Bauen im Bestand Schlüssel zur Energiewende

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1 Bauen im Bestand Schlüssel zur Energiewende Energetische Sanierung der Gebäudehülle Umsetzung in der Praxis Prof. Dipl. Ing. Andreas Müller Leiter der Forschungseinheit Holz- und Verbundbau, Professor für Holzbau und Baukonstruktion Berner Fachhochschule Architektur Holz und Bau _2005 Professor für Holzbau und Baukonstruktionen, Leiter der F+E Holz- und Verbundbau _2006 Bundesexperte für Denkmalpflege Bundesamt für Kultur 1

2 Energetische Sanierung der Gebäudehülle Umsetzung in der Praxis Prof. Dipl.-Ing. Andreas Müller Professor für Holzbau und Baukonstruktion Leiter F+E Holz- u. Verbundbau und Kompetenzbereich Bauen im Bestand und Denkmalpflege

3 Sorgfältige Analyse des Ist-Zustandes Wärmebildaufnahme eines bestehenden Gebäudes vor der Sanierung nach der Sanierung Quelle: 3

4 Massnahmen zur Energieeinsparung Referenzgebäude: Mehrfamilienreihenhaus in Basel um ca

5 Massnahmen zur Energieeinsparung in % Referenzgebäude: Mehrfamilienreihenhaus in Basel um ca % Veränderung des Heizwärmebedarfs durch verschiedene Massnahmen in % Mehrfamilienreihenhaus um ca % 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% % 6 - r: ste F e n % r: ste F e n % 6 e c k e : - rd le e K U-Wert 5.0? 2.8 U-Wert 0.8? 0.2 U-Wert 0.8? 0.2 U-Wert ~1.5? 0.35 (U-Wert 5.0? 1.3) Urzustand Fenster Kellerdecke Kehlbalkendecke 8 cm Innendämmung % 8 e c k e : - d e n a lk lb e h K % t m e sa sg In % 4 g : - 3 n u m ä d e n n In % t m e sa sg In 5

6 Massnahmen zur Energieeinsparung in % Referenzgebäude: Mehrfamilienreihenhaus in Basel um ca IV Beispiel-Gebäude: Kosten Wirkung Energieeinsparung: Beispiel-Gebäude: Kosten Wirkung Sanierungskosten: 6

7 Sanierung geneigter Dächer Sanierung von aussen: wenn - Dacheindeckung erneuert werden muss - Dachräume bewohnt sind - Gefache bereits gedämmt sind - Hochwertiger Innenausbau ggf. mit historisch wertvollen Innenbekleidungen Sanierung von innen: wenn - Dacheindeckung noch hochwertig und im guten Zustand - Nur Teilsanierung notwendig ist - Dachraum nur teilweise ausgebaut / beheizt wird Quelle: rockwool, Modernisierungsbroschüre für das Schrägdach

8 Sanierung geneigter Dächer von innen Lattung Hinterlüftung Holzweichfaser Zellulosedämmung Dampfbremse (sd=2m) Lattung Innere Beplankung Quelle: 8

9 Sanierung geneigter Dächer von aussen Quelle: Bauen mit Holz, ; Bruderverlag

10 Sanierung geneigter Dächer von aussen Detailschritte Einbringen von 20mm Dämmung als Schutzschicht Verkleben der feuchtevariablen Dampfbremse Einbringen der Dämmung zwischen den Sparren Quelle: rockwool, Modernisierungsbroschüre für das Schrägdach

11 Sanierung geneigter Dächer von aussen Quelle: Bauen mit Holz, ; Bruderverlag

12 Sanierung geneigter Dächer mit Aufdachdämmung bei Sichtkonstruktionen Zustandsanalyse - Kaltlufteintritte zwischen den einzelnen Täferbrettern - Hinterströmung der Wärmedämmung 12

13 Sanierung geneigter Dächer mit Aufdachdämmung bei Sichtkonstruktionen Zustandsanalyse Blower-Door-Messung und Thermographie: - Undichtigkeiten in der Gebäudehülle durch nicht dicht ausgeführte Anschlüsse 13

14 Sanierung geneigter Dächer Sanierungsmassnahmen (1) Bestand (2) Sparren und Deckenbalken abtrennen; bestehende Fassade demontieren

15 Sanierung geneigter Dächer Sanierungsmassnahmen Dach - Stichsparren - Aufsparrendämmung - Luftdichte Ebene oberhalb der bestehenden Dachschalung 15

16 Sanierung von Flachdächern Flachdachtypologien: Tragkonstruktion liegt nicht warmseitig der Wärmedämmschicht Tragkonstruktion warmseitig der Wärmedämmschicht Frage: Ist die bestehende Konstruktion bauphysikalisch robust? 16 QUELLE: Merkblatt Feuchteschutz bei Flachdächern in Holzbauweise, Gebäudehülle Schweiz, 2007

17 Sanierung von Flachdächern als Umkehrdach Bsp.: Dachrandabschluss Umkehrdach 1. Mauerwerk mit Innenputz 2. WDVS mit Aussenputz 3. Jackodur Dämmkeil 4. Innenputz 5. Stahlbetondecke 6. Bituminöse Dampfsperre 7. Vorhandene Wärmedämmung 8. 2-lagige Abdichtung 9. Neue Wärmedämmung 10. Jackodur Dachflies WA 11. Kiesschicht 12. Betonplatte 13. Füllsand 14. Wandanschlussprofil 15. Metallabdeckung Quelle:

18 Energetische Sanierung von Aussenwänden Von aussen? Von innen? Außen- oder Kerndämmung ist der Innendämmung aus energetischer und feuchtetechnischer Sicht immer vorzuziehen. Bei bestimmten Bausituationen kann aber zur Erreichung von Energieeinsparungen und zur Schaffung von Wohnkomfort eine Innendämmung erforderlich sein. Verputzte und strukturierte Fassaden von Gründerzeithäusern Sichtbare und erhaltenswerte Fachwerkbauten

19 Aussendämmung Vorteile: Thermische Beanspruchung: Deutlich geringere Belastung der tragenden Aussenwände Sommerlicher Wärmeschutz: Wärmespeicherfähigkeit der Aussenwand vollständig wirksam Wärmebrücken: Reduzierung der Wirkung von Wärmebrücken an Aussenwänden Nachteile: Wetterschutz Dämmstoff: Schutz mit vorgehängter Fassade oder geeignetem (meist wasserabweisenden) Putz notwendig Kosten: Erhöhte Kosten durch Gerüst Städtebauliches Bild: Veränderte Fassadenansicht z.b. bei denkmalgeschützten Gebäuden; Reihenhäuser Aussen vermehrt Tauwasser: Taupunktunterschreitung an der Aussenfläche aufgrund langwelliger Abstrahlung in klaren Nächten. Zusätzliche Feuchtezufuhr erhöht maßgeblich das Risiko einer mikrobiologischen Besiedelung durch Pilze oder Algen 19

20 Energetische Sanierung von Aussenwänden mit Wärmedämmverbundsystemen 20

21 Energetische Sanierung von Aussenwänden Wände gegen Aussenluft Quelle: U-Wert Berechnung und Bauteilkatalog Sanierung, BFE,

22 Energetische Sanierung von Aussenwänden mit hinterlüfteten Aussenbekleidungen Befestigungssysteme für die thermisch optimierte Gebäudehülle z.b. Lignotrend- Stegträger U * psi Typ F 22

23 Energetische Sanierung von Aussenwänden mit hinterlüfteten Aussenbekleidungen Befestigungssystem für die thermisch optimierte Gebäudehülle Quelle ark, , sto 23

24 Energetische Sanierung von Aussenwänden mit hinterlüfteten Aussenbekleidungen z.b. RSD Befestigungssystem für die thermisch optimierte Gebäudehülle 24

25 Innendämmung Vorteile: Städtebauliches Bild: unveränderte Fassadenansicht Rasches Wiederaufheizen: Massive Aussenwände müssen nicht erwärmt werden; vorteilhaft für temporär genutzte Räume Geringe Kosten: Kosten für Gerüst entfallen Bequeme Installation: Montage von innen möglich Nachteile: Sommerlicher Wärmeschutz: Thermische Wärmespeicherfähigkeit der Aussenwände weggedämmt (geringe Bedeutung bei ausreichend thermisch massiven Innenwänden) Wohnraum und Wohnkomfort: Reduzierung der Wohnfläche; häufig mangelhafte Befestigungsmöglichkeit von Regalen und Bildern Bauphysikalisch sehr kritische Baukonstruktion! Temperaturverhalten, Wärmebrücken, Tauwasser, Trocknungspotenzial 25

26 Innendämmung Anschluss einer Innenwand an eine Bestandwand Wärmebrücken Berechnungen Programm Flixo (stationär) 12 C 16 C Berechnung der Oberflächentemperaturfaktor an der Ecke des Anschlusses: frsi = 0,58 0,75 erfüllt nicht die Anforderungen der SIA 180! 26

27 Innendämmung Anschluss einer Innenwand an eine Bestandwand mit IDS Holzfaserplatte (10 mm starke Holzfaserplatte) 17 C 19 C Berechnung der linearen Wärmebrücke an der Ecke des Anschlusses: Ψ = 0,31 W/(mK) knapp über den Anforderungen der SIA 380/1 27

28 Innendämmung Temperaturabfall im Aussenwandaufbau Temperatur an innerer Oberfläche der Bestandswand liegt bei etwa 12 C Anforderungen des Feuchteschutzes nach der SIA 180:1999 nicht erfüllt Gefrierpunkt liegt in äusserer Hälfte des Wandquerschnittes INNEN ϴi = 20 C AUSSEN ϴe = 10 C Konstruktion Bestandswand Temperaturverlauf in der Aussenwand Temperaturverlauf vor Sanierung 28

29 Innendämmung Temperaturabfall im Aussenwandaufbau Sanierung der Aussenwand mit 100 mm Holzfaserplatte, λ = 0,045 W/(mK) Temperatur an innerer Oberfläche ca. 18 C Verlagerung des Gefrierpunktes nach in die Dämmschicht Bestehende Innenputz im frostgefährdeten Bereich, d.h. bei bestimmten Bedingungen könnten Bauschäden auftreten Temperaturverlauf in der Aussenwand Innenputz Holzfaserdämmplatte 100 mm Kopplungsschicht Kalkputz (Bestand) Mauerwerk 250 mm, Backstein ZC Aussenputz Temperaturverlauf nach Sanierung 29

30 Energetische Sanierung mit vorgefertigten Fassadenelementen Mehrfamilienhaus in Pensier Quelle (aller Bilder): Projet Coccum; lutz architectes;

31 Energetische Sanierung mit vorgefertigten Fassadenelementen Sanierung Mehrfamilienhaus Fribourg, Architekt: Konrad Lutz

32 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Berner Berner Fachhochschule Haute Architektur, école spécialisée Holz und bernoise Bau Bern University of Applied Sciences

33 Innendämmung Energie- und Umweltzentrum, Springe (D) seit 2007 Pavadentro (Pavatex ) Neue Holzweichfaserplatte mit Funktionsschicht Montage: vollflächig mit Lehmputz Pavadentro (Pavatex ) Neue Holzweichfaserplatte mit Funktionssch Seit 4 Jahren sinkende Feuchte (Lehmansetzmörtel) hinter der Platte 33 Bilder: EUZ, Springe-Eldagsen

34 Kapillaraktive Wärmedämmung Aufgrund der nach innen gerichteten Kapillarkräfte und der Fähigkeit, Wasser in den Poren zu leiten, transportiert eine kapillaraktive Wärmedämmung das Kondenswasser zurück an die Oberfläche. Von dort verdunstet das Wasser in den Raum zurück. Quelle: Max Schweizer AG iq-therm 34

35 Energetische Sanierung von Aussenwänden Wände gegen Aussenluft Quelle: U-Wert Berechnung und Bauteilkatalog Sanierung, BFE,

36 Energetische Sanierung von Aussenwänden mit Wärmedämmverbundsystemen Quelle: Baukonstruktionslehre 2; Frick/Knöll 36

37 Energetische Sanierung von Aussenwänden mit hinterlüfteten Aussenbekleidungen Befestigungssysteme für die thermisch optimierte Gebäudehülle Quelle ark, , sto 37

38 Sanierung geneigter Dächer mit Aufdachdämmung bei Sichtkonstruktionen Zustandsanalyse

39 Sorgfältige Analyse des Ist-Zustandes Überprüfung der Luftdichtheit (BlowerDoorMessung) 39

40 Sanierung geneigter Dächer von aussen Quelle: Bauen mit Holz, ; Bruderverlag