lehmwand.

Dort wirken:

1. Spritzwasser ☔

Wenn Regen auf den Boden trifft, spritzt Wasser gegen die Wand.

➡️ Der Lehm wird immer wieder nass.

2. Kapillar aufsteigende Feuchtigkeit 💧

Feuchtigkeit steigt aus dem Boden nach oben.

Wenn keine Horizontalsperre vorhanden ist,

➡️ saugt der Lehm das Wasser auf.

3. Dauerhafte Bodenfeuchte

Der Bereich direkt über dem Boden bleibt oft lange feucht.

Dadurch

• verliert der Lehm seine Festigkeit,

• wird weich,

• wird langsam ausgewaschen.

Warum ist der Schaden oben nicht?

Weil dort

• kaum Spritzwasser hinkommt,

• keine Bodenfeuchte aufsteigt,

• die Wand nach Regen schnell wieder trocknet.

Lehm hat nämlich eine gute Eigenschaft:

➡️ Wenn er trocken bleibt, ist er sehr dauerhaft.

—>

Der Sockelbereich ist die am stärksten gefährdete Zone eines Lehmbaus, da dort Spritzwasser und aufsteigende Bodenfeuchtigkeit auftreten. Ohne geeigneten Sockel und Horizontalsperre wird der Lehm weich und ausgewaschen.

Löchern und Hohlräumen.

➡️ Diese wurden von

• Insekten (z. B. Wildbienen),

• Wespen,

• Käfern,

• teilweise auch kleinen Vögeln

angelegt.

Der Lehm ist weich genug, dass Tiere ihn leicht bearbeiten können.

Welche Folgen hat das?

Durch die Löcher

• wird Material entfernt,

• die Oberfläche wird geschwächt,

• Feuchtigkeit kann leichter eindringen,

• Frostschäden können entstehen,

• die Fassade verwittert schneller.

Deshalb sollte die Lehmfassade regelmäßig kontrolliert und instand gehalten werden.

Wie verhindert man solche Schäden?

• Lehmfassade mit geeignetem Lehmputz schützen.

• Beschädigte Stellen frühzeitig ausbessern.

• Dachüberstände vorsehen, damit die Fassade trocken bleibt.

• Bei Bedarf glatte Oberflächen herstellen, die für Tiere weniger attraktiv sind.

—>

Lehmfassaden sind aufgrund ihres natürlichen Charakters anfällig für Schäden durch Insekten und Vögel. Die Tiere können Nistlöcher anlegen, wodurch die Oberfläche geschwächt wird und Feuchtigkeit leichter eindringen kann.

➡️ Das Material wurde nach und nach durch Regen abgetragen.

➡️ Diesen Vorgang nennt man Erosion.

➡️ Das Gebäude wird so geplant, dass möglichst wenig Wasser an den Lehm gelangt.

• großer Dachüberstand

• Sockel gegen Spritzwasser

• gute Entwässerung

• Fassaden, die schnell trocknen

Erosionsbremse

• Lehmputz als Schutzschicht

• Pflanzenfasern im Lehm

• Vorsprünge oder Gesimse

• regelmäßige Instandhaltung

Die Erosion wird dadurch nicht komplett verhindert, aber deutlich reduziert.

—> Lehm ist nicht wasserbeständig. Ohne konstruktiven Schutz kann Regen die Oberfläche auswaschen (Erosion). Deshalb benötigen Lehmgebäude Dachüberstände, einen feuchtigkeitsgeschützten Sockel und geeignete Schutzmaßnahmen gegen Witterungseinflüsse.

• GWP (Global Warming Potential) = Treibhauspotenzial eines Baustoffs.

• Es wird in kg CO₂-Äquivalent (kg CO₂ eq) angegeben.

• Je kleiner der Wert, desto klimafreundlicher ist der Baustoff.

1. ❌ Hohe CO₂-Werte: Stahl, Beton, Aluminium, Klinker

2. ✅ Niedrige CO₂-Werte: Lehm, Naturstein, Gips

3. 🌱 Negative CO₂-Werte: Holz und Stroh (sie speichern während ihres Wachstums CO₂ und können deshalb eine negative Bilanz haben).

Lehm ist:

• schadstofffrei,

• wiederverwendbar,

• recycelbar,

• benötigt wenig Energie zur Herstellung,

• deshalb hat er sehr geringe CO₂-Emissionen.

Lehm zählt zu den klimafreundlichsten Baustoffen, da seine Herstellung nur sehr wenig CO₂ verursacht. Das Treibhauspotenzial (GWP) wird über die CO₂-Äquivalenz angegeben – je kleiner der Wert, desto nachhaltiger der Baustoff.

1. Standort

   • Erde wird direkt vor Ort gewonnen.

2. 100 % Erde

   • Es wird natürliche Erde als Baustoff verwendet.

3. Schalung befüllen

   • Die Erde wird in eine Schalung eingefüllt.

4. Erde verdichten

   • Die Erde wird Schicht für Schicht fest gestampft.

5. ERDEN-Element

   • Es entsteht ein fertiges Lehmbauelement.

6. Transport

   • Das fertige Element wird zur Baustelle gebracht.

7. Montage

   • Die Elemente werden wie Fertigteile eingebaut.

8. Fugenlose Bearbeitung

   • Die Fugen werden verspachtelt oder verputzt, sodass eine durchgehende Wand entsteht.

9. Gebäude in Gebrauch

   • Das Gebäude wird genutzt.

10. Rückbau

• Am Ende kann der Lehm wieder zerkleinert und erneut verwendet oder einfach in den natürlichen Stoffkreislauf zurückgeführt werden.

—>

Lehm kann als vorgefertigtes Bauelement hergestellt, transportiert und montiert werden. Nach der Nutzung lässt er sich rückbauen und nahezu vollständig wiederverwenden oder in den natürlichen Stoffkreislauf zurückführen.

Die Kapelle der Versöhnung in Berlin ist ein bekanntes Beispiel für modernen Stampflehmbau. Die Wände wurden aus lagenweise verdichtetem Stampflehm hergestellt und zeigen die typischen horizontalen Schichten.

1. Von oben werden Eisenerz und Holzkohle eingefüllt.

2. Durch die Tondüsen wird Luft eingeblasen.

3. Die Holzkohle verbrennt und erzeugt Temperaturen von etwa 1200 °C.

4. Das Eisenoxid im Erz wird reduziert → es entsteht metallisches Eisen.

Wichtig: Der Rennofen wird nicht heiß genug, um Eisen vollständig zu schmelzen (Schmelzpunkt ca. 1538 °C).

➡️ Deshalb entsteht unten keine flüssige Schmelze, sondern eine Eisenluppe (ein schwammiger Eisenklumpen mit Schlacke).

Diese Luppe musste anschließend gehämmert werden, um die Schlacke herauszupressen.

Steinklammern aus Eisen.—> Sie verbanden große Steinblöcke miteinander.

Dadurch konnten sich die Steine nicht gegeneinander verschieben.

Diese Technik wurde bereits in der Antike (z. B. Griechenland und Rom) verwendet.

—>

Der Rennofen war die erste Eisenherstellung. Er erzeugte keine flüssige Schmelze, sondern eine Eisenluppe. Das gewonnene Eisen wurde zunächst vor allem als Verbindungsmittel (Steinklammern) und noch nicht als tragendes Baumaterial eingesetzt.

➡️ Bedeutung: Eisen ermöglichte große, lichtdurchflutete Ausstellungshallen.

—>Eisen machte große Hallen und Bahnhöfe mit weiten Spannweiten möglich.

Warum wurde Eisen als Baumaterial so wichtig?

Vorteile:

• hohe Festigkeit

• große Spannweiten möglich

• relativ schlanke Konstruktionen

• vorgefertigte Bauteile → schneller Aufbau

• gut mit Glas kombinierbar → helle Gebäude

—> Mit Eisen als Baumaterial konnten erstmals große, weit gespannte und lichtdurchflutete Gebäude wie Ausstellungshallen und Bahnhöfe errichtet werden. Bekannte Beispiele sind der Crystal Palace, der Glaspalast in München und der Bahnhof St. Pancras.

Stahl ermöglicht Hochhäuser

Flatiron Building (1902)

Das Flatiron Building ist eines der ersten Hochhäuser mit Stahlskelett.

Warum war das möglich?

Früher mussten die Außenwände tragend sein. → Je höher das Gebäude wurde, desto dicker mussten die Wände werden.

Mit einem Stahlskelett:

• tragen Stahlstützen und Stahlträger die Lasten.

• Die Außenwand muss nicht mehr tragen.

• Dadurch können Gebäude viel höher werden.

➡️ Stahl ermöglichte also den Bau von Hochhäusern.

Vorteile des Stahlskelettbaus

✅ große Gebäudehöhen

✅ große Spannweiten

✅ schlanke Konstruktionen

✅ große Fensterflächen

✅ freie Grundrisse

✅ schnelle Montage durch Vorfertigung

ermöglichte Ultraleichtbau—> Mit möglichst wenig Material eine möglichst hohe Tragfähigkeit erreichen.

Stahl hat eine sehr hohe Festigkeit.

➡️ Deshalb reichen schlanke Profile aus, um große Lasten zu tragen.

—> Beim Stahlskelettbau übernehmen Stahlstützen und Stahlträger die Lasten des Gebäudes. Die Außenwände sind nichttragend und dienen nur als Gebäudehülle. Dadurch wurden Hochhäuser, große Fensterflächen und flexible Grundrisse möglich.

1. Eisen (Fe)

• Symbol: Fe

• Name kommt vom lateinischen Ferrum.

• Ordnungszahl: 26

• Gehört zu den Metallen.

➡️ Aus Eisen wird durch Legieren mit Kohlenstoff Stahl hergestellt.

2. Kohlenstoff (C)

• Symbol: C

• Ordnungszahl: 6

• Ist kein Metall, sondern ein Nichtmetall.

Er ist für Stahl extrem wichtig.

👉 Stahl = Eisen + Kohlenstoff ca. 0,02–2,06 % C

Der Kohlenstoff bestimmt viele Eigenschaften des Stahls:

• Härte

• Festigkeit

• Sprödigkeit

• Verformbarkeit

3. Was bedeutet das für Stahl?

• Reines Eisen ist relativ weich.

• Erst durch den Zusatz von Kohlenstoff entsteht Stahl, der deutlich fester und härter ist.

1. Hochofenroute (klassischer Weg) ⭐⭐⭐

Das ist der weltweit häufigste Herstellungsweg.

Ablauf:

1. Eisenerz + Koks in den Hochofen

2. Mit heißer Luft (Sauerstoff) wird das Erz reduziert.

3. Es entsteht Roheisen (enthält viel Kohlenstoff).

4. Das Roheisen kommt in den Sauerstoff-Konverter.

5. Dort wird überschüssiger Kohlenstoff entfernt.

6. → Stahl

Merksatz:

Eisenerz → Hochofen → Roheisen → Sauerstoffkonverter → Stahl

2. Direktreduktion + Elektrolichtbogenofen ⭐⭐⭐

Moderner und deutlich klimafreundlicher.

Ablauf:

1. Eisenerz wird mit Erdgas oder Wasserstoff reduziert.

2. Es entsteht Eisenschwamm (Direct Reduced Iron, DRI).

3. Dieser kommt zusammen mit Schrott in den Elektrolichtbogenofen.

4. Dort wird alles elektrisch geschmolzen.

5. → Stahl

Vorteil:

• deutlich weniger CO₂

• besonders mit grünem Wasserstoff fast klimaneutral

3. Recyclingroute ⭐⭐⭐

Der nachhaltigste Weg.

Ablauf:

1. Alter Stahlschrott

2. direkt in den Elektrolichtbogenofen

3. Einschmelzen

4. → neuer Stahl

Merksatz:

Schrott → Elektrolichtbogenofen → neuer Stahl

Was bedeuten die Begriffe?

• Stückerz = grobe Erzstücke

• Feinerz = feines Erzpulver

• Pellets = zu kleinen Kugeln gepresstes Feinerz

• Sinter = zusammengebackenes Feinerz

• Roheisen = erstes Produkt aus dem Hochofen, hoher Kohlenstoffgehalt

• Eisenschwamm (DRI) = festes, bereits reduziertes Eisen aus der Direktreduktion

• Schrott = recycelter Stahl

Warum wird aus Roheisen Stahl?

Nach dem Hochofen enthält Roheisen zu viel Kohlenstoff.

➡️ Im Sauerstoffkonverter wird ein Teil des Kohlenstoffs entfernt.

Dadurch entsteht Stahl, der bessere Eigenschaften hat.

Roheisen

• hoher Kohlenstoffanteil

• hart, aber spröde

• nicht gut verformbar

• wird deshalb zu Stahl weiterverarbeitet

Stahl

• geringerer Kohlenstoffanteil

• zäh und fest

• gut verformbar und schweißbar

• deshalb der wichtigste Baustoff im Stahlbau

> Silizium (Si) macht den Stahl säurebeständig

> Chrom (Cr) macht den Stahl besonders hart

1. Werkstoffnummer

• 1.7357

• 1.7379

• Erste Ziffer (1) = Werkstoffhauptgruppe

  • zB 1 = Stahl

  • Die nächsten zwei Ziffern (73) = Stahlgruppe

    • Sie geben an, zu welcher Art Stahl der Werkstoff gehört (z. B. legierter Baustahl, Edelstahl, Werkzeugstahl usw.).

  • Die letzten zwei Ziffern (57) = laufende Nummer

    • Sie unterscheiden die einzelnen Werkstoffe innerhalb dieser Stahlgruppe.

➡️ Diese Nummer dient der eindeutigen Identifikation eines Werkstoffs.

2. Werkstoffkurzzeichen

Das Kurzzeichen verrät, welche Legierung der Stahl hat.

Beispiel: GS-17 CrMo 5 5

• GS = Stahlguss

• Cr = Chrom

• Mo = Molybdän

Je nach Stahlart kann ein Werkstoffzeichen enthalten:

Buchstaben

• Verwendung oder Legierung

• z. B.:

  • S = Stahlbau

  • G = Gussstahl

  • Cr = Chrom

  • Ni = Nickel

  • Mo = Molybdän

Zahlen

• Festigkeit (z. B. 355 N/mm²)

• Kohlenstoffgehalt (z. B. 17 = 0,17 % C)

• oder Gehalt der Legierungselemente

3. Bezeichnung von Baustählen

S355J2

• S = Stahl für den Stahlbau

• 355 = Mindeststreckgrenze 355 N/mm²

• J2 = Kerbschlagarbeit 27 J bei -20 °C

• Zusatzbuchstaben?➡️ Sie beschreiben die Zähigkeit bei tiefen Temperaturen.

Ein IPE-Profil ist ein I-förmiger Stahlträger.

• I = Form des Querschnitts

• P = Profil

• E = europäische Norm

➡️ IPE-Profile werden als Träger und Stützen im Stahlbau verwendet.

Warum haben sie eine I-Form?

Die I-Form ist materialsparend und gleichzeitig sehr tragfähig.

• Das Material liegt hauptsächlich oben und unten (Flansche).

• Dort entstehen die größten Spannungen beim Biegen.

• Der dünne Steg in der Mitte verbindet die Flansche und nimmt Schubkräfte auf.

➡️ Hohe Tragfähigkeit bei geringem Materialeinsatz.

IPE 300

• Höhe (h): ca. 300 mm

• Breite (b): 150 mm

• IPE 100 → Höhe ca. 100 mm

• IPE 200 → Höhe ca. 200 mm

• IPE 300 → Höhe ca. 300 mm

➡️ Je größer die Zahl, desto größer und tragfähiger der Träger.

80-200 20er schritte; 240-360 30er; 400-600 50er schritte

Kraftschluss durch:

-schweißen

-Nieten, Schrauben, Passchrauben

-Durch Kleben: (Fahrzeug- und Maschinenbau, Zunehmend auch im Hochbau)

-Mit Drahtseilen: (Brücken, Dächer, Volieren…)

-stahl ist nciht brennbarer stoff

Stahl verliert bei 500°C seine Festigkeit und somit Tragfähigkeit

-bei ca. 500–600 °C → Stahl trägt nur noch etwa 50 % seiner ursprünglichen Festigkeit.—> Stahl hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit und erwärmt sich im ges querschnitt sehr schnell

Massive Profile erwärmen sich langsamer und haben eine größere Feuerwiderstandsdauer

Aufgrund schneller Erwärmung sinken Streckgrenze und Elastizitätsmodul des Baustahls sehr schnell

Korrosion = Zerstörung von Stahl durch Reaktion mit der Umgebung.

Bei Stahl ist das meistens Rost.

➡️ Voraussetzung sind:

• Sauerstoff (O₂)

• Wasser bzw. Feuchtigkeit

Dann oxidiert das Eisen und es entsteht Eisenoxid (Rost).

schäden:

1. Chemische Korrosion

• Bildung einer Oxidschicht (Rost).

• Der Stahl verliert nach und nach Material.

2. Elektrochemische Korrosion

• Es entstehen Löcher oder Mulden (Lochfraß, Muldenfraß).

• Besonders gefährlich, weil der Stahl lokal stark geschwächt wird.

—>

Korrosion ist die Zerstörung von Stahl durch Sauerstoff und Feuchtigkeit. Sie führt zu Rost, Materialverlust und verminderter Tragfähigkeit. Geschützt wird Stahl durch Beschichtungen, Verzinken, Edelstahl oder konstruktive Maßnahmen.

Beschichtungssystem (Anstriche) (Bsp. Epoxidharz, Acrylharz, PVC, Polyurethan…)

Verzinkung - Üblich, im Stahlbau Feuerverzinkung (Spitzverzinkung, galvanische Verzinkung (Eintauchen in Zinkelektrolytenbad), Kaltverzinkung)

Duplex-System (Beschichtungssystem + Feuerverzinkung)

--> euerverzinkung mit Beschichtung (Überzug)

—> Beschichtung verhindert Zinkabtrag

—> Zinküberzug verhindert Unterrostung der Beschichtung

Stahl wird in flüssiges Zink (ca. 450 °C) getaucht.

Geschmolzenes Zink wird auf den Stahl aufgespritzt.

Zink wird durch elektrischen Strom auf den Stahl abgeschieden.

Korrosionsgerechte Gestaltung

• Wasser und Schmutz vermeiden

  • Keine Vertiefungen oder Hohlräume, in denen Wasser stehen bleibt.

  • Runde oder geneigte Profile sind günstiger.

• Unebenheiten und Spalte vermeiden

  • Kleine Spalten halten Feuchtigkeit fest → Rost entsteht schneller.

• Kontaktkorrosion vermeiden

  • Unterschiedliche Metalle (z. B. Stahl und Aluminium) möglichst nicht direkt verbinden oder elektrisch trennen.

• Zugänglichkeit sicherstellen

  • Bauteile müssen gut erreichbar sein, damit sie kontrolliert, gereinigt und nachbeschichtet werden können.

wetterfester Baustahl

nichtrostender stahl

• Die Pyramide ordnet Baustoffe nach ihrem Global Warming Potential (GWP).

• GWP gibt an, wie viel CO₂-Emissionen bei der Herstellung eines Materials entstehen (in kg CO₂-Äquivalent pro m³).

1. 🔺 Oben: hohe Klimabelastung → Materialien verursachen viel CO₂.

   • z. B. Stahl, Aluminium, Kupfer, Zink

2. 🟨 Mitte: mittlere Klimabelastung.

   • z. B. Beton, Ziegel, Glas

3. 🟩 Unten: geringe oder sogar negative Klimabelastung.

   • z. B. Holz, Lehm, Stroh, Zellulose

—>Die Material-Pyramide ordnet Baustoffe nach ihrem Global Warming Potential (GWP). Je weiter oben ein Material steht, desto höher sind seine CO₂-Emissionen bei der Herstellung. Holz und Lehm sind klimafreundlich, Stahl und Aluminium gehören zu den CO₂-intensivsten Baustoffen.

1. Materialherstellung (Rohstoffe gewinnen)

2. Komponentenherstellung

3. Produktfertigung

4. Verkauf und Nutzung

5. Sammlung nach der Nutzung

➡️ Danach sollte das Material nicht weggeworfen, sondern wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden.

Je kleiner der Kreis, desto besser, weil weniger Energie benötigt wird.

• T4 – Erhalten / Teilen ✅ (am besten)

  • Produkt einfach weiter nutzen.

  • Beispiel: Ein Gebäude wird weiter genutzt statt abgerissen.

• T3 – Reparieren / Wiederverwenden

  • Defekte Teile reparieren.

  • Beispiel: Ein Stahlträger wird ausgebaut und in einem neuen Gebäude wieder eingesetzt.

• T2 – Aufbereiten

  • Produkt überarbeiten oder modernisieren.

  • Beispiel: Stahlbauteile entrosten und neu beschichten.

• T1 – Recyceln

  • Material einschmelzen und daraus neuen Stahl herstellen.

  • Das funktioniert gut, braucht aber mehr Energie als Wiederverwendung.

Die grünen Kreisläufe (biobasierte Materialien wie Holz)

Hier regeneriert sich das Material durch die Natur.

• B4: direkte Wiederverwendung

• B3: Kaskadennutzung (z. B. Bauholz → Möbel → Spanplatte)

• B2: industrielle Verwertung

• B1: Rückführung in die Natur (Kompostierung, biologischer Abbau)

Je länger ein Material genutzt wird und je weniger neu produziert werden muss, desto:

• weniger Rohstoffe werden benötigt,

• weniger Energie wird verbraucht,

• weniger CO₂ entsteht.

Die Kreislaufwirtschaft verfolgt das Ziel, Abfall zu vermeiden. Materialien sollen möglichst lange im Kreislauf bleiben – zuerst erhalten, dann reparieren, wiederverwenden, aufbereiten und erst zuletzt recyceln. Dadurch werden Ressourcen geschont und CO₂-Emissionen reduziert.

Modulares Bauen bedeutet, dass ein Gebäude aus vorgefertigten Modulen oder Bauteilen zusammengesetzt wird.

• Die Module werden im Werk vorgefertigt.

• Anschließend werden sie zur Baustelle transportiert.

• Dort werden sie wie ein Baukastensystem montiert.

➡️ Stahl eignet sich besonders gut dafür, weil er präzise gefertigt und leicht verschraubt werden kann.

Vorteile

• ✅ kurze Bauzeit

• ✅ hohe Präzision und Qualität

• ✅ wenig Baustellenabfall

• ✅ Module können ausgetauscht, erweitert oder rückgebaut werden

• ✅ unterstützt die Kreislaufwirtschaft

Nachteile

• ❌ Transportgröße begrenzt

• ❌ Planung muss sehr genau sein

• ❌ Änderungen auf der Baustelle sind schwieriger

—> Modulares Bauen bedeutet, Gebäude aus industriell vorgefertigten Modulen zusammenzusetzen. Stahl eignet sich dafür besonders gut, weil er präzise gefertigt, schnell montiert, wieder demontiert und wiederverwendet werden kann.

• Rohstoffe (Kies, Sand, Wasser, Zement) sind fast überall verfügbar.

• Er ist vergleichsweise günstig.

• Er lässt sich nahezu in jede Form bringen.

• Er eignet sich für fast alle Bauwerke.

Beton ist nach Wasser der meistverwendete Stoff der Welt. Er ist fast überall verfügbar, langlebig und bildet die Grundlage für Gebäude und Infrastruktur. Beton kann Lasten tragen, Räume trennen und Bauwerke schützen.

Beton besteht aus Zement, Wasser und Gesteinskörnung (Sand, Kies oder Splitt). Je nach Anforderungen können Zusatzmittel oder Zusatzstoffe beigemischt werden.

1. Zement 🩶

   • Das Bindemittel.

   • Klebt alle Bestandteile zusammen.

   • Reagiert mit Wasser und wird fest.

2. Wasser 💧

   • Startet die chemische Reaktion mit dem Zement (Hydratation).

   • Macht den Beton zunächst formbar.

3. Gesteinskörnung 🪨

   • Sand, Kies oder Splitt.

   • Macht etwa 70–80 % des Betons aus.

   • Gibt dem Beton Festigkeit und Volumen.

4. Zusatzmittel / Zusatzstoffe (optional)

   • Verbessern bestimmte Eigenschaften.

   • Beispiele:

     • Fließmittel → Beton wird flüssiger.

     • Luftporenbildner → frostbeständiger.

     • Flugasche oder Silikastaub → höhere Festigkeit und Dichtigkeit.