Holz und Lehm: alte Baustoffe neu gedacht

Die Baubranche ist für einen erheblichen Teil der CO₂-Emissionen in der Schweiz verantwortlich. Um das Netto-Null-Ziel bis 2050 zu erreichen, braucht es ein grundsätzliches Umdenken. Die BFH setzt sich aktiv für zukunftsfähiges Bauen ein, indem sie einen Schwerpunkt auf die Verwendung regenerativer Materialien setzt.

Besonders interessant sind dabei die Baustoffe Holz und Lehm. Während der Holzbau am Boomen ist, steckt der Lehmbau noch in den Kinderschuhen, wie Stanislas Zimmermann, Studiengangsleiter Master Architektur an der BFH, erklärt. «Ein Drittel der Menschen weltweit lebt in Lehmhäusern.» Hauptsächlich in Südamerika, Afrika, Indien, und China sei diese Bauweise weit verbreitet. In der Schweiz sei sie dagegen mit der Industrialisierung weitgehend vergessen gegangen. Dabei liegen die Vorteile von Lehm auf der Hand: Er kommt oft direkt auf der Baustelle im Aushub vor und muss im Gegensatz zu Beton, Stahl oder Backstein nicht unter hohen Temperaturen gebrannt oder geschmolzen werden. Zudem bietet er Schall- und Brandschutz, speichert Wärme und reguliert die Luftfeuchtigkeit. Der grösste Nachteil: Er ist nur begrenzt tragfähig – was wiederum die Stärke von Holz ist. Gerade deshalb lassen sich die beiden Materialien gut kombinieren.

Decken aus robotergestampftem Lehm

Ein gutes Beispiel für eine Kombination von Lehm und Holz ist das Mehrgenerationenhaus in Altendorf (SZ), das das Architekturbüro Jomini & Zimmermann, dessen Mitinhaber Stanislas Zimmermann ist, gebaut hat. Ziel war ein nachhaltiges und preisgünstiges Haus, in dem mehrere Generationen der Familie zusammenwohnen können. Das Architektenduo entwarf einen Holzbau mit Holz-Lehm-Decken. Die Decken, hergestellt vom Start-up Rematter aus Zürich, bestehen aus Holzrahmen, in denen Lehm mithilfe von Robotern festgestampft wurde.

Die Aussenfassade behandelte Stanislas Zimmermann mit Studierenden der BFH in einer Special Week mit der japanischen Yakisugi-Technik. Dabei wird die Holzoberfläche kontrolliert geflämmt und so witterungsbeständig gemacht. Schon vorher gab es in der Lehre mehrere Special Weeks zum Thema Holz und Lehm. Während der ersten waren die Studierenden in der ganzen Schweiz unterwegs und besichtigten bestehende Lehmbauten. Danach probierten sie verschiedene Methoden aus, um Wände aus Holz, Lehm und Naturfasern zu erstellen. Dabei entstand unter anderem ein Pavillon aus Gusslehm und Kokosfasern auf dem Terrain Gurzelen in Biel.

Materialwahl als Teamentscheid

Regenerative Baustoffe spielen in allen Studiengängen eine wichtige Rolle. Im Bachelor und Master Holztechnik steht das Holz ohnehin im Zentrum, im Master Architektur liegt ein besonderer Fokus auf regenerativer Architektur und Holz. In jedem Semester planen Studierende aus verschiedenen Fachrichtungen ein Projekt aus natürlichen Materialien. Sie entwarfen bereits Hochhäuser für Biel und eine Uhrenfabrik für Omega. Meist bestand die Tragstruktur aus Holz, für den Brand- und Schallschutz wurde Lehm gewählt, für die Wärmedämmung Naturfasern, und beim Fundament kam Naturstein zum Einsatz.

Wenn Studierende aus verschiedenen Fachrichtungen wie Architektur und Bauingenieurwesen zusammenarbeiten, zeigt sich, wie wichtig der interdisziplinäre Austausch für die Wahl des richtigen Baustoffs ist. «Der Architekt ist für die Raumqualität verantwortlich, die Ingenieurin für die Tragstruktur. Aber das Material muss für beide stimmen», sagt Stanislas Zimmermann. Die Studierenden seien sehr interessiert am Bauen mit Naturmaterialien. «Sie wissen, dass das ökologisch und energetisch sinnvoll ist und in Zukunft an Bedeutung gewinnen wird.»

Altholz nicht zwingend nachhaltiger

Um nachhaltig zu bauen, reicht es aber nicht, auf regenerative Materialien zu setzen – genauso wichtig ist, sie wiederzuverwenden. Damit beschäftigt sich Heiko Thömen, Professor für Holzwerkstofftechnologie an der BFH und Projektpartner von «Think Earth», einem von der Innosuisse geförderten Forschungsprojekt. Er leitet eines von zehn Teilprojekten, in dem zur Wiederverwendung und zum Recycling von Altholz geforscht wird.

Aktuell wird fast das gesamte Altholz, das nicht thermisch genutzt wird, zu Spanplatten verarbeitet. Das Ziel des Teilprojekts ist es, Grundlagen für eine höherwertige Verwertung von Altholz zu schaffen. Nur: «Altholz ist nicht zwingend ökologischer», sagt der Wissenschaftler. Vor allem, was den Transport angeht. Während Frischholz normalerweise einmal vom Wald ins Sägewerk und von dort auf die Baustelle gefahren wird, wird Altholz oft nur in kleinen Mengen transportiert und weist so unter Umständen den grösseren ökologischen Fussabdruck auf. «Es ist wichtig, nicht aus einem Bauchgefühl heraus zu entscheiden, sondern anhand konkreter Zahlen», betont Heiko Thömen.

Den gesamten Lebenszyklus berücksichtigen

Ökobilanzierung ist an der BFH ein wichtiger Bestandteil sowohl des Unterrichts als auch des Dienstleistungsportfolios. Die Studierenden lernen, die Umwelteinflüsse eines Produkts von der Rohstoffgewinnung über den Transport, die Produktion und die Nutzung bis hin zur Entsorgung zu berechnen und so faktenbasierte Entscheidungen zu treffen.  Forschende beraten und realisieren Projekte in den Bereichen Kreislaufwirtschaft, Ökobilanzen und Nachhaltigkeitsanalysen. Dabei betrachten die Expert*innen der BFH die Umweltauswirkungen über den gesamten Lebenszyklus von der Ressourcengewinnung bis zum Recycling oder zur Entsorgung.

Diesbezüglich habe sich in den letzten Jahren einiges verändert, sind sich Heiko Thömen und Stanislas Zimmermann einig. «Als wir studiert haben, hat es niemanden interessiert, wie viel graue Energie in einer Betondecke steckt», sagt Stanislas Zimmermann. Inzwischen werde der gesamte Lebenszyklus eines Baustoffs berücksichtigt: wo und wie wurde er hergestellt, wie langlebig ist er, kann er wiederverwendet werden? «Schon heute verlangen einzelne Städte und Länder, dass die graue Energie in Baugesuchen berechnet und Grenzwerte eingehalten werden», sagt er und ist überzeugt, dass das zur Norm werden wird.