Kalk

Hanfkalk besteht im Wesentlichen aus 3 Komponenten:

• Kalk als Hauptbestandteil des Bindemittels
• Hanfschäben als Zuschlagsstoff und
• Wasser

Der Kalk

Die Anwendung von Kalkmörteln und Kalkputzen unterscheidet sich oft erheblich im Vergleich zu modernen Materialien. Gerade aus diesem Grund ist es ratsam ein tieferes Verständnis für die Qualität verschiedener Baukalke zu entwickeln. 

Mörtel und und Putze aus Baukalk sind in ihrem Fertigzustand wasserdampfdurchlässig. Das hat wichtige Auswirkungen für das Verhalten der Bausubstanz. Der Kalk unterstützt die Feuchtigkeitsregulierung innerhalb der Struktur und kann damit die Instandhaltung der verbauten Materialien fördern. Durch die Eigenschaft des Kalks Feuchtigkeit aufzunehmen, können Kalkmörtel und Putze dazu beitragen, die verschieden Feuchtigkeitsgrade im Gebäude zwischenzuspeichern. Das wirkt sich auch günstig auf die Gesundheit der Bewohner aus.

Auf dem deutschen Markt sind verschiedene Arten von Kalk erhältlich, die für die Herstellung von Hanfkalk verwendet werden können. Diese ummanteln und verbinden die Hanfschäben untereinander und sorgen für ein zusammenhängendes festes Gefüge. Sie sind auch in Fertigmischungen mineralischer Bindemittel für Hanfkalk und in der finalen Oberflächenbehandlung enthalten.

Brennen des Kalks

Nach der Rohstoffgewinnung im Kalkwerk wird gebrochenes Kalkgestein in einem Kalkofen mit Kohle oder Erdgas zu Stückkalk gebrannt. Ab einer Temperatur von etwa 1000°C wird das kalkige Gestein entsäuert, das heißt Kohlenstoffdioxid CO2 wird ausgetrieben, es entsteht Branntkalk. Je nach Zusammensetzung des Rohgesteins entstehen verschiedene Kalk-Bindemittel.

Hydraulische Kalke:

Die tonigen/mergeligen Anteile, die zu den hydraulischen Bindemitteln führen, sind in diesem Kalk so hoch, dass die Abbindung auch unter Wasser erfolgt. Je hydraulischer der Kalk ist, desto schneller bindet er ab und desto höher ist seine endgültige Festigkeit wie an den Druckfestigkeitsklassen zu sehen ist.

Gleichzeitig nehmen damit auch seine atmungsaktiven und elastischen Eigenschaften ab. NHL 5 bedeutet hoch hydraulisch, NHL 3,5 für mittelmäßig und NHL 2 für leicht hydraulisch. NHL steht für natürlich hydraulische Kalke. Kalke mit der Kennzeichnung NHL-Z oder HL enthalten Zuschlagsstoffe (Zement, puzzolane Stoffe wie Vulkanasche/Traß oder Ziegelmehl). 

Luftkalke:

Sehr reine Kalke (CL90, CL80) werden als Luftkalke bezeichnet. In aller Regel wird der Branntkalk mit Wasserdampf zu Kalkhydrat oder mit Wasser zu Sumpfkalk gelöscht (Calciumhydroxid ₂) Beginnen diese zu trocknen, tritt über die Karbonatisierung (Bindung von Kohlendioxid (CO2) aus der Luft und Freisetzung von Wasser) eine zusätzliche festigkeitssteigernde Wirkung ein. Dieser Abbindeprozeß benötigt viel Zeit, führt aber zu einem Kalk mit geringer Härte, hoher Elastizität und Diffusionsoffenheit. 

Fertigmischungen

Kalkbasierte Fertigmischungen, die speziell als Bindemittel für die Herstellung von Hanfkalk entwickelt wurden sind urheberrechtlich geschützt und deren exakte Bestandteile ein strenges Geheimnis. Davon bestehen einige, neben verschiedenen Anteilen von Kalk, auch aus Portlandzement und anderen Zuschlägen wie etwa puzzolane Stoffe. Diese können von Vorteil bei der Herstellung einer “leichten Mischung” mit geringerer Dichte sein und sie beschleunigen merklich den Erhärtungs- und Trocknungsprozess.

Andererseits wirft die Verwendung von Zement auch die Frage der erhöhten Umweltbelastung auf. Obwohl der Anteil von Recyclingmaterialien bei der Herstellung von Zement zunimmt, steht sie gegenüber der Herstellung von Kalk nach wie vor für einen höheren Bedarf an Brennstoff und damit auch für höhere CO2-Emissionen und einen höheren Ausstoß von Schadstoffen. 

Kalk beim Bauen mit Hanfkalk

Baukalke können einen hohen Gesamtanteil am Hanfkalk - Bindemittel ausmachen. Sie vereint, wie gesagt, die Eigenschaften im Bereich der Durchlässigkeit und Hygroskopizität. Das ist das Vermögen, auf den Feuchtigkeitsgehalt der Luft durch Wasseraufnahme oder -abgabe zu reagieren. Je nach Art und Menge des verwendeten Kalkes können diese Eigenschaften variieren und sich auf das Verhalten einer Außenwand aus Hanfkalk auswirken. Die Entscheidung für die eine oder andere Kalkart, Luftkalk oder natürlich hydraulischer Kalk, oder gar für eine Mischung beider Kalkarten, ist abhängig vom Verwendungszweck je nach Zielvorgabe sinnvoll.

Während Bindemittel, die reich an Weißkalk sind (z.B. Luftkalk) ein größeres Maß an Wasserdampfdurchlässigkeit und eine stärkere hygroskopische Reaktion aufweisen, zeigen Bindemittel, die hydraulischen Kalk oder sogar einen höheren Anteil Portlandzement enthalten, eine schwächere Änderung ihres Wassergehaltes.

Die Erfahrungen verschiedener europäischer Firmen, die Hanfkalk in Gebäuden seit vielen Jahren einsetzen, führen zu unterschiedlichen Präferenzen… Für die einen bringen reine Luftkalke oder natürlich hydraulische Kalke in einem Vor Ort hergestellten Hanfkalk Verfahren (In-situ-Verfahren) nicht genügend Festigkeit während des Bauprozesses. Denn eine Hanfkalk-Wand, die im In-situ-Verfahren hergestellt wird, muss immer ihr Eigengewicht während der Trocknung tragen können und das benötigt viel Zeit.

Daher werden diese Kalke bevorzugt für die Herstellung von vorgefertigten Anwendungen eingesetzt. Flach auf dem Boden oder in einem Stapelsystem liegend können die Paneele, Tafeln oder Steine aus Hanfkalk langsam trocknen.

Bindemittel für Hanfkalk, die vorrangig in z.B. Großbritannien für das In-situ-Verfahren eingesetzt werden sind entweder Natürlicher Zement oder Fertigmischungen.

Sicherheit:

Bei der Verarbeitung sollte prinzipiell darauf geachtet werden, Hände und Augen zu schützen, Gebrannter Kalk (Calciumoxid) und gelöschter Kalk (Calciumhydroxid) sind stark ätzende, alkalische Stoffe, deren Kontakt mit den Augen zur Erblindung führen kann! Erst der abgebundene Kalk ist wie Kalkstein diesbezüglich harmlos. Für jeden, der mit Kalk erstmalig bauen möchte, ist anzuraten - neben der Literatur - sich auch durch praxisorientierte Kurse damit ausgiebig zu beschäftigen. 

Das Wasser:

Die zugebene Wassermenge hat einen großen Einfluss auf die Eigenschaften: Festigkeit, Verarbeitbarkeit und Trocknungszeit.