Anpassungsfähig - Budget- und substanzschonende Techniken bei der energetischen Sanierung

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1 Christoph v. Stein Anpassungsfähig - Budget- und substanzschonende Techniken bei der energetischen Sanierung Teil 1: Vermeidung von Kollateralschäden anhand von Praxisbeispielen Vortrag zum Kongreß Energetische Sanierung von Großobjekten in Halle / Saale am 25. / 26. Feb. 2015

2 Vorteile Einblasdämmtechnik Minimalinvasiv, d.h. es werden nur kleine Zugangsöffnungen benötigt, keine großflächigen Kollateralschäden.

3 Vorteile Einblasdämmtechnik Passgenau und winddicht, d.h. keine Lücken, kein Absacken von Dämmatten, keine kalte Hinterlüftung von außen, kein Warmlufteintritt von innen.

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5 Beispiel: Trapezblechhalle in Kritzmow Glaswolldämmung hinter einem Trapezblech: wie ein grobmaschiger Strickpulli im Wind. Abhilfe: eine winddichte und diffusionsoffene Unterspannbahn aufgeschraubt, dahinter Zellulose dicht eingeflockt. Seit Anfang 2013 gibt es eine Glasfaser Knauf SupaFil, die wir jetzt verwenden würden (Brandklasse A1, außerdem Glas auf Glas, später sortenreine Entsorgung).

6 Beispiel: Trapezblechhalle in Kritzmow

9 Beispiel: Bürohaus in Schwerin Alternativen zur Zellulose. Im Dach waren bereits Steinwollmatten verlegt, freilich mit eingeschränkter Wirkung, weil sie hohl auf Lattung lagen und kalt unterlüftet waren. Der Bauherr wollte "auf alte Steinwolle neue Steinwolle", um einen entsorgungsfeindlichen Materialmix zu vermeiden. Seit Anfang 2013 gibt es mit Knauf SupaFil auch eine maschinengängige Glaswolle auf dem Markt, in drei Varianten, für zweischaliges Mauerwerk, Holzrahmenbau und zum offenen Aufblasen.

10 Beispiel: Bürohaus in Schwerin

11 Beispiel: Bürohaus in Schwerin

12 Beispiel: Kaufhalle in Ribnitz-Damgarten 625 m² Zellulosedämmung auf Leitungs- und Trägergewirr

13 Beispiel: Kaufhalle in Ribnitz-Damgarten 625 m² Zellulosedämmung auf Leitungs- und Trägergewirr

14 Beispiel: Kaufhalle in Ribnitz-Damgarten

15 Beispiel: Kaufhalle in Ribnitz-Damgarten

16 Beispiel: 710 m² Dach in Börgerende Ziegeldach ohne Unterspannbahn, gut erhalten, Solarmodule drauf muß das alles runter, nur weil die Unterspannbahn fehlt?

17 Beispiel: 710 m² Dach in Börgerende

20 Beispiel : 710 m² Dach in Börgerende

23 Beispiel: Dach in Rostock - regendicht, mehr auch nicht.

24 Beispiel: Dach in Rostock - regendicht, mehr auch nicht. Problem: hohe Heizkosten, kalte Abseitenwände, einfrierende Leitungen und WC- Spülkästen, Zugluft aus den Steckdosen, Wespennester und Hitze im Sommer. Maßnahme: nachträgliche Dämmung der Abseiten und Gaubendächer. Zugang: Seiltechnik.

28 Beispiel: Dach in Rostock - regendicht, mehr auch nicht. Konvektion ist 100- bis 1000 mal schlimmer als Diffusion, Konvektion passiert hier nicht mehr, was jetzt noch im Winter eindiffundiert, wird bis zum Sommer gespeichert und dann ausgekocht. Offen genug sind die Begrenzungsschichten ja.

29 Beispiel: Dach in Rostock - regendicht, mehr auch nicht. Wichtig: Anschluß an den Flockenberg der vorherigen (benachbarten) Dachöffnung. Reichweite je Öffnung bis zu 5 m nach links und rechts.

30 Beispiel: Hochhausfassade welcher Dämmstoff paßt?

33 Beispiel: Hochhausfassade welcher Dämmstoff paßt? Rieselfähige Dämmstoffe folgen der Schwerkraft. Für elastische und zugleich windbelastete Fassaden- oder Dachflächen birgt ein rieselnder Dämmstoff unnötige Risiken. In Frage kommen nur Steinwolle (ca kg/m³, Schmelzpunkt mind C), oder Knauf Insulation SupaFil, eine erst Anfang 2013 neu eingeführte extrem leichte Glasfaser (ca kg/m³ offen aufgeblasen; 35 kg/m³ komprimiert), sehr maschinengängig und verteilfreudig, Schmelzpunkt ca. 600 C. Höhere Brandsicherheit der Begrenzungsschichten ist meist sowieso zum Schutz der in der Dämmschicht enthaltenen tragenden Teile erforderlich. Preis, Feinflockigkeit, Auslauf- und Durchströmungssicherheit und die erhebliche Gewichtsersparnis machen hier Knauf SupaFil zum idealen Dämmstoff. In Abwesenheit von Holz und mit diffusionsdichten Innen- und Außenbegrenzungen brauchen wir einen hydrophoben Dämmstoff.

34 Beispiel: Drempeldämmungen in Rostock, Güstrow, Greifswald.

35 Beispiel: Drempeldämmungen in Rostock, Güstrow, Greifswald - Mattenchaos.

36 Beispiel: Drempeldämmungen in Rostock, Güstrow, Greifswald - Mattenchaos.

37 Beispiel: Drempeldämmungen

38 Beispiel: Drempeldämmungen

39 Christoph v. Stein Teil 2: Es ist nicht das wonach es aussieht! Besonderheiten der Zellulose bei Feuchtehaushalt und Brandschutz Vortrag zum Kongreß Energetische Sanierung von Großobjekten in Halle / Saale am 25. / 26. Feb. 2015

40 Rückblende Vorteile der Einblasdämmtechnik Minimalinvasiv, d.h. es werden nur kleine Zugangsöffnungen benötigt, keine großflächigen Kollateralschäden. Passgenau und winddicht, d.h. keine Lücken, kein Absacken von Dämmatten, keine kalte Hinterlüftung von außen, kein Warmlufteintritt von innen. Warum dämmen dann nicht alle so?

41 Bedenkenträger verunsichern den Planer: da fehlt die Dampfsperre die Dämmschicht muß überlüftet sein wir brauchen einen Dämmstoff, der Feuchte vertragen kann wir erreichen nicht die erforderliche Dämmstärke und brennen darf der Dämmstoff schon gar nicht. Feuchtehaushalt EnEV Brandschutz

42 Haftungsrisiko Der Planer profitiert nicht von den Baukostenersparnissen, Aber an den Schadenskosten darf er sich beteiligen! Daher der Reflex: Risikovermeidung: Alles runter und neu! - ist das wirklich der risikoärmere Weg? Auf ersten Blick ja, aber nicht bei näherem Hinsehen

43 was wir so sehen bei den Ausschreibungen Dampfsperrfolien auf 14 cm Betondecke sd-wert 7 m Dämmatten auf unebenen Untergründen kalt unterlüftet Zellulosedämmung offen aufgeblasen mit 60 kg/m³ mehr als 35 kg/m³ geht nicht Dampfsperrfolie unter Mineralwolle unterm Pappdach Feuchte eingefangen, kann nicht mehr raus PU- oder PS-Dämmplatten als Zwischensparrendämmung kalt unterlüftet Fachwerk-Innendämmung mit Mineralwolle Feuchteschichtung, nach kalt ansteigend Fachwerk-Innendämmung mit Stampflehm zu lange Trocknungszeiten, Rißbildung, Kaltlufteintrag Kellerdeckendämmung mit Dampfsperrfolie an der Unterseite (Kaltseite; Pfützenbildung) Dämmschichten auf oder unter Holzbalkendecken ohne vorherige Hohlraumverfüllung alles Mainstream, alles teurer als es sein muß, vieles tickende Zeitbomben. Risikovermeidung sieht anders aus. Die Antwort liegt in den Begriffen Konvektion, Diffusion und Sorbtivität. Wer Risiken vermeiden will, kommt nicht umhin, sich mit diesen Begriffen zu beschäftigen.

44 Feuchteverhalten von Mineralwolle Mineralwolle ist wenig saugfähig und bleibt zunächst an der Warmseite trocken. Die Feuchtigkeit wandert weiter nach oben, kondensiert und tropft dann herunter, um auf der Dampfsperre oder - bremse Pfützen zu bilden. Eine Auffeuchtung der Mineralwolle als Gegendruck zur Luftfeuchte im beheizten Raum darunter findet nur begrenzt statt.

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46 Kondenswasser finden wir vor allem da, wo man es mit dichten Folien und bewegten Luftschichten besonders gut gemeint hat.

47 Vergleich Diffusion/Konvektion 1m 1m Ohne Fuge: Mit 1 mm Fuge: 14 cm Alle fürchten die Diffusion und wollen sie mit Konvektion heilen. Umgekehrt wär s meistens richtiger! 0,5 g Wasser/m 2 x24h 800 g Wasser/m²x24h Verschlechterung Faktor 1600 Versuchsaufbau Innenseitige Dampfbremse s d -Wert = 30 m Fuge in der Dampfbremse (Luftdichtung) Randbedingungen: Innentemperatur +20 C Außentemperatur 0 C Druckdifferenz 20 Pa = Windstärke 2-3 Messung: Institut für Bauphysik, Stuttgart Quelle: DBZ 12/89, Seite 1639ff

48 Überlüftungsschichten Zusammenfassung: 5 Risiken 1. Der Luftstrom bringt Tauwasser von außerhalb ein, das an der Innenfläche der nachts ausgekühlten Wetterschale auskondensiert. 2. Eine überlüftete Dämmschicht fördert außerdem die Konvektion feuchtwarmer Innenluft in die Dämmschicht. 3. Verschärfung, wenn die Wetterschale nicht überall gleich kalt ist und Dampf aus einem größeren zirkulierenden Luftvolumen an einer kältesten Stelle konzentriert kondensiert. Diese Wasser tropft dann in die Dämmschicht hinein, läuft durch und bildet auf der Dampfsperre Pfützen. 4. Durchdringungen der Wetterschale durch Lüftungsöffnungen sind Sollbruchstellen für spätere Undichtigkeiten. 5. Lüftungsöffnungen sind Einfallstore für Insekten und Marder. Wie kann man auf diese Luftschichten verzichten?

49 Feuchteverhalten von Zellulose Glaser Wufi Diese Ausgleichs- und Umverteilungstätigkeit der Zellulose ( Löschblattfunktion ) wird bei der Berechnung des Feuchtehaushaltes vom vorherrschenden Glaser-Verfahren nicht berücksichtigt. Das vom Fraunhofer Institut für Bauphysik in Holzkirchen entwickelte Wufi-Verfahren ( Wärme Und Feuchte Instationär ) bildet genau diese Verteilprozesse ab, sowie auch die Speicherung im Winter und Austrocknung im Sommer. Es umfaßt daher immer mehrere Jahre.

50 Feuchteverhalten von Zellulose Konzentrierte Kondensation Zellulose ist saugfähig und nimmt im gesamten Dämmkörper gleich viel Feuchtigkeit auf. Sobald die Feuchtigkeit in der Dämmschicht der Feuchte in der Raumluft darunter gleicht, nimmt sie kein Wasser mehr auf, weil die sog. Ausgleichsfeuchte erreicht ist. Eventuell über die Luftschicht einströmende Wassermoleküle werden von der leicht hygroskopischen Dämmschicht absorbiert und innerhalb kürzester Zeit gleichmäßig verteilt. Sobald die Ausgleichsfeuchte in Relation zur Raumluft darunter erreicht ist, kommt der Vorgang zum Stillstand.

51 Feuchteverhalten von Zellulose Wird der Hohlraum vollständig ausgefüllt, kann Tauwasser gar nicht erst entstehen. Holz, das von Zellulose umgeben ist, ist durch deren Sorbtivität geschützt.

52 Feuchteverhalten von Zellulose In der Praxis der Gebäudesanierung hat man als Planer wie als Dämmbetrieb nicht-berechenbare Ausgangssituationen z.b. mit lückenhaft verlegten alukaschierten Dämmatten und historisch gewachsenen Begrenzungsschichten, über deren Dampfwiderstand nur Vermutungen angestellt werden können; die sich aber - abgesehen vom Energieverbrauch - als einigermaßen funktionstüchtig erwiesen haben. Man hat dann die Wahl zwischen einer vergleichsweise günstigen Dämmung im Bestand, außerhalb der allgemein anerkannten Regeln der Technik, oder Totalabriß und fachgerechtem Neuaufbau zu fünf- bis zehnfach höheren Kosten. Der Kunde wird aufgeklärt, entscheidet sich dann oft aus wirtschaftlichen Gründen für die substanzschonende Variante und bekommt zur besseren (Eigen-)Überwachung Feuchtemeßpunkte in sein Dach eingebaut. Wir haben die Erfahrung gemacht, daß das Wufi-Verfahren den Feuchtehaushalt weit besser abbildet als Glaser.

53 Fehlertolerantes Bauen heißt, schon bei der Planung die Wirklichkeit zu akzeptieren und nicht auszublenden: Luftschichten tun nicht, was wir von ihnen verlangen ( ruhende Luftschichten gibt es nicht), Elektriker und Installateure interessieren sich nicht für Dampfsperrfolien, und Klebebänder sind nicht dauerhaft auf Zug belastbar.

54 Rückblende Bedenkenträger verunsichern den Planer: da fehlt die Dampfsperre die Dämmschicht muß überlüftet sein wir brauchen einen Dämmstoff, der Feuchte vertragen kann Feuchtehaushalt Besser zu offen als zu dicht. Es geht auch ohne. wir erreichen nicht die erforderliche Dämmstärke und brennen darf der Dämmstoff schon gar nicht. Lieber nicht. Es geht besser ohne. Eher einen, der Feuchte kommunizieren kann und der das eingeflockte Holz schützt. EnEV Brandschutz

55 Die erforderliche Dämmstärke und das EnEV 2014 Einblasdämmprivileg Beim Ausblasen vorhandener Hohlräume genügt es, wenn ein bestehender Hohlraum vollständig mit Dämmstoff ausgefüllt wird. Dieses Privileg hat eine fundierte sachliche Berechtigung: mit zunehmender Dämmdicke verringert sich der "zusätzliche Ertrag" der Dämmung (Einsparung von Energie, Kosten, CO2-Emmissionen), wie folgendes Beispiel zeigt: Der U-Wert traditioneller Holzbalkendecken ohne Zusatzdämmung beträgt üblicherweise ca. 0,9 bis 1,5 W/m²K. Dieser Wert reduziert sich überschlägig: mit 5 cm Zelluloseflocken auf 0,45 W/m²K (0,44 bis 1,05 besser) mit 10 cm Zelluloseflocken auf 0,29 W/m²K (0,16 besser) mit 17 cm Zelluloseflocken auf 0,24 W/m²K (0,05 besser)

56 Die erforderliche Dämmstärke und das EnEV 2014 Einblasdämmprivileg Wo steht es? In Anlage 3 zu 8 und 9 der EnEV Anforderungen bei Änderung von Außenbauteilen (Zusammenfassung auf Tenor: ist die Dämmschichtdicke ( ) aus technischen Gründen begrenzt, so gelten die Anforderungen als erfüllt, wenn die nach anerkannten Regeln der Technik höchstmögliche Dämmschichtdicke ( ) eingebaut wird für Außenwände: Ziff. 1 Satz 4 und 5; für Dächer und oberste Geschoßdecken: Ziff. 4 Satz 6 zweiter Halbsatz, für Kellerdecken: Ziff. 5 Satz 5.

57 Brandschutz und Einblasdämmstoffe Die obersten Geschoßdecken sind sämtlich als B2 ausgewiesen. Falls eine Geschoßdecke wegen eines Dachgeschoßaufbaus auf F60-B oder gar auf F90-AB ertüchtigt werden muß, bedeutet dies, daß in der Bestandswohnung die Decken mit entsprechenden Brandschutzplatten beplankt werden müssen. Eine Zwischendecke in Gebäudeklasse (GK) 4 muß F60-B erfüllen, in GK5 muß sie F90-AB eínhalten, und das Kürzel "AB" besagt, dass die wesentlichen Teile aus nicht brennbaren A- Baustoffen bestehen müssen. Zu den wesentlichen Teilen gehören alle tragenden und aussteifenden Teile und Bauteile, welche die Standsicherheit der Konstruktion gewährleisten. Der Dämmstoff kann aus B1 oder B2 Baustoffen bestehen.

58 Brandschutz und Einblasdämmstoffe Was brennt zuerst durch, der A1- Dämmstoff ( Mineralwolle ) oder die Zellulosefasern aus Altpapier? Nach 15 sec.: das Holz hinter der Dämmung ist in kürzester Zeit ungeschützt den Flammen preisgegeben - außer bei Zellulose als Dämmschicht. Hier bildet sich eine Kohleschicht aus, die dem dahinterliegenden Material den Sauerstoff entzieht.

59 Rückblende Bedenkenträger verunsichern den Planer: da fehlt die Dampfsperre Besser zu offen als zu dicht. Es geht auch ohne. Feuchtehaushalt die Dämmschicht muß überlüftet sein Lieber nicht. Es geht besser ohne. wir brauchen einen Dämmstoff, der Feuchte vertragen kann Eher einen, der Feuchte kommunizieren kann und das eingeflockte Holz schützt. wir erreichen nicht die erforderliche Dämmstärke und brennen darf der Dämmstoff schon gar nicht. EnEV Brandschutz Wir haben die Vorteile der Einblasdämmung behandelt und die üblichen einhergehenden Bedenken überprüft. Belüftung, Konvektion, Diffusion und Sorbtion sind nach wie vor die entscheidenden Parameter, aber sie verhalten sich anders als allgemein angenommen. Dies mag anfänglich verwirrend sein, aber man muß nicht alles wissen, so lange man weiß, wen man fragen muß. In diesem Sinne vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Christoph v. Stein,