Australische Ingenieure haben ein neues Baumaterial entwickelt – Stampflehm aus Pappe – dessen CO2-Fußabdruck etwa ein Viertel des von Beton beträgt und das die Abfallmenge auf Mülldeponien reduziert. Dies geht aus einer im Fachmagazin „Structure“ veröffentlichten Studie hervor.

Dieses innovative Material besteht vollständig aus Pappe, Wasser und Erde und ist wiederverwendbar und recycelbar. Allein in Australien landen jährlich über 2,2 Millionen Tonnen Pappe und Papier auf Mülldeponien, während die Zement- und Betonproduktion für etwa 8 % der weltweiten jährlichen Emissionen verantwortlich ist. Pappe wurde bereits in temporären Bauten und Unterkünften verwendet, wie beispielsweise in Shigeru Bans ikonischer Pappkathedrale im neuseeländischen Christchurch. Inspiriert von solchen Entwürfen kombinierte das RMIT-Team erstmals die Haltbarkeit von Stampflehm mit der Vielseitigkeit von Pappe.

Der Hauptautor der Studie, Dr. Jiaming Ma vom Royal Melbourne Institute of Technology, sagte, die Entwicklung der Stampflehmtechnologie aus Pappe sei ein wichtiger Schritt in Richtung einer nachhaltigeren Bauindustrie. Bei modernen Stampflehmgebäuden wird Zement hinzugefügt, um den Boden zu verdichten und die Festigkeit zu erhöhen. In Anbetracht der natürlichen Dicke der Stampflehmwand ist die verwendete Zementmenge jedoch zu groß. Der vom Royal Melbourne Institute of Technology entwickelte Stampflehm aus Pappe benötigt keinen Zement, hat einen CO2-Fußabdruck von nur einem Viertel des Werts von Beton und kostet weniger als ein Drittel von Beton. Ma Jiaming sagte, dass nur aus Pappe, Erde und Wasser Wände gebaut werden können, die stark genug sind, um niedrige Gebäude zu tragen. Diese Innovation könnte Gebäudedesign und -konstruktion völlig verändern, da leichter recycelbare lokale Materialien verwendet werden, und spiegelt auch die weltweite Wiederbelebung der erdbasierten Architektur wider.

Stampflehm aus Pappe kann vor Ort durch manuelles oder maschinelles Verdichten eines Boden-Wasser-Gemisches in einer Pappschalung hergestellt werden. Xie Yimin, der korrespondierende Autor der Studie und ein führender Experte für Strukturoptimierung, sagte, dieser Fortschritt könne zu einer effizienteren und umweltfreundlicheren Bauweise führen. Statt Tonnen von Ziegeln, Stahl und Beton zu transportieren, können Bauarbeiter nur noch leichte Pappe mitführen, da fast alle Materialien vor Ort verfügbar sind. Dies würde die Transportkosten deutlich senken, die Logistik vereinfachen und den Materialbedarf im Vorfeld minimieren.

Ma sagte, in Karton verpackter Stampflehm könne eine effektive Lösung für Gebäude in abgelegenen Gebieten wie Australien sein, wo es reichlich roten Boden gibt, der sich für Stampflehmbau eignet. Stampflehmgebäude seien ideal für heiße Klimazonen, da ihre hohe thermische Masse die Innentemperatur und -feuchtigkeit auf natürliche Weise reguliert und so den Bedarf an mechanischer Kühlung und den CO2-Ausstoß reduziert.

Die mechanische Festigkeit dieses neuen Materials variiert mit der Dicke der Pappröhre. Das Team hat eine Festigkeitsberechnungsformel entwickelt, die den Einfluss der Pappdicke auf die Festigkeit von Stampflehm berechnet und so die Festigkeit anhand der Pappdicke misst. In einer weiteren von Ma Jiaming geleiteten und in Composite Structures veröffentlichten Studie zeigte die Kombination von Kohlefaser mit Stampflehm eine Festigkeit, die mit Hochleistungsbeton vergleichbar ist.

Derzeit bereiten Ma Jiaming und sein Team die Zusammenarbeit mit verschiedenen Branchen vor, um dieses neue Material weiterzuentwickeln und seine breite Anwendung zu fördern.