Projekt HyRaEarth – Ökologische Hydrophobierung von Stampflehmwänden

22.04.2026

• Gegenstand
• Ziel
• Methodik
• Partner & Förderer

Stampflehm gewinnt mit Blick auf die Bauwende an Bedeutung und wird aufgrund seiner besonderen Ästhetik häufig gestalterisch eingesetzt. Als Außenfassade muss er witterungsbeständig sein. Hydrophobierungen sollen Nachhaltigkeit, Rezyklierbarkeit sowie thermische und visuelle Eigenschaften der Bauweise jedoch nicht wesentlich beeinträchtigen. Das Projekt untersucht, ob Biopolymere den Witterungsschutz gewährleisten können ohne die positiven Eigenschaften des Lehmbaustoffs zu kompromittieren.

Zielstellung des Forschungsprojekts ist die Entwicklung einer ökologischen Hydrophobierung von Stampflehm, die eine Anwendung im bewitterten Außenbereich erlaubt. Die Forschung im Rahmen des WIR-Bündnisses trägt dazu bei, den Stampflehmbau in Deutschland zu modernisieren. Eine Renaissance des Baustoffs unterstützt die Bauwende und stärkt strukturschwache Regionen durch den Aufbau neuer Wertschöpfungsketten.

Für eine effiziente Materialentwicklung und Dosierung / Applikation der Hydrophobierungsmittel müssen die Wechselwirkungen zwischen Tonmineralen und Biopolymeren sowie ihr Verhalten im Korngefüge analysiert werden. Im Projekt werden zwei Stampflehmmischungen mit ausgewählten Biopolymeren kombiniert. Nach Charakterisierung der Ausgangsmaterialien wird an Prüfkörpern das Eigenschaftsprofil bestimmt. Ein sequenzielles Prüfverfahren erlaubt die schnelle Identifikation vielversprechender Mischungen.

WIR! Bündnis GOLEHM: Initiative für Lehmbau und nachhaltige Kreislaufwirtschaft
https://www.golehm.de

Assoziierter Partner: ZRS Architekten Ingenieure, Berlin
ZRS – Architekten Ingenieure

Lehm gehört zu den ältesten Baustoffen der Menschheit und erlebt gegenwärtig eine Renaissance. Als regional verfügbares, vollständig rezyklierbares Material mit geringem Verarbeitungsaufwand erfüllt er viele Anforderungen an nachhaltiges Bauen. Darüber hinaus weist Lehm gute hygrothermische Parameter auf und verbessert das Raumklima im Innenraum. Dieses spezifische Eigenschaftsprofil sorgt für eine wachsende Nachfrage nach Stampflehmwänden für den Innen- und Außenbereich.

Trotz dieser Vorteile bleibt eine grundlegende Schwachstelle bestehen, denn anders als hydraulische Bindemittel erhärtet Lehm ausschließlich durch Trocknung. Bei anhaltender Feuchtigkeitseinwirkung verliert das Material seine Festigkeit, wobei die Schäden von oberflächlichem Abtrag bis hin zum strukturellen Versagen reichen können. Diese Witterungsempfindlichkeit schränkt Außenanwendungen erheblich ein und bildet den Ausgangspunkt des Forschungsvorhabens.

Ziel des Projektes ist die Stabilisierung und Hydrophobierung von bewitterten Stampflehmwänden. Um die Vorteile der ökologischen Lehmbaustoffe nicht zu kompromittieren, werden Biopolymere eingesetzt, die häufig als Nebenprodukte land- oder industriewirtschaftlicher Prozesse anfallen. Erste Studien erzielten bereits vielversprechende Ergebnisse mit Biopolymeren wie beispielsweise Chitosan, Johanniskernbrotmehl, Xanthangummi und Leinöl in erdbasierten Baustoffen.

Über einen Zeitraum von zwei Jahren werden geeignete Hydrophobierungssysteme ergebnisoffen untersucht. Vielversprechende Biopolymere werden ausgewählt und ihre Wechselwirkungen mit den Tonmineralien sowie in der Gesamtmatrix aufgeklärt. Anschließend werden die Biopolymere in unterschiedlichen Konzentrationen entweder als Massenhydrophobierung beigemischt oder als Oberflächen-beschichtung aufgetragen. Das sequenzielle Prüfprogramm bildet verschiedene Möglichkeiten des Wassereintrags ab und umfasst Kennwerte wie Wasseraufnahme, Erosionsbeständigkeit bei Betropfung, Frost-Tau-Wechselbeständigkeit, und Druckfestigkeit in Abhängigkeit des Feuchtegehalts. Ergänzend werden Rezyklierbarkeit und Erscheinungsbild bewertet. Die sequenzielle Struktur ist dabei methodisch entscheidend: Durch stufenweise Selektion wird eine sehr große Bandbreite an Material-Biopolymer-Kombinationen systematisch durchleuchtet, ungeeignete Systeme werden früh verworfen und Ressourcen gezielt auf die vielversprechendsten Ansätze konzentriert.

Erste Voruntersuchungen zeigen, dass die Faktoren Stampflehm-zusammensetzung, Art des Biopolymers und Applikationsweise einen entscheidenden Einfluss auf die Material-Wasser Interaktionen haben können.

Das Forschungsvorhaben versteht biopolymerbehandelten Stampflehm nicht als Kompromiss zwischen Leistungsfähigkeit und Nachhaltigkeit, sondern versucht beides zu vereinen. Gelingt es eine ökologische und leistungsfähige Hydrophobierung zu entwickeln, steht der Baubranche ein dauerhafter, witterungsbeständiger Baustoff zur Verfügung, der am Ende seiner Lebensdauer rückstandslos in den natürlichen Kreislauf zurückgeführt werden kann.

Partner

WIR! Bündnis GOLEHM: Initiative für Lehmbau und nachhaltige Kreislaufwirtschaft
https://www.golehm.de

Assoziierter Partner: ZRS Architekten Ingenieure, Berlin
ZRS – Architekten Ingenieure

Förderung

BMFTR-Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR), Förderinitiative „WIR! – Wandel durch Innovation in der Region“