Anhang 2. Beispielhafte bauökologische Sanierung am Umweltzentrum Tübingen. Teilbericht: Thermographie

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1 Ingenieurbüro für Energieberatung, Haustechnik und ökologische Konzepte GbR Reutlinger Straße 16 D Tübingen Tel Fax mail@eboek.de Anhang 2 Beispielhafte bauökologische Sanierung am Umweltzentrum Tübingen Teilbericht: Thermographie Erstellt im: März 2001 im Auftrag von: Inhaltliche Bearbeitung: Layout: Umweltzentrum Tübingen e.v. gefördert durch Deutsche Bundesstiftung Umwelt AZ 12925, Referat 24/2 Dipl.-Phys Joachim Zeller Aagje Ricklefs

2 Erstellung von Formatvorlagen Inhaltsverzeichnis 1 Allgemeine Angaben Thermographische Untersuchung Beschreibung der Messung Ergebnisse Anhang Beurteilung von Thermographieaufnahmen Thermographieaufnahmen des untersuchten Gebäudes... 4

3 1 Allgemeine Angaben Aufgabenstellung Durch Thermographieaufnahmen von außen und von innen sollte die thermische Qualität der Gebäudehülle geprüft und dokumentiert werden. Untersuchtes Objekt Untersucht wurde das Gebäude des Umweltzentrums Tübingen in der Kronengasse 4 in der Altstadt von Tübingen. Das denkmalgeschützte Fachwerkhaus aus dem 17. Jahrhundert war wärmetechnisch saniert worden. Dabei wurden die Fassaden mit einem Wärmedämmverbundsystem versehen, abgesehen von Teilflächen, bei denen dies aus Gründen des Denkmalschutzes nicht gestattet war. Vorhandene Unterlagen Plankopien der Architekten S. und K. Kellhammer vom , Kopien von Detailzeichnungen der Architekten, dokumentiert im Teilbericht Umsetzung der Sanierungsmaßnahmen. Datum der Untersuchungen 15. Januar 2001 ab 6:30 Uhr Anwesende Personen Dr. Manuel Haus, Umweltzentrum Tübingen e.v., während der Innenthermographien ab etwa 8:00 Uhr, Tilo Vetter, Ingenieurbüro ebök, Joachim Zeller, Ingenieurbüro ebök. Seite 1

4 2 Thermographische Untersuchung 2.1 Beschreibung der Messung Beheizter Teil des Gebäudes Beheizt sind das EG mit der Geschäftsstelle des Umweltzentrums und die 3 Obergeschosse mit Büro und Wohnungen. Beide Dachgeschosse und der Keller sind unbeheizt. Wärmeschutz Boden gegen Keller: Schüttdämmung auf dem alten Betonrohboden Außenwand Ost EG im Bereich der Natursteinmauer: 15 cm Innendämmung Außenwand Ost sonst: 16 cm Wärmedämmverbundsystem (WDVS) Außenwand Nord EG: 4 cm WDVS Außenwand Nord sonst: 8 cm WDVS Außenwand West: 8 cm WDVS Außenwand EG Süd zum Keller des Nachbarhauses: Innendämmung Außenwand Süd sonst: Gebäudetrennfuge (ca. 10 cm) mit Perlite verfüllt Decke über dem 3. OG: oberseitige Dämmung mit Mineralfaser zwischen Holzkonstruktion Zustand des Gebäudes zum Untersuchungszeitpunkt Die Wärmedämmung war an allen Außenbauteilen fertiggestellt. Die Sanierung war jedoch noch nicht abgeschlossen. Insbesondere waren die Fenster noch nicht wie vorgesehen in der Laibung nach außen versetzt. Durch das noch vorhandene Gerüst war die Sicht auf die Fassaden insbesondere der oberen Stockwerke stark eingeschränkt. Der Untersuchungstermin sollte trotzdem nicht auf den nächsten Winter verschoben werden, weil nur so die Chance bestand, ggf. bestehende Verarbeitungsfehler an der Wärmedämmung so frühzeitig zu bemerken, daß Nachbesserungen möglich wären, Seite 2

5 die Messung vor der Abgabe des Endberichts des Sanierungsvorhabens erfolgen mußte. Wetterbedingungen Die Thermographiebilder von außen wurden am frühen Morgen vor Sonnenaufgang aufgenommen. Die Außentemperatur lag bei etwa 0 C. Es war windstill und bewölkt. Die Bedingungen waren somit ideal. Ab etwa 8 Uhr wurden die Thermographiebilder innen, im Anschluß daran die Photographien von innen und von außen aufgenommen. Vorgehensweise Die Ost- und Nordfassade wurden von verschiedenen Standpunkten auf der Straße aus insoweit untersucht, als sie nicht durch Gerüstbretter verdeckt waren. Wegen des geringen Abstands zum Nachbarhaus konnte von der Westfassade nur ein schmaler Streifen zur Straßenseite hin geprüft werden. Der Boden im EG wurde stichprobenhaft durch Innenthermographie untersucht. Im 3. OG wurden in der Küche und im Wohnzimmer die Decke zum unbeheizten Dachgeschoß sowie die Außenwände aufgenommen. 2.2 Ergebnisse Die schon in der Planung erkannten Wärmebrücken, die wegen baulicher Gegebenheiten oder im Interesse des Denkmalschutzes nicht zu vermeiden waren, sind auf den Thermographieaufnahmen deutlich zu erkennen. Darüberhinaus wurden keine Wärmebrücken gefunden. Insbesondere wurden keine Verarbeitungsmängel festgestellt. Im Anhang sind exemplarisch Thermographieaufnahmen des Hauses dargestellt und kommentiert. Seite 3

6 3 Anhang 3.1 Beurteilung von Thermographieaufnahmen Die Thermographiekamera registriert die Intensität der von einer Oberfläche ausgehenden Wärmestrahlung. Bei den meisten Baumaterialien, insbesondere z.b. bei mineralischem Putz, zeigt die Intensität der Wärmestrahlung die Oberflächentemperatur an. Jeder Intensität und somit jeder Oberflächentemperatur wird im Bild eine Farbe zugeordnet. Die Temperaturskala von blau (kalt) über gelb zu rot (warm) ist bei jedem Bild dargestellt. Beim Vergleich verschiedener Aufnahmen ist zu beachten, daß die gewählten Temperaturskalen verschieden sein können. Gleiche Farben entsprechen also nicht immer den gleichen Temperaturen. Bei sonst gleichen Bedingungen hängt die Oberflächentemperatur vom Wärmestrom durchs Bauteil ab. Je größer der Wärmestrom, desto höher die Außenoberflächentemperatur und desto niedriger die Innenoberflächentemperatur. Wärmebrücken sind deshalb von außen als rote, von innen als blaue Bereiche zu erkennen. Außer vom Wärmestrom durchs Bauteil hängt die Oberflächentemperatur auch davon ab, wieviel Wärmestrahlung von umliegenden Oberflächen aufs Bauteil trifft. Dem Nachthimmel zugewandte Flächen sind deshalb kälter als solche, die anderen Bauwerken oder dem Boden zugewandt sind. Manche Materialien, z.b. Glas und blanke Metalle, spiegeln einen Teil der Wärmestrahlung. Die angegebenen Temperaturen sind in diesen Fällen falsch. 3.2 Thermographieaufnahmen des untersuchten Gebäudes Seite 4

7 Nordostecke EG Die innengedämmte Natursteinwand links im EG der Ostfassade ist wesentlich wärmer als die außengedämmte Wand rechts. Dies ist zurückzuführen auf die Wärmebrücke, die durch den Wechsel der Dämmebenen entsteht: Es besteht ein Wärmestrom von der warmen Wand im OG und im EG rechts zur außen ungedämmten Wand. Der innengedämmte Natursteinsockel ist wesentlich wärmer als die darüberliegende außengedämmte Wand. Auch hierfür ist der Wärmestrom von der im oberen Bereich warmen Wand nach unten die Ursache. Hinzu kommt ein für die Seite 5

8 Heizwärmebilanz unerheblicher Wärmestrom vom im Winter wärmeren Erdreich zur kälteren Außenluft. Die Oberflächentemperaturen im EG sind niedriger als im 1. OG, weil die Geschäftsstelle des Umweltzentrums nur auf etwa 17 C beheizt ist. Trotz wesentlich schlechterer Wärmedämmung ist die Nordfassade kälter als die Ostfassade. Dies liegt am Strahlungsaustausch mit dem kalten Nachthimmel. Die Ostfassade dagegen erhält Wärmestrahlung vom Nachbarhaus. An verschiedenen Stellen sind die Dübel zu erkennen, mit denen die Wärmedämmung befestigt ist. Dies gilt insbesondere für die Nordfassade, wo die Dämmstärke nur 4 bzw. 8 cm beträgt, die Dübel also entsprechend kurz sind. Im Gegensatz zum Neubau kann bei einer Altbausanierung auf die Sicherung mit Dübeln meist nicht verzichtet werden, weil die Haftzugsfestigkeit nicht ausreicht oder nicht geprüft wird. Das links vom Umweltzentrum noch herausragende Nachbarhaus im Süden weist in den beheizten Geschoßen wesentlichlich höhere Wärmeverluste auf, als das wärmetechnisch sanierte Haus des Umweltzentrums. Seite 6

9 Nordfassade EG Der Natursteinsockel ist als warmer Bereich zu erkennen. Die Dübel zur Befestigung des Wärmedämmverbundsystems sind zu erkennen. Das 1. OG ist wärmer als das EG. Im 1. OG rechts ist die Oberflächentemperatur niedriger als links. Vermutlich war das hier liegende kleine Büro weniger stark beheizt. Beim wärmetechnisch unsanierten Nachbarhaus im Westen (rechts im Bild) sind deutlich die hohen Wärmeverluste im Bereich der Ausfachungen im 1. OG zu erkennen. Seite 7

10 Eingangsbereich Nordfassade EG Der ungedämmte Natursteinpfosten an der Hausecke rechts stellt eine Wärmebrücke dar. Seite 8

11 Nordfassade 1. OG Am Sturz des Fensters rechts ist die Wärmebrücke zwischen bestehender Fachwerkwand und Außenluft zu erkennen, die erst durch das vorgesehene Versetzen der Fenster nach außen behoben werden wird. Im Bereich des Holzprofils zwischen 1. und 2. OG ist eine Wärmebrücke zu erkennen. Ihre genaue Lage und somit die Ursache sind wegen der geringen Auflösung nicht zu benennen. Seite 9

12 Innenthermographie des Bodens im EG Der Fußboden zeigt keine Auffälligkeiten. Die tiefe Temperatur unterhalb des Tisches ist auf die in diesem Bereich schwache Konvektion und die fehlende Strahlung von wärmeren Oberflächen zurückzuführen. An der Stütze in Bildmitte ist die Metall-Unterkonstruktion für die Gipsfaserplatten zu sehen. Die rechts Seite der Stütze ist kalt wegen der Wärmebrücke am Rand der Innendämmung. Seite 10

13 Außenecke Nordwest im 3. OG Die niedrigeren Temperaturen in der oberen Ecke kommen dadurch zustande, daß eine Wärmebrücke von der warmen Decke zu den in den kalten Spitzboden durchlaufenden Wänden im DG besteht. Trotz der Außendämmung (8 cm) sind die Ausfachungen kälter als die Balken der Fachwerkwände. In der Fensterlaibung ist die Temperatur niedrig wegen der vergleichsweise geringen Dämmwirkung des Fensterrahmens. Seite 11

14 Außenecke Nordost im 3. OG Auch hier ist die Wärmebrücke am Deckenanschluß über die ins Kalte durchlaufenden Fachwerkwände deutlich zu sehen. Die Deckenbalken sind schwach als wärmere, also gegenüber der Schüttung in den Zwischenräumen besser gedämmte Bereiche zu erkennen. Seite 12

15 Decke über dem 3. OG Die Decke zum unbeheizten Dachgeschoß zeigt keine Auffälligkeiten. Zu erkennen ist die Wärmebrücke am Deckenanschluß. Zwischen den Fenstern sind die Wärmebrücken im Bereich der Ausfachungen zu sehen. Seite 13