Die ältesten Nachweise für die Verwendung von Hanffasern reichen zurück bis circa 2800 vor Christus. Aufgrund der Eigenschaften, vor allem der Festigkeit, wurde Hanf zur Herstellung von Segeltüchern, Tauen und Seilen bis weit in das 20. Jahrhundert hinein genutzt. Hanfseile gehören demnach zu den ältesten und wichtigsten Werkzeugen der Menschheitsgeschichte. Die reissfesten und witterungsbeständigen Pflanzenfasern ermöglichten jahrtausendelang den Bau von Schiffen, den Transport von schweren Lasten und damit die Erschliessung neuer Welten. Im Zusammenhang mit dem natürlichen Bauen und der vermehrt geforderten Kreislauffähigkeit feiert Hanf im Hochbau als Dämmung oder Verbundmaterial ein Revival. Die Symbiose von Hanf, der ältesten Kulturpflanze der Menschheit, mit Naturkalk, einem der ältesten und am meisten bewährten Baumaterialien, ergibt einen Baustoff der Zukunft: Hanfkalk.
Hanf am Bau
Hanf rückt vermehrt wieder ins Bewusstsein verschiedener Branchen. Dabei ist jedoch nicht die Gattung Cannabis gemeint, sondern der Industriehanf, der durch seinen extrem tiefen Tetrahydrocannabinol-Gehalt (THC) der «Kifferszene» keinen Rausch zu verleihen vermag. Durch seine physikalischen und ökologischen Eigenschaften feiert er dafür «berauschenden» Einzug im Bereich des ökologischen Bauens.
Die einjährige, schnell wachsende und robuste Faserpflanze birgt eine enorme Biomasse und wirkt sich positiv auf das Ökosystem aus. Die starken Wurzeln lockern den Boden und ziehen Schwermetalle in die Pflanze. Hanf benötigt weder Herbizide noch Pestizide, kommt mit wenig Wasser aus und bietet in freier Natur Jungtieren Schutz. Je nach Sorte werden primär Fasern oder Nüsse produziert, was Hanf auch für verschiedene Branchen, etwa Lebensmittel und Kosmetika, in Form von Mehl oder Öl interessant macht. Die Hanfsorte Campanile besticht durch ihre starken Stängel, Fasern, den hölzernen Anteil sowie die Schäben (Nebenprodukt bei der Herstellung von Pflanzenfasern), die sich für biobasiertes Plastik oder als Hanfkompositmaterialien wie beispielsweise Hanfziegel für den Bau eignen.
Vorteile von Hanf:
● sehr geringes Eigengewicht
● Aufnahme von Feuchtigkeit bis zur vierfachen Menge des Eigengewichts
● gute Wärme- und Schalldämmung dank poröser Oberflächenstruktur
● besonders guter Untergrund für Verputzarbeiten
● zu 100 % biologisch abbaubar und recycelbar
Naturkalk – ein altbewährter Baustoff
Auch Kalk, ein natürlicher, mineralischer Baustoff, gilt als einer der ältesten Baustoffe und wird seit Jahrtausenden für Mauern, Putze und Farben verwendet. Luftkalk resp. hydraulischer Kalk dient als Bindemittel und wird aus Kalkstein gewonnen. Luftkalk wird aus sehr reinem Kalkstein gebrannt. Mineralische Rohstoffe wie Kalkstein und Mergel gehören zu den ganz wenigen Bodenschätzen, mit denen sich die Schweiz vollständig selbst versorgen kann. Der in der Schweiz verbaute Kalkstein wird zu fast 100 % im Inland abgebaut. Naturkalk ist ein reines Naturprodukt, das viel Zeit und aufwändiger Herstellungsschritte bedarf. Löschkalk wird traditionell durch das schrittweise Beifügen von Wasser und das anschliessende Aushärten (Karbonatisierung) hergestellt. Im Aushärtungsprozess nimmt Kalk wieder so viel CO2 auf, wie bei der Herstellung freigesetzt wurde. Naturkalk ist auch als besonders reiner Sumpfkalk erhältlich, der nach dem sogenannten Einsumpfen abgeschöpft wird. Wie bei gutem Käse oder Qualitätswein kommt es bei Naturkalk vor allem auf den Reifeprozess an.
Beim Hanfkalk bindet der Kalk die Hanfschäben. Luftkalke erhärten durch die Zufuhr von CO2 und sind wasserlöslich, wohingegen der hydraulische Kalk auch unter Wasser erhärten kann. In der umweltbewussten, modernen Architektur ist Kalk vor allem wegen seiner feuchtigkeitsregulierenden und schimmelhemmenden Eigenschaften sehr beliebt, ist aber aufgrund seiner hohen Druckfestigkeit in vielen Baubereichen einsetzbar.
Vorteile von Kalk:
● hohe Druckfestigkeit
● basisch, sehr hoher pH-Wert (ca. pH12), wirkt schimmelvorbeugend
● hohe Feuchtigkeitsaufnahme und deren Abgabe an die Umgebungsluft
● vollständig recycelbar
Natürlich Bauen mit Hanfkalk
Hanf und Kalk am Bau sind generell vielversprechende Themen. Die Hanfschäben lassen sich mit Naturkalk im Kaltluftverfahren zu Ziegeln pressen. Die Verbindung macht das Material steinhart und beständig gegenüber äusseren Einflüssen. Gute thermische Eigenschaften machen eine zusätzliche Dämmung überflüssig: Ein Minergie-Standard wird bereits mit monolithischen Steinen von 30–40 cm Stärke und ohne weitere Dämmung erreicht.
Hanfkalk besteht aus den drei natürlichen Grundstoffen Hanf (80 %), Kalk und Wasser. Er dämmt gut, schafft ein regulierendes, gesundes Raumklima und ist nach seiner hohen Lebensdauer komplett kompostierbar. Der ökologische und kohlenstoffarme Baustoff kann gemauert, gegossen oder gesprüht werden. Hanf kann demnach am Bau vielfältig eingesetzt werden: Hanfkalksteine lassen sich zu nicht tragenden Wänden mauern, Stampfhanf kann für Raumabschlüsse eingesetzt werden und Hanfschäben und -fasern dienen als nicht brennbare Schall- und Wärmedämmung oder als Wandverkleidung, die mit einem Kalkputz verputzt werden kann.
Hanfvliesstreifen können zur Schallentkoppelung als Trennschicht zwischen Deckenbalken und Hartholzböden eingesetzt werden. Hanffasern eignen sich, analog zum bekannten Seidenzopf, auch zum Ausstopfen von Zwischenräumen, beispielsweise zwischen Holzfensterrahmen und Holzwänden. Für ein Einfamilienhaus aus Hanfkalksteinen benötigt man eine Hanf-Anbaufläche von ungefähr einer Hektare.
Analog zu Lehm hat Hanfkalk bezüglich Luftreinigung und Feuchtigkeitsregulation unterstützende Eigenschaften und sorgt naturbedingt für ein gesundes Wohnklima. Im Vergleich zu Holz bindet die Hanfpflanze durch das schnelle Wachstum und die jährliche Ernte viel mehr CO2 pro Fläche. Da Hanfkalksteine nur minimale Lastabtragung zulassen, sind tragende Wandkonstruktionen statisch auf Skelettkonstruktionen, vorzugsweise aus Holz, angewiesen, was auch mehrgeschossige Hanfkalksteinkonstruktionen zulässt.
Hanfkalkstein ist kreislauffähig: Am Ende seines Lebenszyklus kann das Material beispielsweise zur Wiederverwendung als Schüttdämmung geschrottet werden, als neues Komposit, oder unter Berücksichtigung der lokalen Düngeverordnung und dem pH-Wert des Bodens als basisches Düngergranulat für die landwirtschaftliche Nutzung.
Eigenschaften und Vorteile von Hanfkalk:
● sehr gut dämmend, wärmeregulierend (lange Phasenverschiebung), schalldämmend
● feuchtigkeitsregulierend, atmungs-aktiv (keine Dampfbremse nötig)
● gesunde Raumhygiene, schimmelvorbeugend, reinigt und neutralisiert Raumluft
● Brandsicherheit, kaum bis gar nicht brennbar
● resistent gegen Nagetiere und Ungeziefer
● CO2-positiv und sehr langlebig
● 100 % kreislauffähig, langlebig, mehrmals wiederverwendbar, kompostierbar
Anwendungsbeispiele von Hanfkalk:
● Hanfsteine als Dämmung, Ausfachung oder als Baumaterial für eine nicht tragende Wand
● Sanierung mit Hanfsteinen als Innendämmung
● gegossene Wände aus Hanfkalk
● sprühbarer Hanfkalk
● Unterkonstruktion für Kalkestriche
● Flachgründung aus Agrarbeton durch Zugabe von Schaumglas-Granulat
● Hanfsteinmauerwerk als verlorene Schalung (Betonzuschlag schwächt Ökobilanz)
Baustoff der Zukunft: Symbiose von Hanf und Naturkalk
Hanfkalk ist ein universeller, biobasierter und kohlenstoffarmer Baustoff, der bereits beim Bauen zur Reduzierung der CO2-Emissionen beiträgt und vielseitig eingesetzt werden kann. Die thermischen Eigenschaften des Hanfkalks ermöglichen in monolithischer Bauweise und ohne zusätzliche Dämmung Minergie-Standard. Der Baustoff Kalk zeichnet sich durch stark feuchtigkeitsregulierende Eigenschaften in der Gebäudestruktur aus, was sich positiv aufs Innenraumklima auswirkt.
Hanf und Kalk in Kombination ermöglichen in der Verarbeitung monolithische Wandaufbauten ohne Wärmebrücken. Kalk härtet über Jahrzehnte nach bis zur Erreichung seiner maximalen Tragfähigkeit. Aus statischen Gründen ist vor allem beim Bau mehrgeschossiger Bauten eine Holzskelett-Tragstruktur notwendig. Hanfkalksteine haben eine sehr hohe Lebensdauer, so dass damit langlebige Gebäude erstellt werden können, die über viele Generationen erhalten bleiben. Abgesehen vom Sprühkalk-Verfahren ist zur Verarbeitung kein spezielles Fachwissen nötig.
CO2-negativ
Hanfkalk erzeugt durch seine vorteilhaften Eigenschaften ein gesundes Raumklima und weist eine sehr überzeugende Ökobilanz aus. Das beim schnellen Wachstum der Hanfpflanze gespeicherte Kohlendioxid übertrifft die Emissionen aus Herstellung und Transport des inländischen Materials deutlich. Der Baustoff ist demnach in der Gesamtbilanz CO2-negativ.
Am Ende der langen Lebensdauer kann Hanfkalk zu neuem Baumaterial weiterverarbeitet oder durch einfaches Kompostieren zurück in den natürlichen Kreislauf gegeben werden. Als alt-bekanntes, in den letzten Jahrzehnten etwas in den Hintergrund geratenes Baumaterial kann Hanfkalk im Bausektor einen wichtigen Beitrag zur Senkung von Emissionen und Abfällen im Sinne des Cradle-to-Cradle-Ansatzes leisten und durch sein Revival als natürliches Baumaterial Zukunft schreiben.
Hanfkalkstein dämmt gut, schafft ein gesundes Raumklima und ist nach seiner langen Lebensdauer kompostierbar.
