Die solare Mauertrocknung -

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1 Die solare Mauertrocknung - Heizung und Mauertrocknung in einem Die Vorteile der Mauertrocknung 1. Strahlungswärme 2. Austrocknung des Mauerwerks 3. ausgesprochen günstige Investitionskosten Das System kann sowohl Heizung als auch Mauertrocknung in einem vereinen und das bei Kosten eines herkömmlichen Heizsystems. Die positiven Effekte der Mauertrocknung 1) Thermische Feuchtesperre (vertikal u. horizontal, auch im Bauteil-Außenbereich) 2) Inaktivierung der Schadsalze 3) Speicherung der Wärme im Mauerwerk 4) Infolgedessen Wärmestrahlung 5) Warmluftauftrieb erhöht die Oberflächentemperatur 6) Kondensatschutz 7) Wärmedämmung Das von uns verwendete Mauertrocknungssystem beruht auf einer Entwicklung des bayrischen Amtes für Denkmalschutz. Dieses hat vor ca. 20 Jahren begonnen eine neuartige Methode zur Temperierung auszuarbeiten. Das Problem, das man in Griff bekommen wollte, war, dass auf den kalten Außenmauern diverser Museen, die Rückseiten von Bildern durch die Kälte der Mauer Kondensfeuchtigkeit abbekamen und in Folge durch Schimmel zerstört wurden. Mit dem System der Temperierung konnte dieses Problem gelöst werden. Wir haben dieses System nun dahingehend adaptiert, dass es mit der Technologie der Sonnenenergie gekoppelt, ideale Ergebnisse bei geringst möglichen Energiekosten bietet.

2 Die solare Mauertrocknung sorgt für ausgesprochen angenehmes Raumklima, auch bei kühlen Lufttemperaturen. Die thermische Feuchtesperre, die vergleichbar der mechanischen Einbringung von Zwischenschichten durch Edelstahlplatten oder ähnlichem die Feuchtigkeit am Aufsteigen im Mauerwerk hindert, bewirkt dadurch auch eine Inaktivierung der Schadsalze. Ein Warmluftauftrieb an der Innenseite der Außenwände (Coanda-Effekt) sorgt dafür, dass das Mauerwerk nahe der Raumtemperatur oder knapp darüber temperiert wird. Dies wird wie bei einer Wandheizung als angenehm empfunden, da sich der Körper nicht durch Wärmeabstrahlung entwärmt. Durch diese Temperierung kann sich auch kein Kondensat mehr an der Wand niederschlagen (z.b. warme föhnige Frühlings- oder Herbsttage), was wiederum zu einer Durchfeuchtung führen würde. So kann die Mauer über lange Zeit dauerhaft ausgetrocknet werden. Die trockene Mauer hat eine sehr hohe Wärmedämmwirkung, da hauptsächlich die Feuchtigkeit für die Wärmeverluste im Mauerwerk zuständig ist. Man geht von einer Verringerung des Wärmeverlustes um ca. 10 % pro 1 % verminderter Bauteilfeuchte aus.

3 1. Praxis Anordnung der Rohre: Je nach Anwendungszweck werden die Rohre, die diese Mauertrocknung bewerkstelligen, verschieden angeordnet. Ist der Hauptzweck nur eine Temperierung des Gebäudes und Trockenlegung des Mauerwerks, werden die Rohre unter der Fußbodenoberkante angeordnet. Sind die Räume dauerhaft bewohnt und soll zusätzlich eine Heizleistung erreicht werden, ist es günstiger, die Heizleitungen über der Fußboden-Oberkante zu verlegen. Dadurch wird im Fußboden- bzw. Sockelbereich ein warmer Bereich geschaffen, der wie ein kleiner Kachelofen rund um den Raum milde Strahlungswärme zur Verfügung stellt. Soll das System weiters als komplettes Heizungssystem verwendet werden, können die zusätzlichen Heizlasten durch den direkten Anschluss von Strahlungs-Heizkörpern oder Heizwänden an das Rohrleitungssystem gedeckt werden. Will man einen Eingriff am Mauerwerk verhindern bestehen auch noch andere Möglichkeiten, die solare Mauertrocknung zu verwirklichen und deren Vorteile zu nutzen.

4 2. Warum solare Mauertrocknung? Der physikalische Effekt, der zur Trocknung des Mauerwerks führt, ist in erster Linie durch die Aufbrechung des Wasserstoffdipols (Wasserstoffbrückenbildung), welches die Kapillarwirkung verursacht, gegeben. Um diesen Effekt dauerhaft aufrecht zu erhalten, muss das System auch im Sommer betrieben werden. Es kann allerdings auf Temperaturen bis zu 35 C zurückgefahren werden, jedoch muss trotz allem eine große Energiemenge zur Verfügung gestellt werden. Zu diesem Zeitpunkt ist keine kostengünstigere Energie als Sonnenenergie verfügbar. Lange Jahre hat die Solarbranche nach Möglichkeiten gesucht, die im Sommer so kostengünstig zur Verfügung stehende Energie in die Wintermonate zu retten. Durch dieses System wird mit der sommerlichen Sonnenergie das Mauerwerk getrocknet. Diese Trocknung und der damit verbundene niedrige U(k)Wert im Winter stellen eine indirekte Speicherung dar. Durch diesen Wärmedämmeffekt genießt man nicht nur trockene und temperierte Mauern, sondern spart auch noch bei den Heizkosten.

5 3. Projekte 3.1 Färbermuseum Gutau Ziel dieses Projekts war es, 1. die Durchfeuchtung des Mauerwerks, die zu diesem Zeitpunkt bis in 2 m Höhe vorgedrungen war, zu stoppen 2. das Mauerwerk auszutrocknen und 3. auf lange Jahre trocken zu halten ohne hohe Betriebskosten zu verursachen. Bei diesem Projekt wurden ca. 400 lfm Mauertrocknungsleitungen in sämtliche mit dem Mutterboden verbundenen Mauerteile eingebaut. Das Mauerwerk besteht aus mit Lehm gemörtelten Steinmauern bis zu einer Dicke von ca. 130 cm. Die Simulation für diese Solaranlage ergab Werte von mehr als 550 kwh pro m2 und Jahr, d.h. es ist ein Gesamtanlagenwirkungsgrad von mehr als 50 % anzunehmen. Messungen seit 2002 haben dies mit über 700 kwh/m2 bestätigt. Die Erfolge innerhalb der ersten drei Wochen waren eine deutliche Trocknung der Maueroberfläche. Im Eingangsbereich des Museums ist ein Granitsteinboden eingelassen, welcher bei Wetterumschwüngen immer unglaubliche Mengen an Kondenswasser zeigte. Dieser Effekt war innerhalb von drei Wochen verschwunden, ebenso der modrige Geruch im Museum. Erfolge Innerhalb der Jahresfrist waren ein ausgeprägtes Strahlungsklima, d.h. auch bei kühler Luft im Museum (Tür u. Fenster sind nicht dicht) ist ein sehr angenehmes Wärmeempfinden zu verspüren, da die trockenen Wände warm sind und als warme Strahler empfunden werden. Die ausgestellten Blaudrucktücher die sich immer feucht anfühlten waren nach dem ersten Betriebsjahr trocken.

6 Heute Die Durchfeuchtung des Mauerwerks ist mittlerweile komplett zum Stillstand gekommen. Durch die Wärme im Museum und die gleichbleibende Temperatur auch bei starken Wetterschwankungen ist für eine Sicherstellung bzw. Ausdehnung des Museumsbetriebs gesorgt. Einige Tage im April 2002 wurden im Museum, ohne zusätzliche Heizquellen zur Solaranlage, Raumtemperaturen von über 19 C erreicht. Bei alldem ist jedoch klar ersichtlich, dass das Mauerinnere noch deutlich feucht ist eine Gesamtaustrocknungszeit von zwei bis drei Jahren gilt als wahrscheinlich. 3.2 Willburger Franz Das Projekt Willburger ist ein kleines Haus mit Mischmauerwerk aus Lehm, Ziegel und Stein. Die ersten 2 Betriebsjahre wurde kein Heizkessel eingebaut, d.h. die Heizlast wurde ebenso wie im Färbermuseum ausschließlich durch Sonnenenergie gedeckt. Das Projekt umfasst 21,8 m 2 Kollektorfläche in Dachmontage, die mittels einem 1500 l Pufferspeicher 150 lfm Mauertrocknungsleitung mit Energie versorgt.

7 Kurvendiagramm I Kurvendiagramm II Permanente Temperaturmessungen zeigen im Kurvendiagramm I deutlich, dass trotz schlechten Wetters mit sehr wenig Sonnenschein die Wohnzimmertemperatur nur gering abfällt. Weiters ist erkennbar, dass die Vorlauftemperatur der Mauertrocknung auch bei geringer Sonneneinstrahlung (Kollektortemperatur C) kleine Energieerträge zeigt, d.h. auch diese Schlechtwettertage konnten solar genutzt werden. Bei der Auswertung Kurvendiagramm II wird deutlich, dass enorme Energiemengen für die Ausheizung des Mauerwerks notwendig sind. Obwohl in diesem Zeitraum viele Tage mit Kollektortemperaturen von über 100 C dabei sind, steigt die Temperatur des Wohnraumes (rote Linie) kaum merklich an. Dies ist durch die notwendige Überwindung der Verdunstungswärme zu erklären (ähnlich einer Destillation), wo erst bei vollständigem Übergang der Flüssigkeit ein weiterer Anstieg der Temperatur zu verzeichnen ist. Diese Energie wird im Normalfall durch herkömmliche Heizanlagen erzeugt, jedoch ohne eine Chance auf Austrocknung des Mauerwerks! 3.3 Gintersdorfer Elfriede Dieses renovierte ehemalige Bauernhaus, direkt an der Enns, litt ständig unter der aufsteigenden Feuchtigkeit im Ziegelmauerwerk. Beim Hochwasser 2002 stand dann zusätzlich das Erdgeschoß einen halben Meter unter Wasser. Nach Inbetriebnahme der solaren Mauertrocknung setzte sofort eine rasche Verdrängung der Feuchtigkeit ein, so dass die Oberfläche bereits nach wenigen Wochen ausgetrocknet war. Mittlerweile nutzt die Besitzerin den ehemaligen Schweinestall als wohltemperiertes Atelier.

8 4. Zusammenfassung Dieses System kann durchaus dazu beitragen, auch innerhalb kürzester Zeit ein behagliches Wohnklima in historischen Gebäuden zu verwirklichen. Die wirkliche Austrocknungsdauer eines solches Gemäuers wird jedoch je nach Mauerwerk deutlich über 1,5 Jahre betragen. Es ist allerdings von einer dauerhaften und schonenden Trocknung auszugehen, die in weiterer Folge zu einer dauerhaften Werterhaltung des Gebäudes führt. Durch den Sonnenenergiebetrieb fallen für die solare Mauertrocknung geringste Betriebskosten an. Die solare Mauertrocknung schafft eine unschlagbare Wohnqualität, die Sie erleben und erspüren sollten. Unsere Spezialisten für solare Mauertrocknung beraten Sie gerne: Ing. Roland Schneemeyer Linz, Hangweg 4 Harald Weihtrager Baubiologe IBN office@loam-art.at 4173 St. Veit i. M., Schnopfhagenplatz 14 A-4150 Rohrbach i. M. Scheiblberg 40 Tel Fax: A-4141 Pfarrkirchen i. M. Wehrbach 4 Tel Fax: rohrbach@solarpartner.at