Lehm, Kalk oder Zement: Welches Bindemittel ist fur Altbau und Fachwerk richtig?

Die drei Bindemittel im Überblick

Lehm, Kalk und Zement unterscheiden sich nicht nur in ihren Eigenschaften, sondern auch in ihrer Entstehung und Herstellung. Lehm wird nicht gebrannt – er ist ein natürliches Sedimentgestein, das lediglich mechanisch aufbereitet wird. Kalk entsteht durch Brennen von Kalkstein bei etwa 900 bis 1000 Grad Celsius. Zement erfordert noch höhere Temperaturen von rund 1450 Grad Celsius und ist das energieintensivste der drei Bindemittel.

In der Praxis hat sich für die Sanierung historischer Gebäude eine Kombination bewährt: ClayTec Lehmbauprodukte im Innenbereich und Saint Astier Naturkalk im Außenbereich. Zement bleibt Fundamenten, Bodenplatten und wasserbelasteten Konstruktionen vorbehalten.

Lehm: der naturliche Baustoff fur Innenraume

Lehm ist ein natürliches Sedimentgestein aus einer Mischung von Ton, Schluff und Sand. Anders als Kalk oder Zement wird Lehm nicht gebrannt, sondern lediglich mechanisch aufbereitet und getrocknet. Das Bindeverhalten von Lehm basiert auf einem physikalischen Prozess: Lehm erhärtet durch Trocknung, nicht durch eine chemische Reaktion. Wird Lehm wieder mit Wasser befeuchtet, kann er erneut plastisch werden. Diese Eigenschaft macht Lehm zu einem vollständig reversiblen Baustoff, der nahezu unbegrenzt wiederverwendet werden kann.

Typische Eigenschaften von Lehm: Rohdichte etwa 1600 bis 2000 kg/m³, Wärmeleitfähigkeit etwa 0,7 bis 1,0 W/(m·K), Diffusionswiderstand μ etwa 5 bis 10, sehr hohe Sorptionsfähigkeit, vollständig recycelbar. Im modernen Lehmbau werden meist industriell geprüfte Baustoffe eingesetzt. ClayTec produziert normgerechte Baustoffe nach den deutschen Lehmbau-DIN-Normen: DIN 18945 (Lehmsteine), DIN 18946 (Lehmmauermörtel), DIN 18947 (Lehmputzmörtel) und DIN 18948 (Lehmbauplatten).

Typische ClayTec Produkte sind ClayTec Lehmunterputz mit Stroh, ClayTec Lehmoberputz, ClayTec Lehmbauplatten sowie ClayTec Lehmfarbe und Yosima Designputze. Diese Produkte werden vor allem im Innenbereich eingesetzt und verbessern das Raumklima erheblich.

Sorptionsfähigkeit und Raumklima

Eine besondere Eigenschaft von Lehm ist seine hohe Sorptionsfähigkeit. Darunter versteht man die Fähigkeit eines Materials, Feuchtigkeit aus der Raumluft aufzunehmen und später wieder abzugeben. Diese Fähigkeit basiert auf der mikroporösen Struktur der Tonminerale.

Studien unter anderem von Fraunhofer Institut, TU München und Lehmbauforschungen von Ziegert und Holl zeigen, dass ein 15 bis 20 mm dicker Lehmputz typischerweise etwa 20 bis 60 Gramm Feuchtigkeit pro Quadratmeter aufnehmen kann, wenn sich die Luftfeuchtigkeit verändert. Bei optimal zusammengesetzten Lehmen können auch Werte bis etwa 70 Gramm pro Quadratmeter erreicht werden. Diese Pufferwirkung stabilisiert die relative Luftfeuchtigkeit im Raum deutlich und reduziert Feuchtespitzen. Dadurch sinkt auch das Risiko für Schimmelbildung.

Kalk: der klassische Baustoff fur Fassaden

Kalk ist eines der ältesten künstlich hergestellten Bindemittel der Baugeschichte. Er entsteht durch das Brennen von Kalkstein bei Temperaturen von etwa 900 bis 1000 Grad Celsius. Dabei wird Calciumcarbonat zu Calciumoxid gebrannt. Durch Zugabe von Wasser entsteht Calciumhydroxid. Der Kalkmörtel erhärtet durch eine chemische Reaktion mit Kohlendioxid aus der Luft – einen Prozess, der Karbonatisierung heißt. Dabei entsteht wieder Calciumcarbonat, also im Grunde wieder Kalkstein.

Typische Eigenschaften von Kalk: Rohdichte etwa 1200 bis 1600 kg/m³, Diffusionswiderstand μ etwa 10 bis 25, alkalischer pH-Wert etwa 12, schimmelhemmende Wirkung durch Alkalität, gute Elastizität. Für historische Gebäude werden heute vor allem natürlich hydraulische Kalke (NHL) verwendet. Ein international anerkannter Hersteller ist Saint Astier, ein französisches Familienunternehmen mit langer Tradition in der Herstellung von Naturkalken. Typische Produkte sind Saint Astier NHL 2, NHL 3.5 und NHL 5. Besonders Saint Astier NHL 3.5 gilt als universeller Fassadenkalk für historische Gebäude und verbindet ausreichende Festigkeit mit guter Diffusionsoffenheit.

Zement: der Baustoff der modernen Industrie

Zement ist ein industriell hergestelltes hydraulisches Bindemittel. Portlandzement entsteht durch das Brennen eines Gemisches aus Kalkstein und Ton bei etwa 1450 Grad Celsius. Dabei entstehen sogenannte Klinkerminerale, die später mit Wasser reagieren. Dieser Prozess heißt Hydratation. Zement besitzt dadurch eine sehr hohe Druckfestigkeit und ist dauerhaft wasserbeständig.

Typische Eigenschaften: sehr hohe Druckfestigkeit, relativ hoher Diffusionswiderstand, sehr geringe Elastizität, nicht reversibel. Typische Diffusionswiderstände liegen bei μ 30 bis 100, teilweise deutlich höher. In historischen Gebäuden kann Zement deshalb problematisch sein, weil er Feuchtigkeit stark bremst.

Diffusion und Feuchtetransport

Der wichtigste bauphysikalische Unterschied zwischen Lehm, Kalk und Zement liegt in ihrer Diffusionsoffenheit. Typische μ-Werte: Lehm etwa 5 bis 10, Kalk etwa 10 bis 25, Zement etwa 30 bis über 100. Je niedriger dieser Wert ist, desto leichter kann Wasserdampf durch ein Material diffundieren.

Historische Gebäude wurden ohne moderne Dampfsperren gebaut. Die Baukonstruktion funktioniert über eine offene Feuchtetransportstruktur – Feuchtigkeit muss durch Wand und Putz wieder austreten können. Wenn ein dichter Zementputz auf eine historische Wand oder ein Fachwerk aufgebracht wird, blockiert dieser Feuchtetransport. Die Folgen können Holzfäule im Fachwerk, Salzausblühungen, abplatzende Putze und Schimmelbildung sein.

Neben der Diffusion spielt auch Konvektion eine wichtige Rolle. Luftströmungen können deutlich größere Feuchtemengen transportieren als reine Diffusion. Deshalb ist auch eine gute Luftdichtheit der Gebäudehülle entscheidend.

Okobilanz der drei Baustoffe

Lehm benötigt keine thermische Behandlung. Der Rohstoff wird lediglich abgebaut, gesiebt, gemischt und getrocknet. Dadurch entstehen nur minimale CO₂-Emissionen. Lehm gilt daher als einer der ökologischsten Baustoffe überhaupt.

Kalk benötigt Brenntemperaturen von etwa 900 bis 1000 Grad Celsius. Beim Brennen wird CO₂ freigesetzt. Während der späteren Karbonatisierung nimmt Kalk jedoch wieder einen Teil dieses CO₂ auf. Über den gesamten Lebenszyklus kann Kalk daher relativ CO₂-arm sein.

Zement benötigt sehr hohe Brenntemperaturen von etwa 1450 Grad Celsius. Die Herstellung verursacht etwa 0,8 bis 0,9 Kilogramm CO₂ pro Kilogramm Zement. Die globale Zementproduktion verursacht heute etwa 8 Prozent der weltweiten CO₂-Emissionen.

Ruckbaubarkeit und Kreislaufwirtschaft

Lehm ist vollständig kreislauffähig. Lehmputz kann mit Wasser wieder aufgelöst und erneut verarbeitet werden. Auch Lehmsteine lassen sich zerkleinern und wiederverwenden. Es entsteht praktisch kein Bauschutt.

Kalk ist ebenfalls relativ gut recycelbar. Alter Kalkmörtel kann zerkleinert werden und dient häufig als mineralischer Zuschlagstoff oder Bodenverbesserer. Zementgebundene Baustoffe dagegen lassen sich kaum recyceln. Beton wird meist nur mechanisch gebrochen und als Recyclingmaterial im Straßenbau eingesetzt.

Wann welches Material sinnvoll ist

Lehm eignet sich besonders für Innenputze, Innenwände, Fachwerkausfachungen, Lehmbauplatten und Lehmfarben. Typische Produkte sind ClayTec Lehmunterputz, ClayTec Lehmoberputz, ClayTec Lehmbauplatten und ClayTec Yosima Designputze. Lehm sollte jedoch nicht eingesetzt werden bei dauerhafter Durchfeuchtung, direkter Wasserbelastung oder in Sockelzonen im Außenbereich.

Kalk ist ideal für Außenputze, Fassaden historischer Gebäude, Fugensanierungen und Sockelputze. Typische Produkte sind Saint Astier NHL 2, NHL 3.5 und NHL 5. Gerade Saint Astier Naturkalk wird weltweit bei Restaurierungen und Denkmalschutzprojekten eingesetzt.

Zement ist sinnvoll für Fundamente, Bodenplatten, WU-Beton und tragende Bauteile. Für historische Fachwerkhäuser ist Zement jedoch meist ungeeignet. Für die Sanierung historischer Gebäude gilt deshalb die einfache Baupraxis: Innen Lehm – außen Kalk – Zement nur dort, wo er konstruktiv unvermeidbar ist.

Häufige Fragen