Rohstoffe / Ausgangsstoffe

Hauptbestandteile

Lehmsteine bestehen aus Baulehm, mineralischen und pflanzlichen Zusatzstoffen sowie Wasser.

Als mineralische Zusätze werden natürliche oder rezyklierte Gesteinskörnungen, Ziegelsplitt, Blähperlit oder Naturbims, als organische Zusätze Pflanzenteile und -fasern oder chemisch unbehandeltes Holz verwendet.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Radioaktivität + Lehmbaustoffe
Ein natürliches Radionukleid ist Thorium. Es zerfällt in das radioaktive Gas Radon-220 (Thoron). Lehm ist sehr feinkörnig und hat dadurch eine größere Oberfläche als z.B. der gebrannte Ziegel. Dadurch kann er mehr Radon und Thoron in die Raumluft abgeben. Thoron kann wie Radon-222 Lungenkrebs hervorrufen. Im Gegensatz zum Radon-222 gibt es aber erst sehr wenig Wissen zum Vorkommen von Thoron in Gebäuden und ab welcher Konzentration das Erkrankungsrisiko erkennbar steigt. Thoron hat jedenfalls eine sehr kurze Halbwertszeit von nur 55 Sekunden. Erhöhte Thoronwerte in Gebäuden sind daher nur möglich, wenn es direkt aus den Baustoffen an den Innenraum abgegeben wird.
Nach derzeitigem Kenntnisstand des BfS wurden in Deutschland keine Lehmbaustoffe verwendet, die zu relevanten Expositionen durch Thoron und seine Zerfallsprodukte führen könnten. Die Möglichkeit, dass ungebrannter Lehm als Baustoff in Einzelfällen zu erhöhten Thoronwerten in der Raumluft führen kann, lässt sich jedoch nicht gänzlich ausschließen (Bundesamt für Strahlenschutz, 2022).
Im Rahmen des Forschungsprojekts RE FORM earth (FTI-Initiative Kreislaufwirtschaft) werden Schadstoffmessungen sowohl in der Raumluft von Gebäuden mit Lehmanteil als auch im Aushubmaterial selbst durchgeführt. Ziel ist die Sammlung valider Daten, um vorhandene Bedenken hinsichtlich negativer gesundheitlicher Auswirkungen von Lehmbaustoffen auszuräumen. Der Fokus liegt dabei auf der Strahlenbelastung (Radon, Thoron) von Lehm sowie potenziellen Bodenschadstoffen (Projektlaufzeit bis Ende 2026).

Quellen

[1] Dachverband Lehm e.V. (Hrsg.): Nachhaltigkeit von Bauwerken – Umweltproduktdeklarationen für Lehmbaustoffe – Muster-UPD für die Baustoffkategorie Lehmputzmörtel (UPD LPM U11) nach DIN EN 15804. Jänner 2023. (Online-Quelle)

[2] Röhlen Ulrich, Ziegert Christof (2020): Lehmbau-Praxis. Planung und Ausführung. Beuth Verlag GmbH, Berlin

Herstellung

Prozesskette

Lehmsteine können in unterschiedlichen Ver­fahren hergestellt werden:

Formgepresste Lehmsteine werden durch Pressen oder Stampfen in eine Form hergestellt. Stranggepresste Lehmsteine werden von einem durch ein Mundstück gepressten Strang abgeschnitten. Von formgeschlagenen Lehmsteinen spricht man, wenn Baulehm händisch in eine Schalung eingebracht und anschließend ohne Nachverdichtung abgestrichen wird. 

Der anschließende Trocknungsprozess kann durch natürliche Lufttrocknung, Abwärmenutzung (Überschusswärme aus anderen Prozessen) oder prozessgebundene Trocknungsanlagen erfolgen. Die Lehmsteine werden nach den verschiedenen Trocknungsverfahren in der Regel bis zur Gleichgewichtsfeuchte (2 – 6 Masse-%) zurückgetrocknet und auf witterungsgeschützten Lagerplätzen gestapelt. Lehmsteine sind ungebrannte Bauprodukte. Der für Ziegel erforderliche Brennprozess entfällt (Quelle: Muster-EPD Lehmsteine).

Umweltindikatoren / Herstellung

Energieaufwand

Im Detail zeigt sich, dass die technische Trocknung von Lehmziegeln im Vergleich zur Freilufttrocknung den doppelten Energieinput erfordert. Durch Optimierung der Trocknungsverfahren (z. B. Strömungsführung, Abluftnutzung) kann der Energiebedarf für die technische Trocknung gesenkt werden (Quelle: Muster-EPD Lehmsteine).

Charakteristische Emissionen

Die Herstellung von Lehmbaustoffen führt in der Regel - mit Ausnahme von eventuell vorkommenden Staub- und Lärmemissionen - zu keinen Emissionen in die Umwelt.

Maßnahmen Gesundheitsschutz

Tone weisen in der Regel einen niedrigeren Quarzgehalt als z.B. Quarzsand auf. Die Quarzgehalte in den Tonen und damit die Quarz-A-Staubkonzentrationen an Arbeitsplätzen mit unmittelbarem Zugang zum Material schwanken aber je nach Lagerstätte (BGIA-Report 8/2006, Weiteres → Verarbeitung / 2.3.2.2 AGW-Werte).

Maßnahmen Umweltschutz

Für die Herstellung von Lehmbaustoffen sind keine besonderen Maßnahmen zum Umweltschutz erforderlich.

Transport

Die Gewinnung des Lehms erfolgt meist in unmittelbarer Nähe der Verarbeitung. Die Transportwege für die Rohstoffanlieferung sind daher in aller Regel kurz.

Quellen

Röhlen Ulrich, Ziegert Christof (2020): Lehmbau-Praxis. Planung und Ausführung. Beuth Verlag GmbH, Berlin

Dachverband Lehm e.V. (Hrsg.): Nachhaltigkeit von Bauwerken – Umweltproduktdeklarationen für Lehmbaustoffe – Muster-UPD für die Baustoffkategorie Lehmsteine (UPD LS U5) nach DIN EN 15804. April 2022. (Online-Quelle)

Verarbeitung

Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Das Vermauern von Lehmsteinen e­rfolgt werkgerecht im Verband mit vollen Fugen, in der Regel mit Lehmmörtel, möglichst nicht mit Zement- oder Kalkzementmö­rtel. Zum Mauern ve­rwendeter Lehmmör­tel ist ein Gemisch aus Baulehm und Sand, das auch organische Stoffe enthalten kann.

Arbeitshygienische Risiken

AGW-Werte

Staubgrenzwerte:

• 10 mg/m³ mineralischer Staub, einatembare Fraktion (E-Staub)
• 3 mg/m³ mineralischer Staub, alveolengängige Fraktion (A-Staub)

Da Quarzstaub mit Erscheinen der TRGS 906 als krebserzeugend K1 eingestuft wurde, ist der ursprüngliche Arbeitsplatzgrenzwert von 0,15 mg/m³ nicht mehr rechtsgültig.

Einstufungen und Gesundheitsgefahren nach GISBAU

Das Gefahrstoff-Informationssystem der Berufsgenossenschaft BAU (GISBAU) enthält keine GISCODE-Einstufung für Lehmbaustoffe. Informationen zu „Tätigkeiten mit quarzhaltigen mineralischen Stäuben“ sind unter www.wingis-online.de, Bau-Bereich „Hochbau“ zu finden.

Emissionen

Aus Lehmbaustoffen emittieren - mit Ausnahme von Staub (siehe Rubrik „AGW“) - auch bei der Bearbeitung keine gesundheitsgefährdenden Substanzen.

Quellen

Röhlen Ulrich, Ziegert Christof (2020): Lehmbau-Praxis. Planung und Ausführung. Beuth Verlag GmbH, Berlin

Dachverband Lehm e.V. (Hrsg.): Nachhaltigkeit von Bauwerken – Umweltproduktdeklarationen für Lehmbaustoffe – Muster-UPD für die Baustoffkategorie Lehmplatten (UPD LP U9) nach DIN EN 15804. März 2023. (Online-Quelle)

Nutzung

Umwelt- und Gesundheitsrisiken Neuzustand

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Lehmbaustoffe bestehen ausschließlich aus natürlichen Rohstoffen. Mit Emissionen von Schadstoffen in den Innenraum ist weder im Neuzustand noch während der Nutzungsphase zu rechnen.

Jedes Baumaterial aus mineralischen Rohstoffen enthält einen natürlichen Anteil an Radionukliden, welche Gamma-Strahlung oder radioaktive Gase (Radon und Thoron) freisetzen können. bei. Lehm ist sehr feinkörnig und hat dadurch eine größere Oberfläche als z.B. der gebrannte Ziegel. Dadurch kann er mehr Radon und Thoron in die Raumluft abgeben. Nach derzeitigem Kenntnisstand des BfS werden in Deutschland keine Lehmbaustoffe verwendet, die zu relevanten Expositionen durch Thoron und seine Zerfallsprodukte führen könnten. Die Möglichkeit, dass ungebrannter Lehm als Baustoff in Einzelfällen zu erhöhten Thoronwerten in der Raumluft führen kann, lässt sich jedoch nicht gänzlich ausschließen (Bundesamt für Strahlenschutz, 2022).

Im Rahmen des Forschungsprojekts RE FORM earth (FTI-Initiative Kreislaufwirtschaft) werden Schadstoffmessungen sowohl in der Raumluft von Gebäuden mit Lehmanteil als auch im Aushubmaterial selbst durchgeführt. Ziel ist die Sammlung valider Daten, um vorhandene Bedenken hinsichtlich negativer gesundheitlicher Auswirkungen von Lehmbaustoffen auszuräumen. Der Fokus liegt dabei auf der Strahlenbelastung (Radon, Thoron) von Lehm sowie potenziellen Bodenschadstoffen (Projektlaufzeit bis Ende 2026).

Lehm hat eine sehr niedrige Gleichgewichtsfeuchte von 2 bis 4,5 Masse-%, kann aber deutlich mehr Feuchtigkeit aufnehmen. Massive Lehmbauteile wie Stampflehmwände können dadurch größere Mengen an Feuchtigkeit speichern und damit zur Regulierung der Raumluftfeuchte beitragen.

Lehm kann Gerüche und flüchtige organische Verbindungen aus der Raumluft aufnehmen.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

Im Brandfall entstehen keine toxischen Gase oder Dämpfe aus Lehmbaustoffen.

Wassereinwirkung

Es werden keine Stoffe ausgewaschen, die wassergefährdend sein können.

Beständigkeit Nutzungszustand

Lehm verliert bei dauerhafter Wassereinwirkung seine Festigkeit. Durch günstiges Korngefüge kann die Wasserempfindlichkeit von Lehmbaustoffen herabgesetzt werden.

Lehmsteine sind feuchte- und frostempfindlich. Sie werden deshalb nach DIN 18945 in Anwendungsklassen eingeteilt und dür­fen nur für den vorgesehenen Bereich angewendet werden.

Instandhaltung

Reparaturen von Lehmbaustoffen werden baustoffgerecht ausgeführt. Beschädigte Teile werden vollständig herausgeschnitten und durch einen dem Bestand gleichartigen Lehmbaustoff ersetzt. Sie dürfen keinesfalls durch zement- oder gipsgebundene Materialien ersetzt werden.

Quellen

Röhlen Ulrich, Ziegert Christof (2020): Lehmbau-Praxis. Planung und Ausführung. Beuth Verlag GmbH, Berlin

Nachnutzung

Wiederverwendung / Wiederverwertung / Beseitigung

Aus Lehmsteinen hergestellte Bauteile lassen sich einfach manuell zurückbauen. Die Rückgewinnung der Lehmsteine kann erfolgen durch

• Bergen ganzer Lehmsteine mit oder ohne anhaftende(n) Lehmmörtelresten,
• In Form von Lehmsteinbruch mit oder ohne anhaftende(n) Lehmmörtelresten

Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau

Beim Ausbau ist auf ausreichenden Staubschutz zu achten (s. Verarbeitung). Die Möglichkeit des Absaugens sollte geprüft werden.

Wiederverwendung

Lehmsteine können nach dem Bergen für nichttragendes Lehmsteinmauerwerk und Ausfachungen oder auch für weniger anspruchsvolle Anwendungen wie z.B. Deckenauflagen wiederverwendet werden.

Beschädigte Lehmsteine können unter Einhaltung der Regeln des Dachverbands Lehm wiederverwendet werden bei

• Einsteinmauerwerk (Wanddicke = Steindicke), Lehmstein mittig durchgebrochen,
• Zweisteinmauerwerk (Wanddicke = doppelte Steindicke), abgeschlagene Ecke: die Diagonale der abgeschlagenen Ecke soll nicht länger als 1/5 der Diagonale des ganzen Lehmsteins sein. Die abgeschlagene Ecke des Lehmsteins ist bei der Verarbeitung auf die Innenseite der Lehmsteinlage zu verlegen und mit Mauermörtel auszufüllen.

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Abbruchmaterial aus Lehmbaustoffen kann auf Inertstoffdeponien (Deponieklasse 0) abgelagert werden, sofern die Zuordnungskriterien erfüllt sind. Bei Lehmbaustoffen mit höherem Anteil an pflanzlichen Zuschlagstoffen muss vor der Deponierung ggf. eine Aufbereitung erfolgen.

EAK-Abfallschlüssel

Lehm oder Lehmbaustoffe sind Im EAK-Katalog nicht unmittelbar aufgeführt.

Quellen

Dachverband Lehm e.V. (Hrsg.): Nachhaltigkeit von Bauwerken – Umweltproduktdeklarationen für Lehmbaustoffe – Muster-UPD für die Baustoffkategorie Lehmplatten (UPD LP U9) nach DIN EN 15804. März 2023. (Online-Quelle)