Ausführung

Zu den drei Vorgaben Rückbaubarkeit, Ressourcenschonung und Recyclingfähigkeit wurden mit umfangreichen, z.T. neuartigen Maßnahmen umgesetzt. Dies betraf insbesonder:

Das reversible Fundament

Die Bodenversiegelung, die mit jeder Baumaßnahme einhergeht, sollte so gering wie möglich, der ursprüngliche Zustand, z.B. Ackerland, problemlos wiederherstellbar sein.

Wir entschieden uns daher für eine Pfahlbauweise auf einem reversiblen Streifenfundament, das ein Bagger in einem Tag wieder entfernen kann. Der vorhandene Mutterboden bleibt dabei nahezu vollständig intakt.

Eine solche Bauweise entsprach auch dem leicht abschüssigen Bauplatz, der zudem eine ungünstige Lage zum kommunalen Abwasserkanal hat. Bei konventioneller Bauweise hätten 30 LKW-Ladungen Recyclingmaterial aufgeschüttet werden müssen.

Weitere Vorteile:

  • Die Pfahlbauweise ist ideal für ein Holzhaus, da nirgends holzschädigender Bodenkontakt entstehen kann. Ein auf Pfählen stehendes Holzhaus bleibt auch im Sockelbereich immer trocken.
  • keine Überflutungsgefahr bei Starkregen,
  • Erdbebensicher
  • Errichtung problemlos im Winter möglich, wenn die Unternehmen Kapazitäten frei haben
  • kostengünstig, da kaum Erdbewegungen nötig sind

„Voll isoliert ist halb gestorben“ –
Wärmedämmung, aber richtig.

Um immer strengeren Dämmvorschriften zu genügen, müssen die Außenwände neuer Gebäude dicker sein und besser isoliert werden. Die heute übliche Wandstärke liegt i.d.R. bei mindestens 40 cm mit einem entsprechend hohen Anteil am Gebäude-Gesamtvolumen. Das bedeutet einen grundsätzlicher höheren Materialeinsatz und weniger Wohnraum.

Die Herstellung der üblichen Baustoffe auf mineralischer Basis (Lochziegel, Gasbeton, Kalksandstein) sind sehr energieintensiv und die Recyclingmöglichkeiten relativ gering. Dies gilt insbesondere auch für die begleitenden Isoliermaterialen, zumeist auf Hartschaumbasis, die einen Großteil des Bauvolumens ausmachen und für deren künftige Entsorgung noch immer kein überzeugendes Konzept vorliegt.

Schimmelbildung (mit Spechthöhle) nach 6 Jahren durch fehlerhafte Isolierung
Bauschäden durch unsachgemäße Isolierung

Die CLT-Wand von Stora Enso:
Ressourcenschonend und voll recyclebar

Frank Haussmann, ein befreundeter Zimmermann, brachte uns in Kontakt mit dem finnischen Holzkonzern Stora Enso. Stora Enso fertigt massive Brettschichtwände in Stärken von 60 – 250 mm aus kreuzweise übereinander gelegten Brettern.

Das Besondere: Für die meisten dieser Bretter müssen keine Bäume gefällt werden. Stora Enso verwendet dazu Restabschnitte, also die Brett-Abfälle, aus anderen Produktionsprozessen, z.B. aus der Ikea Möbelproduktion.

Das Unternehmen hat dazu ein spezielles Verfahren zum Zusammenfügen der Brettstöße und zum Sortieren der Bretter via Scanner entwickelt. Obwohl die Brettschichtwand vom reinen Materialpreis her zu den teuersten Baumaterialien gehört, bekam sie aus ökologischen Erwägungen den Zuschlag.

Durch die Schnelligkeit der Montage und den daraus resultierenden geringen Baukosten sollte der Kosten-Nachteil wettgemacht werden.

CLT-Massivholzplatten in unterschiedlicher Stärke
Einfach und schnelle Montage durch großformatige vorgefertigte Module

Der Wandaufbau: Neue Wege beim Isolieren

Zur Wärme-Dämmung für die Brettschichtwand empfahl Weyhe ein relativ neues System namens Lupothermfolie, das die Wände nicht isolieren, sondern die nach außen entweichende Wärme „reflektieren“ soll. Er setzt dieses Produkt, das aus 11 hauchdünnen Schichten von alubedampftem Polyethylen mit Zwischenlagen aus gewöhnlicher Luftpolster-Verpackungsfolie besteht, seit Jahren für die Wärmedämmung historischer Gebäude ein. Mit einer Stärke von nur 5 cm beansprucht sie kaum Platz und erzielt trotzdem hervorragende Ergebnisse.

Ein Werkstoff auf Kunststoff-Basis entsprach nun absolut nicht der Philosophie des Naturhaus-Projekts. Aber die Vorteile der Folie sind nicht von der Hand zu weisen: Lupotherm ist 100% recycelbar, benötigt zur Produktion kaum Energie und Ressourcen und besteht vor allem aus Luft.

Federleicht, preiswert und schnell montiert

Nachteil der Lupothermfolie: Sie muss zuverlässig vor UV-Strahlung geschützt werden und bietet keinen Schallschutz.

Vor dem Hintergrund dieser Problematik entwickelten wir einen völlig neuartigen Wandaufbau, der in dieser Form noch nie getestet wurde.

Der Königsweg: CLT innen, CLT außen und dazwischen Lupotherm

Bei der extrem festen CLT-Wand reicht eine Wandstärke von 10 cm zur Erfüllung der statisch geforderten Tragfähigkeit. Daraus resultiert folgender Wandaufbau:

10 cm Innenwand, 6 cm Außenwand und dazwischen 5 cm Lupotherm mit 2 cm Hinterlüftung. Die beiden unterschiedlich dicken, durch die Folie entkoppelten Holzwände sollten vor allem den Schallschutz verbessern, die äußere Massivholzwand zudem einen optimalen Schutz für die Folie bieten.

Bei einer Gesamtwandstärke von gerade mal 23 cm erreicht diese Konstruktion einen sehr guten U-Wert von 25 W/m².

Die künftige Wand des Römerofen-Naturhauses als erste Modell-Idee

Vorteile dieser Konstruktion:

  • Schnelle und kostengünstige Montage in 2-3 Arbeitstagen
  • In den Rohbau erfolgt kein Wassereintrag. Dadurch entfällt die Wartezeit für die anschließende Trocknung.
  • Eine weitere Wand-Bearbeitung (verputzen, tapezieren, streichen) ist nicht zwingend notwendig. Das Gleiche gilt für die Fußböden, die im Grund nur noch geölt werden müssten.
  • Nach den Installationsarbeiten könnte das Haus ohne Weiteres sofort bezogen werden.
  • Als Schutz für die Massivholz-Außenfassade reicht ein Grundanstrich mit Leinölfirnis plus ein zweiter Leinöl-Anstrich mit einem UV-Schutzpigment, in unserem Fall Zinkweiß.
Fassadenanstrich mit selbstgemachtem Leinölfirnis. Das komplette Haus wurde in nur 2 Tagen 2 mal komplett gestrichen.

Abfallfreies Bauen dank CLT:
Alles wird verwendet

Bei den CLT-Wänden werden Fenster und Türöffnungen vor der Lieferung maßgetreu aus dem massiven Brettsperrholz herausgeschnitten, so dass letztendlich fertige Wandelemente geliefert werden. Die Ausschnitte werden normalerweise geschreddert und zu Holzhackschnitzel verarbeitet.

In unserem Fall, mit gleich zwei CLT-Wänden, wären das jeweils 32 Abfallstücke gewesen: 16 Stück von 100 mm Stärke und 16 Stück 60 mm dick, mit einer Gesamtfläche von stolzen 120 m² !

All das schöne Holz, immerhin fast 20 m³ mit einem Gesamtgewicht von 7,7 Tonnen, einfach in den Schredder werfen?

Tobias Weyhe hatte eine bessere Idee. Die Ausschnitte sollten zu Treppenstufen, Zwischenwandelementen, begehbaren Kleiderschränken, Arbeitsplatten und Zimmertüren verarbeitet werden – und zwar gleich im Werk, in der Zuschnittfertigung von Stora Enso.

Der zuständige Projektleiter war einverstanden mit der Idee, an zusätzlichen Kosten würden lediglich die Schnittkosten anfallen. Nun begann für Architekt Weyhe eine aufwändige Feinarbeit, denn alle Ausschnitte mussten ihrer späteren Verwendung gemäß berechnet, aufgeteilt und in die Ausschnitte hinein geschachtelt werden. Ein Aufwand, der sich letztendlich mehr als gelohnt hat. Von den ehemals 120 m² Abfall blieben nur noch insgesamt vier m² an Reststücken übrig. Türen, Treppe und viele andere Elemente des Innenausbaus war fast zum Nulltarif geliefert worden.

Treppe aus Abfall-Holz, ab Werk auf Maß zugeschnitten

Warmwasser, Heizung, Energie

Die Abhängigkeit der Haushalte von Versorgungsnetzen (Elektrizität, Wasser, Gas, Internet etc.) wird nicht nur in Deutschland immer größer. Ohne Strom funktioniert nichts mehr, wobei gleichzeitig die Störanfälligkeit der Stromnetze durch den Ausbau „unkalkulierbarer“ regenerativer Energiequellen zunimmt.

Das Römerofen-Naturhaus sollte daher ein gewisses Maß an Autarkie und Netz-Unabhängigkeit zumindest bei solch elementaren Dingen wie Heizen und Kochen sicherstellen. Diese Aufgabe erledigt der Römerofen.

Der Römerofen als zentrale Wärmequelle

Der Römerofen ist ein mit Back-und Kochfächern ausgestatteter Speicher-Kachelofen. Er ist der zentrale Bestandteil des Heizungskonzeptes und versorgt das Haus nicht nur mit Wärme, sondern wird im Winter-Halbjahr auch zum Kochen genutzt.

Ein Tag dauert die Ofenmontage
Das fertige Ergebnis muss drei Tage trocknen, bis es losgehen kann.

Der hier eingesetzte Römerofen, Modell KOMFORT, kann in einem nach aktueller EneV errichteten Gebäude und bei offener Bauweise eine Wohnfläche von bis zu 200 m2 komplett  mit Strahlungswärme beheizen. I.d.R reicht hierzu bereits eine Holzauflage pro Tag aus.

Hicotherm-Heizfolie zur Absicherung

Als Zusatzheizung wurde in allen bewohnten Räumen eine Hicotherm-Heizfolie installiert, die mit 36 Volt betrieben wird. Die Folie wird als Flächenheizung vorzugsweise in den Zimmerdecken installiert. Nur im Bad wurde die Hicotherm-Folie als Fußboden- und als Wandheizung in der offenen Dusche verlegt. Die Folie erzeugt, ebenso wie der Römerofen, reine Strahlungswärme. Die Temperatur der Folienoberfläche erreicht maximal 36°C, was der Körpertemperatur entspricht. Die dadurch entstehende Strahlungswärme wird in Verbund mit der großen Abstrahlfläche als sehr angenehm empfunden.

Die Leistung kann problemlos der Raumgröße angepasst werden. Je 20 m² Wohnfläche sollte in Neubauten eine Heiz-Fläche von 3 m2 mit einer Leistung von 660 W ausreichend sein. In unserem Fall wurde eine Folienfläche mit einer Gesamtleistung von 8 kW installiert.

Zur Kontrolle des Heizstromverbrauchs wurde ein separater Strom-Zähler installiert.

Zum Thema Elektro-Smog:

Die Folie wurde hinsichtlich „Elektro-Smog“ getestet und wurde sowohl aus gesetzlicher als auch aus baubiologischer Sicht als unbedenklich eingestuft.

Die Heizfolie wird mit Fliesenkleber an die Decke geklebt.
Die Montage der insgesamt ca. 30m2 großen Heizfläche dauerte 2 Tage.
Verlegung der Folie als Wandheizung in der künftigen Duschkabine

Preisgünstiges Brauchwasser dank Sonnenstrom

Die Warmwassererzeugung zum Spülen und Duschen übernehmen zwei Durchlauferhitzer unter der Spüle und im Bad, denen ein 400 l Pufferspeicher vorgeschaltet ist. Die Durchlauferhitzer sorgen in Sekundenschnelle für warmes Wasser, stellen aber auch umgehend den Stromverbrauch ein, sobald das Wasser aus dem Pufferspeicher ankommt. Dies ist nach 10 bzw. 30 Sekunden der Fall. Die Aufheizung des Pufferspeichers erfolgt elektrisch mittels Heizstab, der von März bis Oktober nahezu ausschließlich durch selbst erzeugten Strom mittels 9,6 kW Photovoltaik-Anlage auf dem Grasdach mit Energie versorgt wird. Lediglich in den 3 Wintermonaten muss Strom zugekauft werden. Der Selbstversorgungsgrad mit elektrischer Energie soll künftig durch den Einbau eines Lithium-Batteriespeicher nochmals deutlich gesteigert werden.

Durchlauferhitzer mit Pufferspeicher im Vordergrund, ...
... der zusätzlich mit Lupotherm gedämmt wurde.
12. Januar 2018: Auch nach 3 Wochen Nieselregen und trübem Wetter zeigt das Thermometer noch 30°C Wassertemperatur.

Raumklima und Wohnräume

Um ausreichend Speicher- und Puffermasse in den relativ leichten Holzbau einzubringen, wurden die Zwischenwände aus massiven, ungebrannten Lehmsteinen errichtet. Insgesamt 12 Tonnen Lehm konnten so in die Bausubstanz eingebracht werden.

Die Lehmsteine sind ungebrannt, was ihre Puffereigenschaften verbessern.
Lehmwand mit Probeanstrichen auf Kasein-Basis

Das Grasdach und die Sommerbeschattung der Süd-Fenster mit Balkonen und Vorbauten ergeben auch im Sommer ein kühles, angenehmes Raumklima.

Vorbereitungen für die den Sommer: winterliches Grasdach mit PV-Anlage. Die kühlende Wirkung ist im Sommer deutlich spürbar.
Die Dachüberstände wurden so berechnet, dass ab Oktober die Sonne in die Fenster scheint und ab Mai ferngehalten wird.

Wohnküche

Die Lehm-Innenwände in Verbindung mit den Massivholz-Außenwände machen den Einbau einer aufwändigen Lüftungsanlage und der Dunstabzugshaube überflüssig. Ungebrannter Lehm ist in der Lage, große Mengen Luftfeuchtigkeit zu absorbieren, Wärme zu speichern und so für ein gesundes Raumklima zu sorgen. Holz und Lehm binden außerdem Gerüche und Küchendünste, was durch den Einsatz von Kalkputz und Kalkfarben auf den Lehmflächen und Kasein-Farben auf den Holzwänden noch verstärkt wird.

Wohnzimmer

Die ca 40 m2 große Wohndiele wird als Wohnzimmer und Vorführraum für den Römerofen Compact genutzt.

Bad

Balkone

Alle Räume haben Zugang zu den Balkonen.

Bild: Balkontüren von innen  bild folgt

Nutzräume und Anbauten

Vorratshaltung und Keller

Direkt an die Küche angebaut und mit einer massiven Holztür verbunden dient ein kleiner Vorratsraum als Speisekammer. Er wurde aus Porotonsteinen gemauert und verfügt über keine Fenster, so dass es hier auch im Sommer angeben kühl ist. Zur Kühlung trägt auch der darunter liegende kleiner Erdkeller bei, wo sich Äpfel, Kartoffeln, Zwiebeln und anderes Gemüse monatelang frisch halten und auch Wein gut eingelagert werden kann. Wie alle anderen Anbauten, vom Geräteschuppen bis zum Carport, wird auch er von einer umlaufenden Gründachfläche überdeckt.

Falltür zum Erdkeller
Ideales Klima für Obst, Gemüse, Kartoffeln und Wein

Gründach

Das Dach erreicht man über eine Außentreppe.

Bild. Blick über Dach mit PV Anlage folgt

Das Dach, ein Großteil der Balkonflächen und das Dach des Carports sind als Gründach konzipiert. Bei kleinen Grundstücken ohne ausreichenden Gartenanteil können bei einer solchen Bauweise zusätzliche Garten- und Nutzflächen gewonnen werden. Beim Römerofen Naturhaus konnten so 180 m² an zusätzlichen Grünflächen gewonnen werden, die sich im Sommer von der ganzen Familie zum gärtnern, spielen, sonnen und feiern nutzen lassen.

Optimale Bedingungen für Paprika, Melonen, Salat und alles, was die pralle Sonne liebt.
Außerdem garantiert schnecken- und wühlmausfrei!

Werkstatt

Im EG befindet sich eine Werkstatt mit ca 50 m² Nutzfläche. Hier werden primär die Formen für den Römerofenbau gewartet. Die Eingangstür lässt sich aufstellen, so dass auch sperrige Güter hereingefahren werden können. Die Werkstatt verfügt über drei große Fenster und einen eigenen Kanal- und Wasseranschluss, so dass sie problemlos zu einer barrierefreien Wohnung umgebaut werden kann. Als Heizung wurde ein Römerofen Kulinar installiert, der hier auch vorgeführt wird.

Carport und Eingangsbereich

Carport und Eingangsbereich gehen direkt ineinander über. Auch sie werden von dem Grasdach komplett überdeckt, so dass man vom Auto aus trockenen Fußes direkt ins Haus gelangen kann. Im überdachten Eingangsbereich wird auch das Brennholz gelagert, bis zum Ofen sind es nur 10 m.

Terrasse und Anbauten

Auf der Südseite sind zum Garten hin eine Terrasse und ein Geräteschuppen angebaut. Letzterer könnte auch als kleiner Wintergarten, Sauna o.ä. ähnliches genutzt werden. Die Terrasse ist teilweise vom Balkon, der Geräteschuppen vom Grasdach überdacht.