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Stroh

Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten

Mit dem Blick auf die CO₂-Bilanzen von Baustoffen kommen verstärkt wieder regionale Materialien ins Bewusstsein und zum Einsatz. Nicht nur der Holzbau bietet diesbezüglich Vorteile im lokalen Handeln. Auch andere traditionelle Baustoffe wie Stroh und Lehm ergeben neue Chancen im Bauen, und dies nicht nur beim Denkmalschutz. Die regionale Verfügbarkeit kann sich positiv auf die Ökobilanz von Stroh auswirken.

Errichtung des Wohnhauses „Casa Vallgorguina“ der Architektin Valentina Maina

Bild: Thomas Duzia, Wuppertal

Bild: Thomas Duzia, Wuppertal

Schnitt des Wohnhauses „Casa Vallgorguina“

Bild: Valentina Maina

Unter dem Begriff Stroh fallen alle Arten von getrockneten Stängeln (der Pflanze zwischen Wurzel und Ähre) von Getreiden. In Deutschland wird Stroh vor allem aus Weizen gewonnen. Grundsätzlich eignen sich aber auch Roggen, Gerste, Hafer, Hirse und Flachs, Hanf oder Reis als Ausgangsmaterial. Da Stroh schon immer im unmittelbaren Wohnumfeld gewonnen werden konnte, wurde es als Zuschlagstoff für Lehmputze oder als Dacheindeckung im Hausbau verwendet.

Einfluss der Verlegerichtung auf die Wärmeleitfähigkeit

Seine bauphysikalischen Eigenschaften qualifizieren Stroh vor allem als Dämmstoff. Es besitzt eine fast vollständig hydrophobe Außenhaut. Da der rohrförmige Aufbau des Halms eine große Menge Luft einschließt, hat Stroh eine hohe wärmedämmende Wirkung. Dabei ist hinsichtlich der bauphysikalischen bzw. wärmedämmenden Eigenschaften zu beachten, dass die Verlegerichtung entscheidenden Einfluss hat. Beim Bau mit Baustrohballen beträgt der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit in Halmrichtung λ = 0,080 W(mK) und quer zur Halmrichtung λ = 0,052 W(mK). Damit bietet die Querverlegung, wie es zum Beispiel bei der Konstruktion von Reetdächern üblich war, bauphysikalische Vorteile.

Für Strohballen als Wärmedämmstoff existiert eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (Zulassungsnummer: Z-23.11-1595). In dieser ist die Verwendung als lasttragendes Bauteil allerdings explizit ausgeschlossen. Es muss also bezogen auf den Anwendungsfall eine Zustimmung im Einzelfall (ZiE) eingeholt werden. Bei einer angepassten Ausführung kann Stroh trotzdem zum Lastabtrag innerhalb eines Gebäudes herangezogen werden.

Vielfach ausgeführte, bewährte und nach Allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung geeignete Konstruktionen zur Wärmedämmung mit Stroh sind

Außenwandkonstruktionen mit vorgesetztem und hinterlüftetem Wetterschutz
frei bewitterte, verputzte Außenwandkonstruktionen
Dachkonstruktionen mit belüfteter Dachdeckung

Setzungsverhalten und Dichte
Die Herstellung von Strohballen findet durch Pressen statt. Dabei können Dichten bis zu 270 kg/m³ erreicht werden. Für das Setzungsverhalten ist eine hohe Dichte von Vorteil, während für die Dämmwirkung niedrigere Werte bei der Dichte (110 bis 130 kg/m³) besser sind. Je niedriger die Dichte des Strohballens beim Einbau, umso größer ist die nachträgliche Setzung. Insbesondere bei lasttragender Bauweise gilt es darum, die voraussichtliche Setzung durch Vorspannen vorwegzunehmen. Allerdings sollen Strohballen nach Bauregelliste C regelmäßig und maximal mit einem Abstand von 1,00 m unterstützt werden, wie es z.B. die Konstruktion des Wohnhauses „Casa Vallgorguina“ der Architektin Valentina Maina zeigt (siehe Abb. 1-3).

Wandkonstruktion mit Stroh
Betrachtet man ein Gefach aus 35 cm Stroh und einer beidseitigen Lehmputzschicht mit jeweils 3,5 cm, erreicht die Wandkonstruktion einen U-Wert von 0,14 W/m²K. Wird zusätzlich auf die Wand ein einlagiger Lehmputz aufgetragen, der eine Rohdichte > 900 kg/m³ besitzt, gilt die Wandkonstruktion als luftdicht. Mit dieser Konstruktion lässt sich sowohl der Passivhausstandard erreichen als auch die Grundlage zum hygienischen Wärmeschutz herstellen, sodass nicht mit einem raumseitigen Schimmelpilzbefall zu rechnen ist.

Für den sommerlichen Wärmeschutz weist Stroh im Vergleich zu anderen Dämmstoffen einen entscheidenden Vorteil auf: Die wirksame Wärmekapazität ist im Vergleich zu synthetischen und mineralischen Dämmstoffen meist mehr als doppelt so hoch. Für Rahmen-, Skelett- und selbsttragende Wandkonstruktionen, in denen Strohballen beinahe die gesamte Masse der Außenbauteile ausmachen, reicht dies allerdings nicht aus. Inklusive der Holzverschalung und Putzschicht kommen in der Summe nur Flächengewichte zusammen, welche der leichten Bauart entsprechen.

Lehmsteine als Wärmespeicher
Da die Strohballenkonstruktion somit wie eine Innendämmung wirkt, müssen, um der schnellen Erwärmung des Innenraums unter sommerlichen Bedingungen entgegenzuwirken, mindestens Raumtrennwände und Bodenkonstruktion in möglichst massiver Bauart ausgeführt werden. Somit wird das Wärmespeichervermögen der Gesamtkonstruktion erhöht und die Nachteile des Strohs unter sommerlichen Bedingungen kompensiert. Dazu können beispielsweise Lehmsteine mit einer Rohdichte von 1.800 kg/m³ bis 2.200 kg/m³ verwendet werden. Mit dieser Konstruktionsweise können sowohl der winterliche als auch der sommerliche Wärmeschutz und die Feuchteregulierung der Konstruktion gewährleistet werden.

Durch die Aufnahme von CO₂ durch das Getreide während des Wachstums und der Abgabe derselben Menge bei der Verrottung oder Verbrennung weist Stroh eine neutrale CO₂-Bilanz auf. Außerdem fällt es als Nebenprodukt der Getreideproduktion an, was dafür sorgt, dass Strohballen in ihrer Herstellung auf einen Primärenergiegehalt aus nicht erneuerbaren Ressourcen (PENRT) von 15,3 MJ/m² kommen. Im Vergleich dazu liegt Zellulose bei 41,14 MJ/m². Bei dem auf Erdöl basierenden Dämmstoff EPS (expandierter Polystyrolschaum) beträgt der Primärenergiegehalt aus nicht erneuerbaren Ressourcen dagegen mit 306,23 MJ/m² bereits das ca. 20-fache gegenüber Stroh.

Schutz vor Schädlingen
Bei dem Einsatz eines organischen Baustoffes entstehen häufig Fragen bezüglich des Befalls mit Schädlingen, der Brandgefahr oder der Staubfreisetzung im Inneren. Alle diese Bedenken können für Stroh als Baustoff ausgeräumt werden. So wurde ein Testgebäude aus Strohballen nach vier Jahren zurückgebaut und akribisch auf Schädlingsbefall hin untersucht, ohne dass ein Befall festgestellt wurde. Das liegt zum einen an der relativ hohen Dichte, die es beispielsweise Mäusen schwierig gestaltet, sich einzunisten. Zum anderen wurde die Strohkonstruktion wie konventionelle Dämmstoffe auch durch Lochbleche, Gitter und Putze vor schädlichen Einflüssen geschützt. Vor allem sorgt der gewählte Putz dafür, dass bei beidseitiger Anwendung eine Strohballenwand eine Feuerwiderstandsdauer von 90 Minuten aufweist (F90) und der in der Konstruktion vorhandene Staub während der Nutzung des Gebäudes nicht mehr freigesetzt wurde. Bei einer offenen Konstruktion wie dem Reetdach besteht natürlich weiterhin eine erhöhte Brandgefahr, insbesondere bei länger anhaltenden Trockenperioden.

Bauphysikalische Kennwerte von Stroh