Optimierung ökologischer Konstruktionskomponenten für die industrielle Serienproduktion von Fertigteilen: "System Lehm-Passivhaus Tattendorf"

Passivhauselemente aus Stroh und Lehm standen im Fokus des Projekts, das sich insbesondere mit einer neuartigen Strohdämmung sowie einem effizienteren Trocknungsprozess des Lehm beschäftigte. Ein wichtiger Aspekt war dabei die Nachhaltigkeit und Zukunftsfähigkeit der Baustoffe.

Kurzbeschreibung

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

In den HdZ Projekten: Bauteilentwicklung und Demonstrationsbau Lehm-Passivhaus Tattendorf wurde ein hocheffizientes ökologisches Bausystem erfolgreich bis ins Prototypstadium entwickelt. Die LOPAS AG plante nun die Umsetzung dieses Baukonzepts durch Errichtung einer industriellen Fertigungsanlage in Dobersberg im NÖ Waldviertel. Lehm und Stroh sind unter allen Gesichtspunkten der Nachhaltigkeit (Klimaschutz, Abfallfreiheit, Versorgungssicherheit) als regional in großen Mengen verfügbare, praktisch erneuerbare Ressourcen optimale Baustoffe. Auch die Kombination des schweren mineralischen Baustoffes Biofaserlehm mit dem modernen Holzleichtbau und mit Strohdämmung ist optimal, wie die Ergebnisse des Monitoringprojekts der AEE zeigen. Jedoch ist die Kombination dieser drei, potentiell nachhaltig in großen Mengen verfügbaren Baustoffe in die heutige Fertighausproduktionstechnologie nach Stand der Technik nicht wirtschaftlich integrierbar. Es bedarf einer auf die Materialeigenschaften abgestimmten Entwicklung und Optimierung von neuen oder modifizierten Fertigungstechnologien einerseits und der Bauteilkonstruktionen andererseits. Denn die heute verfügbare Fertigungstechnologie ist ganz auf die Verwendung von plattenförmigen, (vor allem Gips-Werkstoffen) optimiert.

Zum ökologischen Fußabdruck via Ökobilanzzahlenvergleich als Vergleichsmaßstab:

Das Demonstrationsprojekt LPH Tattendorf hat gezeigt, dass der ökologische Fußabdruck der dort verwendeten Bauweise nicht mehr als 1/6 eines leistungsmäßig gleichwertigen Massivbaus betragen muss. Überraschenderweise war der ökologische Fußabdruck dieser Bauweise aber zugleich um mehr als die Hälfte kleiner als des nach OIB-Bewertung zweitgereihten, technisch ähnlichen ökologischen PH-Demonstrationsprojekts.

These zur Zukunftsfähigkeit:

Passivhaus-Konzepte können erst dann als nachhaltig und damit klimaneutral bezeichnet werden, wenn auch die graue Energie der Baustoffe auf ein Maß im Bereich des vorliegenden ökologischen Konzepts reduziert wird.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen

Das durchgeführte Projekt hat in der Entwicklung der Werkstoffe, der Zusammensetzung der Komponenten für eine industrielle Verarbeitbarkeit die Zielsetzung in weiten Teilen erfüllt. Die konzeptionelle Planung für einen gesamten industriellen Produktionsprozess konnte im abgeschlossenen Projekt nicht erreicht werden. Für den Rohstoff Stroh konnte eine Aufbereitung entwickelt werden, die großteils beim Rohstofflieferanten (lokale Landwirte) stattfinden kann. Die Landwirte verarbeiten das Stroh auf gewünschte, gehäckselte Größe und liefern es entstaubt ins Werk, wo die Einbringung in die Dämmebene der vorgefertigten Wand- und Deckenelemente erfolgt.

Die erwartete Einbringtechnik in industrieller Form zu entwickeln konnte leider nicht erreicht werden, da die Verarbeitungsanlagentechnik für den Häcksels aufgrund unerwarteter Wärmeleitfähigkeitsverschiebungen geändert werden musste. In diesem Bereich gab es einige Überraschungen in den Zwischenergebnissen, zusätzliche Entwicklungsschritte mussten eingeplant werden. Erfreulich dabei ist der erzielte Wärmeleitfähigkeitswert der Strohhäckseldämmung mit 0,042W/m²K. Die daraus resultierende Verarbeitungsanlage wird in einem Folgeprojekt vorbereitet, das die industrielle Werksfertigung des entwickelten Strohhäcksels zum Ziel hat.

Die Entwicklung der Lehmbeschichtung konnte erfolgreich bis zur Produktionsplanung abgeschlossen werden. Für eine tatsächliche Umsetzung fehlen jedoch die Ergebnisse des vorangegangenen Produktionsprozesses, der Strohhäckseldämmung. Mit dem vorliegenden Forschungsergebnis ist eine teilautomatisierte industrielle Produktion durchführbar und teilweise auch schon umgesetzt. Teilergebnisse sind in die laufende manuelle Produktion eingeflossen und konnten bereits im Echtbetrieb auf ihre Alltagstauglichkeit überprüft werden. Abgeleitete Verbesserungsvorschläge aus der Praxis wurden in die laufenden F&E -Arbeiten eingebunden.

Publikationen