Mögliche Systemlösungen für energetische Verbesserung von Altbauten, Fachwerken und Denkmälern

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1 Mögliche Systemlösungen für energetische Verbesserung von Altbauten, Fachwerken und Denkmälern Dipl.Ing. Heike Pfaff Bauberatung BASF Wall Systems GmbH & Co.KG

2 1. Vorbemerkung - Dämmung an den Altbau, Denkmal und Fachwerk 2. Außendämmung - einfachste Lösung zur energetischen Verbesserung 3. Innendämmung - Möglichkeiten 4. Innendämmung - Sichtfachwerk 5. Innendämmung - Grenzen 6. Fazit 2

3 Vielfalt 3

4 Herzogenaurach, Altes Rathaus 4

5 Schupf, Hirtenhaus 5

6 Vielfalt unterschiedliche Strukturen unterschiedliche Texturen keine Uniformität Materialwechsel Einzigartigkeit der Objekte Wiedererkennbarkeit der Bauzeiten 6

7 7 Jena, Chinesische Mauer

8 Tristesse bis Leerstand Schöne Fassaden, ohne Nutzung Quadratisch, praktischgut gedämmt 8

9 Was ist technisch machbar? Dortmund-Kaiserbrunnen vor und nach der Sanierung Monumente2/2010 9

10 EnEV 2009 Altbauten Forderungen, Möglichkeiten 10

11 1. Anforderungen an den Altbau, Denkmal und Fachwerk 2. Außendämmung einfachste Lösung zur energetische Verbesserung 3. Innendämmung- Möglichkeiten 4. Innendämmung Sichtfachwerk 5. Innendämmung Grenzen 6. Fazit 11

12 Außendämmung einfachste Lösung zur energetische Verbesserung bauaufsichtlich zugelassen Unterputzdicken von 3 bis 10 mm Oberputzdicken 2 bis 12 mm vielfältigste Strukturen (Erlwein-, Kratz-, Ziehputz u.a.) 12 λ-werte Mineralwolle λ-werte EPS

13 Warum sieht man die Außendämmung bei erhaltenswerten Gebäuden kritisch? gewähltes Dämmmaterial EPS verfälschte Abmaße des Gebäudes nach Auftrag Oberputzauswahl 13

14 14

15 Außendämmung - Fachwerk/Altbau 15

16 Alternative Dämmung Altbau/Fachwerk Schilfrohrmatten - Schilfrohrdämmplatten Wärmeleitfähigkeit R: Dampfdiffusionswiderstand : Rohdichte: 0,055 W/(m * K) ca. 2 ca. 120 kg/m³ Vorteile Ausdrücklage mit Unterputzen/Kalkputz Größere Auftragsstärken möglich 16

17 Oberflächengestaltung Zulassungen von WDV-Systemen lassen höhere Putzdicken zu Mehrputzdicken ermöglichen andere Strukturen Veränderungen der Oberflächen Nicht nur Farbunterschiede, auch Strukturunterschiede sind möglich! 17

18 Oberflächengestaltung Verwendung von historischen Strukturen auf den Dämmungen Kratzputz 6-12 mm Kammzug Schleppputz/Gropiusputz Kellenwurf 6 12 mm Besenwurf, Spritzputz größere Putzdicken zum Ausgleichen bzw. angepasste Flucht hohe Alkalität 18

19 Außendämmung mal anders! Auftragsstärke Oberputz ca. 20 mm abwechslungsreiche Fassadengestaltung unterschiedliche Materialien Einbindung vorhandenen Bauteile, z.b. Gewände 19

20 1. Anforderungen an den Altbau, Denkmal und Fachwerk 2. Außendämmung - einfachste Lösung zur energetischen Verbesserung 3. Innendämmung - Möglichkeiten 4. Innendämmung - Fachwerk 5. Innendämmung - Grenzen 6. Fazit 20

21 Sinnvolle Dämmmaße 38 % 12 % 21

22 Görlitz, Jägerkaserne 22

23 Innendämmung mit Dämmputz 23

24 Innendämmung mit Dämmputz 24

25 Innendämmung mit Dämmputz EPS 25

26 Innendämmung mit Dämmputz Görlitz, Jägerkaserne Die Ergebnisse zeigen, obgleich nur eine moderate Wärmedämmung [5 cm] im Außenwandbereich durchgeführt wurde, dass das Gebäude eine Einsparung von 42 % (Heizenergie) bzw. 28 % (Strom) im Vergleich zum häufigsten Wert für Gebäude in dieser Gebäudekategorie aufweist. Es zeigt sich somit für die Jägerkaserne, dass eine bauphysikalisch richtige und umfassende Betrachtung nicht nur Lösungen für die Dauerhaftigkeit für Gebäude schafft, sondern auch noch sehr gute Werte im Hinblick auf die Energieeinsparung des Gesamtgebäudes gewährleisten kann. 26

27 Dimensionierung Innendämmung Bestandswand (Wärmedurchlasswiderstand R, Wasseraufnahme) Innendämmsystem (Wärmedurchlasswiderstand R, Kapillarität) Schlagregenschutz der Fassade Schlagregenbeanspruchung der Fassade Diffusionsäquivalente Luftschichtdicke (sd-wert ) von vorhandenen Beschichtungen und Innendämmsystem Schadensphänomene (aufsteigende Feuchte, Salzbelastung) Wärmebrückenreduzierte, zur Raumseite luftdichte Innendämmung mit kapillaraktiven Dämmstoffen bzw. Einbau einer Dampfsperre 27

28 BASF Lösungen - Innendämmung Mineralische Lösung 28 Spezialputzlösung EnEV-Lösung HECK Mineralischer Dämmputz HECK Dämmputz EPS HECK Innendämmplatte = 0,090 W/(m K) = 0,070 W/(m K) = 0,042 W/(m K)

29 Systemaufbau HECK Innendämmplatte MS (HECK IDP MS) K+A RENO Innendämmplatte MS Tiefengrund W Armierungsgewebe fein K+A PLUS Wärmeleitfähigkeit: λ = 0,042 W/mK Rohdichte: max. 110 kg/m³ Druckfestigkeit: > 0,150 N/mm² Abreißfestigkeit: > 0,085 N/mm² Wasserdampfdiffusionswiderstand: μ = ca Wasseraufnahmekoeffizient: w = ca kg/(m2h0,5)

30 Berechnete Möglichkeiten Innendämmplatte MS Ziegel- oder Ziegelmauerwerk Bruchsteinmauerwerk Ziegelmauerwerk Ein- bzw. zweischalig Baujahr bis 1918 Baujahr bis 1918 Baujahr 1919 bis λ 1,7 W/(m K) λ 0,9 W/(m K) λ 0,9 W/(m K) U 2,5 W/(m²K) U 1,7 1,9 W/(m²K) U 1,4-1,7 W/(m²K) ca. 40 cm ca cm ca cm 30

31 Innendämmplatte MS Einsatzbereiche 31

32 Optimierte Wärmebrücken 32

33 Grenzen der HECK Innendämmplatte Stoßfestigkeit (Flure, Treppen etc.) Wandheizungssysteme auf den Platten Befestigung der Platten Auftragsdicke der Putzsysteme Rohdichten der Putze Feuchte- und salzbelastete Bereiche Fachwerk - Innendämmung Holzbalkendecken 33

34 Grenzen - Holzbalkendecke R < 0,8 m² K/W s m² K R < W λ 0,08 0,1 Holzbalken dürfen keinen biogenen Befall haben, Holzfeuchten sind zu messen Schlagregenschutz der Fassade, Mauerwerksaußenschale ist als Schlagregenschutz zu überprüfen, Ausrichtung der Fassade Begrenzung des Wärmedurchlasswiderstandes der Innendämmung Kapillar aktive Dämmmaterialien einsetzen Balkenköpfe dürfen nicht mit der warmfeuchten Innenluft in Berührung kommen 34

35 Grenzen - Holzbalkendecken 35

36 1. Anforderungen an den Altbau, Denkmal und Fachwerk 2. Außendämmung einfachste Lösung zur energetischen Verbesserung 3. Innendämmung - Möglichkeiten 4. Innendämmung - Sichtfachwerk 5. Innendämmung - Grenzen 6. Fazit 36

37 Grenzen Sichtfachwerk EnEV 2009 Schlagregenbeanspruchsgruppe II + III kein Sichtfachwerk in der Wetterseite möglich! Schlagregenbelastungsgruppe I der maximal mögliche Wärmeschutz ist zu realisieren. Mindestwärmeschutz soll erfüllt sein WTA-Merkblatt /D Bauphysikalische Anforderungen an Fachwerkfassaden EnEV 2009, Anhang 3 - Begrenzung des U-Wertes auf 0,84 W/m²K 37

38 Innendämmung - Sichtfachwerk kapillar leitfähige Ausfachungsmaterialien kapillar leitfähige, diffusionsoffene Wärmedämmung hohlraumfreie Wärmedämmsysteme Wärmedurchlasswiderstand der Außenwand R > 1,0 m²k/ W (Grenzwert) Wärmedurchlasswiderstand raumseitige Dämmschichten Ri < 0,8 m²k/w Innendämmungen sollten homogen, kapillar leitfähig sein. Tauwassermengen müssen begrenzt werden. 38

39 Innendämmung - Sichtfachwerk Tauwassermengen auf WT < 0,5 kg/m² begrenzen. Austrocknung der Tauwassermengen notwendig / sd-wert der Innendämmung auf 0,5 < sd-wert < 2,0 m begrenzen. Dampfsperren rechnerisch möglich, handwerklich kaum machbar. Beispiel einer Verarbeitung von Dampfsperren 39

40 Grundlage WTA-Merkblatt 8-5 Fachwerkinstandsetzung nach WTA V Innendämmung 40

41 MINERALISCHER DÄMMPUTZ 41 DÄMMPUTZ EPS

42 Innendämmung Sichtfachwerk Berechnungen U-Wert [W/(m² K)] Tauwassermenge [kg/m²] Verdunstungsmenge [kg/m²] 42 Schnitt Feldstein 16,1 C 17,7 C Schnitt Holzständer 0,578 0,396 1,185 1,010 1,322 1,311

43 Innendämmung Sichtfachwerk Berechnungen U-Wert [W/(m² K)] Tauwassermenge [kg/m²] Verdunstungsmenge [kg/m²] 43 Schnitt Ziegelmauerwerk 17,0 C 17,7 C Schnitt Holzständer 0,578 0,396 1,185 0,775 0,946 1,208

44 Innendämmung Sichtfachwerk Berechnungen U-Wert [W/(m² K)] Tauwassermenge [kg/m²] Verdunstungsmenge [kg/m²] 44 Schnitt Gefachemörtel 17,8 C 17,7 C Schnitt Holzständer 0,578 0,396 1,185 0,553 0,322 1,235

45 Innendämmung Pfarrhaus Stavenhagen 45

46 Innendämmung Pfarrhaus Stavenhagen Variante 1 Ausgleich der Gefache mit HECK Dämmputz EPS Putzauftrag in einer Putzdicke 60 mm HECK Dämmputz EPS Deckputzschicht, Anstrich 46

47 HECK Dämmputz EPS (HECK DP EPS) Spritzbewurf Dämmputzträgermatte Welnet Dämmputz EPS Armierungsgewebe fein K+A PLUS Kalkfeinputz Kalkfilzputz 47

48 HECK Mineralischer Dämmputz (HECK DP MIN) Spritzbewurf Dämmputzträgermatte Welnet Mineralischer Dämmputz nicht hydrophobiert Armierungsgewebe fein Kalkfeinputz Kalkfilzputz 48

49 Innendämmung Pfarrhaus Stavenhagen Variante 2 Ausgleich der Unebenheiten im Fachwerk bis 10 cm mit Rajasil Ultraleichtputz = 0,12 Hintermauerung mit 11,5 KS-Steinen 49

50 Putzsysteme mit dämmenden Eigenschaften Dämmputz Dämmputz EPS MIN Wärmeleitfähigkeit λ W/(m K) Ultraleichtputz Gefachemörtel 0,07 0,09 0,12 0,21 Wasserdampfwiderstandszahl μ Wasseraufnahmekoeffizient w kg/(m2 h0,5 ) <1 10 0,1 12 Festigkeit N/mm² 0,4 1,0 3,0 3,5 Festmörtelrohdichte kg/dm3 0,2 0,4 0,8 0,8 50

51 Innendämmung Pfarrhaus Stavenhagen 51

52 1. Anforderungen an den Altbau, Denkmal und Fachwerk 2. Außendämmung einfachste Lösung zur energetischen Verbesserung 3. Innendämmung - Möglichkeiten 4. Innendämmung - Sichtfachwerk 5. Innendämmung - Grenzen 6. Fazit 52

53 Beispielhafte Instandsetzung am Fachwerk in Leonberg Was passiert mit einem Sichtfachwerk, wenn bestimmte Anforderungen des Feuchte- und Schlagregenschutzes nicht beachtet werden? wenn Innendämmmaßnahmen nur mit Ausrichtung einer Maximierung des Wärmeschutzes durchgeführt werden? Wie lange kann dieses Sichtfachwerk ohne Schädigung durchhalten? 53

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55 Konstruktionsschutz geht vor Wärmeschutz Wetterseite, hohe Schlagregenbelastung Innendämmung 10 cm Mineralwolle WLG 040 und Dampfsperren erhöhte Tauwassermengen Hinterfeuchtung Schädigung der Holzkonstruktion Rückbau 55

56 1. Anforderungen an den Altbau, Denkmal und Fachwerk 2. Außendämmung einfachste Lösung zur energetische Verbesserung 3. Innendämmung- Möglichkeiten 4. Innendämmung Sichtfachwerk 5. Innendämmung Grenzen 6. Fazit 56

57 Fazit Besondere Anforderungen Äußere Dämmungen sind zu bevorzugen - Überdeckung der geometrischen oder stofflichen Wärmebrücken. Beim Einsatz von WDV Systemen sollte der gestalterische Aspekt eine wesentlich größere Rolle spielen. Der erste Zentimeter einer nachträglichen Wärmedämmung ist am wirkungsvollsten! Vermeidung klimatischer Bauschäden Zusammenhang zwischen Wärmeschutz, Nutzung, Heizung und Lüftung beachten. Bei feuchte- und salzbelastetem Mauerwerk sind vor der Ausführung von Dämmungen Maßnahmen zur Reduzierung des Feuchteeintrages und ggf. zur Reduzierung der Salzbelastung im Mauerwerk auszuführen. 57

58 Fazit Besondere Anforderungen Je höher die angestrebte Innenwanddämmung desto intensiver ist die Voruntersuchung des Gebäudes durchzuführen. Beachtung der Schlagregenbelastung und Anwendung eines Schlagregenschutz, z.b. Außenputz nach DIN 998-1, Verblendmauerwerk nach DIN , hinterlüftete Außenwandbekleidungen nach DIN , zur Vermeidung bauschädigender Feuchteanhäufungen bei Innenwanddämmung. Beachtung von material- oder geometrisch bedingten Wärmebrücken, durch die Wärme schneller nach außen transportiert wird als durch angrenzende Bauteile und an denen sich ein Kondensatausfall an der Oberfläche ergeben kann. Beschränkung der Innenwanddämmung bei Fachwerken nach WTA Merkblatt 8-5 Fachwerkinstandsetzung nach WTA V: Innendämmung auf Ri = 0,8 m²k/w bei einer Anwendung ohne weiteren Nachweis. 58

59 Vielfalt erhalten! 59