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74
1.

Grundlegendes zur Bauphysik 76

1.1

Bauphysikalische Fragestellungen 76

1.2

Modell Plato-Wild-Ensemble 76

1.3 2. 2.1 2.2

Baustofffeuchtemessungen 102

2.3

Bohrkernanalysen 107

2.4 2.5

Schallschutzmessungen 112

3.

Berechnungen und Simulationen 116

3.1

Kritische Anschlussdetails 116

3.2

Glaser-Verfahren (Außenwand) 116

3.3

Thermische Berechnungen 119

3.4

Hygrothermische Simulationen 128

3.5 4.

Brandschutz 140

4.1

Grundlagen 140

4.2

Plato-Wild-Ensemble 144

75

Teil D

Bauphysik und Bauschadensanalyse

76Bauphysik und Bauschadensanalyse

1.1

Bauphysikalische Fragestellungen

einander zusammen. Die meisten alterungsbedingten

Durchfeuchtung oder thermomechanischen Belastun-

gen. Abb. 71 zeigt ein Schema zur bauphysikalischen Bewer- tung der vorhandenen Bausubstanz und potenzieller Sanierungs- bzw. Instandsetzungsmaßnahmen. Dabei wird zwischen typologischen, empirisch-analytischen und rechentechnischen Vorgehensweisen unterschie- den, die je nach Situation angemessen sind. jedoch nicht nur auf die Reduktion der Transmissions dichtigkeiten und Lüftung an, sondern auch auf einen stabilen Feuchtehaushalt, sodass Schimmelpilzwachs- den Bauteilen der Hülle begrenzt wird. Aufsteigende (kapillare) Feuchte aus dem Erdreich und im Sockelbereich bzw. Erdgeschoss, ja gelegent- lich sogar noch im 1. Obergeschoss durch den Ein- Putzabplatzer, Brüche und Risse sowie (im Inneren tion und Hydratation. Die Bauschadensanalyse umfasst schließlich neben Untersuchungen zu Rissbildung und

Dachstuhl.

den an verschiedenen Bauteilen in Alt- und Neubau- ten. 1 (1995): Dritter Bauschadensbericht der Bundesregierung.

Durch Mauerwerksabdichtung, Trockenlegung und

werden 2 , es gibt aber auch alternative Verfahren, die auf dem Konzept einer Bauteiltemperierung beruhen ("thermische Horizontalsperre"). 3, 4

Diese Methoden

werden in den Abschnitten 2.1 und 2.2 noch genauer beleuchtet und kommen beim Sockelheizungskonzept zur Anwendung (siehe Abschnitt 3.4.1 und Kapitel E). tionsdetails im Anschlussbereich von Fenstern, ein- der Holzdecken in der Außenwand zu untersuchen. haben. Sanierungsmaßnahmen dürfen hier keinesfalls Schließlich sind auch Schallschutz und Brandschutz zu überprüfen. Nach Aussagen des Deutschen Mieterbun- des legen 82 % der Mieter besonderen Wert auf einen ausreichenden Schallschutz. Damit steht dieses Krite- rium an der Spitze der genannten Kriterien, vor Keller (75 (42 mauerwerk von Altbauten meist sehr gut ist, bieten 5 und Trittschall. 1.2

Modell Plato-Wild-Ensemble

Anhand des Regensburger Plato-Wild-Ensembles soll

die Vorgehensweise in diesem Kapitel exemplarisch dargestellt werden. rung. Wenn das Haus nasse Füße hat. 3., komplett überarb. und erw. Au?. Stuttgart [auch Baulino-Verl., Leest/Werder (Havel)]: Fraunhofer

IRB Verlag.

3 Großeschmidt, Henning (2004): Das temperierte Haus. Sanierte

desamt für Denkmalp?ege (BLfD). Wien (Wissenschaftliche Reihe

4 Künzel, Helmut (2007): Baupysik und Denkmalp?ege - Teil 9. Bau-

(2), S. 14-17. im Auftrag des Bundesministeriums für Raumordnung, Bauwesen

Bau- und Wohnforschung, F 2144).

1.

Grundlegendes zur Bauphysik

Tab. 4

Aus dem Dritten Bauschadensbericht der Bundesre-

(Vergleich Altbau/Neubau)

Grundlegendes zur Bauphysik

D

ENERGIEBEDARF

WÄRMESCHUTZ

FEUCHTESCHUTZ

SCHALLSCHUTZ

BRANDSCHUTZ

Zustandsanalyse

Thermographie

U-

Wert-Messung

Bohrkernentnahme

Bauaufnahme

Historische Konstruktion (Maße ,Baustoffe, Baualtersklasse), typologische U-Werte und Materialparameter Messung an Fensterscheiben und Türen (gültige Ist-Werte, v.a. wenn neueren Datums)

Fotodokumentation

Zustandsdokumentation, z.B. Türen, Fenster, Treppenhaus

Feuchtemessung

Bausto

Schallmessungen

Bewertung des

Schallschutzes von

Fassade,

und Decken

Sanierungsvarianten

Energiebedarfs-

berechnungen

Vergleich der Ist-Situation

mit Sanierungsvarianten und

EnEV-Anforderungen

Glaser-

Verfahren

Genormtes, vereinfachtes Regelverfahren zur Tauwasser-

Berechnung ohne Kapillarwassertransporteffekte

Hygrothermische

Simulationen

Prüfung der Ist-Situation und der Sanierungsvarianten hinsichtlich Tauwasser-Gefahr und Schimmelpilzrisiko

Schallschutz-

Berechnungen

Auslegung und

Bewertung der

schallschutztechnischen

Ertüchtigung

Brandschutztechnische

Bewertung der

Sanierungsvarianten in

Kombination mit der

architektonischen

Modernisierung und

Abb. 71 Schematische Übersicht über Aspekte und Verfahren für die bauphysikalische Analyse

78Bauphysik und Bauschadensanalyse

Eine ausführliche Fotodokumentation der Befundsi- Fassade, Dach und Keller dient der De?nition und Prio- risierung spezi?scher Restaurationsmaßnahmen. mogra?sche Analysen unterstützen die Identi?kation den durch Bausto?feuchtemessungen und weitere Besonderes Augenmerk sollte auf die Situation in den messungen sowie konkrete Nutzerbefragungen (siehe dehülle und der Zwischendecken sowie deren Bauteile Bauaufnahme aus Kapitel A ausgehen. Die Bauteil- teilweise durch analytische Messungen im Detail un- tersucht, z. B. Bohrkernentnahmen. U-Wert-Messungen an den Fenstern, thermogra?sche Aufnahmen diverser

Fassaden und Feuchtemessungen im Innenbereich

vor und nach Sanierung und für die bauphysikalischen

Weitere Untersuchungen wie Schallschutzmessun-

gen und brandschutztechnische Bewertungen des Bestands schließen den experimentellen Teil der Be- standsaufnahme ab. Im theoretischen Teil werden Berechnungen und bau- physikalische Simulationen für die Ist-Situation und Ausführung an kritischen Anschlussdetails quantitativ sungskonzepte verglichen und objektspezi?sch ausge- 1.3 schutzes ist die Trennung von Innen- und Außenklima. Dabei soll ein hygienisches, behagliches Innenklima sichergestellt und die Bauteilsicherheit unter Begren- zung des dafür erforderlichen Energieaufwands ge- schen Energie-Agentur GmbH ca. 70 6 auch der Anteil von etwa 15

6 Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena), www.kfw.de. Abgerufen

am 27. November 2012 von http://www.kfw.de/kfw/de/I/II/Down- (04/2008). orischen Fassadengestaltung und führen zu einer

Verzerrung der Proportionen (Fotos: Steffens)

D

79Grundlegendes zur Bauphysik

bestandes, der zwischen 1919 und 1948 erbaut wurde. 7

Erzielen eines behaglichen Raumklimas

Vermeidung von Tauwasser

Vermeidung von Schimmelpilzbildungen

Grundlegende Maßnahmen zur Sicherstellung des entsprechend:

Luftdichtheit zur Tauwasservermeidung aufgrund

Di?usionstechnisch korrekter Aufbau der einzel-

nen Bauteilschichten zur Vermeidung von Tau- wasserausfall im Inneren des Bauteils

Mindestluftwechsel zur kontrollierten Feuchteab-

fuhr

Sonnenschutzmaßnahmen gegen Überhitzung

werden, um heutige Anforderungen zu erfüllen. Für historisch wertvolle Fassaden verbietet sich jedoch zu deutlich tieferen Fensterlaibungen, verringerten dendetails wie Gesimse oder Lisenen, Eingangsportale erheblich (Abb. 72). Die Montage eines WDVS ist auch stanz verbunden, ist also auch aus konservatorischer Sicht kritisch zu sehen. Die verwendeten speziellen Putzma-

ETAG 004 eine Lebensdauer von 25 Jahren aufweisen

IRB Verlag (Schadenfreies Bauen, Bd. 32).

sollten) stellen nicht nur einen Bruch in der Materiali- B. Gesimsen) besteht die Gefahr von Putzrissen und vor- schluss ausbildung gibt es keine bauaufsichtliche Regelung. 8

Entsprechend sind

nomene zu beobachten. 9, 10 tersucht werden. Eine besondere Rolle spielt hier die le oder Naturmaterialien wie Holzfaser oder Zellulose kommen u.

U. auch in Betracht. Eine di?usionsdichte

Konstruktion beinhaltet bei fehlerhafter Verarbeitung, z. lokaler Tauwasserbildung in der Kon struk tion und so genbelastung des Wandquerschnitts sind kapillarakti- allerdings überlegen, weil nur hier eine wirksame 11

Dies ist insbe-

sondere zu berücksichtigen, weil sich Wasseraufnah- der langfristig kühleren Außenwandschale maßgeblich 12

Beurteilung:

Wasserdampf-Di?usionswiderstand

Schlagregenaufnahme

In: Bauen im Bestand B+B (Bautenschutz und Bausanierung) (2), S.

14-18.

9 Bady, Sabine (2010): Der Fehlerteufel liebt das Detail. Detailplanung

bei WDVS-Anschlüssen. In: Bauen im Bestand B+B (Bautenschutz und

Bausanierung) (4), S. 11-13.

10 Jehl, Wolfgang (2013): Anschluss gesucht und gefunden. Fenster-

Bestand B+B (Bautenschutz und Bausanierung) (5), S. 32-35.

11 Bangerter, Heinz (2011): Kampf der Systeme. Dampfdichte Innen-

rung) (5), S. 61-64. Bestand B+B (Bautenschutz und Bausanierung) (4), S. 26-29.

80Bauphysik und Bauschadensanalyse

entscheidende Sanierungsaufgabe.

Die Schutzmaßnahmen leiten sich ab aus:

allgemein anerkannten Regeln der Bautechnik sowie den technischen Regeln, eingeführt von

Bekanntmachung als Technische Baubestimmun-

gen (insbesondere DIN 4108-2:2013-02)

B. Feldmann

und Becker (2008) 17 oder Hauser und Stiegel (2006) 18 brücken mit entsprechenden Rechnerprogram-

Vorgaben der DIN EN ISO 10211:2008-04

19

Man unterscheidet (siehe Abb. 75):

Konstruktiv bedingte bzw. materialbedingte

Übergangsbereich zwischen nebeneinander-

liegenden Materialien mit unterschiedlichen turelemente wie Stahlbetonstützen oder Holz-

Sobald ein Bauteil von der ebenen Form (Platte)

Deutsche Energie-Agentur. Berlin.

Modernisierungs- und Sanierungsmaßnahmen zur Vermeidung von Schimmelpilzen. Abschlussbericht. Stuttgart: Fraunhofer IRB Verlag (74).

19 Die DIN EN ISO 10211 de?niert die Anforderungen und be-

schreibt die theoretischen Grundlagen zur numerischen Berechnung

Element-Methode.

menge in die Konstruktion eingebracht werden. Worch dingungen Werte bis zu 100 kg/m 2 , im Vergleich zu ty- pischen Tauwassermengen infolge von Wasserdampf- 2 pro Jahr. 13 Dass bei richtiger Ausführung einer kapillaraktiven

Tauwasserbildung oder Schimmelbildung im Bereich

durch viele Beispiele in der Literatur belegt.

14, 15, 16

quotesdbs_dbs25.pdfusesText_31