Hanfkalk als Baustoff für Dämmung und Bestand
Hanfkalk verbindet Hanfschäben mit mineralischen Bindemitteln und Wasser. Der Baustoff kann als Spritzdämmung, in Schalungen oder als vorgefertigter Stein eingesetzt werden und ist insbesondere für energetische Sanierungen interessant.
Hanfkalk wird aus den holzigen Bestandteilen der Hanfpflanze, sogenannten Schäben, und einem mineralischen Bindemittel hergestellt. Je nach Produkt und Verarbeitung entstehen daraus unterschiedliche Bauteile und Anwendungen. Im deutschsprachigen Raum sind auch die Begriffe Hanfbeton, Hanfstein und Hanfziegel gebräuchlich, international ist vor allem die Bezeichnung hempcrete verbreitet.
Die Verwendung von Hanf als Baustoff knüpft an die Nutzung nachwachsender Rohstoffe im Bauwesen an. Besonders relevant ist Hanfkalk dort, wo Anforderungen an Wärmeschutz und Feuchteregulierung mit einer diffusionsoffenen Bauweise verbunden werden sollen.
Herstellung aus Hanfschäben und Kalk
Nach der Ernte wird das Hanfstroh in einer Faseraufschlussanlage in Fasern und Schäben getrennt. Die Schäben stammen aus dem holzigen Kern des Pflanzenstängels und machen etwa 50 bis 60 Prozent des Stängels aus. Sie sind in der Regel wenige Zentimeter groß und können neben der Verwendung im Hanfkalk auch zu Schüttdämmungen oder festen Platten verarbeitet werden.
Für Hanfkalk werden die Schäben mit hydraulischem Kalk und Wasser vermischt. Als Richtwert wird ein Mischungsverhältnis von etwa 4:1:1 genannt. Je nach Rezeptur können zusätzlich Puzzolane oder andere Bindemittel zum Einsatz kommen.
Das mineralische Bindemittel basiert unter anderem auf Calciumhydroxid. Dieses entsteht, indem Kalkstein zunächst bei etwa 900 °C zu Calciumoxid gebrannt und anschließend mit Wasser gelöscht wird. Beim Abbinden reagiert das Material mit Kohlendioxid aus der Luft und bildet wieder Calciumcarbonat. Die Eigenschaften des fertigen Baustoffs hängen dabei unter anderem von Zusammensetzung, Verdichtung und Verarbeitung ab.
Unterschiedliche Verfahren auf der Baustelle
Hanfkalk lässt sich mit verschiedenen Verfahren in Bauteile integrieren. Bei der Spritztechnik werden die Komponenten auf der Baustelle gemischt und mit einem Sprühgerät auf eine einhäuptige Schalung aufgebracht. Als Begrenzung kann neben einer klassischen Schalung auch eine bestehende Wand oder eine geeignete Putzträgerplatte dienen.
Eine weitere Möglichkeit ist die Verarbeitung ähnlich wie bei Ortbeton. Die Bestandteile werden in einem Zwangsmischer vermengt, anschließend in eine Schalung eingebracht und dort verdichtet beziehungsweise gestampft. Das Verfahren ermöglicht eine Anpassung an die jeweilige Geometrie des Bauteils.
Daneben stehen vorgefertigte Hanfkalksteine zur Verfügung. Sie können für Innen- und Außenwände beziehungsweise Wandschalen eingesetzt werden. Je nach Konstruktion lassen sich auch nichttragende Innenwände oder selbsttragende Wände herstellen. Ergänzend gibt es Formsteine für konstruktive Anwendungen, beispielsweise als verlorene Schalung und Dämmung im Bereich von Betonstützen. U-förmige Elemente können für ausbetonierbare Bauteile wie Träger und Fensterstürze verwendet werden.
Vorgefertigte Holzständerwände mit Hanfkalkausfachung bieten einen weiteren Ansatz. Durch den hohen Vorfertigungsgrad können sich die Montagezeiten auf der Baustelle reduzieren.
Wärmeschutz und Feuchteregulierung
Eine wesentliche Eigenschaft von Hanfkalk ist seine Kombination aus Wärmedämmung und thermischer Speicherfähigkeit. Als massiger Dämmstoff kann das Material Wärme aufnehmen und zeitverzögert wieder abgeben. Diese thermische Trägheit kann insbesondere bei der Betrachtung des sommerlichen Wärmeschutzes relevant sein.
Hanfkalk wird zudem als diffusionsoffener Baustoff eingesetzt. In Verbindung mit geeigneten Kalkputzen können Wandaufbauten entstehen, die Feuchtigkeit aufnehmen und wieder abgeben. Bei entsprechenden Konstruktionen ist eine Austrocknung nach innen und außen möglich. Dadurch können monolithische Wandaufbauten ohne Dampfsperren und Klebstoffe realisiert werden.
Für die Planung bedeutet die Diffusionsoffenheit jedoch nicht, dass Feuchtigkeit im Bauteil grundsätzlich unproblematisch ist. Auch Hanfkalkkonstruktionen müssen vor dauerhafter Durchfeuchtung geschützt und hinsichtlich ihres konkreten Feuchtehaushalts geplant werden.
Der hohe pH-Wert des kalkgebundenen Materials erschwert zudem die Entwicklung von Schimmelpilzen. Gleichzeitig ist die Feuchtebelastung eines Bauteils immer im Zusammenhang mit Aufbau, Nutzung, Witterungsschutz und Ausführung zu betrachten.
Einsatz im Gebäudebestand
Ein wichtiges Anwendungsfeld liegt in der energetischen Ertüchtigung bestehender Gebäude. Insbesondere Innendämmungen können mit Hanfkalk ausgeführt werden. Das Material bietet sich damit für Konstruktionen an, bei denen eine Außendämmung aus baulichen oder gestalterischen Gründen nicht oder nur eingeschränkt möglich ist.
Auch bei der Sanierung historischer Gebäude, etwa von Fachwerkhäusern, kann die Kombination aus mineralischem Bindemittel und pflanzlichen Zuschlägen interessant sein. Entscheidend sind dabei die Eigenschaften des vorhandenen Mauerwerks, die Feuchteverhältnisse und die Anforderungen an den Erhalt der Bausubstanz.
Bei Bestandsgebäuden kommt der bauphysikalischen Planung daher eine besondere Bedeutung zu. Neben dem Wärmeschutz sind insbesondere Feuchtetransport, Austrocknungsmöglichkeiten und die Verträglichkeit mit vorhandenen Materialien zu berücksichtigen.
Technische Kennwerte und bauordnungsrechtlicher Rahmen
Für Hanfkalksteine werden je nach Produkt unter anderem Wärmeleitfähigkeiten von 0,069 bis 0,080 W/(mK) und Rohdichten von 318 bis 367 kg/m³ angegeben. Der Wasserdampfdiffusionswiderstand wird mit einem μ-Wert von 2,8 angegeben. Die Baustoffklasse nach DIN EN 13501-1 ist mit B, s1, d0 angegeben.
Die konkreten Eigenschaften sind produkt- und konstruktionsabhängig. Für die Planung und Bemessung sind daher die jeweiligen technischen Produktunterlagen und Nachweise maßgeblich.
Auch der bauordnungsrechtliche Rahmen für Hanfkalk hat sich in Deutschland zuletzt weiterentwickelt. Seit Ende 2024 erleichtern allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen den Einsatz entsprechender Hanfkalkprodukte. Damit stehen für bestimmte Anwendungen bauordnungsrechtliche Nachweise zur Verfügung, die eine wichtige Voraussetzung für eine breitere Verwendung im Bauwesen bilden.
Die weitere Entwicklung wird davon abhängen, wie sich Zulassungen, technische Regelwerke und nachgewiesene Konstruktionen entwickeln und in welchem Umfang Hanfkalk bei Neubau und Bestand eingesetzt wird. Für Planende bleibt dabei die konkrete Kombination aus Produkt, Bauteilaufbau, bauphysikalischen Anforderungen und bauordnungsrechtlichem Nachweis entscheidend.
