Massiver Lehm Solid Earth - Squarespace
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22 Essay 4.2022 ∂
Der Massivbau in Lehm erlebt eine Renaissance, in der auch hybride Konstruktionen
erforscht werden. Innovative Projekte sind monolithisch gestampft oder bestehen aus
Elementen, die zentral oder lokal vorgefertigt werden.
Solid earth construction is undergoing a renaissance that also includes explorations
of hybrid structures. Innovative projects are compacted monolithically or consist of
prefabricated elements that are made centrally or locally.
Text: Achim Pilz
Massiver Lehm
Solid Earth
Fabrice Fouillet, Maxime Valcarce, Clément Vergély Architectes
Massiver Lehm Solid Earth 23
Lehm ist ein optimales Material für kreislaufgerech- ACHIM PILZ Earth is an optimal material for circular construction.1
ist freier Fachjourna-
tes Bauen.1 Nach den Standards der Lehmbaure- list, Kurator und Buch-
Used in accordance with the Lehmbau Regeln2, the
geln2 des Dachverbands Lehm verarbeitet, lässt er autor. An den Universi- earth building standards specified by the German
täten Wien, Aachen
sich unbegrenzt wiederverwenden. Traditionell wird und Stuttgart studierte
Association for Building with Earth, it can be reused
Lehm in Gebieten mit geeigneten Vorkommen ein- er Architektur und ar- indefinitely. Traditionally, in areas with suitable depos-
beitete in Indien und
fach gestampft. Mit vorproduzierten Elementen Deutschland. Außer-
its, the earth is simply compacted. With prefabricated
erhält der Stampflehmbau eine neue Dynamik. Nun dem ist er Baubiologe elements, rammed earth construction takes on a new
IBN und Chefredak-
ist es möglich, aus dem Aushub der Baustelle auch teur von baubiologie-
dynamic. Now it is also possible to make buildings
Gebäude aus elementierten Fertigteilen herzustellen. magazin.de. from elements prefabricated with the soil excavated
Forschungen zu hybriden Konstruktionen erweitern ACHIM PILZ is a free-
from the building site. And research on hybrid struc-
die Einsatzmöglichkeiten. lance journalist, curator tures is expanding potential applications.
and book author. He
Stampflehm ist ähnlich druckfest wie Beton und studied architecture at
Rammed earth’s compressive strength is similar
Mauerwerk. Gegenüber Beton ist er allerdings viel the Universities of to concrete and masonry. But it is much softer than
Vienna, Aachen, and
weicher: Seine Festigkeitswerte liegen um den Fak- Stuttgart and has
concrete: its strength is lower by a factor of 10–20,
tor 10 – 20 niedriger, das Elastizitätsmodul sogar um worked in India and and the modulus of elasticity is actually 50 times less.
Germany. He is also
das 50-fache. Verglichen mit Mauerwerk erreicht die an accredited building
Earth attains a maximum strength half that of masonry,
Festigkeit von Lehm maximal die Hälfte, das Elastizi- biology consultant as and a modulus of elasticity of about one-third.
well as the editor-in-
tätsmodul etwa ein Drittel. chief of baubiologie-
Rammed earth is still very expensive. A
Noch ist Stampflehm sehr teuer. Eine 25 – 30 cm magazin.de. 25–30 cm thick wall costs about € 1000 per m² –
dicke Wand kostet zirka 1000 € je m² – inklusive including costly retouching, says Hartwig Ballis,
der aufwendigen Retusche, sagt Hartwig Ballis, manufacturer Claytec’s contact partner for architects.
Ansprechpartner für Architekten beim Hersteller Precast elements and monolithic production are
Claytec. Dabei seien Fertigteile und eine monolithi- currently similar in cost. Prefabricated elements will
sche Produktion momentan preislich ähnlich. likely become more readily available in the next few
Voraussichtlich werden Fertigteile in den nächsten years, says Ballis. Facings with a brushed finish and
Jahren besser verfügbar sein, so Ballis. Eine Vor- stabilizing casein emulsion can be produced starting
satzschale mit gebürsteter Oberfläche und stabilisie- at € 450/m², according to the company Lehm Ton
render Kasein-Emulsion lässt sich nach Angaben Erde. The costs are affected by the quantity, size, and
des Unternehmens Lehm Ton Erde zu Preisen ab complexity of the wythe as well as its statics and
450 €/m² herstellen. Dabei beeinflussen Anzahl, accessibility.
Größe und Komplexität der Schale sowie deren
Statik und Zugänglichkeit die Kosten.
Forschungen der Aachener Firma Lehmlabor Für eine schön gezeichnete Oberfläche
zur gesteuerten Erosion und Steinausbrüche auf den
Wetterseiten der Alnatura Arbeitswelt in Darmstadt
braucht es hier – mehr noch als beim
(Detail 11.2019) und des Besucherzentrums der Sichtbetonbau – erfahrene Handwerker.
Schweizerischen Vogelwarte in Sempach (Detail
12.2015) zeigen, dass es auch wetterbedingt unge- For a beautifully finished surface,
eignete Expositionen für Stampflehm gibt. So liegt
das Besucherzentrum direkt am See, über den sich you need experienced artisans –
größere Windgeschwindigkeiten aufbauen können. here even more so than with
Dadurch ist die Schlagregenbelastung der Fassade
unverhältnismäßig groß. exposed concrete.
Vorzüge von Fertigteilen
Stampflehm wird meist pneumatisch oder elektrisch Research by the Aachen-based firm Lehmlabor on
gestampft. Lage für Lage wird 10 – 15 cm erdfeuch- controlled erosion and spalling on the windward
ter Lehm in eine Schalung geschüttet und stark ver- sides of Alnatura’s headquarters in Darmstadt and
dichtet. So entstehen ablesbare Schichten. Eine the Swiss Ornithological Institute’s visitor centre in
akkurate Umsetzung der Planung ist Grundvoraus- Sempach show that weather conditions can yield
setzung für ein gelungenes Ergebnis, da sich Bau- unsuitable exposures for rammed earth. The visitor
teile aus Stampflehm im Nachhinein kaum noch centre, for example, is directly next to the lake, where
korrigieren lassen. Für eine schön gezeichnete greater wind speeds can build up, causing a dispro-
Oberfläche braucht es hier – mehr noch als beim portionately high driving rain load on the facade.
Sichtbetonbau – erfahrene Handwerker.
Beim Verdichten vor Ort wirken zusätzlich zum Advantages of precast elements
Eigengewicht des Lehms große Kräfte auf den Bau- Rammed earth is usually compacted pneumatically
körper. Lärm, Staub und Feuchtigkeit sind weitere or electrically. Layer by layer, 10–15 cm of naturally
störende Faktoren. Hinzu kommt eine relativ lange moist earth is heaped into formwork and densely com-
Trocknungszeit des Lehms bis zur vollen Belastbar- pacted, resulting in visible layers. Accurately imple-
keit der Wandelemente. menting the work as planned is a must for successful
Eine Vorfertigung ist einfacher planbar, die Zei- results, since components made of rammed earth
ten auf der Baustelle lassen sich enger takten, der can hardly be corrected afterwards. For a beautifully
24 Essay 4.2022 ∂
Schalaufwand kann geringer sein. Mit einer Festigung
des Lehms durch Ze-
Fertigteile halten die Baustelle trocken ment können scharf-
und verlagern Lärm- und Staubpro- kantige und dünne
Fassadenelemente
duktion in die Werkhalle. Kleinere Ele- wie hier beim Expo-
mente wie exklusive Tresen, Sitz- Pavillon in Dubai von
Oualalou + Choi her-
bänke, Reliefs oder repräsentative gestellt werden.
Vorsatzplatten werden deshalb schon
Consolidating the earth
länger vorgefertigt. Die Dimensionen with cement enables
sind durch den Transport, die Situa- the creation of sharp-
edged and thin facade
tion auf der Baustelle und durch die elements such as here
statische Belastbarkeit des Gebäudes at the Expo pavilion in
Dubai by Oualalou +
begrenzt. Elemente mit bis zu 5 t Choi
Gewicht sind auf normal zugänglichen
Baustellen handhabbar. In Wand-
scheiben lassen sich Öffnungen, Hei-
zungsrohre und andere S onderdetails
integrieren. Vorsatzschalen können ab
einer Mindestdicke von 7 cm herge-
stellt werden. 2021 hat die Firma
Lehm Ton Erde eine Broschüre über
Vorsatzschalen und einen Design
Guide für Stampflehmelemente veröf-
Ein Interview mit dem
fentlicht. Er erläutert konstruktive Vor Architekten des Pavil-
gaben, Wetterschutz und bauphysika- lons Tarik Oualalou
können Sie als Pod-
lische Themen und gibt die übliche cast anhören.
Trocknungszeit mit 4 – 6 Wochen an. Listen to a podcast
interview with the
Typische Elemente sind demzufolge
© Boegly + Grazia
p avilion’s architect,
70 – 80 cm dick, 120 cm hoch und Tarik Oualalou.
120 – 350 cm lang. detail.de/4-2022-
oualalou
Herausforderungen
Bautechnische Herausforderungen
der Vorproduktion sind der Trans-
port der brüchigen Elemente und das Fügen. Um finished surface, you need experienced artisans –
den Transport zu erleichtern und die Erdbebensi- here even more so than with exposed concrete.
cherheit zu erhöhen, werden horizontale Lagen On-site compaction exerts high forces on the
aus Geotextilien in die Lehmbauelemente einge- structure in addition to the dead load of the earth.
stampft. Sie können aus Kunststoff oder aus ökolo- Noise, dust and moisture are other disruptive factors.
gischem Material bestehen. So stampfte Roger Moreover, it takes a relatively long time for earth to
Boltshauser bei seinem Ofenturm im Ziegelei- dry before wall elements can be fully loaded.
Museum Cham (CH) je Element zwei Geotextilgitter Prefabrication is easier to plan, work on the build-
aus gespaltenem Bambus ein. Die Fugen zwischen ing site can be scheduled more tightly, and the need
for formwork can be less. Prefab elements keep the
building site dry and shift noise and dust production to
the workshop. Thus smaller items such as exclusive
Für eine Vor-Ort-Produktion spricht counters, benches, reliefs or decorative facings have
been prefabricated for a while already. The dimensions
der geringere Bedarf an grauer Energie. are limited by transport, building site conditions and
The advantage of on-site production the building’s loading capacity. Elements weighing up
to 5 t are manageable on normally accessible sites.
is its lower demand for embodied Openings, heating pipes, and other special details can
energy. be integrated into walls. Facings can be made with a
minimum thickness of 7 cm. In 2021, the company
Lehm Ton Erde released a brochure on interior linings
and its Design Guide for Rammed Earth. It provides
den Blöcken werden meist nachträglich in auf construction specifications, explains weather protec-
wändiger Handarbeit verschlossen, oft so, dass tion and building physics, and identifies the usual dry-
die Spuren der Elementierung verschwinden. In ing time as 4–6 weeks. Typical elements are 70–80 cm
seinem Buch „Pisé – Stampflehm. Tradition und thick, 120 cm high and 120–350 cm long.
Potenzial“ über den Stampflehmbau in der
Schweiz und im angrenzenden Frankreich nennt Challenges
Roger Boltshauser Nicolas Meunier als den Ersten, Construction challenges posed by pre-production are
der große Stampflehmblöcke vorfabrizierte.3 the transport of fragile elements and their assembly.
Massiver Lehm Solid Earth 25
2014 baute Meunier auf diese Weise die Außen- Literaturhinweise To facilitate transport and increase earthquake
References
hülle des Zentrums für archäologisches K ulturgut in safety, horizontal layers of geotextiles, which can
Dehlingen von Nunc Architectes. Die großformatigen 1 Anna Heringer, Lind- be made of plastic or ecological material, are
say Blair Howe, Martin
Lehmblöcke der zweischaligen, im Kern gedämmten Rauch: Upscaling
tamped into the earthen building elements. For
Wände fertigte er vor Ort vor. Auch Martin Rauch Earth – Material, Pro- instance, Roger Boltshauser tamped two geotextile
cess Catalyst, gta Ver-
stampfte die Elemente für das Ricola-Kräuterzentrum lag, Zürich 2019
grids made of split bamboo into each element of
von Herzog & de Meuron und die Alnatura-Arbeits- his kiln tower in Cham. The joints between the
2 Dachverband Lehm
welt von Haascookzemmrich S tudio2050 in Feldfa e.V. (Hrsg.): Lehmbau-
blocks are then usually closed laboriously by hand,
briken vor Ort. Während M eunier die baustellennahe regeln, überarbeitete often such that any traces of the discrete elements
Auflage, Springer Vie-
Fertigung auch bei seinem jüngsten Projekt, der weg Verlag,
disappear.
Orangerie in Lyon von Clément Vergély Architectes Wiesbaden 2009 In his book “Pisé” on rammed earth construction
und D iener & Diener beibehielt, hat sich Rauch mit 3 Roger Boltshauser,
in Switzerland and neighbouring France, Roger
seiner neuen Werkhalle in Schlins für eine Zentrali- Cyril Veillon, Nadja Boltshauser names Nicolas Meunier as the first to
Maillard (Hrsg.): Pisé.
sierung entschieden. Stampflehm – Traditi-
have prefabricated large blocks of rammed earth.3
Für eine Vor-Ort-Produktion spricht der gerin- on und Potenzial Pisé. In 2014, Meunier used this method to build the outer
Rammed Earth –
gere Bedarf an grauer Energie. Allerdings kann er Tradition and Potential
shell of the Archaeological Heritage Interpretation
auch dann noch erheblich sein, wie Transsolar 2. Auflage, Triest Ver- Centre in Dehlingen by Nunc Architectes. For the
lag, Zürich 2020
Klimaengineering für die kerngedämmte Stampf double-wythe, core-insulated walls, he prefabricated
lehmfassade der Alnatura-Arbeitswelt in Darmstadt 4 Raik Hartmann: the large-format earth blocks on site. Martin Rauch
Modernes Lehmmau-
nachgerechnet hat. Dort wurde das Rohmaterial erwerk ist richtungs-
also compacted the elements for Herzog & de
nicht vor Ort gewonnen, sondern stammte größten- weisend für nachhalti- Meuron’s Ricola Herb Centre and Haascookzemmrich
ges Bauen, in Edition
teils aus dem Aushub der Bahnhofsbaustelle Stutt- Bauen+ Schwerpunkt
Studio2050’s Alnatura headquarters on site in field
gart 21. Auch Vulkangestein aus der Eifel sowie Gebäudetechnik, factories. Whereas Meunier kept production close to
Band 1, Fraunhofer
getrockneter und gemahlener Ton aus dem Wester- IRB Verlag, Stuttgart
the building site for his latest project, l’Orangerie in
wald mussten zur Baustelle transportiert werden. 2021 Lyon by Clément Vergély Architectes and Diener &
Die Lehmblöcke der The earth blocks of
Orangerie in Lyon von l’Orangerie in Lyon
Clément Vergély Ar- by Clément Vergély
chitectes und Diener & Architectes and Diener
Diener Architekten & Diener Architekten
werden auf einem Ge- are air dried and
lände in der Nähe der stored near the con-
Baustelle natürlich ge- struction site.
trocknet und gelagert.
Clément Vergély Architectes
Am Fuß der bis zu 4 t At the base of blocks
Clémant Vergély Architectes
schweren Blöcke weighing up to four
stampfte Lehmbau- tonnes each, earth
meister Nicolas Meu- builder Nicolas Meunier
nier G ewindestangen embedded threaded
ein. So konnten sie mit rods, allowing them
e inem mobilen Kran to be set to millimetre
millimetergenau ge- precision with a mobile
setzt werden. crane.
26 Essay 4.2022 ∂
Neue Anwendungsnormen Diener, Rauch chose centralised fabrication for his
Während die wichtigsten Lehmbaustoffe seit 2013 new workshop in Schlins.
durch DIN-Normen geregelt sind, existieren für die The advantage of on-site production is its lower
massiven Bauweisen Stampflehmbau, Lehmsteinbau demand for embodied energy, although even then it
und Wellerbau in Deutschland noch keine Normen. can still be considerable, as Transsolar Klima
„Der Lehmsteinbau hat am ehesten Potenzial für eine Engineering has calculated for the core-insulated
umfangreiche Anwendung, deshalb arbeiten wir rammed earth facade of the Alnatura Arbeitswelt in
gerade mit Hochdruck an der entsprechenden Darmstadt. There the raw material was not obtained
Norm“, betont Christof Ziegert. Ziegert ist Inhaber on site. It came instead mainly from excavations for
des auf Lehmbau spezialisierten Planungsbüros ZRS the Stuttgart 21 railway station. Volcanic rock from the
und Obmann des DIN-Ausschusses Lehmbau. In Eifel and dried and ground clay from the Westerwald
seine Dissertation nahm er schon 2003 Erkenntnisse was also hauled to the site.
zum massiven Bauen mit Lehm aus zehn Jahren For-
schung auf. Heute berechnet er die Statik von Lehm- New application standards
gebäuden und ist an vielen Projekten beteiligt wie While the principal earth building materials have been
etwa Golehm.de, einem Netzwerk zum Massivbau regulated by DIN standards since 2013, no standards
mit Lehm, das fast 10 Millionen € Fördersumme an exist yet in Germany for the solid construction meth-
Projektträger vergibt. Zur Bemessung von tragendem ods of rammed earth, earth block masonry, and cob-
Lehmsteinmauerwerk gilt bis 2023 noch das Konzept work. “Earth block construction has the best potential
nach den Lehmbauregeln. Die dann greifende Norm for extensive application, so we are currently working
stellt das Bemessungskonzept, wie heute üblich, auf intensely on the pertinent standard”, stresses Christof
Teilsicherheitsbeiwerte ab. Um sie auszuarbeiten, Ziegert. Ziegert is principal of ZRS, a design firm that
specialises in earth buildings, and chairman of the DIN
committee on earthen construction. His 2003 disserta-
tion already incorporated findings from ten years of
research on solid earth construction. Today he calcu-
lates the statics for earth buildings and is engaged in
many projects, such as Golehm.de, an earth construc-
tion network that awards almost €10 million in funding
to project sponsors. For the design of load-bearing
Das Berliner Garten- The garden house in
haus des Architekten Berlin by architect
Gereon Legge wurde Gereon Legge was
Gereon Legge
teils vor Ort ge- partly compacted
stampft, teils vor on site, partly pre
produziert. fabricated.
Für das Dach wurden The elements for
die Elemente vorgefer- the roof were pre
tigt. Herausragendes fabricated. Protruding
Geogitter erleichtert geogrids ease trans- earth block and brick masonry, the Lehmbau Regeln
den Transport und port and are subse-
wird dann mit Armie- quently lashed to
concept applies until 2023. The standard that applies
rungsstahl verrödelt. r einforcing steel. thereafter relies on partial safety factors, as per current
practice. To formulate these, the Federal Institute for
Materials Research, TU Darmstadt’s Institute of Solid
Construction, and ZRS are conducting a major
research project. Large-sized earth blocks are also
covered. “But the market is currently limited to
small-format bricks”, Ziegert observes. “Drying large,
level blocks is too complicated. Rammed earth con-
struction will surely then be regulated next.” A compo-
nent catalogue for earth masonry and basic connec-
tions was published in 2019.4
Milestone: Monolithic and prefabricated
Architect Gereon Legge’s garden house demon-
strates the plasticity of earth in minimalist built form
Gui Rebelo
and is a good example of the trade-off between
monolithic and prefabricated rammed earth construc-
Massiver Lehm Solid Earth 27
Gui Rebello
gibt es ein großes Forschungsprojekt der Bundesan- Vorgefertigte Lehm- Prefabricated earth
platten mit einer slabs with a layer of
stalt für Materialforschung, des Lehrstuhls für Massiv- Schicht Opus Cae- Roman concrete
bau an der TU Darmstadt und von ZRS. Auch groß- mentitium ermögli- e nables the natural
chen den Einsatz des m aterial to be used
formatige Lehmsteine sind darin abgedeckt. „Der Naturwerkstoffs bis up to the roof.
Markt beschränkt sich aber momentan auf kleinfor- unter das Dach.
matige Steine“, stellt Ziegert fest. „Die Trocknung
großer Planblöcke ist zu kompliziert. Als nächstes
wird dann sicher der Stampflehmbau geregelt.“ Zu
Lehmmauerwerk wurde 2019 ein Bauteilkatalog mit tion. It measures 8 × 4 × 3 m, is made entirely of
den wesentlichen Anschlüssen veröffentlicht.4 earth and has no added insulation. Layers of trass
lime protect the 32 cm thick, in-situ rammed exterior
Meilenstein: Monolithisch und elementiert walls against erosion. The architect did a good job of
Das Gartenhaus des Architekten Gereon Legge zeigt detailing the formwork for the exterior walls to mini-
die Plastizität von Lehm in einem minimalistisch mise the amount of material. The modular formwork
gestalteten Baukörper und ist ein gutes Beispiel für consists of four timber panels that abut both sides of
die Abwägung zwischen monolithischer und ele- the wall and travel up as construction progresses.
mentierter Stampflehmbauweise. Es ist 8 × 4 × 3 m The soffit of the pitched roof of soft clay could
groß, besteht ganz aus Lehm und ist ungedämmt. only be made of prefabricated slabs. The roof grid
Lagen aus Trasskalk schützen die 32 cm dicken, an determined their 63.5 × 81 cm dimensions, and
Ort und Stelle gestampften Außenwände gegen Christof Ziegert’s calculations established the 10 cm
Erosion. Der Architekt hat die Schalung für die thickness. For greater roof stability, the slabs at the
Außenwände gut detailliert, so dass möglichst wenig ridge are offset by 1/3 in relation to those at the eaves.
Material benötigt wird. Die Systemschalung besteht The bending forces are resisted by a 10–12 cm thick
aus vier beidseitig an der Wand anliegenden Holz- slab of reinforced concrete. Geotextiles protruding up
elementen, die mit dem Baufortschritt am Rohbau from the rammed earth slabs bond them to the con-
emporwandern. crete. A total of 41 slabs were made for the roof, plus
Die Untersicht des geneigten Dachs aus wei- two in reserve. One of the earthen building slabs
chem Lehm ließ sich nur aus vorgefertigten Elemen- broke in half during lifting, but could still be installed.
28 Essay 4.2022 ∂
ten herstellen. Ihre Maße von 63,5 × 81 cm sind aus Using prefabricated parts allowed the work to
dem Raster der Dachflächen entwickelt, die Dicke extend into the cold season. “The effort for prefabri-
von 10 cm nach Statik von Christof Ziegert. Die cation was the same as for shuttering the wall on
Elemente im Firstbereich sind gegenüber jenen an site,” says Legge, summarising his experience.
den Traufen um 1/3 versetzt, um die Stabilität des “In the end you save little, but different shapes are
Dachs zu vergrößern. Die auftretenden Biegekräfte possible, such as pitched roof slabs, contoured
Der Ofenturm in Cham
nimmt eine Stahlbetonscheibe von 10 – 12 cm Dicke von Boltshauser Archi-
walls or curved shells.”
auf. Senkrecht aus den Stampflehmelementen tekten gewinnt durch
eine Vorspannung der
ragende Geotextilien verbinden diese mit dem Wand an Höhe. Die
Rammed-earth look
Beton. Insgesamt wurden für das Dach 41 Elemente Elemente sind einfach The Moroccan Expo Pavilion in Dubai by Oualalou +
zu transportieren, ihre
vorproduziert sowie zwei als Reserve. Beim Heben Fugen schnell zu retu-
Choi is a reinforced concrete building with an aes-
brach eine der Lehmbauplatten entzwei, konnte schieren. thetic facade of concrete with a rammed-earth look.
aber dennoch eingebaut werden. Durch die Fertig- The kiln tower in
So while the firm has created beautiful tamped con-
teile war es möglich, die Verarbeitung in die kalte Cham by Boltshauser crete, it hardly embodies circularity. The facing units
Architekten gains
Jahreszeit zu verlängern. „Der Aufwand für die height by prestressing
vary in width from 2.1 to 3 m, are 1.2 to 1.8 m high
Vorfertigung war genauso hoch wie die Wand lokal the wall. The blocks are and 15 cm thick, and they are tied back to 15 cm
easy to transport, and
zu schalen“, fasst Legge seine Erfahrungen zusam- their joints can be
thick reinforced concrete panels. To enable future
men. „Man spart sich letztendlich wenig, kann aber quickly retouched. repurposing of the interiors and admit natural light,
Kuster Frey
Massiver Lehm Solid Earth 29
the facades have window openings that are presently
closed by smaller, removable panels of tamped con-
crete that is just 2.5 cm thick. These are fixed to 1 cm
thick cement panels. The concrete surfaces of the
building are sealed and the facades are insulated
from inside, meaning the earth can no longer improve
the indoor climate.
Prestressed hybrid with concrete and timber
In Cham, Switzerland, Boltshauser Architekten set
200 tonnes of rammed earth within a concrete and
timber structure. Their kiln tower at the local brick-
works museum has a single, extra-high exhibition
space with no intermediate floor or horizontal
bracing. Prestressing cables with steel disc springs
provide stability against earthquake loads. A mock-up
showed no continuous creep of the earthen material
under the additional load of prestressing.
Im Inneren des Ofen- Inside the kiln tower,
turms sind der Stampf the rammed earth
lehm und die Vorspan- and the prestressing
Kuster Frey
nung in den Fugen at the joints are
durch Tageslicht aus- illuminated by day-
geleuchtet. light.
Schnitt Section
Maßstab 1:50 scale 1:50
1 Dachaufbau: 1 roof construction: 1
Holzdielen 26 mm 26 mm wood boards 3
Unterkonstruktion substructure 2
Profil Aluminium 40 mm aluminium
40 mm section; adjustable-
Stelzlager height pedestal
höhenverstellbar 2 mm waterproof- 3
Abdichtung 2 mm ing; 19 mm three-
Dreischichtplatte ply panel
19 mm 200/120 mm spruce 4
Kantholz Fichte squared timber
200/120 mm 2 3 20/200 mm spruce 5
2 Kantholz Fichte squared timber
320/200 mm 3 3 40/200 mm spruce
3 Kantholz Fichte squared timber 6
340/200 mm 4 350–459/60 mm
4 Brettschichtholz glulam timber,
Fichte spruce
7
350–459/60 mm 5 2 0 mm clay mortar
5 Fuge Lehmmörtel joint
20 mm 6 375–500/1030 mm
6 Wandelement rammed earth wall
Stampflehm element
375–500/1030 mm 7 Ø 20 mm steel
7 Vorspannung p restressing cable
Stahlseil t 20 mm 8 2 50 mm reinforced 10
8 Bodenplatte Stahl- concrete floor slab 11
beton 250 mm 9 970 mm reinforced
9 Streifenfundament concrete strip 9
Stahlbeton 970 mm footing 8
10 Verschraubung 10 bolted-connection
Vorspannung: for prestressing:
Gewindeanker in threaded anchor in
Hüllrohr DN60 DN60 steel pipe
Boltshauser Architekten
11 Ziegelofen: 11 brick kiln:
Schamottestein 250/125/60 mm
250/125/60 mm r efractory brick
Lehmstein 220/105/60 mm
220/105/60 mm earth brick
30 Essay 4.2022 ∂
andere Formen erreichen, wie schräge Dachplatten, For the tower, Boltshauser and Felix Hilgert from
geschwungene Wände oder gebogene Schalen.“ Lehmag also made innovative advances in prefabri-
cation. They increased not only the stability of the
Stampflehm-Optik structure, but also the efficiency of the tamping pro-
Der marokkanische Expo-Pavillon in Dubai von cess. The 91 blocks were rammed atop wooden base
Oualalou + Choi ist ein Stahlbetonbau mit einer plates, facilitating their transport and retouching.
ästhetischen Fassade aus Beton in Stampflehm- “Retouching is easier and aesthetically less exact-
Optik. So schafft das Büro zwar einen schönen ing”, explains Hilgert. He used an ecological material
Stampfbeton, der allerdings kaum kreislaufgerecht blend of almost ¾ mixed rubble and ¼ clay. On site,
ist. Die vorgeblendeten Elemente variieren in der a drip nose is added to the timber plates. Horizontal
Die monolithische
Breite von 2,1 – 3 m, sind 1,2 – 1,8 m hoch und 15 cm Wand der Orangerie in
layers and corners of trass lime provide added pro-
dick. Sie sind mit 15 cm dicken Stahlbetonelementen Lyon besteht komplett tection from erosion. After ten years, the tower is to
aus Erdaushub einer
verbunden. Um die Innenräume später umnutzen und 30 km entfernten Bau-
be completely dismantled.
natürlich belichten zu können, erhielten die Fassaden stelle. Der aufgeschüt-
tete Baugrund im
Fensteröffnungen, die aktuell noch durch kleinere, Quartier Confluence
Building with excavated material
herausnehmbare Stampfbetonelemente von nur eignete sich nicht für In and around Lyon, solid earthen construction has
den Stampflehmbau.
2,5 cm Dicke verschlossen sind. Diese Elemente sind a long tradition. The local soil is ideal for the pur-
auf 1 cm dicken Zementplatten fixiert. Die Betonober- The monolithic wall of pose. Clément Vergély Architectes, together with
l’Orangerie in Lyon
flächen des Gebäudes sind versiegelt und die Fassa- consists entirely of soil
Diener & Diener, have taken up this tradition and
den von innen gedämmt. Damit hat der Lehm keine excavated from a build- postulate: “Modern prefabricated earthen construc-
ing site 30 km away.
Möglichkeit mehr, das Raumklima zu verbessern. The backfilled subsoil
tion and an ambitious formal vocabulary are mutually
in the Confluence dis- compatible and interdependent.” In the emerging
trict was unsuitable for
Vorgespannter Hybrid Beton/Holz rammed earth con-
Confluence district at the city’s centre, they built a
Im Schweizer Cham spannten Boltshauser Architek- struction. three-storey office building of 286 rammed-earth
ten 200 t Stampflehm in eine Beton-Holz-Konstruk-
tion. Ihr Ofenturm im dortigen Ziegelei-Museum ent-
hält einen einzigen, überhohen Ausstellungsraum
ohne Zwischendecke und Aussteifung in der Hori-
zontalen. Stabilität gegen Erdbebenlasten erzeugt
die Vorspannung mit Tellerfedern aus Stahl. In einem
Mock-up war es unter der zusätzlichen Last der Vor-
spannung zu keinem fortwährenden Kriechen des
Baustoffs gekommen.
Beim Turm entwickelten Boltshauser und Felix
Hilgert von Lehmag auch die Elementierung innovativ
weiter. Sie erhöhten nicht nur die Stabilität der Kon
struktion, sondern auch die Effizienz des Stampfpro-
zesses. So stampften sie die 91 Elemente auf höl-
zerne Grundplatten, die danach schnell und einfach
versetzt und retuschiert werden konnten. „Die Retu-
sche ist einfacher und weniger ästhetisch anspruchs-
voll“, erklärt Hilgert. Er stellte einen ökologischen
Materialmix aus fast ¾ Mischabbruch und ¼ Ton her.
Benjamin Vergély
Bauseits erhielten die Holzplatten einen Wetterschen-
kel. Horizontale Schichten und Ecken aus Trasskalk
wirken zusätzlich als Erosionsbremse. Nach zehn Jah-
ren soll der Turm vollständig zurückgebaut werden.
Bauen mit dem Aushub
In und um Lyon hat der Massivbau mit Lehm eine
lange Tradition. Das örtliche Material eignet sich
dafür hervorragend. Clément Vergély Architectes
haben diese Tradition zusammen mit Diener & Schnitt Section
Maßstab 1:50 scale 1:50
Diener wieder aufgegriffen und postulieren: „Moder-
ner Lehmbau in Fertigteilbauweise und eine ambitio- 1 Dachaufbau: 1 roof construction:
Intensive Dachbegrünung intensive roof planting
nierte Formensprache sind miteinander vereinbar Substratschicht 300 mm 300 mm substrate layer
und bedingen sich gegenseitig.“ Im Neubauquartier Filter- und Dränschicht filter and drainage layer
Wärmedämmung in 3 % Gefälle 200 mm thermal insulation laid with
Confluence, mitten in der Stadt, bauten sie ein verlegt 200 mm 3 % fall
dreistöckiges Bürogebäude aus 286 Stampflehm Brettsperrholz 100 mm 100 mm cross-laminated timber
Spanplatte zementgebunden 22 mm cement-bonded particle
blöcken und Holz, die sogenannte Orangerie. 22 mm als Dampfsperre board as vapour barrier
14 dreigeschossige Parabelbögen, an ihrer Basis Kantholz 120/240 mm 120/240 mm squared timber
2 Platte Kalkstein 100/900 mm 2 100/900 mm limestone coping
4,75 m breit, gliedern die 11 m hohen Außenwände. 3 Außenwand aus Stampflehm- 3 exterior wall of 850/500 mm
Damit beträgt die Öffnungsfläche 40 %. „Der tra- blöcken 850/500 mm rammed earth blocks
Massiver Lehm Solid Earth 31
Eine Holz-Lehmkon Timber and earth con-
struktion, wie sie auch struction like that found
an historischen Ge- in historic buildings:
bäuden zu finden ist: the load-bearing
Tragende Außenwän- e xterior walls are made
de sind aus Lehm, die of earth, the interior
innenliegenden Trag- load-bearing elements
elemente und die and ceilings are made
D ecken aus Holz. of timber.
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Erick Saillet
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4 Isolierverglasung in 4 double glazing in larch frame with
Rahmen Lärche lasiert stained finish
5 Fester Sonnenschutz (Südseite) 5 fixed brise-soleil (southern side),
Lärche lasiert larch with stained finish;
Holzständerwand wood stud wall
Lärche 150 mm 150 mm larch
Kantholz 490/120 mm 490/120 mm squared timber
6 Außenwand aus Stampflehm- 6 exterior wall of 850/650 mm
blöcken 850/650 mm rammed earth blocks
7 Außenwand aus Stampflehm- 7 exterior wall of 850/800 mm
8 blöcken 850/800 mm rammed earth blocks
8 Sockel Naturstein 8 800 mm stone base,
Clément Vergély Architectes 800 mm Höhe gesamt 1790 mm total height 1790 mm32 Essay 4.2022 ∂
Fabrice Fouillet
Die Stärke der Außen- Nach dem Setzen wer- The thickness of the in place, the joints are
wand der Orangerie den die Fugen retu- exterior wall of l’Orang- touched up. The dis-
reduziert sich von schiert. Nur im Streif- erie reduces upwards crete e
lements can
unten nach oben von licht sind die Elemente from 80 to 65 to 50 cm. only be discerned in
80 auf 65 auf 50 cm. noch zu erkennen. After the blocks are set glancing light.Massiver Lehm Solid Earth 33
gende Lehmbau hier ist ein Novum“, betont Stefan blocks and timber, dubbed the Orangerie. Fourteen
Jeske, der verantwortliche Architekt bei Clément three-storey parabolic arches, 4.75 m wide at the
Vergély Architectes und ergänzt: „Und die Bogen- base, articulate the 11 m high exterior walls, whose
form lotet das statische Limit von Lehm aus. Wir surface is thus 40 % open. “The load-bearing earthen
haben dazu mit den besten Wissenschaftlern und Das Erden-Fertighaus
structure here is a first”, stresses Stefan Jeske, archi-
Ingenieuren hier in der Gegend gearbeitet.“ von Martin Rauch be- tect in charge at Clément Vergély Architectes, add-
steht aus großformati-
In Lyon stampfte Lehmpionier Nicolas Meunier gen Stampflehmele-
ing: “And the arch form pushes the structural limit of
am Fuß der Blöcke Gewindestangen ein, so dass er menten, die außen earth. We worked with the best scientists and engi-
gedämmt und verputzt
sie einfach mit einem kleinen mobilen Kran verset- werden.
neers in the area to do so.”
zen kann. Die Löcher der Stangen werden nach In Lyon, earth-building pioneer Nicolas Meunier
Martin Rauch’s prefab-
dem Setzen händisch mit Lehm verfüllt, die Fugen ricated ERDEN house
embedded threaded rods at the base of the blocks
retuschiert. Nur im Streiflicht sind die Elemente is made of large-format so he can easily move them with a small mobile
rammed earth blocks
noch ablesbar, die durch keine Erosionsbremse with exterior insulation
crane. After placement, the holes from the rods are
gegliedert sind. Ein hoher Sockel und die 25 cm and render. filled with earth by hand and the joints are touched
überkragende Attikaabde- up. The discrete elements,
ckung schützen den not separated by erosion
Lehm. „Das reicht voll- checks, are only detecta-
kommen“, sagt Jeske. ble in glancing light. A tall
Meunier produzierte base plus parapet copings
fast wie bei einem Stein- that project 25 cm protect
bauwerk Blöcke, deren the earth. “That’s utterly
Seite zum Bogen komplex sufficient”, Jeske says.
geschnitten ist. Die Fase Working almost like a
der Bogenkante wird zum stonemason, Meunier pro-
Scheitel zunehmend grö- duced blocks whose side
ßer. Alle Blöcke wurden toward the arch is com-
horizontal gestampft, ein- plexly cut. The chamfer on
schließlich der Schrägen. the arch’s edge grows
Sie sind 80 – 90 cm hoch, larger towards the crown.
ihre Stärke reduziert sich All the blocks were
geschossweise von 80 auf rammed horizontally,
65 und weiter auf 50 cm. including the bevels. They
Die schwersten wiegen bis are 80–90 cm high, and
Erden
zu 4 t. Nur die Lagen der their thickness reduces
relativ kleinen Schluss- storey by storey from 80 to
steine wurden radial, senk- 65 and then 50 cm. The
recht zum Lastverlauf, von heaviest weigh up to 4 t.
Hand gestampft. Technisch Moderner Lehmbau in Fertigteilbau Only the relatively small
aufwendig war, die keystones were rammed
Deckenauflager aus Metall
weise und eine ambitionierte Formen radially by hand, perpen-
und die T-Profile einzu- sprache sind miteinander vereinbar. dicular to the load distribu-
stampfen, an die die Fens- tion. It was technically dif-
ter beim Einbau ange- Modern prefabricated earthen con- ficult was to embed the
presst wurden. struction and an ambitious formal metal slab supports and
the T-sections against
Zentrale Produktion vocabulary are mutually compatible. which the windows were
Auch Lehm Ton Erde hat installed.
den lasttragenden Lehm-
bau mit neuen Anschlüs- Centralised production
sen für Decken, Dächer, Fenster und Fensterstürze Lehm Ton Erde has also advanced load-bearing
weiter entwickelt. Die Lehmelemente für Vorsatz-
X earthen construction with new connections for floors,
Buchtipp:
schalen werden bei dem Unternehmen mit Haltebü- Martin Rauch: roofs, windows and lintels. The company equips its
Gebaute Erde. Gestal-
geln oder integrierten Hülsen versehen, mit denen ten und Konstruieren
earthen lining elements with retaining brackets or
sie sich an die Unterkonstruktion anhängen lassen. mit Stampflehm integrated sleeves with which they can be attached to
Refined Earth.
Inzwischen produziert die Firma auch ein Fer- Construction & Design
the substructure. Meanwhile, they also offer a prefab
tighaus aus Stampflehmelementen mit Wärme- with Rammed Earth house made of rammed earth elements with a com-
Edition Detail
dämmverbundsystem. Die Auftragsbücher sind 2., erweiterte und über-
posite thermal insulation system. Their order books
gefüllt mit Projekten aus vorfabrizierten Elementen arbeitete Auflage are filled with projects built with prefabricated ele-
shop.detail.de
wie der Galerie „Werkraum AHA“ in Zürich, einem ments, such as the “Werkraum AHA” gallery in Zurich,
Bürobau, einer Werkhalle und mehreren privaten an office building, a workshop and various private
Wohnhäusern. Ob zentral oder lokal vorproduziert – homes. Whether prefabricated centrally or locally,
mit der massiven Lehmbauweise wird es weitere solid earth construction will set further aesthetic
ästhetische Meilensteine geben. milestones.Sie können auch lesen
