bauphysiktagung 2008

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1 bauphysiktagung 2008 new dimensions! V-8-01/2008 Peter Kautsch (Hrsg.) Institut für Hochbau und Bauphysik Forschungsberichte Diplomarbeiten Skripten Vorträge/Tagungen

2 Bibliografische Information der Deutschen Bibliothek: Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Tagungsband zur Bauphysiktagung 2008 am 19. November 2008 an der Technischen Universität Graz / Österreich Hrsg.: Univ.-Prof. DDr. Peter Kautsch Institut für Hochbau und Bauphysik Technische Universität Graz Konzeption: Dipl.-Ing. Herwig Hengsberger Design: Heiko Tischler, Jakob Waldhör Druck: styriaprintshop / Büroservice der TU Graz Verlag der Technischen Universität Graz ISBN

3 Vorwort Sehr geehrte Tagungsteilnehmerin! Sehr geehrter Tagungsteilnehmer! Mit Freude darf ich Sie zur mittlerweile fünften Bauphysiktagung an der TU Graz begrüßen. Diesmal verbunden mit einem interessanten Rundgang durch unser Labor für Bauphysik und gefolgt von der Präsentation der neuen Wege und Ziele unseres erweiterten Instituts für Hochbau und Bauphysik. Bedingt nicht zuletzt durch EU-weite Zielvorgaben bilden Energieoptimierung und -effizienz einen aktuellen und spannenden Themenschwerpunkt. Bei unseren Bauphysiktagungen wird stets auch der Architektur ein bedeutender Stellenwert eingeräumt und verspricht Beyond the Blue interessante Einblicke in die Kraft der Vision. Schließlich runden neue Trends bis hin zur Robotik im Bauwesen und innovative Forschungsthemen die Bauphysiktagung 2008 ab. Dazu wünsche ich Ihnen spannende Vorträge, interessante Pausengespräche und Gewinn bringende Information von unseren Sponsoren. Peter Kautsch

4 Programm und Inhaltsverzeichnis 11:30 Uhr Begrüßung durch den Rektor der TU Graz O.Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Hans Sünkel 1 Neue Wege und Ziele des Instituts für Hochbau und Bauphysik Univ.-Prof. DDr. Peter Kautsch, TU Graz 5 12:30 Uhr Mittagsbuffet / Industrieausstellung 2 14:00 Uhr ClimaDesign ganzheitliche Planungsstrategien für energie- und raumklimaoptimierte Gebäude Dr.-Ing. Michael de Saldanha, TU München 21 3 Beyond the Blue HR Dipl.-Ing. Dr.techn. Wolfdieter Dreibholz Coop Himmelb(l)au, Wien 4 Energieoptimiertes Bauen und Sanieren - Simulationswerkzeuge und Anwendungsbeispiele Univ.-Prof. Dr.-Ing. John Grunewald, TU Dresden :30 Uhr Kaffeepause / Industrieausstellung 5 16:15 Uhr Innovationen in der Bauphysik Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Phys. Klaus Sedlbauer Universität Stuttgart & Fraunhofer-Institut für Bauphysik 49 6 Energieeffizienz für Gebäude Umsetzung der EU-Richtlinie erfolgt? Dipl.-Ing. Wolfgang Jilek Energiebeauftragter des Landes Steiermark 7 Robotik im Bauwesen Univ.-Doz. Dipl.-Ing. Dr. techn. Igor Kovac, TU Graz 59 73

5 Neue Wege und Ziele des Instituts für Hochbau und Bauphysik Univ.-Prof. DDr. Peter Kautsch Institut für Hochbau und Bauphysik Technische Universität Graz Wir befinden uns an einem Zeitpunkt des tiefgreifenden Wandels in der nationalen und internationalen Universitätslandschaft. Dies zum einen bedingt durch ein vielfältiger gewordenes nationales Angebot an höheren Studieneinrichtungen, zum anderen durch die Internationalisierung des Arbeits- und Forschungsmarktes. Mit dem erweiterten Institut für Hochbau und Bauphysik wird nicht nur ein lang gehegter Wunsch der Fakultät für Bauingenieurwissenschaften nach Stärkung des Fachbereiches Bauphysik Realität, sondern auch die damit verbundene Herausforderung als ideale Chance zur Neupositionierung gesehen. Gilt es doch in Übereinstimmung mit dem Entwicklungsplan der TU Graz eine innovative, leistungsstarke und international anerkannte Universität aktiv mit zu gestalten und zugleich einen wichtigen Motor für die Sicherung und den Ausbau der regionalen und nationalen Bauwirtschaft darzustellen sowie die Brückenfunktion zwischen den Fakultäten für Architektur und Bauingenieurwissenschaften wahrzunehmen. 5 Dies zu einem Zeitpunkt wie er günstiger kaum sein könnte, da das lange geforderte gesellschaftliche und förderungspolitische Verständnis für eine interdisziplinäre Bauforschung Früchte zu tragen beginnt und die Europäische Gemeinschaft über die Rahmenprogramme für Forschung und technologische Entwicklung zahlreiche Umsetzungsmöglichkeiten bietet. Zieldefinition Die Bautätigkeit in der Europäischen Union ist sehr zurückgegangen. Heute haben wir ein großes Missverhältnis zwischen Angebot und Nachfrage. Die Welt ist zugebaut 1 und Ohne Utopie ist alles nichts 2. 1 Gerkan v., M., Die Welt ist zugebaut, alpbach news S. 6, Böttcher, W., Universität Münster Politische Programmatiken, Alpbach 2005

6 Im Spannungsfeld zwischen ersterer, wenn auch etwas zu pessimistisch anmutenden, im Kern jedoch sicherlich zutreffenden und zweiterer, zu allen Zeiten gültigen Aussage sowie im Hinblick auf die zunehmende Internationalisierung des Studien- und Arbeitsmarktes vollzieht sich gegenwärtig die Positionierung und Ausrichtung eines wichtigen Instituts der Fakultät für Bauingenieurwissenschaften an der TU Graz. Dies nicht zuletzt im Hinblick auf den härter werdenden Wettbewerb um Studierende und die damit verbundene Position gegenüber anderen Ausbildungsstätten wie z.b. Fachhochschulen oder Akademie- und postgradualen Lehrgängen im In- und Ausland. Gerade in diesem Zusammenhang wird die bewusst breite, grundlagenorientierte und wissenschaftlich angelegte Ausbildung an der Fakultät als Chance zur Persönlichkeitsbildung in einer Atmosphäre der intellektuellen Freiheit und Verantwortung verstanden, was neben dem notwendigen technischen Wissen als die bedeutendste Voraussetzung für die Übernahme verantwortungsvoller Positionen in der Gesellschaft angesehen wird. Der Integration von internationalem Kontext und nationaler Identität kommt dabei besondere Bedeutung zu. 6 Ebenso bedeutet die fächerübergreifende, zunehmend interuniversitäre und internationale Zusammenarbeit bei der Entwicklung und Bewertung neuer Baumaterialien und Bausysteme sowie deren Eingliederung in die, je nach Nutzungsanforderungen oft unterschiedlichen Lebenszyklen von Neu- und Altbauten eine ökonomische und gesellschaftspolitische Herausforderung. Dabei kommt dem Institut für Hochbau und Bauphysik in Abstimmung mit dem Institut für Architekturtechnologie als zentrale Drehscheibe und vermittelnde Schnittstelle der immer komplexer werdenden gegenseitigen Abhängigkeiten und manchmal gegenläufig agierenden Fachbereiche der modernen Bauwirtschaft eine hohe Bedeutung zu. Diese Position gilt es durch Intensivierung der Zusammenarbeit mit anderen am Bauprozess beteiligten Disziplinen im eigenen Haus und darüber hinaus in Forschung und Lehre auszubauen. In diesem Sinne ist der nach wie vor zu verfolgende Studiengang Hochbauingenieur geeignet, die Anknüpfungspunkte zur Architekturfakultät in geregelten Bahnen weiter zu entwickeln und wird seitens der Fakultät für Bauingenieurwissenschaften großteils vom Institut für Hochbau und Bauphysik abzudecken sein, ergänzt um die Kompetenz der übrigen konstruktiven Institute (Baustatik, Betonbau, Stahlbau, Holzbau). Ziel ist die integrierende Vermittlung von Grundlagen des Bauens als Basis für eine architektonisch anspruchsvolle und konstruktiv richtige Umsetzung den Hochbau der Zukunft!

7 Abb. 1: Interdisziplinäre Ausrichtung in Forschung und Lehre Neben der angewandten Forschung soll insbesondere über die grundlagennahe Forschung unter anderem in Zusammenarbeit mit dem Institut für Materialprüfung und Baustofftechnologie mit angeschlossener TVFA der TU Graz auf die Entwicklung von Bauprodukten und ihre Einbindung in ökologische Kreisläufe Einfluss genommen werden. Im Allgemeinen wird die institutseigene Forschung in Abstimmung mit jener der Fakultät sowie den einschlägigen Forschungsschwerpunkten unter anderem im Rahmen der Austrian Construction Technology Plattform ACTP erfolgen. Trotz der weiterhin bestehenden zentralen Bedeutung der Auftragsforschung ist dabei die absolute Unabhängigkeit des Institutes sicherzustellen. 7 Unterstützt durch das 7. EU-Rahmenprogramm für Forschung und technologische Entwicklung wird die multidisziplinäre Zusammenarbeit mit nationalen und internationalen Ausbildungs- und Forschungseinrichtungen ausgebaut, wobei insbesondere die Öffnung des südosteuropäischen Raumes als besondere Chance verstanden wird.

8 Lehre 8 Die Ausbildung im Hochbau und der Bauphysik erfolgt für das Bauingenieurstudium fachübergreifend und -integrierend im Kontext mit der naturwissenschaftlich konstruktiven Lehre an der Fakultät für Bauingenieurwissenschaften, bereitet die Studierenden auf die konstruktive und numerische Problemlösung von Hochbaudetails vor und fördert das Verständnis für die Sichtweisen anderer Fachgebiete. Dabei wird der Entwicklung einer integrativen Basis der Verständigung und Kooperation insbesondere mit den Kollegen der Architekturfakultät ein besonderer Stellenwert eingeräumt. Von besonderer Bedeutung ist im Hinblick auf die immer komplexer werdenden Bauaufgaben einerseits und die immer größer werdende Fülle an Informationen andererseits die systematisierte Aufbereitung und Kommunikation des Fachwissens. Bei der Vermittlung der Lehrinhalte soll das zur Verfügung stehende Stundenkontingent vorzugsweise zur Erörterung von Fragen und den persönlichen Kontakt mit den Studierenden genutzt werden, während das notwendige Basiswissen in Zukunft verstärkt durch selbstständiges Erarbeiten durch die Studierenden vermittelt werden soll. Dazu sollen z.b. über die TUG-Plattform TeachCenter vorhandene Instrumente des e-learning genutzt werden und wird der erfolgreich angelaufene, internetbasierte, viersemestrige Weiterbildungsstudiengang Master-Online Bauphysik 3 der Universität Stuttgart als geeigneter Anknüpfungspunkt an internationale Lehrplattformen gesehen. Während sich die Hochbauausbildung im Architekturstudium vorrangig mit der nutzungsspezifischen Notwendigkeit, der philosophisch-künstlerischen Aussage und der ganzheitlich koordinativen Sicht beschäftigt, ist im Bauingenieurstudium die konstruktiv-bauphysikalisch richtige Durchbildung allgemeiner bis sehr hoher Bauwerke sowie von Industrie- und Sonderbauten das Ziel. Dies insbesondere im Wissen um den hohen Primärenergieaufwand bei Errichtung und Betrieb, die deutlich unterschiedlichen Nutzungs- und Erneuerungsintervalle verschiedener Bauweisen und Bauteile, die mannigfaltigen Einwirkungen aus der Umwelt inklusive der in letzter Zeit vermehrt auftretenden Elementarereignisse - und nicht zuletzt um den geordneten Rückbau. Gerade dieser Aspekt gewinnt im Hinblick auf möglichst vollständige Wiederverwendbarkeit der Baustoffe bzw. die Deponieproblematik zunehmend an Bedeutung. Aber auch der immer bedeutender werdenden numerischen Analyse von Tragwerken und Baukonstruktionen in Verbindung mit experimentellen Untersuchungen wird verstärktes Augenmerk geschenkt. Das Ziel der Hochbauausbildung ist daher neben der Beherrschung der Grundprinzipien schadenfreien Konstruierens insbesondere die Vermittlung des 3 Siehe auch ( )

9 Verständnisses für nachhaltiges Bauen. Dies auch unter besonderer Beachtung der Konstruktionsprinzipien der Natur, der Lebenszyklen von Baustoffen und Bauwerken im Roh- und Ausbau sowie deren sinnvolle Wiederverwertung. Dabei bestimmt der Nutzungszweck die ökologisch vertretbare Materialwahl und volkswirtschaftlich sinnvolle Vorgangsweise und bildet die klare bauliche Trennung verschiedener Nutzungszeiträume eine wichtige Voraussetzung für ein funktionierendes Gebäudemanagement - ebenso wie das Bewusstsein für die Bedeutung der Gebäudebetriebs- und Instandhaltungskosten gegenüber den reinen Errichtungskosten zu schärfen ist. Generell sollte auch dem bionischen Ansatz ein höherer Stellenwert eingeräumt werden, wo der möglichst geringe Energieaufwand einschließlich dem Transport bzw. der Produktion von Materialien vor Ort (samt ansässiger Arbeitskräfte ) nachahmenswerte Verhaltensmuster vorzeigt und auch die nachhaltige Nutzung, Wiederverwendung und ev. Nachnutzung gelebt wird. Aktivitäten auf höchster Ebene z.b. durch eine neue Global Marshall Plan Initiative 4 mit dem Programm Bring die Welt in Balance durch eine Ökosoziale Marktwirtschaft können der alternativen Herangehensweise an baupraktische Problemlösungen durchaus den Rücken stärken. Bedingt durch die Bedeutung, die die moderne Bauphysik im Rahmen des Bauwesens sowohl in Lehre und Forschung, als auch in der Praxis für die Planung und Bauschadensanierung erlangte, soll eine fundierte Etablierung der konstruktiven Bauphysik mit den Teilbereichen Wärme-, Feuchte- und Schallschutz, Raum- und Bauakustik sowie Lichttechnik und Brandschutz erzielt werden. Sinnvollerweise ist auch der maschinenbauorientierte Technische Ausbau zu integrieren. 9 Neben der Erziehung zu konzeptionellem Denken spielen gerade in der Bauphysik numerische Methoden zur Vorhersage der Auswirkungen geplanter Maßnahmen eine immer bedeutendere Rolle und ist dieser Bereich durch gezielten Einsatz insbesondere instationärer Verfahren deutlich zu stärken. Numerik ist jedoch nur ein Teil der Gesamtplanung, dem ob der steigenden Rechnerleistungen nur allzu gern ein zu hohes Gewicht zugemessen wird - die hochbautechnisch vollendete Konstruktion erfordert darüber hinausgehende materialspezifische, statische und herstellungsbedingte Überlegungen, bis hin zur Wartung und Instandhaltung sowie dem Rückbau. Im Hinblick auf das steigende Angebot an Fachhochschul-, Akademie- bzw. sonstiger außeruniversitärer postgradualer Lehrgänge wird in Zukunft besonderes Augenmerk auf die Vermittlung forschungsorientierter Lehrinhalte unter intensiver Einbeziehung von umsetzungsorientierten Fragestellungen aus der Praxis zu legen sein. Ziel ist es, die immer größer werdende Kluft zwischen universitärer Wissens- 4 Fischler, F., et al.: Global Marshall Plan Bring die Welt in Balance durch eine Ökosoziale Marktwirtschaft, ( )

10 vermittlung und den Erfordernissen der Baupraxis zu verringern. Dazu sollen über Kontakte zur Wirtschaft und Industrie beispielsweise studienbegleitende praktische Tätigkeiten der Studierenden gezielt gefördert werden. Umgekehrt soll den Studierenden in den höheren Semestern eine intensivere Einbindung der oft international tätigen Alumni interessante Ausblicke in ihr zukünftiges Betätigungsfeld ermöglichen. In diesem Zusammenhang kann auch auf die Reihe der erfolgreichen Bauphysiktagungen mit hochkarätigen Referenten zurückgeblickt werden, deren erste im Jahr 1998 die wissenschaftliche Eröffnungsveranstaltung dieses Hörsaal 1 darstellte. War es stets die interdisziplinäre Verbindung mit scheinbar bauphysikfremden Themen, die dem Tagungsprogramm eine unkonventionelle Note verliehen, so bildeten trotz auf den ersten Blick unterschiedlicher Fragestellungen ähnliche Herangehensweisen auf Basis derselben naturwissenschaftlichen Grundlagen schnell die verbindende Lösung und interessante Anknüpfungspunkte zu Kollegen anderer Fachrichtungen. Dass dabei stets auch die Architektur zur Wort kommt und der Ausrichtung des Institutes folgend dem Hochbau ein entsprechender Stellenwert eingeräumt wird versteht sich von selbst. 10 Forschung Obwohl die Bauwirtschaft einen der größten Wirtschaftszweige Österreichs darstellt, besteht hinsichtlich der Intensivierung der Bauforschung im Allgemeinen nur etwa 0,2% F&E-Quote in der Bauwirtschaft im Vergleich zu etwa 2,5% der österreichischen Wirtschaft insgesamt, bei EU-weit angestrebten 3% 5 sowie der Positionierung ökologisch verträglichen Bauens im Besonderen deutlicher Entwicklungsbedarf. Die Ende 2006 gestartete Brancheninitiative Bauwirtschaft BRAIN trägt diesem Bedarf erfreulicherweise ebenso Rechnung, wie die o.a. Austrian Construction Technology Plattform ACTP, wobei unter anderem die Programmlinie Bridge als Bindeglied zwischen reiner Grundlagenforschung und Wirtschaftsforschung eine hervorragende Möglichkeit bietet, den Anteil von Doktoranden und Post-Docs signifikant zu erhöhen. Weiters sollen die Möglichkeiten im 7. EU-Rahmenprogramm für Forschung und technologische Entwicklung ( ) verstärkt genutzt werden. Die guten Kontakte zu internationalen Forschungseinrichtungen sind dafür äußerst dienlich und erleichtern die Ausweitung des bestehenden Kooperationsnetzwerkes. Aber auch die Intensivierung der Kooperation im eigenen Haus stellt in diesem Zusammenhang einen wesentlichen Aspekt dar, da die an der TU Graz 5 Cervinka, T., in bau.zeitung 4/08, S. 40, 2008

11 beheimateten Fachgebiete eine ausgezeichnete Basis für ein breit gefächertes Angebot an internationale Interessensvertretungen darstellen und somit zahlreiche wissenschaftliche Dienstleistungen abgedeckt werden können ein Potenzial, das zur Zeit im Baubereich nur in Ansätzen genutzt wird. Nicht zuletzt könnte das Engagement des Instituts neben dem Field of Expertise (FoE-3) Design & Construction Science auf weitere vier der sieben interdisziplinären FoE ausgeweitet werden im konkreten (mit den beispielhaft angeführten Anknüpfungspunkten) auf die FoE Nr. 1. Advanced Materials Science (Nano- und Biokomposite), 3. Human- & Biotechnology (Krankenhaustechnik), 5. Production Science & Management (Management and Organisation, People and Performance) und 6. Sustainable Systems (Risikobewertung von Bauteilen und Bauwerken aus ökologischer Sicht). In diesem Sinne kommt auch der Entwicklung ökologischer Verfahren zur Sanierung von bestehenden Wohn-, Büro- und Industriebauten besondere Bedeutung zu, da die Wiederverwertung bereits bestehender Objekte sowohl im Hinblick auf den Baustoff- als auch den Infrastrukturverbrauch einen wesentlichen Schritt zu einem nachhaltigeren Umgang mit den zur Verfügung stehenden Ressourcen darstellt. Damit ergeben sich u.a. wichtige Anknüpfungspunkte zur Städtebauarchitektur und Raumplanung, um dem derzeitigen Trend des Wohnens im Grünen und Arbeitens in der Großstadt mit zahlreichen ungelösten Problemen und enormem Ressourcenverbrauch entgegenzusteuern. Probleme, die mit der bloßen Ausführung von Gebäuden als Niedrigenergie- oder boomende Passivhäuser noch lange nicht gelöst sind! Der stete Ruf nach Klimaschutz und CO 2 - Einsparung und Prognosen, wonach sich in Österreich in den nächsten 40 Jahren die Hitzetage mit über +30 C Lufttemperatur vervierfachen (auf ca. 25 Tage / Jahr) und die Frosttage halbieren werden (ca. 25 Tage / Jahr 6 ) bedeuten unter anderem, dass die Sommertauglichkeit mit zu vermeidendem Kühlenergiebedarf die Planungen zunehmend dominieren wird. Auch rütteln Meldungen über Naturkatastrophen immer wieder auf, wobei aber die Betroffenheit meist nur von kurzer Dauer ist, da diese oft nur indirekt oder auf Distanz wahrgenommen werden. Wahrscheinlich wird auch diesbezüglich das ökologische Gewissen von ökonomischen Vorgaben in Form von unleistbaren Energiepreisen überholt werden. Der Wechsel von konventionellen Energieträgern hin zu regenerativen Quellen (Solar-, Bio-, Wasser-, Wind- oder Geothermieenergie, ) fördert zwar deren Weiterentwicklung und Verbreitung. Zusätzlich ist jedoch die Energieeffizienz zu erhöhen und der Energiebedarf zu senken, um das Unvermeidbare zu beherrschen und das Unbeherrschbare zu vermeiden 7. Dem 1. Hauptsatz der Bauphysik ist daher uneingeschränkt zuzustimmen: Zuerst klimagerecht bauen, 11 6 Beck, A., Dorninger, M., Formayer, H., Gobiet, W., Loibl, A., Schöner, W. (Eds.): reclip:more research for climate protection: model run evaluation Klimazukunft Österreich, Kleinräumige Klimaszenarien und ; Signale des Klimawandels, Wien / Graz, Kromp-Kolb H., z.b. in Report 7 / 2007

12 dann bauwerksgerecht klimatisieren! 8 Dies wohl wissend, dass einerseits die Behaglichkeitsansprüche verwöhnt durch Lebensbereiche außerhalb von Wohngebäuden stets steigen, andererseits der zunehmenden Elektronisierung des täglichen Lebens und ausgereiften Sensortechnik folgend, sich auch in bautechnischen, raumklimatischen Belangen die technischen Möglichkeiten stets weiterentwickeln. Eine weitere Herausforderung insbesondere für die Hochbauforschung stellt die im Sinne einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft richtige Entwicklung von Verbund-, faserverstärkten und / oder nanostrukturierten Baustoffen dar. Die internationale Tendenz zu diesen Werkstoffen muss jedenfalls eine Evaluierung hinsichtlich der Rückbaufähigkeit und sortenreinen Wiederverwendbarkeit erfahren. Im Hinblick auf das immer komplexer werdende Spezialwissen auch im Bausektor stellt sich zunehmend die Frage nach einem durchgängigen Wissensmanagement, welches in Zusammenarbeit mit dem diesbezüglich gleich benannten Institut der TU Graz für den Baubereich zu adaptieren und implementieren ist. 12 Das Baugeschehen wird neben den oben erwähnten Anforderungen in fundamentaler Weise von den Erfordernissen der Energieeinsparung, des Feuchte- sowie des Lärm- und Umweltschutzes geprägt. Die Bauphysik nimmt sich dieser Probleme an und überträgt physikalische Grundsätze in das Bauwesen, womit Ergebnisse aus Theorie und Experiment derart umgesetzt werden, dass praktische Erkenntnisse für das Bauen abgeleitet und künstlerisches Wollen ökonomisch und praktisch realisiert werden können. Überdies gewinnen die bauphysikalischen Zusammenhänge durch ständig neue Baustoffe und Bauverfahren immer stärker an Bedeutung. Das derzeit z.t. mangelnde Verständnis für derartige naturgesetzmäßige Abläufe dokumentiert sich beispielsweise durch Planungsfehler und Bauschäden in den fast schon bis zum letzten ausgereizten Bauwerken. Beispielhaft seien in der Folge fünf Forschungsgebiete bzw. themen benannt, die sich insbesondere aus bauphysikalischen Fragestellungen ergaben, die hochbautechnische Realisierbarkeit aber selbstverständlich ebenso zum Ziel haben: 8 Gertis, K., z.b. in Bauphysik H

13 1. Wärme und Feuchte Innendämmungen zur thermisch-hygrischen Sanierung von Bestandobjekten - Entwicklung fehlertoleranter Systeme ohne Dampfsperre auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Die Verbesserung des Wärmeschutzes bei Altbauten ist nicht nur Voraussetzung für energieeffizientes Wohnen, sondern auch ein wesentlicher Beitrag zur Erhöhung der Behaglichkeit. Sind konventionelle Außendämmmaßnahmen z.b. bei denkmalgeschützten Gebäuden, bei Überschreitung der Baufluchtlinie o.ä. nicht realisierbar, stellen Innendämmungen eine überlegenswerte Alternative dar. Insbesondere die Kondensationsproblematik stellt allerdings hohe Anforderungen an die Planenden und Ausführenden. Kommt es zu Kondensatausfall, sind folgende Problempunkte zu bedenken: Schimmelpilzbildung (z.b. an Wärmebrücken oder in der Grenzschicht zwischen Bestandsmauerwerk und Wärmedämmung), Salzschäden (z.b. Salzausblühungen an den Grenzflächen), Frostschäden (z.b. Abplatzungen im Fassadenbereich), Korrosion (z.b. von Befestigungselementen) oder Fäulnis (z.b. von Deckenbalkenköpfen oder Fachwerkhölzern). Bei richtiger Materialauswahl ist aber auch mit Innendämmungen übermäßige Feuchtebelastung in der Konstruktion nicht zu befürchten; d.h. dass mögliches Bauteilkondensat durch geeignete Baumaterialien vermieden oder zumindest auf einem unschädlichen Niveau gehalten werden kann. Außenwände typischer Altbauten weisen einen U-Wert von etwa 1,5 W/m²K auf, der mit 5 cm Wärmedämmung unter 0,6 W/m²K gesenkt werden kann. Damit reduzieren sich die Transmissionswärmeverluste um 60 % und steigen die inneren Oberflächentemperaturen um ca. 4 K (t e -10 C). Kondenswasserbildung bzw. Schimmelpilzwachstum ist damit an der Innenoberfläche der Außenbauteile nicht mehr zu erwarten. Ein entscheidender Parameter für die Gefährdung durch Bauteilkondensat bei Innendämmungen sind die Außenwandmaterialien selbst und hier insbesondere diejenigen, bei denen auf Grund fehlender Kapillarleitung Feuchtigkeit konzentriert an der Grenzschicht zum Bestandsmauerwerk entsteht. 13 Unter Ausnutzung der hohen Sorptionsfähigkeit sowie der kapillaren Leitfähigkeit von bestimmten Dämmstoffen können bei innengedämmten Bauteilen zum einen durch den Wegfall der oftmals fehleranfälligen Dampfsperren erhebliche baupraktische Vorteile gewonnen werden, zum anderen wird mit dem Wegfall dieser meist aus Kunststoff bestehenden Bahnen und der Verwendung nachwachsender Dämmstoffe dem Trend zu ökologischen und nachhaltig produzierten Bauprodukten in besonderer Weise Rechnung getragen.

14 Abb. 2: Austrocknungsverhalten einer 5 cm dicken Zellulose-Innendämmung 14 Zellulosefasern kommen als Altpapier-Dämmstoff im Einblasverfahren schon seit über 100 Jahren zur Anwendung. Sie zeichnen sich durch einen äußerst geringen Primärenergieaufwand bei der Herstellung, ein geringes Versäuerungspotenzial und aufgrund des Rohstoffes Holz durch weitgehende CO 2 -Neutralität aus; zudem weisen sie eine hohe Sorptions- und kapillare Leitfähigkeit auf. Dieser Einblasdämmstoff wurde zu einer aufsprühbaren Dämmung weiterentwickelt, bestehend aus vermahlenem Altpapier, dem mineralische, nicht flüchtige Brand- und Insektenschutzmittel zugesetzt werden. Unter Befeuchtung mit einer Bindemittelmischung können die Zelluloseflocken auch über Kopf auf nahezu jedem, z.b. unebenem oder gekrümmtem Untergrund Vorort kraftschlüssig und feuchtigkeitsbündig aufgebracht werden eine, für kapillaraktive Systeme unumgängliche Notwendigkeit. Auf die Diffusionsoffenheit ev. vorhandener Wandfarben oder Tapeten ist zu achten, widrigenfalls diese abzulösen sind. Wesentlicher Entwicklungsbedarf ergab sich dabei in der Fördertechnologie und der Entwicklung eines speziellen Spritzkopfes, da das Material über relativ lange Strecken in einem Förderschlauch möglichst pulsationsfrei zu transportieren ist und am Schlauchende kontinuierlich austreten muss, um dort einer gleichmäßigen Befeuchtung von innen und außen unterzogen zu werden. Es wurden sowohl ein spezielles Schaumverfahren, als auch das klassische Wasser-Klebstoffgemisch-Verfahren untersucht. Der Vorteil des Schaum-Verfahrens liegt darin, dass der Zelluloseschaum geglättet werden kann und bis zu einer Dicke von 12 cm in einem Arbeitsgang hergestellt werden kann; der Nachteil ist die als Putzträger zur Zeit noch zu geringe Festigkeit. Als unverputzte Kellerdeckendämmung in der Altbausanierung ist dieses System jedoch durchaus geeignet.

15 Zwar wird durch innere Dämmmaßnahmen auf die wärmespeichernde Masse der Außenwand verzichtet, jedoch bleibt durch massive Innenbauteile (ggf. inkl. Fußböden und Geschoßdecken) und Mobiliar meist doch ausreichend Wärmespeichermasse erhalten. Auch mögliche Auswirkungen auf den Schall- und Brandschutz in positiver ggf. aber auch in negativer Hinsicht seien der Vollständigkeit halber erwähnt, ebenso wie der Nachteil der reduzierten Nutzfläche, der eingeschränkten Befestigungsmöglichkeit schwerer Gegenstände oder der größeren temperaturbedingten Formänderungen der Außenbauteile. Wärmebrücken und Anschlüssen (z.b. Holzbalkendecken) ist besonderes Augenmerk zu schenken. Für weiter führende Informationen siehe Schall Verputzte Kompaktabsorber Nach der weitgehend erfolgten Bewusstseinsbildung für die Notwendigkeit der Energieeinsparung im Bauwesen besteht nach wie vor erheblicher Forschungsbedarf hinsichtlich der Reduktion des Schadstoffs des Jahrzehnts wie manche Wissenschafter die Lärmbelastung bezeichnen. Dabei spielt einerseits der Schallschutz im Wohnbau der Zukunft - Untersuchungen zeigen trotz höchster schalltechnischer Anforderungen noch immer rund 30% Unzufriedene in Bezug auf Lärmbelastung im geförderten Wohnbau - unter anderem in Form des Schallschutzes von Außenbauteilen in Leichtbauweise unter Verwendung neuer Dämmstoffe (z.b. Vakuumdämmung) oder systeme (z.b. Innendämmung) eine wichtige Rolle. 15 Zum anderen hat die zunehmende Sensibilisierung gegenüber Lärm ihren Niederschlag unter anderem in der gestiegenen Bedeutung einer zweckentsprechenden akustischen Qualität von Alltagsräumen gefunden. Insbesondere die oftmals unzumutbar hohen Lärmpegel in Schul- und Bildungseinrichtungen aber auch in Büro- und Aufenthaltsräumen bedeuten konkreten Handlungsbedarf für alle Beteiligten. Wegen zu geringer verfügbarer Raumhöhen oder dem unerwünschten Erscheinungsbild klassischer Loch- oder Kassettendecken bereiten vor allem tieffrequent wirksame Schallabsorber Probleme. Gerade die Bedämpfung der tiefen Frequenzen ist jedoch für die Sprachverständlichkeit von besonderer Bedeutung, da hohe und ggf. mittlere Frequenzen durch Einrichtungsgegenstände und Personen oftmals ohnedies ausreichend bedämpft werden. Bekannte Schallabsorber für den mittleren und tiefen Frequenzbereich sind der Plattenabsorber und der Schlitzabsorber. Das in einem weiten Bereich durch die 9 Kautsch, P. et al.: Zellulose-Innendämmung ohne Dampfsperre Untersuchungen zur grundsätzlichen Eignung aufgespritzter und verputzter Zelluloseschichten, Berichte aus Energie- und Umweltforschung des BMVIT 84/2006, Wien 2006

16 Schlitzgeometrie abstimmbare Absorptionsmaximum des Schlitzabsorbers ist für die akustische Planung von Vorteil, allerdings verbunden mit dem Nachteil der sichtbaren Schlitzstruktur. Schlitzabsorber bestehen meist aus einem porigen, fasrigen Absorberkörper, auf dem plattenförmige, schallharte Abdeckungen mit dazwischen liegenden Schlitzen angeordnet sind. Die Absorptionseigenschaften können durch Variation des Dämmstoffes, sowie der Breite und Dicke der Abdeckung bzw. der Schlitzbreite auf den jeweiligen Bedarf abgestimmt werden. 16 Abb. 3: Verputzter Kompaktabsorber Das auch auf unebenem oder gekrümmtem Untergrund aufzubringende, verputzte Zellulose-Dämmsystem entspricht akustisch dem Plattenabsorber und wurde zu einem optisch einheitlich wirkenden Schlitzabsorber mit strömungstechnisch optimierter Zelluloseschicht weiterentwickelt. Dabei stellen die Innenputzbereiche die schallharten Flächen dar, die in einem zweiten Arbeitsgang ebenso wie die dazwischen liegenden Schlitze mit einer dünnen schalloffenen Beschichtung versehen werden. Dadurch wird eine fugenlose Oberfläche gebildet und dem Bedarf vieler Planer nach Unsichtbarkeit der akustischen Maßnahmen bei gleichzeitiger Bedämpfung tiefer Frequenzen Rechnung getragen. Überdies bleibt im Gegensatz zu den meisten tieffrequent wirksamen Schallabsorbern der ursprüngliche Raumcharakter erhalten und bietet der Spezialdeckputz aus einiger Entfernung den Eindruck einer konventionellen Oberfläche. Für weiter führende Informationen siehe Kautsch, P. et al.: Aufgespritzte und verputzte Zellulose-Kompaktasorber - Untersuchungen zur grundsätzlichen Eignung aufgespritzter und verputzter, hygrothermisch aktiver Zellulose- Schallabsorber, Berichte aus Energie- und Umweltforschung des BMVIT 52/2006, Wien 2006

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