Hempcrete (Hanfbeton)

Kurzdefinition

Hempcrete (Hanfbeton) ist ein hochperformanter, nachhaltiger Baumaterial aus der Mischung von Hanfschäben (gemahlene Holzfasern aus dem Stängel), hydraulischem Kalk und Wasser. Es wird in Europa seit den 1980er Jahren entwickelt und angewendet und stellt eine Alternative zu konventionellen Dämmstoffen und Baustoffen dar. Das Material kombiniert Wärmedämmung, Feuchtigkeitsregulierung und CO2-Speicherung mit mechanischer Festigkeit und Brandschutz.

Wissenschaftliche Beschreibung

Zusammensetzung: Hanfschäben, Kalk, Wasser

Hempcrete besteht aus drei Hauptkomponenten in variabler Zusammensetzung:

Hanfschäben (Hemp Hurds): Die innere, holzige Schicht des Hanfstängels nach der Faserextraktion, mechanisch zerkleinert zu granulatartigen Partikeln (typischerweise 2–10 mm Längsgröße). Diese Komponente macht 60–80% des Volumens aus und stellt die thermischen und akustischen Eigenschaften bereit.
Hydraulischer Kalk (NHL 2, NHL 3.5, NHL 5): Ein bindendes System aus gebranntem Kalkstein, das mit Zusätzen (Puzzolanen) hydraulische Abbindung ermöglicht. Macht etwa 15–25% der Mischung aus und sorgt für Festigkeit, Wasser- und Witterungsbeständigkeit.
Wasser: Reaktionswasser für die Kalkhydratation, typischerweise 30–50% des Gesamtgewichts zur Erreichung der gewünschten Konsistenz und Verdichtbarkeit.

Die Hanfschäben sind leicht, porös und biologisch abbaubar; ihre Zellstruktur (Lumina mit Durchmessern von 10–30 μm) erzeugt zahlreiche Lufthohlräume, die zur Dämmeigenschaft beitragen. Der Kalk penetriert und umhüllt diese Fasern, wobei sich eine Kompositmikrostruktur mit guter Haftung ausbildet.

Herstellungsprozess und Mischungsverhältnisse

Die Herstellung folgt standardisierten Verfahren, die je nach geografischer Region und Hersteller leicht variieren:

Vorbereitung: Hanfschäben werden gereinigt, getrocknet (Feuchte <12%) und auf definierte Körnung gesiebt.
Mischung: Die Trockenmischung (Schäben + Kalk + ggf. Zusatzstoffe wie Pozzolane, Fasern oder Stabilisatoren) wird in Betonmischern homogenisiert.
Wasserzugabe: Wasser wird zugegeben; die Mischung wird bis zur gewünschten Konsistenz (ähnlich feuchtem Sand) gerührt.
Verarbeitung: Das Material wird in Verschalungen gegossen, gestampft oder gepumpt (bei speziellen Leichtkalkbetonen). Verdichtung ist moderat, um Luftporen zu erhalten.
Aushärtung: Lufttrocknung über 1–3 Monate; Kalk carbonatisiert unter CO2-Aufnahme aus der Luft.

Typische Gewichtsverhältnisse: 1 Teil Kalk : 2–3 Teile Hanfschäben (nach Volumen), mit Wasserzugabe nach Verarbeitbarkeit. Rohdichten liegen bei 300–600 kg/m³ (im Vergleich zu Beton 2.400 kg/m³).

Wärmedämmeigenschaften und U-Wert

Hempcrete zählt zu den Hochleistungsdämmstoffen mit ausgezeichneter thermischer Isolation:

Wärmeleitfähigkeit λ: 0,065–0,15 W/(m·K), abhängig von Rohdichte, Feuchte und Verdichtung. Typischerweise 0,10 W/(m·K) für Standard-Hempcrete (400 kg/m³).
Wärmespeicherkapazität: 1.600–1.900 J/(kg·K), etwa 3–4× höher als Styropor, wodurch eine träge Temperaturpufferung erreicht wird.
U-Werte in der Praxis: Eine 300 mm Hempcrete-Wandschicht mit Kalkputz erreicht U-Werte von 0,12–0,20 W/(m²·K), was modernen Niedrigenergiestandards entspricht. In Kombination mit zusätzlicher äußerer Dämmung werden Passivhaus-Werte (U < 0,10) erreicht.

Die träge Speichermasse reduziert Temperaturspitzen und sorgt für Wärmeverzögerung (Phasenversatz 8–12 Stunden), was besonders in sommerlicher Hitze Komfort verbessert.

Feuchtigkeitsregulierung und Diffusionsoffenheit

Ein Kernvorteil von Hempcrete ist seine Sorptionsfähigkeit — die Fähigkeit, Wasserdampf aufzunehmen und abzugeben:

Diffusionsoffenheit: μ-Wert von 5–15 (sehr offen, zum Vergleich: Beton μ > 100). Wasserdampf diffundiert frei durch die Poren.
Feuchtspeicher: Mit steigendem relativen Druck (z.B. von 33% auf 75% relative Feuchte) nimmt Hempcrete 3–8% Wasser auf (bezogen auf Trockenmasse).
Hygrothermale Regulierung: Die Kombination hoher Wasserdampfdurchlässigkeit und Feuchtspeicher führt dazu, dass Hempcrete Raumfeuchte puffert und ohne Dampfbremsen auskommt (bei entsprechender Detaillierung).

Dies reduziert Schimmelrisiko, verbessert Raumklima und ermöglicht „atmende" Konstruktionen, bei denen Nässe austrocknen kann statt zu stauen.

CO2-Bilanz und Karbonisierungsprozess

Hempcrete hat eine besondere Eigenschaft: Es ist CO2-negativ über seinen Lebenszyklus hinweg.

Hanfanbau: Hanf bindet während der Vegetationsperiode (100 Tage) 8–15 t CO₂/ha in Biomasse — mehr als Bäume pro Flächeneinheit bei vergleichbarem Zeitraum.
Verarbeitung: Faserextraktion und Granulierung sind energiearm; die Schäben sind ein Nebenprodukt der Fasernutzung.
Kalkherstellung: Hydraulischer Kalk: ~1.000–1.200 kg CO₂/t (gegenüber Portlandzement ~900 kg CO₂/t, aber oft teilverdrängt). Moderne Herstellung (z.B. Calciumsilikat-Hydrate) reduziert dies.
Karbonisierung: Der im Material eingebundene Kalk rezarbonisiert während der Aushärtung und über Jahrzehnte. Ein Kilogramm CaCO₃ bindet ca. 440 g CO₂. Über 50–100 Jahre kann Hempcrete bis zu 70–100% der mit der Herstellung verbundenen CO₂-Emissionen wieder aufnehmen.
Netto-Bilanz: Studien (z.B. Lifecycle-Assessment nach ISO 14040) zeigen für 1 m³ Hempcrete (Rohdichte 400 kg/m³):
Graue Energie: 2–3 MJ/m³ (sehr niedrig)
GWP (Global Warming Potential): -20 bis +50 kg CO₂-äq./m³ über den gesamten Zyklus, je nach Kalkquelle und Betriebslänge — häufig negativ.

Dies macht Hempcrete zu einem Kohlenstoffsenkenbaustoff.

Brandschutz und mechanische Eigenschaften

Brandverhalten: Hempcrete ist nicht-brennbar (Euroclassification A1 oder B-s1, d0 je nach Kalkmatrix). Die organischen Fasern sind in mineralischer Matrix eingebettet und können nicht freigesetzt verbrennen.
Druckfestigkeit: 0,3–0,9 MPa (abhängig von Rohdichte und Verdichtung), deutlich unter Normalbeton (20–40 MPa), aber ausreichend für Nichttragsysteme (Infill-Wände). Mit Bewehrung (Flachstäbe, Netze) können Tragrollen übernommen werden.
Biegezugfestigkeit: 0,05–0,15 MPa; die Hanffasern tragen Spannung ab und reduzieren Rissneigung im Vergleich zu reinem Kalk.
Langzeitstabilität: Hempcrete zeigt (über Jahrzehnte beobachtet) Kriechneigung, die aber durch Kalkmatrix-Stabilisierung gering gehalten wird. Keine signifikanten Abbauerscheinungen in europäischen Gebäuden seit den 1990ern dokumentiert.

Praktische Relevanz

Anwendungen in Bau und Sanierung

Hempcrete findet Einsatz in mehreren Bereichen:

Neubau (Infill-Wände): In Skelettbauweisen (Holz-, Stahl-Rahmen) als Ausfachung von tragenden Systemen. Vorteil: geringes Eigengewicht (kein Kran nötig), thermische Regulierung, gute Verarbeitbarkeit auch ohne Spezialtechnik.
Dach-/Geschossdämmung: Aufträge auf Decken oder zwischen Sparren als Dämmschicht mit Kalkputz.
Innendämmung: In denkmalgeschützten Gebäuden, wo äußere Dämmung nicht möglich; Hanfbeton reguliert Feuchte und verhindert Schimmel bei Kaltseiten.
Sanierung historischer Wände: Wärmedämmung von außen mit gleichzeitiger Feuchtspeicherung und Diffusionsoffenheit, kompatibel mit alten Kalkmauern.
Akustik: Reduktion von Außenlärm (Schalldämm-Maß: 20–35 dB, je nach Dicke und Oberflächenbelag).

Marktstellung in Europa

Länder mit etabliertem Einsatz: - Frankreich: Größter Produzent und Markt; über 1.000 Projekte seit 1990er; großflächige Industriefertigung (Hempacore, Isohemp, Thermo-chanvre). - Deutschland: Wachsender Markt; Integration in KfW-Förderkatalog (seit 2010er); Anwendung in Bio-Bau und Denkmalpflege. - UK: Regulatorische Anerkennung (BRE-Zertifizierung); mehrere Herstellerstandards etabliert. - Skandinavien: Kombination mit Holzrahmen für Nullenergie-Gebäude. - Südeuropa: Wachsend, meist in Naturbauprojekten.

Globale Hempcrete-Produktion wird auf 50.000–100.000 t/Jahr geschätzt (Stand 2023).

Nachhaltigkeit und Zirkularität

Erneuerbarkeit: Hanf ist eine einjährige Feldkultur; Regeneration nach jeder Ernte gesichert.
Biodegradabilität: Das Material kann nach Lebensdauer (50–100+ Jahre) vollständig kompostiert oder thermisch verwertet werden; keine Deponialasten.
Bodenschonung: Hanfanbau verbessert Bodenstruktur und reduziert Pestizideinsatz (Hanf ist robust).
Arbeit: Kleinere, lokale Produktionsstandorte ermöglichen regionale Wertschöpfung.

Quellen

Rigassi, V., Kytinou, C. K., Schänzlin, J., & Brischke, C. (2024). "Optimizing Hempcrete Properties Through Thermal Treatment of Hemp Hurds for Enhanced Sustainability in Green Building." Sustainability, 16(23), 10404. https://doi.org/10.3390/su16231040
Hempcrete. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Hempcrete [Zugriff Juni 2026]
DADE Design. "Hanfkalk - Hanfbeton - Hempcrete." https://dade-design.com/dade-cancrete-hempcrete/
European Commission CORDIS. "The Many Faces of Hemp." https://cordis.europa.eu/article/id/135959-the-many-faces-of-hemp
OPENLY Systems. "Largest Hemp House in Europe - Production Completed." https://www.openly.systems/en/news/hanfbeton

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