Forschung: Leichtbausystem aus Strohsteinen
Nebenprodukt der Landwirtschaft als Baustoff im Fokus
Mit dem steigenden gesellschaftlichen Bewusstsein für Nachhaltigkeit wächst auch der Wunsch, ökologisch verträglich und ressourcenschonend zu bauen. Dies bietet Chancen für den Einsatz ungewöhnlicher natürlicher Materialien und Bauweisen. Wie wertvoll beispielsweise Stroh sein kann, zeigt das seit 2022 laufende Forschungsprojekt StrohGold der Universität Weimar, das unter der Leitung des Lehrstuhls für Konstruktives Entwerfen und Tragwerkslehre durchgeführt wird. Als Leiterin des Projektes hat Katharina Elert in Mitwirkung von Larissa Daube akademische Arbeiten und Seminare zum Thema Stroh als Baumaterial konzipiert und betreut, deren Inhalte in die Forschung einflossen. Es wird über das Bundes-Innovationsprogramm von Zukunft Bau gefördert.
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Nebenprodukt wird zum wertvollen Baustoff
Als Nebenprodukt der Landwirtschaft bleiben circa 20 bis 30 Prozent der jährlichen Strohproduktion in Deutschland ungenutzt, dabei ist der Rohstoff nicht nur leicht zu verarbeiten, sondern auch kostengünstig und regional erhältlich. Betrachtet man den gesamten Lebenszyklus des Rohstoffes, so wird deutlich, dass dieser hinsichtlich unterschiedlicher Umweltindikatoren wesentlich besser abschneidet als herkömmliche Konstruktionsmodelle. Die Weiterverarbeitung der Halme vermeidet beispielsweise die Entstehung Grauer Energie und trägt so zu einer positiven Energiebilanz bei. Lediglich in Bezug auf die Konstruktionsfläche kann der natürliche Baustoff, der immer häufiger in Form von Strohballen eingesetzt wird, nicht mit herkömmlichen Baumaterialien mithalten, denn um die statischen Gebäudeanforderungen für einen zweigeschossigen Bau in einem monolithischen, tragfähigen Strohballenmauerwerk zu erfüllen, wäre aufgrund der geringen Druckfestigkeit eine Wandstärke von über einem Meter nötig. Bauphysikalisch zeigt sich Stroh hingegen schon seit vielen Jahrhunderten als bewährtes Material – etwa zur Ausfachung in Fachwerkhäusern – und überzeugt dabei durch seine hohe Dämmfähigkeit.
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Vom Halm zum Block
Im Rahmen des Forschungsprojektes StrohGold soll die Problematik der großen Konstruktionsfläche und geringen Tragfähigkeit angegangen werden. Die Entwicklung von lasttragenden Strohleichtbausteinen soll ermöglichen, Nutzfläche einzusparen und die positiven Aspekte des Baustoffes stärker in den Vordergrund treten zu lassen. Hierzu wird vor allem untersucht, welche Materialmischungen und optimierte Verarbeitungstechniken zu möglichst hohen Druckfestigkeiten führen. Ziel der Forschung ist es, die Steifigkeit des Baustoffes trotz der Reduktion des Materialeinsatzes zu erhöhen und somit einen schlanken, tragfähigen und kompakten Strohblock, einen sogenannten StrawBrick, herzustellen. Dieser soll in Zukunft unter Erfüllung der bauaufsichtlichen Anforderungen für verschiedene Bautypologien – darunter auch mehrgeschossige Gebäude – zugelassen werden.
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Um die Verarbeitung der Strohbausteine möglichst einfach zu halten, wird an verschiedenen Steinformen geforscht. Eine mögliche Form, die eine simple, kraftschlüssige Fügetechnik bietet, erinnert an eine Mischung aus Lego-Steinen und Holzsteckverbindungen. Die StrawBricks sollen sich wie herkömmliche Mauersteine verbauen lassen und müssen lediglich vor der Witterung geschützt werden, etwa durch eine Putzschicht. Mit der Herstellung der Strohsteine eröffnen sich neue Möglichkeiten für den Mauerwerksbau, die für mehr ökologische und ökonomische Nachhaltigkeit stehen.
Mehr Einblicke in das Forschungsprojekt gibt es auf der Webseite der Universität Weimar sowie auf der Seite des Fördergeldgebers Zukunft Bau. Dort wird außerdem bald ein dezidierter Forschungsbericht zum Projekt zu finden sein (siehe Surftipps).
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