Nachhaltige Baumaterialien

Was?

Als nachhaltig werden Baustoffe bezeichnet, wenn sie über ihren gesamten Lebenszyklus betrachtet, also während der Herstellung, Transport, Einbau, Nutzung, Instandhaltung, Rückbau, Wiederverwendung bzw. Recycling und Entsorgung, weitestgehend umweltverträglich sind. Hierbei wird der eingesetzte Ressourcenverbrauch, der Energieaufwand und die CO₂ – Emissionen zugrunde gelegt sowie die Wiederverwendbarkeit bzw. Recyclingfähigkeit betrachtet, um den Baustoff möglichst lange im Kreislauf zu halten.

Zu den NawaRo-Baustoffen zählen Baustoffe, die aus pflanzlichen oder tierischen Rohstoffen hergestellt sind. In der Regel enthalten diese Baustoffe auch Zusatzstoffe, um sie vor Feuer, Pilz- oder Schädlingsbefall zu schützen, sowie ihre Formstabilität zu erhöhen. Als natürlich gelten jene, deren synthetischer Anteil nicht mehr als 25% beträgt.
Zur Herstellung von NawaRo-Baustoffen kommen folgende Rohstoffe zum Einsatz:

• Pflanzliche Fasern: Flachs, Hanf, Holz, Kork, Schilfrohr, Seegras, Stroh und Wiesengras 
• Recycelte Fasern mit pflanzlicher Herkunft: Zellulose und Jute 
• Tierische Fasern: Schafswolle

Warum?

Im Allgemeinen haben Baustoffe aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Baustoffe) eine bessere Ökobilanz als konventionelle Baustoffe. Ihre Herstellung ist in der Regel weniger energieintensiv und lose verlegt oder mechanisch befestigt, können sie wiederverwendet oder recycelt werden. In diesem Sinne sollten bei der Wahl der Baustoffe auch immer jene bevorzugt werden, welche nicht untrennbar mit anderen Stoffen verbunden sind.

Eine bedeutende Rolle spielt außerdem die Herkunft des Rohstoffs. Viele der nachwachsenden Rohstoffe stammen aus europäischer Land- und Forstwirtschaft oder fallen hier als Abfallstoffe an. Unter Beachtung nachhaltiger Anbaumethoden können sie zudem regional gewonnen werden und neue Perspektiven für den ländlichen Raum bieten.
Ein weiterer wichtiger Nachhaltigkeitsaspekt von NawaRo-Baustoffen ist die Eigenschaft von Pflanzen der Atmosphäre während ihres Wachstums das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid (CO₂) zu entziehen. Der darin enthaltene Kohlenstoff lagert die Pflanze ein und gibt den Sauerstoff an die Atmosphäre wieder ab. Der eingelagerte Kohlenstoff bleibt anschließend in dem pflanzlichen Baustoff während der gesamten Nutzungsdauer gebunden. Er wird erst dann wieder freigesetzt, wenn das ausgediente Baumaterial nach jahrzehntelangen Nutzung in der Müllverbrennungsanlage thermisch verwertet wird. Deswegen sind möglichst langlebige, rückbau- und wiederverwendbare Konstruktionen sowie auch nachhaltige Konzepte bei der Entsorgung, so wichtig. Eine Ökobilanzierung über den gesamten Lebenszyklus gibt Aufschluss über den Umweltimpakt der eingesetzten Materialien)

Wie?

Das Hintergrundwissen über diverse ökologische Materialien hilft sie verantwortungsbewusst und effizient einzusetzen.

Flachs

Eigenschaften der Flachsdämmstoffe

Flachsdämmstoffe haben einen Wasserdampfdiffusionswiderstand zwischen 1-2 und gelten als diffusionsoffen. Die Fasern sind sehr zugfest und dehnbar und können unbeschadet Feuchtigkeit aufnehmen. Zudem sind Flachsdämmstoffe sehr formbeständig und leisten einen guten Schallschutz.

Die Wärmedämmwirkung wird durch den Einschluss ruhender Luft in den Faserzwischenräumen erzeugt. Durch seine spezifische Wärmekapazität und relativ hohe Rohdichte, kann er die Wärme gut speichern und bewirkt so die zeitliche Verschiebung des Wärmedurchgangs in das Gebäudeinnere. Dies erhöht den sommerlichen Wärmeschutz und trägt zur positiven Regulierung des Raumklimas im Sommer bei.

Wie auch Hanf, enthält Flachs eigene Bitterstoffe, die ihn resistent gegen Schädlingsbefall machen.1  Außerdem sind Flachsfasern frei von tierischem Eiweiß und somit resistent gegen Motten und Schimmelpilz.2 Die Behandlung mit Pestiziden oder Fungiziden ist i.d.R. nicht erforderlich.

Als Brandschutzmittel werden Borat-Verbindungen oder alternativ Ammoniumpolyphosphate zugesetzt. Flachs wird der Baustoffklasse E zugeordnet und gilt als normal entflammbar. Allerdings, wie alle NawaRo-Dämmstoffe, weisen Flachsdämmstoffe im Brandfall relativ günstige Eigenschaften auf, da sie weder schmelzen noch dichten schwarzen Rauch entwickeln und verhältnismäßig langsam abbrennen.

Verwendung der Flachsdämmstoffe

Flachsdämmstoffe werden vorwiegend in Holzkonstruktionen eingesetzt z.B. zur Dachdämmung als Zwischensparrendämmung, in Außen- und Trennwände bei Holzständerkonstruktionen oder bei Holzbalkendecken und Fußbodenaufbauten. Flachsdämmstoffe sind allerdings in der Regel nicht für die Außendämmung von Dach oder Fassade, geeignet bzw. können sie auch nicht für erdberührte Bauteile z.B. als Perimeterdämmung eingesetzt werden.

Als Dämmfilz-Unterlage wird Flachs zur Schallentkopplung im Standbereich von Trockenbauwänden oder als Trittschalldämmung unter Holzfußböden bzw. Polsterhölzern verwendet. Flachs-Dämmfilze werden auch als Putzträger im Lehmbau eingesetzt. Als Stopfdämmung wird er für innenseitige Gebäudefugen oder Bauteilanschlüssen (z.B. bei Türen und Fenstern) benutzt und kann hierbei Montageschäume ersetzen. Flachs wird auch zur Abdichtung von verschraubten Anschlüssen bei Wasserleitungen benutzt.

Beim Schneiden der Flachsdämmstoffe entsteht Staub und entsprechende Staubschutzmaßnahmen müssen getroffen werden, um ein Einatmen zu vermeiden.

Wiederverwendung und Entsorgung

Sauberes, unbeschädigtes Material kann problemlos wieder eingebaut werden oder als Stopfwolle weiterverwendet werden. Die Entsorgung erfolgt über Verbrennung in Müllverbrennungsanlagen. 

Technische Daten2  

Wärmeleitfähigkeit λ: 0,040-0,045 W/(mK)
Wärmekapazität von 1.550-2.300 J/(kg · K)
Rohdichte ρ: 30-40 kg/m³
Wasserdampfdiffusionswiderstand μ: 1 - 2
Baustoffklasse nach DIN EN 13501-1: E normal entflammbar

Mögliche Hersteller 

• Naturfaser Fölser
• Dämmflachs
• Haga Naturbaustoffe
• Biofib
• Isolina

Herstellung der Flachsdämmstoffe

Für die Herstellung von Dämmplatten werden die Kurzfasern vom Flachs verwendet. Aus ihnen werden in der Vliesstoffkrempelanlage durch mechanisches Verfilzen dünne Faserbahnen gebildet. Im nächsten Schritt wird das Faservlies in der vorgesehenen Dämmstoffstärke in mehreren Lagen übereinandergeschichtet. Als Bindemittel wird in der Regel Kartoffelstärke verwendet. Für den Erhalt der Formstabilität werden Polyester-Stützfasern oder auch auf Pflanzenstärke basierte Stützfasern untergemischt. Zwischen die einzelnen Lagen werden als Brandschutzmittel Borsalze oder Ammoniumpolyphosphate aufgesprüht. Anschließend wird die Fliesmatte getrocknet, zugeschnitten und verpackt.

Herkunft und Verfügbarkeit

Lein im allgemeinen Sprachgebrauch auch Flachs, genannt, zählt zu den ältesten bekannten Kulturpflanzen. Funde von Flachsfaser gehen in Europa bereits auf die Steinzeit zurück3 . Vom Mittelalter bis zum Ende des 18. Jhr. war Flachs mit ca. 18 % Anteil am Faserverbrauch in Europa die wichtigste Pflanzenfaser und neben Wolle der wichtigste textile Rohstoff. Im 19. Jhr. ging durch den Vormarsch der Baumwolle dieser Anteil auf 6 % zurück und nach dem 2. Weltkrieg war der Anteil so gering, dass er nicht einmal mehr in den offiziellen Statistiken geführt wurde. Seit Ende des 20. Jhr. gewinnt der Anbau von Naturfasern in Europa wieder an Bedeutung und im Besonderen der vom Flachs. So hatte 2011 der Flachsanbau einen Marktanteil an der Produktion pflanzlicher Naturfasern in Europa von 19%.4

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen den beiden Sorten Ölflachs und Faserflachs. Beim Ölflachs werden die ölhaltigen Leinsamen als Nahrungsmittel verwendet. Das daraus gewonnene Leinöl wird zudem auch als Rohstoff für die Herstellung von u.a. Linoleum oder Farben genutzt. 
Der Faserflachs wird für die Produktion von Leinen und Garnen, d.h. für die Herstellung von Textilien gezüchtet. Hierzu werden die langen Fasern, die aus dem Stengel gewonnen werden, verwendet. Aus den Kurzfasern, einem Nebenprodukt der Langfasern, werden u.a. Dämmstoffe und faserarmierte Bauplatten oder Kunststoffe hergestellt.

Flachs gehört zu den heimischen, nachwachsenden Rohstoffen. Er gedeiht besonders gut auf Lehmböden, weswegen er traditionell vor allem in West-Europa - Frankreich, Belgien, Niederlanden und eben auch in Luxemburg (z.B. in Flaxweiler) angebaut wurde und zum Teil heute auch noch angebaut wird. Flachsanbau ist umweltschonend, da Flachs eine gute Fruchtfolgepflanze ist und auf wenig Chemikalieneinsatz angewiesen ist. Pflanzenschutzmittel sind meist nicht erforderlich, da tierische oder pilzliche Schaderreger (z.B. Rost oder Mehltau) selten auftreten. Zudem hat er einen relativ geringen Bedarf an Stickstoff und anderen Mineraldüngern und reagiert sehr sensibel auf ein Nährstoff-Überangebot. Durch den Anbau wird auch die flachsspezifische Fauna und Flora gefördert, die in vielen Gegenden schon fast verschwunden ist.

Holzfaser

Eigenschaften der Holzfaserdämmstoffe

Holzfaserdämmplatten haben einen Wasserdampfdiffusionswiderstand zwischen 1-5 und ermöglichen damit eine diffusionsoffene Bauweise. Durch das für Holz typische Sorptions- und Dessorptionsverhalten ist eine schadlose Feuchteaufnahme bis zu 20 Gewichtsprozent möglich, ohne dass der Dämmstoff an Dämmwirkung verliert. In feuchtgefährdeten Bereichen sind hydrophobierte Platten vorzusehen. Dabei ist ein Naturharz (Latex) dem Bitumenzusatz vorzuziehen.

Die hohe Wärmespeicherfähigkeit der Holzfaserdämmplatten ergibt sich aufgrund der vergleichsweise hohen Rohdichte, der niedrigen Wärmeleitfähigkeit und hohen Werten für die spezifische Wärmekapazität. Diese Speicherwirksamkeit der Platten ist vor allem als sommerlicher Wärmeschutz im Dachausbau wichtig, da sie eine gute Phasenverschiebung der Wärmespitzen bringt. In der Praxis liegen die Innenraumtemperaturen eines mit Holzfaserplatten gedämmten Dachraums im Vergleich zu einem mit konventionellen Produkten gedämmten Dachraums um bis zu 6°C niedriger5 .

Durch die Faserstruktur der Platten und der relativ hohen Rohdichte haben Holzfaserplatten zudem eine gute schallabsorbierende Wirkung und eignen sich auch als Akustikelemente. 
Holzfaserdämmstoffe weisen wie alle NawaRo-Dämmstoffe im Brandfall relativ günstige Eigenschaften auf, da sie weder schmelzen noch dichten schwarzen Rauch entwickeln und verhältnismäßig langsam abbrennen. Das Brandverhalten der NawaRo-Dämmstoffen ist somit vor allem in der Frühphase des Brandes vorteilhafter als bei Hartschäumen. Zudem bilden Holzfaser-Dämmstoffe eine oberflächliche Verkohlungsschicht aus, die den schnellen Branddurchgang hemmt. Trotzdem gehören sie in der Regel der Baustoffklasse E zu und gelten als normal entflammbar. Inzwischen gibt es auch Holzfaserdämmstoffe, die schwer entflammbar sind und die der B-s1, d0 angehören. 

Verwendung der Holzfaserdämmstoffe 

Holzfaserdämmstoffe sind sowohl im Innen- als auch im Außenbereich einsetzbar. Ob als Platte, Matte oder lose Schüttung, für fast jede Bauaufgabe gibt es inzwischen ein passendes Holzfaser-Produkt.

Im Dach werden hydrophobierte druckfeste Dämmplatten als Aufsparrendämmung eingesetzt oder zur Dämmung von Flachdächern. Flexible Holzweichfaserplatten eignen sich gut als Zwischensparrendämmung. 
Im Außenwandbereich können Holzfaserdämmplatten sowohl als Wärmedämmverbundsystem als auch in Kombination mit vorgehängten Fassadenkonstruktionen eingesetzt werden.

Im Innenbereich finden sie Einsatz zur Wärmedämmung der oberen und unteren Geschoßdecken, als Luft- und Trittschalldämmung, als Innendämmung sowie für leichte Trenn- und Schallschutzwände. 
Holzfaserdämmstoffe können wie die meisten Naturdämmstoffe, nicht zur Dämmung von erdberührten oder spritzwassergefährdeten Bauteile verwendet werden. 

Wiederverwendung und Entsorgung

Sauberes Material kann problemlos wieder eingebaut und weiterverwendet werden. Die Entsorgung erfolgt in thermischen Abfallbehandlungsanlagen.

Technische Daten1

Wärmeleitfähigkeit λ: 0,040-0,043 W/(mK)
Wärmekapazität von 2.100 J/(kg · K)
Rohdichte ρ: 110-270 kg/m³
Wasserdampfdiffusionswiderstand μ: 1 - 5
Baustoffklasse nach DIN EN 13501-1: E normal entflammbar oder B-s1, d0 schwer entflammbar

Mögliche Hersteller 

• Udi Dämmsysteme
• Pavatex
• Steico
• Gutex
• Best wood Schneider
• Agepan
• Isocell
• Inthermo
• Eiwa Lehm 
• Naturefloor

Herstellung der Holzfaserdämmstoffe

Die Resthölzer aus dem Sägewerk werden in Form von Schwarten oder Spreißel im Werk zunächst zu Hackschnitzeln zerkleinert. Dann werden sie unter Wasserdampf aufgeweicht und anschließend mechanisch, meistens im Defibrationsverfahren, zu feinen Holzfasern aufgeschlossen.

Holzfaserdämmmatten können im Trockenverfahren oder im Nassverfahren hergestellt werden. 
Im Nassverfahren werden die Holzfasern mit Wasser zu einem Holzfaserbrei vermischt. Anschließend wird der Holzfaserbrei geformt und unter Hitze zum Abbinden gebracht. Die Bindung beruht auf der Verfilzung der Fasern und deren inhärenter Verklebungseigenschaft durch die holzeigenen Naturharze. Nach dem Trocknen werden die Dämmplatten zugeschnitten und verpackt.

Im Trockenverfahren werden die Holzfasern in der Regel mit Polyurethan-Klebstoff gebunden. Durch warme Luftzufuhr werden die Bindefasern aktiviert. Anschließend werden sie abgekühlt, geschnitten und verpackt. Das Trockenverfahren benötigt bis zu 40% weniger Energie als das Nassverfahren.

Werden dickere Platten benötigt, werden die Schichten zusätzlich mittels Weißleim miteinander verleimt. 
Je nach Einsatzgebiet werden für feuchteresistente Holzfaserplatten Hydrophobierungsmittel aus Bitumen, Wachs oder Bitumenersatz auf Naturharzbasis, zugesetzt.

Holzfaserdämmplatten werden bereits seit den 1930er Jahren industriell hergestellt und zählen zu den ältesten industriell hergestellten Naturdämmstoffen.

Herkunft und Verfügbarkeit

Holzfaser oder Holzspäne werden zu 96% aus Resthölzern der Sägeindustrie bzw. aus Schwach- oder Altholz erzeugt. Bevorzugt verwendet werden Nadelhölzer wie Fichten-, Tannen- oder Kiefernholz, weil deren Faserqualität den Werkstoffen im Verhältnis zur Rohdichte eine hohe Festigkeit verleiht.

Die Wertschöpfung des Holzes erfolgt meist regional, sodass der Transport vom Wald ins Sägewerk gering ist. 
Holzfaserdämmstoffe haben unter den Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen einen Marktanteil von 58 % und gehören mit der Zellulose (Marktanteil von 32 %) zu den meistverkauften Naturdämmstoffen6 .

Die Holzwirtschaft kann schwere Umweltbeeinträchtigungen verursachen. Anpflanzungen in Monokulturen machen den Wald anfällig für Umwelteinflüsse und bedingt unter Umständen die Verwendung von Insektiziden. Zudem wird die Rodung des Waldes oft unter Einsatz schwerer Maschinen vorgenommen, die Schäden am Baumbestand und Waldboden verursachen können. Ein zunehmendes Problem ist auch illegal geschlagenes Holz aus Sibirien oder anderen Ländern, die auf den europäischen Markt gelangen und hier weiterverarbeitet werden7 .

Das Holz sollte daher immer aus einer nachhaltigen Forstwirtschaft stammen und ein FSC- oder PEFC-Zertifikat besitzen. 

Zellulose

Eigenschaften der Zellulosedämmstoffe

Zelluloseflocken haben gute Wärmedämmwerte und sind bei fachgerechtem Einblasen luftdicht und setzungssicher. Die Dämmwirkung wird vor allem durch den Einschluss ruhender Luft in den Faserzwischenräumen erzeugt. Durch ihre hohe Rohdichte und ihre sehr hohe Wärmekapazität wirken sie zudem sehr gut als sommerlicher Wärmeschutz.

Zellulosedämmstoffe haben einen Wasserdampfdiffusionswiderstand μ zwischen 1-3 und ermöglichen damit eine diffusionsoffene Bauweise. Sie sind feuchtigkeitsausgleichend und gut schalldämmend. 
Wie alle NawaRo-Dämmstoffe weisen Zellulose-Dämmstoffe im Brandfall relativ günstige Eigenschaften auf, da sie weder schmelzen noch dichten schwarzen Rauch entwickeln und verhältnismäßig langsam abbrennen. Das Brandverhalten der Zellulose-Dämmstoffen ist somit vorteilhafter als bei Hartschäumen. Zudem bildet die Zellulosedämmung, genau wie Holz, eine oberflächliche Verkohlungsschicht aus, die den schnellen Branddurchgang hemmt. Am IBS Linz wurde nachgewiesen, dass bei einer 30cm dicken Zelluloseschicht das darunterliegende Bauteil 90 Minuten lang vor Hitze geschützt bleibt8 . Zellulosematten gehören in der Regel der Baustoffklasse E an und gelten als normal entflammbar. Unter den Zelluloseflocken gibt es inzwischen auch Produkte, die schwer entflammbar sind und die der Baustoffklasse B-s2, d0 angehören. 

Verwendung der Zellulosedämmstoffe 

Zellulose kann als Einblasdämmung, Dämmschüttung oder als Dämmplatten in fast allen Anwendungsbereichen eingesetzt werden. Nur im erdberührten Bereich als Perimeterdämmung ist die Zellulosedämmung nicht geeignet.

Beim Einblasen werden die Zelluloseflocken pneumatisch über einen Schlauch direkt in das zu dämmende Bauteil eingebracht. Daher eignet sich die Einblastechnik vorzüglich zur Dämmung von Hohlräumen zwischen Sparren im Dachbereich, Balkendecken oder Holzständerwänden. Durch das Einblasen verfilzt sich die Zellulosefaser zu einer passgenauen, lückenlosen und setzungssicheren Dämmmatte und kommt dabei noch vollkommen ohne Verschnitt aus. Dies ist vor allem bei komplizierten Dachformen oder schwer zugänglichen Hohlräumen ein großer Vorteil. Auch größere Dämmstärken, wie im Passivhaus-Bereich üblich, sind mit einer Einblasdämmung schnell und problemlos auszuführen.

Das sogenannte Feuchtsprühverfahren wird für Konstruktionen angewendet, wo trockenes Einblasen nicht möglich ist. Dabei wird die Zellulose mit 10% Wasser befeuchtet oder evtl. mit Kleber versetzt und zu einer plattenförmigen, steifen Dämmschicht aufgesprüht. Das Verfahren wird vor allem im vertikalen Bereich bei offenen Konstruktionen wie z.B. einseitig offene Ständerwände oder zwischen dem fertigen Lattenrost an gemauerten Wänden in der Vorsatzschale angewendet. Die Wand muss anschließend bis zur Austrocknung unbedingt offenbleiben.

Zellulose-Flocken werden auch als Bodendämmung zwischen den Polsterhölzern der Fußbodenkonstruktionen oder auf der obersten Geschoßdecke lose geschüttet bzw. offen aufgeblasen.
Die flexiblen Zellulose-Dämmmatten werden üblicherweise geklemmt als Zwischensparrendämmung, als Dämmung von Holzständerkonstruktionen oder bei der Außendämmung von hinterlüfteten Fassadenkonstruktionen verbaut.

Wiederverwendung und Entsorgung

Sauberes Material kann problemlos wiederverwendet werden. Zellulose-Flocken, die als Einblasdämmung verwendet wurden, können abgesaugt und erneut als Einblasdämmung eingesetzt werden. Sie ist allerdings auf Grund der Zusatzstoffe nicht kompostierbar.5 Die Entsorgung erfolgt in thermischen Abfallbehandlungsanlagen. 

Technische Daten1

Wärmeleitfähigkeit λ: 0,039-0,042 W/(mK)
Wärmekapazität von 2.100-2.544 J/(kg · K)
Rohdichte ρ: 28-145 kg/m³
Wasserdampfdiffusionswiderstand μ: 1 - 3
Baustoffklasse nach DIN EN 13501-1: E normal entflammbar bis B-s2, d0 schwer entflammbar

Mögliche Hersteller

• Climacell
• Isocell
• Steico
• Thermofloc
• Daemmstatt

Herstellung der Zellulosedämmstoffe

Das Altpapier wird in mehrstufigen Zerreiß-und Mahlverfahren zerfasert und mit Brandschutzmittel vermengt. Hierzu werden Borverbindungen oder alternativ auch Ammoniumpolyphosphate verwendet. Bei der Herstellung von Zellulose-Dämmflocken erhalten die Papierfasern dabei ihre flockige Struktur.

Bei der Herstellung von Zellulose-Dämmmatten wird das Gemisch aus Dämmflocken und Brandschutzmittel anschließend noch mit Bikomponentenfasern ergänzt, in einer Verfahrensstraße zu Platten gepresst, kurz erhitzt und formatiert. Die juteverstärkten Zellulosematten, die als Bindemittel Ligninsulfonat enthielten, befinden sich nicht mehr am Markt, da die neue Technologie wesentlich bessere technische Eigenschaften aufweist. Die neue Plattengeneration werden mit Stärkefasern statt mit Kunststofffasern verklebt.7

Als Brand- und Fäulnisschutz werden Borsalze oder alternativ auch Tonerdehydrat, Ammoniumpolyphosphat oder Naturharze wie Fungtannin eingesetzt. 
Zellulosedämmstoffe haben als reines Recyclingmaterial einen vergleichsweise geringen Primärenergieeinsatz.

Herkunft und Verfügbarkeit

Zellulose, die für die Dämmstoff-Herstellung verwendet wird, ist eine Recycling-Zellulose, welche aus Altpapier gewonnen wird. Denn eines der am meisten verwendeten Recyclingprodukte ist Papier. Altpapiersammlungen, Tageszeitungen, Druck- und Verlagsabfälle werden fast vollständig wieder in den Produktionskreislauf zurückgeführt und u.a. für die Herstellung von Dämmstoffen verwendet.

Zellulosedämmstoffe werden seit über 100 Jahren hergestellt und sind schon seit Jahrzehnten vor allem in den skandinavischen Ländern und in Nordamerika weit verbreitet.

Sie haben unter den Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen einen Marktanteil von 32 % und gehören mit den Holzfaserdämmstoffen (Marktanteil von 58 %) zu den meistverkauften Naturdämmstoffen.6

Hanf

Herstellung der Hanfdämmstoffe

In der Herstellung von Hanfdämmstoffen werden die Hanffasern zu flexiblem Dämmmatten oder als Stopfdämmung verarbeitet und die verholzten Schäben zu Schüttdämmstoffen oder festen Platten. 
Bei den Dämmmatten werden den Hanffasern zur Formstabilisierung synthetische oder auch auf Pflanzenstärke basierte Stützfasern untergemischt. Die vordefinierte Fasermischung wird dann über eine Krempelanlage zu Faservlies weiterverarbeitet. Im nächsten Schritt wird das Faservlies in der vorgesehenen Dämmstoffstärke in mehreren Lagen übereinandergeschichtet. Als Bindemittel wird in der Regel Kartoffelstärke verwendet. Zwischen die einzelnen Lagen werden als Brandschutzmittel Ammoniumpolyphosphate oder Sodalösungen aufgesprüht. Anschließend wird die Fliesmatte in einer Trockenstraße getrocknet, wodurch sie Festigkeit erhält. Zum Schluss erfolgt der Zuschnitt und die Verpackung der Dämmmatte.

Neben den reinen Hanfdämmstoffen werden auch solche angeboten, die mit anderen natürlichen Fasern wie Holzwolle, Schafwolle oder Jute versetzt sind, um beispielsweise die Wärmeleitfähigkeit zu erhöhen.
Eigenschaften der Hanfdämmstoffe

Hanfdämmstoffe haben einen Wasserdampfdiffusionswiderstand zwischen 1-2 und gelten als diffusionsoffen. Die Hanffaser ist äußerst reißfest und feuchtigkeitsbeständig. Sie kann bis zu einem Drittel ihres Eigengewichts an Feuchtigkeit speichern und ohne wärmetechnische Verluste wieder abtrocknen.2  
Durch eigene Bitterstoffe ist eine natürliche Resistenz gegen Schädlinge gegeben. Zudem enthält Hanf kein Eiweiß und ist somit resistent gegen Motten und Schimmelpilz.2 Die Behandlung mit Insektiziden oder Fungiziden ist daher nicht erforderlich.

Die Wärmedämmwirkung wird durch den Einschluss ruhender Luft in den Faserzwischenräumen erzeugt. Durch seine vergleichsweise hohe Rohdichte und spezifische Wärmekapazität, kann er die Wärme gut speichern und bewirkt so die zeitliche Verschiebung des Wärmedurchgangs in das Gebäudeinnere. Dies erhöht den sommerlichen Wärmeschutz und trägt zur positiven Regulierung des Raumklimas im Sommer bei. 
Hanfdämmstoffe werden der Baustoffklasse E zugeordnet und gelten als normal entflammbar. Allerdings, wie alle NawaRo-Dämmstoffe, weisen Flachsdämmstoffe im Brandfall relativ günstige Eigenschaften auf, da sie weder schmelzen noch dichten schwarzen Rauch entwickeln und verhältnismäßig langsam abbrennen.
Als Brandschutzmittel werden Sodalösungen oder Ammoniumpolyphosphat verwendet. Hanfdämmwolle und Hanflehmkombinationen kommen teils auch ohne Zusatzstoffe aus und sind dann zu 100% kompostierbar. 

Verwendung der Hanfdämmstoffe

Hanfdämmstoffe werden in Form von Platten, Matten, lose Dämmschüttung oder als Stopfwolle eingesetzt. Der Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig und erstrecken sich von der Dachdämmung als Zwischensparrendämmung oder Untersparrendämmung über das Dämmen von Außenwänden in Holzständerwänden, als WDVS oder als vorgehängte hinterlüftete Fassadenkonstruktion, der Dämmung von Trockenbauwänden bis hin zur Dämmung von Holzbalkendecken. Als Stopfmaterial wird er zum Ausfüllen von Hohlräumen genutzt, als Trittschallplatten unter schwimmenden Estrich verbaut und mit Hanfschäben als lose Dämmschüttung zwischen Polsterhölzern eingesetzt.

Beim Schneiden der Hanfdämmstoffe entsteht Staub und entsprechende Staubschutzmaßnahmen müssen getroffen werden, um ein Einatmen zu vermeiden.

Wiederverwendung und Entsorgung

Sauberes Material kann problemlos weiterverwendet oder als Stopfwolle verwertet werden. Hanfdämmwolle und Hanflehmkombinationen kommen teils ohne Zusatzstoffe aus und sind dann 100% kompostierbar.5 Die Entsorgung erfolgt ansonsten in thermischen Abfallbehandlungsanlagen.

Technische Daten1

Wärmeleitfähigkeit λ: 0,043 W/(mK)
Wärmekapazität von 1.600-2.300 J/(kg · K)
Rohdichte ρ: 30-110 kg/m³
Wasserdampfdiffusionswiderstand μ: 1 - 2
Baustoffklasse nach DIN EN 13501-1: E normal entflammbar

Mögliche Hersteller 

• IsoHemp
• Thermo Natur
• Capatect
• Meha Dämmstoff
• Vicarius Canna
• Bioformtex
• Biofib
• Hanffaser Uckermark

Herstellung der Hanfdämmstoffe

In der Herstellung von Hanfdämmstoffen werden die Hanffasern zu flexiblem Dämmmatten oder als Stopfdämmung verarbeitet und die verholzten Schäben zu Schüttdämmstoffen oder festen Platten. 
Bei den Dämmmatten werden den Hanffasern zur Formstabilisierung synthetische oder auch auf Pflanzenstärke basierte Stützfasern untergemischt. Die vordefinierte Fasermischung wird dann über eine Krempelanlage zu Faservlies weiterverarbeitet. Im nächsten Schritt wird das Faservlies in der vorgesehenen Dämmstoffstärke in mehreren Lagen übereinandergeschichtet. Als Bindemittel wird in der Regel Kartoffelstärke verwendet. Zwischen die einzelnen Lagen werden als Brandschutzmittel Ammoniumpolyphosphate oder Sodalösungen aufgesprüht. Anschließend wird die Fliesmatte in einer Trockenstraße getrocknet, wodurch sie Festigkeit erhält. Zum Schluss erfolgt der Zuschnitt und die Verpackung der Dämmmatte.

Neben den reinen Hanfdämmstoffen werden auch solche angeboten, die mit anderen natürlichen Fasern wie Holzwolle, Schafwolle oder Jute versetzt sind, um beispielsweise die Wärmeleitfähigkeit zu erhöhen.

Herkunft und Verfügbarkeit

Nutzhanf - Die einjährige Faserpflanze wird bereits seit Jahrhunderten als Baustoff genutzt. Dabei besitzt der sogenannte Nutzhanf (Cannabis sativa var. sativa) im Gegensatz zu anderen Hanfarten einen sehr geringen Anteil (<0,2%) an THC (Tetrahydrcannabinol) und gilt somit für die Herstellung von Rauschmittel oder für die Medikamentenherstellung als wenig geeignet. Aus diesem Grund ist der kontrolliert landwirtschaftliche Anbau von Nutzhanf seit den 1990-er Jahren in der EU wieder erlaubt. Zudem ist der Nutzhanf mit einer Wuchshöhe von gut 4m Höhe besonders für die industrielle Kultivierung und deren Rohstoffausbeute von Vorteil. Im Bereich der Fasergewinnung kommt somit eine Anbaufläche von ca. 0,4 Hektar einer Fläche von 1,66 Hektar Holzbestand gleich.9

In den letzten Jahren hat auch der Hanfanbau in der EU wieder an Bedeutung gewonnen. So waren es im Jahr 2015 knapp 20.000 Hektar und im Jahr 2021 bereits über 30.00 Hektar. Das führende Anbauland in der EU stellt dabei Frankreich dar mit ca. 8.000 ha. Auch in Luxemburg gibt es einige Landwirte, die Hanf anbauen. Die Erträge gehen zurzeit in erster Linie in die Produktion von Hanföl und den daraus abgeleiteten Produkten. Die Größe der Anbauflächen variiert noch stark entsprechend der Nachfrage von Hanf im Verhältnis zur Nachfrage von anderen Kulturpflanzen und der daraus erzielbaren Gewinne. In Luxemburg sind es aktuell 10-15 ha Anbaufläche.

Nahezu alle Pflanzenteile inkl. der Samen sind nutzbar. Hanfsamen dienen als Nahrungsmittel und das daraus gewonnene Hanföl wird zudem für die Herstellung von Farben, Bio-Kunststoff, usw. verwendet. 
Die Hanffasern werden zu Dämmstoffen, Baustoffplatten, Dichtmaterialien, für die Textil- oder Papierherstellung, für Bodenbeläge, als Zuschlagstoffe, usw. genutzt.

Die Hanfschäben (die verholzten Teile der Pflanzenstängel) werden für die Herstellung von Spanplatten, als Schüttdämmung, als Heizmaterial (Brickets, Pellets), Tiereinstreu oder auch als Pflanzsubstrat verwendet.
Der Nutzhanf wächst auf nahezu jedem Boden. Ungeeignet sind nur saure und an Nässe leidende Böden. Er kann in nur 3 Monaten bis zu 4m hoch werden, gilt als robust, anspruchslos und mit seinen tiefen Wurzeln als Boden Verbesserer. Aufgrund seines schnellen und dichten Wachstums, wird der Wuchs von Beikräutern unterdrückt und es kann auf den Einsatz von umweltschädigenden Herbizide verzichtet werden. Des Weiteren ist durch seine geringe Anfälligkeit gegenüber Pilzkrankheiten oder Schädlingen, auch der Gebrauch von Fungiziden und Insektiziden in der Regel überflüssig. Sein Stickstoffbedarf ist mit 60-150 kg/ha10 gering bis durchschnittlich im Vergleich zu anderen Kulturpflanzen.
 

• 1 ↑ a b c d FNR: Baustoffe aus nachwachsenden Rohstoffen (2020)
• 2 ↑ a b c d BMLFUW: Dämmstoffe richtig eingesetzt – Eignung, Anwendung und Umweltverträglichkeit von Dämmstoffen (2014)
• 3 ↑ Frühmenschen: Nähen mit Flachs schon vor 34.000 Jahren, scinexx.de (2009)
• 4 ↑ FNR: Marktanalyse Nachwachsende Rohstoffe (2014)
• 5 ↑ a b c FNR: Marktübersicht – Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen (2022)
• 6 ↑ a b Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) – Marktanteile (2021)
• 7 ↑ a b Zwiener / Mötzel: Ökologisches Baustoff-Lexikon (2006)
• 8 ↑ IBS Aktenzeichen 11092607a 2012
• 9 ↑ G. Holzmann, M. Wangelin, R. Bruns: Natürliche und pflanzliche Baustoffe 2. Auflage (2012)
• 10 ↑ K.U.Heyland, H. Hanus, E.R. Keller: Ölfrüchte, Faserpflanzen, Arzneipflanzen und Sonderkulturen