Lehmofen im Selbstbau

Den Traum von einem schönen Lehmofen können sich handwerklich geschickte Bauherren auch mit eigener Hand erfüllen. Am Beispiel eines Lehmgrundofens in einem Holzständerhaus, vom Flur aus befeuert und mit einem Holzfach unter dem Feuerraum versehen, werden alle wichtigen Arbeitsschritte dargestellt und technische Voraussetzungen wie Ofenplanung und -konstruktion, geeignete Materialien, Verarbeitung, Lehmmanteltechniken, Ofentrocknung und Nachbehandlung erklärt.

1. Voraussetzungen

Vor Beginn der Ofenplanung sind die technischen Voraussetzungen zu prüfen.

1.1. Schornstein:

Bei alten Schornsteinen im Zweifelsfall den Zustand vom zuständigen Bezirksschornsteinfegermeister (BSFM) prüfen lassen. Durchmesser 18 cm und 4 m Höhe ab Rauchrohranschluss genügen meist.

1.2. Statik:

Der Ofen in diesem Beispiel wiegt bis zu ca. 1,7 to. Die Belastbarkeit der Unterkonstruktion muss von einem Fachmann eingeschätzt werden, wobei Stahlbetondecken i. a. diesen Anforderungen genügen. Wird auf eine Holzbalkendecke gebaut, muss eine Betonplatte in der Form des Ofengrundrisses gegossen werden, damit der Ofen bei Bewegungen des Fußbodens in sich starr bleibt. Eine Höhe der Platte von 12 - 14 cm mit 1-2 Lagen Baustahlgitter genügt meist.

1.3. Brandschutz:

Die Einhaltung der Brandschutzbestimmungen ist äußerst wichtig, weil davon die Sicherheit des Ofens und die Betriebserlaubnis abhängen. Da die Fachregeln zahlreich sind und Bestimmungen regional differieren, ist stets eine Absprache mit dem BSFM sinnvoll. Hier die wesentlichen Punkte:

a) Die Dämmung zu brennbaren Bauteilen, an die der Ofen direkt angebaut ist, muß 20 cm stark sein und wird in Kapitel 4 und den Skizzen erklärt.
b) Der Abstand zu freistehenden Holzbalken und Holzdecken beträgt i.a. 20 cm ab Außenkante Ofenschamottierung.
c) Brennbare Fußböden werden im Bereich der Ofentüre 50 cm nach vorne und je 30 cm seitlich der Türe durch einen nichtbrennbaren Belag geschützt.

1.4. Genehmigung:

Der BSFM muss mindestens 10 Tage vor Baubeginn informiert werden. Nach Fertigstellung nimmt er den Ofen ab. Vor dem Ofenbau in Holzhäusern sollte ihm ein Konzept vorgelegt werden, aus dem die Sicherheitsabstände zu brennbaren Bauteilen hervorgehen.

2. Ofenposition

Ein Grundofen sollte stets gegenüber der Außenwände stehen, um diese anzustrahlen, somit deren Temperatur anzuheben und ein angenehmes Strahlungsklima im Raum zu schaffen. Er wird also immer an eine Innenwand oder, bei zwei Außenwänden, diesen gegenüber in die Ecke der Innenwände gestellt. Meist ist es zweckmäßig, den Feuerraum durch die Wand zum Flur zu bauen und von dort aus zu befeuern. Die Hauptfläche des Feuerraumes sollte den Essbereich bestrahlen, weil der Feuerraum die Wärme am längsten speichert und dadurch nach einem abendlichen Abbrand der Frühstücksbereich am nächsten Morgen noch behaglich warm ist. Der Arbeitsbereich der Küche braucht i.a. wenig Ofenwärme.

3. Konstruktion

3.1. Allgemein:

Ein Grundofen besteht aus gemauertem Feuerraum und Zügen (Rauchgaskanäle). Durch eine geeignete Feuerraumgeometrie und ausreichend Zuluft wird ein optimaler Abbrand erzielt. Der heiße Rauch gibt auf seinem Weg durch die Züge seine Wärme an die Steinmassen ab und strömt mit relativ geringer Temperatur in den Schornstein. Der Grundofen ist immer zweischalig gebaut, die innere Struktur aus Schamottesteinen, das Ganze umgeben vom Ofenmantel, in unserem Beispiel aus Lehm.

3.2. Dimensionen:

Die Größe des Ofens hängt vom Wärmebedarf der zu heizenden Räume ab. Ist der Ofen die einzige Wärmequelle, sollte der Wärmebedarf von einem Fachmann (z. B. Heizungsbauer) berechnet werden. Besteht zusätzlich eine Zentralheizung, so kann der Ofen mehr nach optischen Gesichtspunkten ausgelegt werden. Vorsicht bei Niedrigenergiehäusern, es besteht die Gefahr der Überdimensionierung!

Ein mittelschwerer Grundofen, der über 10-16 Std. Wärme abgibt, hat eine durchschnittliche Heizleistung von ca. 800 Watt pro m² Ofenoberfläche. Der angenommene Wärmebedarf (s.o.) wird durch diese Größe dividiert, es ergibt sich die erforderliche Ofenoberfläche O (= alle in den Raum strahlenden Flächen) in m². Daraus werden sieben Größen abgeleitet:

a) Zuglänge = Ofenoberfläche O in m, kann bis zu 30 % erhöht /verringert werden bei gutem /schlechtem Schornsteinzug.
b) Feuerraumgrundfläche = O / 20
c) Querschnitt Durchbrand = Ausgang Feuerraum zum 1. Zug = O/100
d) Querschnitt 1. Zug = O/60 zwischen Feuerraum und 1. Zug besteht eine Engstelle, dort wird der Rauch mit Verbrennungsluft verwirbelt und brennt gut aus.
e) Querschnitt letzter Zug = O / 200. Diese Zugquerschnittsverringerung ist notwendig, damit der Rauch, der durch seine Temperaturabgabe an die Zugwände auch an Volumen verliert, mit gleichmäßiger Geschwindigkeit durch den Ofen strömt.
f) Rauchrohrdurchmesser = 15 cm bei O kleiner 3 m², 18 cm bei O 3 - 6 m², 20 cm bei O größer als 6 m².
g) Feuerraumhöhe: ca. 65 cm bei O kleiner 3 m², ca. 78 cm bei O 3 - 6 m², ca. 90 cm bei O größer 6 m².

Alle diese Angaben sind lichte Maße und als Orientierungswerte zu betrachten. Am höchsten Punkt des Ofens wird an den Schornstein angeschlossen, meist mit einem Stahlrohr (2mm Wandstärke).

3.3. Konstruktionsdetails:

Wo der Rauch im Ofen nach unten geführt wird (Sturzzug), ist immer ein Gasschlitz angebracht. Dies ist eine kleine Öffnung (Querschnitt 10-20 cm²) am höchsten Punkt des Zuges, bevor es abwärts geht. Damit wird ein Anschluss hergestellt zu weiter hinten oder oben liegenden Ofenbereichen. Über den Gasschlitz entweichen Schwelgase, die bei falscher Befeuerung enstehen können.

Die Unterkante der Feuerungstüre wird etwa 12 cm über den Feuerraumboden gesetzt. Dadurch entsteht eine Mulde, in der sich Asche und Glut sammeln. Die Verbrennungsluft streicht über das brennende Holz hinweg, wodurch ein optimaler Abbrand entsteht.

Die Feuerraumschamottierung wird vom Zugsystem getrennt gesetzt. Beide Bauteile werden also zueinander nicht im Verband gemauert, sondern mit einer kleinen Dehnungsfuge (ca. 5 mm) versehen.

Für jeden Zug wird ein Zugang über eine Putztüre (x) oder einen auslösbaren Putzstein, der nicht vom Lehmmantel überdeckt wird, geschaffen. So können später Ruß und Flugasche, die sich im Lauf der Jahre ansammeln, entfernt werden. Meist werden über eine Öffnung zwei Züge erreicht, wichtig ist ein guter Zugang zum Rauchrohr.

Zwei sinnvolle Details, deren Einbau nicht zwingend vorgeschrieben ist, sind Anheizklappe (AHK) (x) und Rauchrohrklappe (RRK, selbst bauen oder (x)). Die AHK erhält i. a. einen Gasschlitz, wird hinter dem Feuerraum im oberen Bereich des Sturzzugs montiert und bietet in offenem Zustand dem Rauch einen kurzen Weg zum Schornstein an. Dadurch zieht bei ungünstigen Witterungsverhältnissen der Ofen beim Anheizen besser. Im Normalbetrieb ist die AHK geschlossen.

Die RRK sitzt im oder vor dem Rauchrohr und wird nach Beendigung des Abbrands geschlossen. Sie verlängert die Wärmespeicherwirkung des Ofens.

	Schamottierung		Vollziegel		Mineralwolle
	Hochlochziegel		Lehmmantel		Holzständerwand

1	Feuerraum	2	Sturzzug	3	Aufsteigende Züge
4	Durchbrand	5	Ofentüre	6	Gasschlitz
7	Dehnungsfuge	8	Anheizklappe	9	Putzstein oder Türe
10	Winkel u. T-Eisen	11	Holzfach	12	Schornstein

4. Materialien und Verarbeitung

Schamottesteine für Feueraum und Züge (Wandstärke Feuerraum und 1. Zug 6,4 cm; letztes Zugdrittel 3 cm; dazwischen ca. 4 cm), vermauert mit Hafnermörtel (gemischt mit 1/5 Anteil feinem Schamottegries oder Quarzsand) oder feinem Lehmmörtel (gemischt 1 Teil Lehm / 2-3 Teile feiner Schamottegries oder Quarzsand), gesetzt mit dünner Fuge (2 - 3 mm).

Hochlochziegelsteine (11,5 mm stark) für die Dämmung zu Wänden aus nichtbrennbaren Materialien und Schornstein, vermauert mit Lehmmörtel (1 Lehm / 3 - 4 Sand) oder Mörtel auf Weißkalk- oder Kalkzementbasis (Fertigmörtel oder 1 Kalk/ 3 Sand).

Hochlochziegel 11,5 cm oder Porenbetonsteine (z. B. Ytong, Hebel) 10 cm stark, kombiniert mit 10 cm Mineralfaserplatte) als Wärmedämmung zu Holzwänden entsprechen den Vorschriften. Um die Faserbelastung zu vermeiden, können auch Ersatzdämmstoffe verwendet werden, z. B. 2 mal 10 cm Promasil 950-K oder Isolmos oder Porrath 900. Die Schamottierung in diesen Bereichen sollte 6,5 cm dick ausgeführt werden.

Vollmauerziegel NF für Holzfachdecke und evtl. Wände, auch für unbeheizte Sitzbänke.
Alle Steine sind vor dem Vermauern mind. 15 Minuten lang zu wässern.

5. Bau des Funktionskörpers

Nachfolgend wird der Bauablauf skizziert, Grundkenntnisse im Mauern sind vorausgesetzt. Die Arbeitsschritte: Dämmung zu angrenzenden Bauteilen; Wände und Decke des Holzfachs; Dämmung nach unten, Feuerraumboden und Zugsystemboden in Lehmmörtel, Feuerraumwände mit Heiztüre, dabei Türe auf die 1. Reihe der Wandsteine setzen, Sturzzugaußenwände mit Putztüre oder Stein; parallel dazu aufsteigende Liegezüge; Liegezüge fortfahren evtl. AHK setzen, Sturzzugdecke; Feuerraumdecke; sobald die genaue Höhe des Rauchrohrs klar ist, Kaminanschluss, dazu Kamin vorsichtig öffnen und bei dreischaligem Schornstein mit Säurekitt ein passendes Formteil ankleben, bei ziegelgemauertem Kamin Doppelfutter setzen; Rauchrohr vorbereiten und evtl. zusammen mit RRK montieren; an Putzsteine denken; letzter Zug mit Decke.

6. Lehmmantel

6.1. Lehmbewertung und Vorbereitung:

Der möglichst trockene Lehm wird mit gerade soviel Wasser wie nötig angesetzt und quellen gelassen. Dann wird er aufgerührt und verarbeitet. Die Mischung stimmt, wenn das Material so viel Ton enthält, dass es gerade noch am Ofen klebt. Ist der Tonanteil zu hoch, neigt der Ofenmantel verstärkt zu Trockenrißbildung.

6.2. Strohlehm:

Lehm wird mit Sand (ca. 1 / 1) und Wasser zu einem dünnen Brei vermischt. Dann werden immer wieder zwei Handvoll trockenes Stroh darin gewälzt und geknetet, bis das Stroh vollständig benetzt ist. Die so entstandenen Strohlehmbatzen können direkt in 6 cm Dicke auf den nassen, dünn mit Lehmsuppe bestrichenen Schamottekörper einschließlich der Dämmung zu angrenzenden Bauteilen modelliert werden.

6.3. Holz&Jute - Lehm:

Zuerst werden Maßnahmen getroffen, um die temperaturbedingte Ausdehnung der Ofenschamottierung in Richtung Ofenmantel etwas abzufangen. Jutegewebe (Gärtnerjute für Wurzelballen) wird in 80 cm breite Stücke geschnitten, zweimal gefaltet, so dass ein 20 cm breiter, vierlagiger Streifen entsteht, vollständig mit Lehmbrühe genässt und gleichmässig der Länge nach über alle Ofenaußenkanten geklebt. Ebenso erhält die Feuerraumdecke komplett eine Abdeckung aus 4 Lagen lehmgetränkter Jute. Dann wird Lehm mit Sand (ca. 1 Lehm / 2 Sand) und Wasser vermischt. In diese Masse wird 1 Teil trockene Hobelspäne gerührt. Dieser Mörtel sollte so fest sein, dass er sich gerade noch modellieren lässt und kann direkt in 3 cm Dicke auf den nassen, dünn mit Lehmbrühe bestrichenen Ofenkörper modelliert werden. Auf diese vollständig aufgetragene erste Schicht wird mit Lehmbrühe eine Schicht Jutegewebe geklebt. Darauf erhält der Ofen die zweite 3cm dicke Lage Mörtel, so dass eine Gesamtstärke von 6 cm entsteht. Bei großen Öfen wird der Lehmmantel im Feuerraum / Sturzzugbereich etwas dicker (ca. 7,5 cm) in drei Schichten, mit je einer Lage Jute dazwischen, aufgetragen.

Die Holz&Jute-Methode bringt mehr Masse auf den Ofen als das Strohlehmverfahren und das Mörtelmischen geht schneller.

In die Oberfläche können mit fettem Lehmmörtel Fliesen und flache Steine geklebt werden, auch modellierte Strukturen sind möglich. Wo der Ofenmantel an Wänden oder Schornstein anschließt, wird eine ca. 5 mm tiefe Ritze (Schattenfuge) entlang der Berührungslinie eingekerbt. Risse, die zwangsläufig durch unterschiedliche Ausdehnung bei den unterschiedlichen Temperaturen von Ofen und angrenzenden Bauteilen entstehen, verschwinden in der Schattenfuge und werden somit unsichtbar.

7. Ofentrocknen und Nachbehandlung

In der kalten Jahreszeit ist es unbedingt notwendig, den neu gebauten Ofen bis zur vollständigen Trocknung frostfrei zu halten.

Der Ofen kann von selbst trocknen (Türe auf, AHK zu, RRK auf), das dauert bis zu zehn Wochen. Danach müssen die ersten 3 Abbrände ansteigend durchgeführt werden.
Soll der Ofen trockengeheizt werden, so wird bei täglich max. 4 Abbränden die Brennstoffmenge langsam von wenigen kleinen Weichholzstücken bis zum vollen Abbrand gesteigert. Die Heiztüre muss immer leicht offengehalten werden, auch nach dem Heizvorgang, damit der Ofen von innen durchlüftet wird (Türe auf, AHK zu, RRK auf). Die Tockenheizphase dauert je nach Ofengröße 10 bis 20 Tage und ist abgeschlossen, wenn der Putz überall gleichmäßig hell geworden ist und der Rauch aus dem Schornstein seine vom Wasserdampf weißliche Farbe verändert hat zu farblos / dunkelgrau.

Die beim Trocknen entstandenen Risse, falls nötig, mit einem schmalen Werkzeug ausschaben, gut nässen und sorgfältig mit Lehmmörtel (1 Teil Lehm, 1 Teil feiner Sand) füllen. Dann den ganzen Ofen nässen und eine feine, bis 2 mm dicke Mörtelschicht (1 Lehm /1-2 Sand) aufreiben. Diese letzte Schicht gibt dem Ofen eine einheitliche Oberfläche und Struktur. Es kann mit der Sandkörnung experimentiert werden.

Wenn die Ofenoberfläche die original Lehmfarbe tragen soll, ist die Endbehandlung damit abgeschlossen, ein Anstrich aus Lehmbrühe vertieft den Farbton. Andernfalls wird die Verbindung zwischen dem Lehmputz und der Farbe geschaffen. Als Farbe kommt in Frage Kalk, Kreide, mineralische Farben (sehr abriebfest), Kaseinfarben oder ein anderer Lehm. Den Ofen anfeuchten, dann ein Gemisch aus 1 Teil Original-Lehm und 1 Teil Farbe, mit Wasser dünn angerührt, auf den feuchten Ofen auftragen. Nun die Farbe dünn, eventuell zweimal, auftragen. Kalk oder Lehm haften besser und sind wasserabweisend, wenn vor dem Aufrühren mit Wasser auf ca. 1 l Paste 4 Eßlöffel Leinöl eingerührt werden.

Der Bau eines Ofens erfordert Ausdauer, Verantwortungsbewusstsein und Fachwissen. Die Teilnahme an einem unserer Lehmofenbauseminare und die Zusammenarbeit mit einem Fachmann bei der Ofenplanung geben dabei Sicherheit.

Dipl.Ing. Kurt Eigen

Dieser Artikel erschien in der baubiologischen Fachzeitschrift Wohnung+Gesundheit Nr. 96 im Herbst 2000.