U2 Handbuch Strohballen Infill & Prefab

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INHALT

U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

U2 DAUER

SEITE 5

U2 Lernergebnisse U2 Session 1 : Konstruktionssysteme Info-Präsentation 1 : Konstruktionssysteme Info 2: Bauphysik (Intro)

3h

7 8 9

U2 Session 5: Konstruktionsplan, Zeitplanung Info 1 : Design und Planung

4h

10 11

U2 Session 6: Baudetails Info 1 : Baudetails Tipp: 042 Ecken befüllen

1h

12 13 15

1 Tag

16 17 19

U2 Session 2: Hybridkonstruktionen Info 1 : CUT-Technik Tipps: CUT

029-19 CUT-Technik, 030-20 CUT-System, 031 -21 Sicherheit und optimale Beplankung, 032-22 OrganiCUT

Info 2: GREB-Technik

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U2 Session 3: Infill-Konstruktionen Info 1 : Infill-Konstruktionen Tipps: Infill-Konstruktionen

1 Tag

U2 Session 4: Vorfertigung und Modulbauweise Info 1 : Vorfertigung Tipps:

1 Tag

38 39 40

4 Stunden 2 Stunden

42 43 45

(min) 5 Tage

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033-30 Konstruktion an Ballen anpassen, 034-31 Ballen einfüllen: vertikal oder horizontal, 035-32 Diagonalaussteifung/Windkräfte, 036-33 Beplankung oder Direktputz, 037-34 Putz als Aussteifung, 038-35 Doppelständer, 039-36 Durchbiegung

040-40 Prefab-Module im mehrgeschoßigen Wohnbau, 041 -41 Prefab-Module vom Multibaler

U2 Session 7: Holzkonstruktionen Info 1 : Holzkonstruktionen U2 Session 8: Bauvorschriften U2 Session 9: Praxis Strohballen, prakt. Test

Credits und Impressum

27 28 30

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LERNERGEBNISSE

U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

U2 Level 3 (ECVET credit points: 20) / Level 4 (20)

Kenntnisse

Fähigkeiten

DieTeilnehmenden kennen …

• die geltenden nationalen Strohballenbaurelevanten Bauvorschriften.

• die speziellen Probleme der Organisation einer Strohballen-Baustelle und deren Lösung (Witterungsschutz, Sicherheit, Logistik).

• die Symbolik, um Pläne und Bauzeichnungen zu verstehen.

• tragende und windausgesteifte Konstruktionen, die für das Einfüllen der Strohballen geeignet sind.

• die Notwendigkeit und dieTechniken, um Lücken und Hohlstellen (zwischen den Ballen und zwischen Ballen und Konstruktion) zu vermeiden und zu schließen.

• andere nachhaltige Dämmmaterialien, die im Strohballenbau zusätzlich eingesetzt werden können.

• die Gründe und Techniken, um Stroh in der geforderten Dichte einzubauen.

• dieTechniken, um Ballen in den Konstruktionen zu fixieren.

• die verschiedenen Einfülltechniken und deren Aufwand für Zeitablauf, Planung, Kosten und Ressourceneinsatz.

• die Vor und Nachteile der Vorfertigung • die Konstruktionsdetails für unterschiedliche Bauteilanschlüsse (Decke, Wände, Dach und Bodenplatte).

• die Konstruktionsdetails für Öffnungen (Fenster, Türen) und Durchdringungen (Kamine, Rohre, Leitungen).

• die Gründe und dieTechniken, um den Putzuntergrund eben und lückenfrei vorzubereiten.

DieTeilnehmenden können …

• den Zustand der vorhandenen Konstruktion in Bezug aufdas Befüllen mit Strohballen überprüfen.

• mit den Werkzeugen und Maschinen umgehen, die generell auf Strohballenbaustellen und bei einfachen Holzkonstruktionen benutzt werden.

• die Strohballen in den unterschiedlichen InfillVerfahren in der geforderten Dichte einbauen und in der Konstruktion fixieren.

• die Strohballen in vorgefertigte Konstruktionen einbauen.

• die Diagonalaussteifungen nach Statik und Planung fachgerecht einbauen.

• die Symbolik in Plänen und Bauzeichnungen lesen und verstehen.

• Hohlstellen und Löcher fachgerecht mit Stroh oder anderen nachhaltigen Dämmstoffen unter Vermeidung von Wärmebrücken füllen.

• die Strohbau-relevanten Baukosten kalkulieren.

• die Oberflächen für die weiterverarbeitenden Gewerke vorbereiten (Putz, Beplankung, Luftund Winddichtigkeit) oder in Absprache mit diesen fachgerecht ausführen (Strohoberflächen ebnen, Putzträger auf Holzbauteile befestigen).

• die unterstützenden, nicht tragenden Hilfsund Holzkonstruktionen sowie die Rahmen für Öffnungen herstellen.

Kompetenz DieTeilnehmenden können …

• die Arbeit aufder Strohbaustelle organisieren und in jeder Phase begleiten und passende Arbeitsabläufe, Werkzeuge undTechniken anwenden (Planung, Vorbereitung, Ausführung, Nebengewerke).

• sich mit anderen Akteuren über die speziellen Anforderungen der Infill-Bauweise austauschen und abstimmen.

• dieVerantwortung für die fachgerechte Ausführung einer Strohballendämmung übernehmen.

• verschiedene Infill- undVorfertigungstechniken sowie ihreVor- und Nachteile erklären.

• die allgemeine Qualität der Ballen während der gesamten Bauzeit sicherstellen.

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LERNEINHEIT S1

U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

U2

Session Plan U2-S1 : Konstruktionssysteme Lernziele:

Teilnehmende … … verstehen die drei Konstruktionsprinzipien und können sie erklären: a) direkt verputzt (lasttragend und hybrid, NSS) b) einseitig beplankt (hybrid, NSS) c) beidseitig beplankt (infill, SSS) … verstehen, dass es notwendig ist, die Ballen in der richtigen Dichte einzufüllen und dabei die Halmausrichtung zu beachten, Lücken in der Ballenebene zu vermeiden, die Ballen zu fixieren und allgemein Beschädigungen der Konstruktion vorzubeugen. … wissen um die Notwendigkeit von Aussteifungen, um die Scherkräfte unter Kontrolle zu halten. … kennen die Vor- und Nachteile der verschiedenen Techniken und können diese darlegen.

Trainer:

Ort:

Schulungsraum Werkstatt

Dauer:

3 Stunden

Ausrüstung:

Strohballen Konstruktions-Modelle

Methoden:

Theorie

Präsentation Vortrag verschiedene Infill- und Vorfertigungs-Bautechniken, deren Merkmale und daraus resultierende Anforderungen an die Strohballen verschiedeneTechniken für die Fixierung der Ballen Nachverdichtung der Ballen bei verschiedenen Bautechniken Vor- und Nachteile der Infill- und Vorfertigungs-Konstruktionssysteme Verbindungsdetails: Fundament, Ecken, Fenster und Türen, Dach usw.

Vorbereitung verschiedener Oberflächen für das Verputzen

Trainer Sheet: Tr1

Powerpoint:

I1 Verschiedene Bautechniken und wie man sich für ein Konstruktionssystem entscheidet

Präsentation:

I2 Konstruktions-Modelle

Praxis

anhand von Bildern oder Modellen die verschiedenen Bautechniken identifizieren

Unterlagen:

Organisation:

Präsentation, Projektor, Konstruktions-Modelle

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

Konstruktionssysteme

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LERNEINHEIT S1 – INFO 1

U2

U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

Bauphysik

LERNEINHEIT S1 – INFO 2

U2

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LERNEINHEIT S5

U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

Session Plan U2-S5: Konstruktionsplan, Zeitplanung Lernziele:

Teilnehmende … … lesen und verstehen Baupläne und Konstruktionszeichnungen und darin verwendete Symbole und Zeichen. … verstehen Verbindungsdetails anhand von Darstellungen: Fenster, Ecken, Wand-Dach, Zwischendecken. … kennen verschiedeneTechniken für den Aufbau einer Strohballenwand. … kennen die Vor- und Nachteile verschiedener Lösungen. … können den zeitlichen Ablauf eines Strohbaus planen und die benötigte Zeit für das Balleneinfüllen, das Stopfen und die Vorbereitung der Wand einschätzen. … kennen die Gewerke und ihre Aufgaben und Leistungen im Zusammenhang mit Strohballenbau (Baumeister, Zimmerer, Putzer, Dachdecker, Spengler, Fensterbauer, Installateur, Elektriker ...).

U2

Trainer:

Ort:

Schulungsraum

Dauer:

4 Stunden

Ausrüstung:

Schreibstift und Papier Taschenrechner Projektor

Methoden:

Theorie

Vortrag/Diskussion Erklärungen, Praxis Grundlagen von Bauplänen und Konstruktionszeichnungen verschiedene Bautechniken, deren Merkmale und daraus resultierende Anforderungen an die Strohballen Vor- und Nachteile der verschiedenen Bautechniken Vergleich der Baukosten (Material, Arbeit usw.) bei unterschiedlichen Bautechniken Erstellung eines zeitlichen Ablaufplans für den Bau Wer macht was? Erforderliche Gewerke für den Strohballenbau

Unterlagen:

Trainer Sheet: T1 Grundlagen des Planens T2 Merkmale unterschiedlicher Konstruktionssysteme

Powerpoint:

I1 Planungsprozess

Praxis

das Erlernte anhand eines Übungsbeispiels anwenden und die Resultate mit jenen der anderen Teilnehmenden vergleichen ein Konstruktionsdetail mit der Hand zeichnen

Organisation:

Bereite ein Übungsbeispiel für jedeTrainingsgruppe (2–3 Personen) vor und denke es für dich durch, sodass du in der Lage bist, deine Resultate mit denen der anderen Teilnehmenden zu vergleichen.

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

Design und Planung

LERNEINHEIT S5 – PLANUNG – INFO 1

U2

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LERNEINHEIT S6

U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

U2

Session Plan U2-S6: Baudetails Lernziele:

Teilnehmende … … kennen die Baudetails einer Wand (Verbindung FundamentWand, Wand-Fenster/Tür, Wand-Decke, Wand-Ecke-Wand, Wand-Dach) in den unterschiedlichen Infill- und Vorfertigungsbautechniken. … können einfache, nicht lasttragende Holzkonstruktionen fertigen (Fensterrahmen einbauen, Ecke/Verbindungen herstellen ...). … können Bauplänen und Konstruktionszeichnungen die nötigen Informationen über die Baudetails entnehmen. … können notwendige Öffnungen in der Wand fachgerecht herstellen (für Elektrizität, Installationen, Klimatisierung, Kamin…).

Methoden:

Vortrag/Diskussion Erklärungen, Praxis

Baudetails einer Wand (Verbindung Fundament-Wand, WandFenster/Tür, Wand-Decke, Wand-Ecke-Wand, Wand-Dach) in den unterschiedlichen Infill- und Vorfertigungsbautechniken

Ort:

Schulungsraum/Werkstatt

Dauer:

1 Stunde

Ausrüstung:

Schreibstift und Papier Projektor evt. Laptops

Unterlagen:

Trainer Sheet: T1

Powerpoint:

Inhalt Praxis

Trainer:

I1 Baudetails

Zeichnen verschiedener Baudetails einer Wand (Verbindung Fundament-Wand, Wand-Fenster/Tür, Wand-Decke, Wand-EckeWand, Wand-Dach) für die unterschiedlichen Infill- und Vorfertigungsbautechniken Vorbereitung, Montage und Errichtung (von Teilen) eines Holzbauteils und Herstellung der Verbindung mit Fundamentplatte, Ringanker, Fenster und Ecke

Organisation:

Pläne, Zeichnungen und Modelldarstellungen von Baudetails

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

Baudetails

LERNEINHEIT S6 – DETAILS – INFO 1

U2

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

Baudetails

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LERNEINHEIT S6 – DETAILS – INFO 1

U2

TIPPS S6 BAUDETAILS

U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

U2

042 Holzständerkonstruktionen: Ecken befüllen bedenken

Bei der Konstruktionsplanung und beim Aufbau der Ständerkonstruktion sollte darauf geachtet werden, dass in den Ecken, also den Winkeln zweier Wände, noch Strohballen eingefüllt werden können. Strohballen können nur dann in Hohlräume zwischen Ständern eingefüllt werden, wenn diese eine Mindestöffnung von 40 bis 50 cm haben (Ausnahme: Es werden Ballenlagen eingefüllt). Das ist insbesondere wichtig, wenn eine Oberfläche vorher beplankt wird. Es empfiehlt sich, den Konstruktionsplan in Absprache mit dem Strohballenbauer zu erstellen oder zumindest von diesem kontrollieren zu lassen. Speziell bei Wandecken gibt es ausgereifte Details, die in Zusammenarbeit von Holzbauern, Statikern und Strohballenbauern entwickelt worden sind und das leichte Einfüllen und Verdichten der Ballen in der Konstruktion ermöglichen.

einfach einzufüllen (genug kann nicht von innen eingefüllt werden Platz an beiden Seiten)

Ecke braucht ein Putzgitter oder Schilfstukkatur

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LERNEINHEIT S2

U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

U2 Session Plan U2-S2: Hybridkonstruktionen (NSS) Lernziele:

Teilnehmende … … kennen die verschiedenen Hybridkonstruktionen und wissen, wann sie anzuwenden sind. … kennen verschiedene Bautechniken. … kennen die Vor- und Nachteile verschiedener Lösungen. … können Baustellen für den Einfüllprozess organisieren (z.B.: die Verantwortung dafür übernehmen, dass die Baustelle regen- und wind- und das Strohlager brandgeschützt ist, loses Stroh nach der Arbeit beseitigen, …). … können die Verantwortung dafür übernehmen, dass allen Anforderungen einer Strohbaustelle Genüge getan wird, sofern der „normale“ Bauablauf nicht gestört wird. … kennen die Details (Fenster, Dachanschluss,... ) bei Hybridkonstruktionen.

Methoden:

Trainer:

Ort:

Werkstatt

Dauer:

1 Tag (7-8 Stunden)

Ausrüstung: Holz Schrauben Strohballen Werkzeuge Schilfmatten

Praxis

Inhalt

Vortrag/Diskussion Erklärungen, Praxis verschiedene Hybridkonstruktions-Bautechniken, deren Merkmale und daraus resultierende Anforderungen an die Strohballen Fixierung der Ballen Nachverdichtung der Ballen mit verschiedenen Techniken Vor- und Nachteile von Hybridkonstruktionen Verbindungsdetails: Fundament, Ecken, Fenster, Türen, Dach usw.

Vorbereitung verschiedener Oberflächen für das Verputzen Besuch und Studium bestehender Gebäude

Unterlagen:

Trainer Sheet: T1

Powerpoint: I1 CUT/CST I2 GREB

Arbeitsgruppen bilden Herstellung einfacher Holz(rahmen)konstruktionen Einfüllen von Strohballen (stehend, auf der schmalen Längsseite) Nachverdichtung der Ballen mit verschiedenen Techniken Fixierung der Ballen in der Konstruktion winddichte Verbindung zu einem Fenster Ballen einrichten/glätten wenn nötig Ballen/Beplankung für das Verputzen vorbereiten

Organisation:

20 Strohballen für jede Arbeitsgruppe Bauholz, Kantholz, Montagematerial (Nägel, Schrauben, Klammern) –> siehe Materialliste Werkzeug –> siehe Werkzeuglisten

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

Hybridkonstruktionen – CUT

LERNEINHEIT S2 – INFO 1

U2

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

Hybridkonstruktionen – CUT

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LERNEINHEIT S2 – INFO 1

U2

U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

TIPPS S2 CUT

U2

029 Hybridkonstruktionen: CUT-Technik

Wird eine Oberfläche der Strohballenwand direkt verputzt, braucht nur eine Seite beplankt (und diagonal ausgesteift) zu werden. Stroh ist ein guter Putzträger, Holz nicht. Holzständer ab 25 mm Dicke müssen deshalb mit einem Putzträger beplankt werden (Schilfstukkatur, Steico-Unterboden, Heraklith-Grobspanplatte, u.U. Putzgitter). Um sich diese Arbeit zu ersparen, Holz zu sparen und den Gesamt-Dämmwert der Wand zu verbessern können wir in manchen Fällen nur einen Ständer verwenden (an dem beplankt wird), die andere Seite bietet damit eine reine Strohoberfläche als Putzträger. Dieser Ständer sollte 4 cm Dicke nicht überschreiten, bei einer Maximalbreite von 1 8 cm schließt sich gut komprimiertes Stroh dann noch seitlich des Ständers. Der Ständer kann außen bündig mit der Strohoberfläche (zur äußeren Beplankung), mittig (für beidseitigen direkten Verputz auf Stroh) oder innen (für innere Beplankungen und Installationsebenen) platziert werden. Wird einseitig beplankt, ist das Stroheinfüllen dementsprechend einfacher, weil der Ballen einfach gegen die Beplankung geschoben wird. Ist der Ständer in der Mitte, muss beim Einfüllen der Ballen genau darauf geachtet werden, dass die Ballen auf beiden Außenseiten eine ebene Fläche bilden (also ohne Wulst oder Delle an die Nachbarballen anschließen). Damit die Ballen in Hybridkonstruktionen (wo sie ja nicht zwischen zwei Beplankungen eingeklemmt sind) nicht verrutschen (was auch später beim Verputzen passieren kann), empfiehlt es sich, die Ballen nach dem Einfüllen zu fixieren.

Wir sprechen davon, einzelne „Zellen unter Spannung“ zu setzen, auf Englisch „ Cells U nder Tension“ oder kurz CUT (Englisch für „schneiden“).

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

TIPPS S2 CUT

U2

030 CUT-System: Ausgereift und vielseitig

In der CUT-Technik wird seitlich der Ständer eine Leiste (Latte), am besten aus sägerauen, zölligen Brettern geschnitten) im Maß 25×25 mm so in den Strohballen gedrückt, dass dieser nicht mehr verrutschen kann. Dazu wird zuerst ein Schnitt in der Ballenoberfläche angebracht (scharfes Messer, Brotmesser oder Elektrofuchsschwanz mit zwei Sägeblättern). Der Schnitt wird mit den Fingern oder unserem Stopfer zu einer Rille verbreitert, dann wird das Kantholz in diese Rille gedrückt (manuell mit einem Einmeterbrett, das zwei Helfer auf jeder Seite nach unten ziehen, mit einem Hilfswerkzeug oder indem man sich draufstellt) und schließlich seitlich an unserem CUT-Ständer mit einem Nagel fixiert. Für statisch tragende CUT-Konstruktionen verwenden wir Ständer mit einem Querschnitt von 4×1 6–1 8 cm; 4 cm sind ausreichend, um die Querholzpressung gering zu halten und die Beplankung mit 2 cm „Fleisch“ neben dem Nagel dauerhaft mit dem Ständer zu verbinden. Die Durchbiegung oder Knickung des Ständers wird durch die Nagelung alle 47 cm (Ballenhöhe) verhindert.

Die CUT-Technik ist wirklich ein ausgereiftes, vielseitiges, smartes, günstiges und dennoch einfaches Konstruktionssystem, das die Strohballen ihre besten Eigenschaften ausspielen lässt. Und es kann sogar noch mehr – sieheTipp 032 OrganiCUT auf Seite 90.

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

TIPPS S2 CUT

U2

031 CUT-Technik advanced: Sicherheit und optimale Beplankung

MehrfacheTests haben belegt, dass sowohl dieTragfähigkeit als auch die Diagonalaussteifung von CUT-Wänden durch die Putzoberflächen (ab 3 cm) ausreichend ist, um damit alle Arten von Einfamilienhäusern zu errichten. Und dieTests wurden nicht mit Ständern im Querschnitt 4×1 8 cm, sondern mit zölligen Brettern (2,5×1 4 cm) gemacht.

Um auf Nummer sicher zu gehen (schließlich wird im Holzbau zur Sicherheit immer etwas überdimensioniert, und das ist auch gut so) empfehlen wir bei tragenden Wänden dennoch Ständer im Format 4×1 8 cm und eine einseitige Beplankung mit einer Diagonalschalung. Liegt diese außen, montieren wir die Bretter im Abstand von 6–10 cm (weil Holz außen mit einem µ-Wert über 20 nicht diffusionsoffen genug ist) und füllen die Zwischenräume mit Lehmstroh aus (das zieht die Feuchte aus der Tauwasserebene und hält unsere Strohballen trocken). Danach wird auf die Bretter eine Schilfstukkatur montiert und winddicht mit Kalk verputzt. Wird eine Holzfassade bevorzugt, beplanken wir außen winddicht mit einer diffusionsoffenen 1 6-mm-DWDPlatte (µ-Wert ca. 8, ähnlich Kalk), dann folgt die Hinterlüftungsebene (vertikal mindestens 5 cm) und die Holzfassade. Aus vielen Gründen (Bauphysik, Nachhaltigkeit, Wohngesundheit, smarte Konstruktion, Selbstbaueignung, Ressourcenverbrauch) ist für mich diese außen diagonal verschalte CUT-Konstruktion die beste Konstruktion für Strohballenwände von ein- bis zweigeschoßigen Wohnbauten.

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

TIPPS S2 CUT

U2

032 CUT-Technik organisch: OrganiCut

Direkt beidseitig oder einseitig verputzte Strohballenwände können in der CUT-Technik auch als Gewölbe, Halbkugel (Dom) oder Kettenlinie – also in jeder beliebigen organischen (gekrümmten) Form – hergestellt werden. Als Ständer werden in diesem Fall einfach gekrümmte Spanten verwendet; bei tragenden Wänden z.B. aus 4-cmDreischichtplatten geschnitten, bei nicht tragenden Wänden auch aus miteinander verschraubten Rauschalungsbretter-Stücken. Je nach Krümmungsradius müssen die Strohballen (mit einem Elektro-Fuchsschwanz) abgeschrägt oder die keilförmigen Spalten mit Stroh ausgestopft werden. Derartige gekrümmte Wände bzw. organische Gebäude können separat überdacht, als Gewölbe für den Dachbodenausbau unter ein Dach bzw. in den Dachboden eingebaut oder direkt überdacht und damit regensicher gemacht werden. Für Letzteres eignen sich eine flexible (hinterlüftete) Dachhaut (EPDM-Folie mit Gründach oder flexible Photovoltaikzellen auf EPDMSchindeln), Holzschindeln oder Blech. Was bisher nur im Betonspritzverfahren auf Baueisen (Flying Concrete) möglich war, kann mit dieserTechnik organisch und mit natürlichen Baustoffen hergestellt werden.

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

Hybridkonstruktionen – GREB

LERNEINHEIT S2 – INFO 2

U2

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LERNEINHEIT S3

U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

U2 Session Plan U2-S3: Infill-Konstruktionen (SSS) Lernziele:

Teilnehmende … … kennen die Infill-Konstruktionen. … kennen verschiedene Bauweisen. … kennen die Vor- und Nachteile verschiedener Lösungen. … können Baustellen für den Einfüllprozess organisieren (z.B.: die Verantwortung dafür übernehmen, dass die Baustelle regen- und wind- und das Strohlager brandgeschützt ist, loses Stroh nach der Arbeit beseitigen, …). … können die Verantwortung dafür übernehmen, dass allen Anforderungen einer Strohbaustelle Genüge getan wird, sofern der „normale“ Bauablauf nicht gestört wird. … kennen die Details (Fenster, Dachanschluss,... ) bei InfillKonstruktionen.

Methoden:

Praxis

Theorie

Vortrag/Diskussion Erklärungen, Praxis verschiedene Infill-Konstruktionstechniken, deren Merkmale und daraus resultierende Anforderungen an die Strohballen Fixierung der Ballen Nachverdichtung der Ballen mit verschiedenen Techniken Vor- und Nachteile von Hybridkonstruktionen Verbindungsdetails: Fundament, Ecken, Fenster, Türen, Dach usw.

Vorbereitung verschiedener Oberflächen für das Verputzen Besuch und Studium bestehender Gebäude

Trainer:

Ort:

Werkstatt

Dauer:

1 Tag (7-8 Stunden)

Ausrüstung: Holz Schrauben Strohballen Werkzeuge Schilfmatten

Unterlagen:

Trainer Sheet: T1

Powerpoint:

I1 Infill-Konstruktionen

Arbeitsgruppen bilden Herstellung einfacher Holz(rahmen)konstruktionen Einfüllen von Strohballen (stehend, auf der schmalen Längsseite) Nachverdichtung der Ballen mit verschiedenen Techniken Fixierung der Ballen in der Konstruktion winddichte Verbindung zu einem Fenster Ballen einrichten/glätten wenn nötig Ballen/Beplankung für das Verputzen vorbereiten

Organisation:

20 Strohballen für jede Arbeitsgruppe Bauholz, Kantholz, Montagematerial (Nägel, Schrauben, Klammern) –> siehe Materialliste Werkzeug –> siehe Werkzeuglisten

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

LERNEINHEIT S3 – INFO 1

U2 Infill-(Holzständer)-Konstruktionen

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1 .) 2 Ballen horizontal, 2.) 2 Ballen hochkant, 3.) 1 Ballen hochkant

U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

LERNEINHEIT S3 – INFO 1

U2 Infill-(Holzständer)-Konstruktionen

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

TIPPS S2 INFILL

U2

033 Holzständerbauweise: Konstruktion an Ballen anpassen

Üblicherweise passen wir Holzständerkonstruktionen (speziell Hybridkonstruktionen wie CUT-Wände) wo möglich der Länge der Ballen an und nicht umgekehrt. Das bedeutet nicht, dass man Fenster und Türen nicht dort plant, wo sie die beste Aussicht oder die kürzesten Wege garantieren. Aber wenn eine Wand keine Öffnungen hat, können wir die Abstände der Ständer nach den längsten Ballen bemessen. Damit ist garantiert, dass die Strohballen zur Gänze (mit Schnüren) zwischen die Ständer passen und nur die Abstände zur Konstruktion bei zu kurzen Ballen mit zusätzlichen Lagen aufgefüllt werden müssen. Mit dem Auffüllen zusätzlicher Lagen können wir auch schlecht gepresste Ballen (unter 90 kg/m 3) nachkomprimieren/verdichten, was besonders dann sinnvoll ist, wenn die Ballen direkt verputzt werden.

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

TIPPS S2 INFILL

U2

034 Strohballen einfüllen: Vertikal oder horizontal?

Ob die Ballen in einer Ständerwand horizontal (ca. 80 cm Ständerabstand) oder vertikal (47 cm Ständerabstand) in die Wand eingebaut werden, spielt für den GesamtDämmwert (inkl. Konstruktion) nur eine minimale Rolle: Die 36-cm-Dämmung bleibt ja in beiden Fällen dieselbe. Allerdings steigt bei vertikalem Einbau der Holzverbrauch, damit entstehen mehr Wärmebrücken – Holz dämmt weniger als halb so gut wie Stroh und der Gesamt-Dämmwert sinkt etwas. Statisch ist der vertikale Einbau oft nicht notwendig, dafür geht es u.U. ein wenig schneller, weil die 47 cm ein Fixmaß sind und man zumindest seitlich nicht mit Lagen auffüllen muss.

Flexibler ist man mit stehenden horizontalen Ballen: Damit können alle Hohlräume von 10 bis 100 cm Ständerabstand befüllt werden, mit einer oder mehreren Lagen oder einem Ballen und einer oder mehreren Lagen. Zudem mischen wir uns so auch nicht in die Architektur eines Gebäudes ein, für die gilt: Rastermaß wo möglich, freie Dimensionierung wo sinnvoll und erforderlich. Ich persönlich halte gänzlich starre Rastermaße nur bei vorgefertigten Modulen für sinnvoll.

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

TIPPS S2 INFILL

U2

035 Diagonalaussteifung: Den Windkräften widerstehen

Neben vertikalen Lasten müssen Gebäude bzw. tragende Wände auch Windkräften widerstehen. Technisch gesprochen: Sie müssen gegen horizontale Windlasten ausgesteift werden. Solche Diagonalaussteifungen können – wie im lasttragenden Strohballenbau – Putze ab 3 cm Putzstärke übernehmen (rechnerisch schwer nachweisbar, in Tests mehrfach bewiesen). Ebenso eignen sich aber Platten (innen ab 1 6 mm OSB N+F, außen ab 1 6 mm DWD N+F), Diagonalschalungen (mit sägerauen zölligen Brettern, idealerweise im Winkel von 45° montiert), KLH-Platten (verleimtes Kreuzlagenholz als innere, 10 cm starke Box), traditionelle Diagonal-Aussteifungen, wie man sie von Scheunen- oder Fachwerkkonstruktionen kennt, aber auch bestehende oder neue Ziegel- oder Betonwände.

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

TIPPS S2 INFILL

U2

036 Beplankung oder Direktputz: Anforderungen an die Wand

Ob die Ballen beidseitig oder einseitig direkt beputzt oder zusätzlich diagonal ausgesteift werden, hängt weniger vom geforderten Brandschutz ab (dieser ist mit der Putzstärke ab 3 cm von F30 bis F 1 20 einstellbar, vgl. FASBA-Tests zum Brandschutz), sondern vielmehr von den Windkräften. (Sowie den Anforderungen der BewohnerInnen an die Wand: Wollen sie Bilder aufhängen oder Küchenschränke montieren, wie viel Raum benötigt die Installationsebene für Elektrik, Wasser, Abwasser, Lüftung ...

An dieser Stelle interessiert uns aber nur die Statik der Konstruktion.) Während sich im ein- bis dreigeschoßigen Bau direkt verputzte (lasttragende) Strohballenwände ohne zusätzliche Diagonalaussteifungen bestens bewährt haben, können im mehrgeschoßigen Wohnbau die Windkräfte, die auf Fassaden einwirken, so stark sein, dass selbst übliche Beplankungen nicht ausreichen. Es hängt also vom Statiker ab, wie und wo er die Gebäudeaussteifung plant: in der beputzten oder beplankten Strohballenwand, als (meist innen) vorgesetzte, eigene ausgesteifte Ebene (KLH, Ziegel, Beton) oder vollkommen separat von den Wänden (Tragwerk, Plattenbau).

Jedenfalls vertrauen Holzbauer (Zimmerer) naturgemäß eher Diagonalaussteifungen aus Holz, Baumeister eher Diagonalaussteifungen aus Beton oder Ziegeln, und Putzer haben hier selten ein Wort mitzureden ...

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

TIPPS S2 INFILL

U2

037 Der Putz als aussteifende Ebene Es lohnt sich dennoch – gerade im Hinblick auf den sozialen Wohnbau und dessen gefordert günstige Herstellungspreise –, die Putze zumindest in die Berechnungen bei der Windaussteifung miteinzubeziehen. Es wird nämlich niemanden verwundern, dass beidseitig beplankte (tragende) Strohballenwände in der Herstellung das Doppelte oder gar Dreifache von direkt verputzten Wänden kosten. Auch wenn die gesamten Außenwände eines Gebäudes (ohne Fenster) nur zwischen 1 8 (Einfamilienhaus) und 10 Prozent (Mehrfamilienhaus) der Kosten eines Hauses ausmachen: Wer nicht bei allen noch so kleinen Details eines Gebäudes spart, wird nie ein nachhaltiges, ökologisches und wohngesundes Gebäude zum sozialen Wohnbaupreis herstellen können. Dann überlassen wir das Feld kampflos der (chemischen) Industrie und deren Lobbyisten.

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

TIPPS S2 INFILL

U2

038 Holzdimensionen: Doppelständer in der Breite der Ballen

Bei der Wahl der statisch geeigneten Holzdimension gilt es, konstruktiv vier Faktoren zu beachten: die Durchbiegung (die wir vermeiden wollen), die Diagonalaussteifung (gegen horizontale Windkräfte), die Querholzpressung (wie weit sich ein vertikaler Holzständer z.B. in eine horizontale Fußschwelle drückt) und schließlich die Größe der Auflagefläche für die Montage von z.B. aussteifenden Platten oder Diagonalschalungen.

Im Strohballenbau verwenden wir für ein- bis zweistöckige Gebäude üblicherweise Ständerdimensionen von 6×36 cm (bzw. mit Stroh zwischengedämmte Doppelständer 2×1 4×5–6 cm), also Ständer, die 5–6 cm dick sind und die gesamteTiefe der Dämmebene (Ballenformat) ausfüllen. Die Schmalseite (5–6 cm) bietet genug Platz (als Faustregel gilt: 2 cm neben Nagel, Klammer oder Schraube), um eine aussteifende Platte oder Diagonalschalung daran kraftschlüssig zu befestigen. Auch wenn für die Statik nur ein Ständer (meist ist der innere Ständer der tragende) notwendig ist, bietet der zweite Ständer eine Befestigungsmöglichkeit für Beplankungen aller Art (Platten, Rauschalung, Installationsebenen). Im Tauwasserbereich an der Außenseite muss bei einer Beplankung darauf geachtet werden, dass kein Luftspalt zwischen äußerer Platte und Stroh bleibt, der zu Konvektion und damit zu Tauwasseranfall führen könnte.

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

TIPPS S2 INFILL

U2

039 Holzdimensionen: Durchbiegung (Knickung)

Die Durchbiegung (Knickung) wird einerseits durch die richtig dimensionierten Holzständer, andererseits durch Verschraubung/Nagelung/Klammerung der Beplankung verhindert. 6×1 4- oder 6×36-cm-Ständer bieten auch genügend Auflagefläche, um die Querholzpressung im Rahmen zu halten, sich also nicht übermäßig in die Fußschwelle zu drücken. Und für die Diagonalaussteifung können Platten (innen 1 6 mm OSB N+F, außen 1 6 mm DWD N+F) oder Diagonalschalungen (zöllige sägeraue Bretter, 25 mm) verwendet werden anstelle der früher im Holzbau üblichen Eckaussteifungen (die dann in der Dämmebene liegen würden). Für die Beplankungen müssen auch die bauphysikalischen Erfordernisse erfüllt werden: außen diffusionsoffen und winddicht (in Kombination mit der Putzoberfläche), innen luftdicht (Putz).

Auch Putze tragen wesentlich zur Diagonalaussteifung bei (vgl. lasttragendes Strohballenhaus), werden aber üblicherweise kaum mitgerechnet.

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LERNEINHEIT S4

U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

Session Plan U2-S4: Vorfertigung und Modulbauweise Lernziele:

Teilnehmende … … kennen diverse Vorfertigungs- und Modulbautechniken. … kennen verschiedene Bauweisen. … kennen die Vor- und Nachteile verschiedener Lösungen. … können Baustellen für den Einfüllprozess organisieren (z.B.: die Verantwortung dafür übernehmen, dass die Baustelle regen- und wind- und das Strohlager brandgeschützt ist, loses Stroh nach der Arbeit beseitigen, …). … können die Verantwortung dafür übernehmen, dass allen Anforderungen einer Strohbaustelle Genüge getan wird, sofern der „normale“ Bauablauf nicht gestört wird. … kennen die Details (Fenster, Dachanschluss,... ) bei Hybridkonstruktionen.

Methoden:

Praxis

Theorie

Vortrag/Diskussion Erklärungen, Praxis verschiedene Vorfertigungs- und Modulbautechniken, deren Merkmale und daraus resultierende Anforderungen an die Strohballen Fixierung der Ballen Nachverdichtung der Ballen mit verschiedenen Techniken Vor- und Nachteile von Hybridkonstruktionen Verbindungsdetails: Fundament, Ecken, Fenster, Türen, Dach usw.

Vorbereitung verschiedener Oberflächen für das Verputzen Besuch und Studium bestehender Gebäude

Trainer:

Ort:

Werkstatt

Dauer: 1 Tag

Ausrüstung: Holz Schrauben Strohballen Werkzeuge Schilfmatten

Unterlagen:

Trainer Sheet: T1

Powerpoint:

I1 Vorfertigung

Arbeitsgruppen bilden Herstellung einfacher Holz(rahmen)konstruktionen Einfüllen von Strohballen (stehend, auf der schmalen Längsseite) Nachverdichtung der Ballen mit verschiedenen Techniken Fixierung der Ballen in der Konstruktion winddichte Verbindung zu einem Fenster Ballen einrichten/glätten wenn nötig Ballen/Beplankung für das Verputzen vorbereiten

Organisation:

20 Strohballen für jede Arbeitsgruppe Bauholz, Kantholz, Montagematerial (Nägel, Schrauben, Klammern) –> siehe Materialliste Werkzeug –> siehe Werkzeuglisten

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U2

U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

Vorfertigung/Module

LERNEINHEIT S4 – INFO 1

U2

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

TIPPS S4 MODULE

U2

040 Mehrgeschoßiger Wohnbau: Prefab-Module

Strohballenwände im mehrgeschoßigen Wohnbau sind meist von der eigentlichen Tragkonstruktion (KLH-Platten [verleimtes Kreuzlagenholz], tragende Ziegelwände, Betonständerwerk, Beton-Plattenbau, Holzständerwerk, Fachwerkkonstruktion) getrennt. In vielen Fällen ist dieseTragkonstruktion auch bereits gegen horizontale Windkräfte ausgesteift. Dementsprechend können dieselben Holzkonstruktionen wie beim ein- bis zweigeschoßigen Strohballenbau verwendet werden. Mehr noch: Hybridkonstruktionen wie die CUT-Technik bieten sich förmlich an. Auch das Wrapping (mit einer externen thermischen Strohballen-Dämmebene) von tragenden und bereits diagonal ausgesteiften KLH-Platten-Boxen lässt sich mit Hybridkonstruktionen leicht bewerkstelligen. Bei erhöhten Brandschutzauflagen können auch vorgefertigte – außen mit brandhemmenden DWD-Platten beplankte – Module vor eine Tragkonstruktion gehängt werden. Dafür hat sich eine österreichische Innovation (system/haus/bau) bewährt, die in Zusammenarbeit mit dem ASBN entstanden ist: zwischen zwei seitliche Steico-Ständer 36x4,5 cm im Rastermaß von 80 cm und außen mit 1 6 mm DWD, innen mit 1 6 mm OSB beplankt, werden die Lagen von sogenannten Multibales eingefüllt.

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

TIPPS S4 MODULL

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041 Prefab-Module mit Ballenlagen vom Multibaler

Multibale-Großballen haben einen Querschnitt von 75x1 25 cm und werden im Krone Multibaler in Dicken ab 30 bis 40 cm (oder mehr) abgebunden. Zwei solcher Lagen, eingefüllt in ein Modul, ergeben inkl. 4 cm Fuß- und Kopfschwelle (Steico-Sperrholzplatte) ein Modulmaß von 80x255 cm bei individuell einstellbarer Dämmstärke (passivhausgeeignet). Die Module können mit einer fliegenden Feder aus 4 cm Weichfaserplatten wie Nut- und Feder-Elemente miteinander verbunden werden. Da der Dämmwert von Strohballen in der Pressrichtung am höchsten ist, die Multibales (in Österreich) als zertifizierte Baustrohballen (zugelassener Baustoff) angeboten werden und das Einfüllen von zwei Lagen zwischen die Platten (von oben mit einem Trichter) schnell und einfach geht, wurden diese Prefab-Module auch für das mit sieben Stockwerken derzeit (201 7) weltweit höchste Strohballenhaus in St. Die des Vosges verwendet: als vor die tragende KLH-Konstruktion gehängte Module.

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LERNEINHEIT S7

U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

U2

Session Plan U2-S7: Holzkonstruktionen Lernziele:

Teilnehmende … … können Holzverbindungen von Ständern und Balken herstellen. … können eine Fundementplatte am Fundement befestigen, eine Fensterbox installieren, eine Ecke und einen Ringanker herstellen (für das Dach oder eine Zwischendecke). … können eine Produktionsplanung und Konstruktionszeichnungen für eine Wand mit Fenstern und Türen erstellen. … können Konstruktionszeichnungen für die Dachbalken erstellen. … können die benötigten Materialien für eine Holzkonstruktion kalkulieren (Mengenverzeichnis, Abbundliste). … kennen die Verbindungsdetails einer Wand (Fundament-Wand, Wand-Fenster/Tür, Wand-Decke, Wand-Ecke-Wand, Wand-Dach).

Methoden:

Theorie

Vortrag/Diskussion Erklärungen Praxis Statik (Lasten/Aussteifung) Holzkonstruktionen und Holzverbindungen Produktionsplanung und Konstruktionszeichnungen Kalkulation (Mengenverzeichnis, Abbundliste) Details Kalkulation der Baukosten (Material, Arbeit usw.)

Trainer:

Ort:

Schulungsraum/Baustelle

Dauer:

4 Stunden

Ausrüstung:

Schreibstift und Papier Beamer Bauholz Bauplatten Holzschneidemaschinen Werkzeug zum Nageln und Schrauben

Unterlagen:

Trainer Sheet: T1

Power Point:

I1 Holzkonstruktion

Fachwissen:

Praxis

X1

Arbeitsgruppen zu 3 bis 4 Personen bilden Holzrahmenkonstruktion vorbereiten Einfüllen von Strohballen (stehend, auf der schmalen Längsseite) Nachverdichtung der Ballen mit verschiedenen Techniken Befestigung der Ballen in der Konstruktion Winddichte Verbindung zu einem Fenster Ballen einrichten/glätten wenn nötig Ballen/Platten für das Verputzen vorbereiten

Organisation:

Auswertung:

Multiple Choice

20 Strohballen für jede Arbeitsgruppe Bauholz, Kantholz, Montagematerial (Nägel, Schrauben, Klammern) –> siehe Materialliste Werkzeug –> siehe Werkzeuglisten

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

Holzkonstruktionen

LERNEINHEIT S8 – HOLZBAU – INFO 1

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U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

LERNEINHEIT S8

U2

Session Plan U2-S8: Bauvorschriften und Baustellenorganisation Lernziele:

Teilnehmende … … kennen die nationalen oder regionalen Bauvorschriften mit Relevanz für den Strohballenbau. … wissen, wie die Arbeit mit den Strohballen auf einer Baustelle zu organisieren ist. … kennen die speziellen Probleme bei der Organisation einer Strohbaustelle. … können Baustellen für den Einfüllprozess organisieren (z.B.: die Verantwortung dafür übernehmen, dass die Baustelle regen- und wind- und das Strohlager brandgeschützt ist, loses Stroh nach der Arbeit beseitigen, …).

Methoden:

Trainer:

Ort:

Schulungsraum

Dauer:

2 Stunden

Ausrüstung:

Projektor Schreibstift und Papier

Theorie

Präsentation Diskussion

Bauordnung und Bauvorschriften mit Bezug auf den Strohballenbau Organisation einer Baustelle (Materialien, Werkzeuge, Maschinen, Abfall, Zugang …)

Sicherheitsmaßnahmen (Verhalten im Fall eines Unfalls ...) spezifische Probleme und Risiken bei der Organisation einer Strohbaustelle sichere Lagerung von Stroh auf der Baustelle

Unterlagen: Fachwissen:

X1 Bauordnung X2 Baustelle

Praxis

kurzer Besuch einer Baustelle

Organisation:

eine geeignete Baustelle in der Umgebung ausfindig machen

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LERNEINHEIT S9

U2 – INFILL UND VORFERTIGUNG

U2

Session Plan U2-S9: Strohballen einfüllen Lernziele:

Teilnehmende … … wissen, wie man Strohballen einfüllt, welche Dichte die Ballen haben müssen und wie Lücken zu vermeiden sind. … kennen verschiedene Methoden der Nachverdichtung von Ballen in der Konstruktion. … wissen, wie man einen Ballen in der Konstruktion fixiert. … können mit den für das Einfüllen der Strohballen notwendigen Werkzeugen umgehen (Verdichten, Einfüllen, Schneiden, Stopfen). … wissen, wie man Lücken mit Stroh oder anderen Dämmmaterialien schließt. … wissen, wie man die Grundstoffe für das Verputzen bzw. die Außenverkleidung vorbereitet. … können das Einfüllen der Ballen organisatorisch mit den Tätigkeiten anderer Handwerker auf der Baustelle koordinieren.

Methoden:

Workshop, Praxis

Trainer:

Ort:

Werkstatt/Übungsbaustelle

Dauer:

Min. 5 Tage

Ausrüstung:

Strohballen Werkzeug zum Stopfen Werkzeug zum Ballenteilen (Elektrofuchsschwanz) Werkzeug zum Verdichten Bauplatten Bauholz

Unterlagen:

Praxis

Theorie

Trainer Sheet: T1

Einfüllen, Verdichten, Fixieren, Teilen (Schneiden), Einrichten (Glätten) … von Strohballen und ergänzendem Dämmmaterial in einer (Übungs-)Wand Herstellung einer winddichten Verbindung mit der Strohballen(Übungs-)Wand Vorbereitung der Grundstoffe für das Verputzen bzw. die Außenverkleidung Kontrolle der Arbeitsergebnisse in Eigenverantwortung (Lücken, Kompaktheit, Stabilität und Dichte der Ballen, Oberfläche)

Organisation:

(Übungs-)Wände für unterschiedliche Bauweisen vorbereiten (Hybrid-, Infill-, Vorfertigungskonstruktionen) Bereitstellung von Materialien und Werkzeugen

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STEP – Straw Bale Training for European Professionals UNIT 2 – Infill & Vorfertigung/Prefab (201 7) Redaktion/Tipps: Herbert Gruber, Helmuth Santler (ASBN) Mitarbeit: BuildStrawPro-Team (Erasmus+ Projekt) Design & Fotos: Herbert Gruber (ASBN, StrohNatur), Weitere Fotos: RFCP, von Architekten zur Verfügung gestellt. Illustrationen/Icons: Michael Howlett (SBUK) Dieses Handbuch basiert auf dem Handbuch der LeonardoGruppe STEP (201 5)