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Energetische Modernisierung
Bauphysikalische Aspekte einer nachträglichen Innendämmung von Außenwänden
1. Grundlagen / Nachweise EnEV 2. Möglichkeiten und Grenzen 3. Materialien und Vorgehen 4. Praxisbeispiel Lippisches Bauforum, Detmold, 11. Oktober 2007
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1. Grundlagen / Nachweise EnEV
Lippisches Bauforum, Detmold, 11. Oktober 2007
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Das Ziel: NACHHALTIGE energie-effiziente Gebäudesanierung
Nachhaltigkeit (= zukunftsverträglich)
Ökologie Ressourcen Gesundheit Lebensdauer
Ökonomie Kostenvergleich
Soziales / Kultur Komfort, Behaglichkeit, Denkmalschutz usw. Lippisches Bauforum, Detmold, 11. Oktober 2007
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Das Ziel: Nachhaltige ENERGIE-EFFIZIENTE Gebäudesanierung
Effizient Energie nutzen bedeutet:
... die für das Gebäude und seine Nutzung ... Mit den (vor-) gegebenen Mitteln ...
... maximal mögliche und verträgliche Energieeinsparung ...
... zu erreichen. Lippisches Bauforum, Detmold, 11. Oktober 2007
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Das Ziel: Nachhaltige energie-effiziente Gebäude-SANIERUNG
Sanierung (lat. sanare = „gesund machen“) Anamnese
Diagnose
Therapie
Unter Berücksichtigung der Nutzungsanforderungen
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KENNWERTE WOHNGEBÄUDEBESTAND
Anforderungen
Kriterien
Mindestwärmeschutz
Mindest-Wärmedurchlasswiderstand
Wärmebrückenminimierung
Mindest-Oberflächentemperatur
EnEV 2007
Maximal-U-Wert/-Primärenergiebedarf © GRE Gesellschaft für rationelle Energieverwendung e.V.: Energieeinsparung im Gebäudebestand, Ausgabe I/2002
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Gebäude im Bestand und EnEV - Nachweisverfahren
Bauteil-Verfahren nach § 9 Abs. 3 EnEV 2007 Außenwände Fenster Außentüren Dächer / Decken unter nicht ausgebauten Dachräumen Böden / Bauteile an Erdreich und unbeheizte Räume
Bilanz-Verfahren nach § 9 Abs. 1 EnEV 2007 Bauteile (U-Wert), Wärmebrücken, Luftdichtheit Sommerlicher Wärmeschutz Anlagen-Aufwandszahl (Übergabe, Verteilung, Speicherung und Erzeugung von Heizung, Trinkwasser, Lüftung) Jahres-Primärenergiebedarf + Transmissionswärmeverlust Lippisches Bauforum, Detmold, 11. Oktober 2007
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Anforderungen EnEV 2007 – Anlage 3
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Auslegung EnEV 2007 für Bestandswände (Bsp. Fachwerk)
> 20 % der jeweiligen Bauteilfläche gleicher Orientierung (U = 1/R)
Prinzipien der energetischen Optimierung
b)
f)
c)
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EnEV 2007 EnEV 2008/2009: - 30 % EnEV 2012: - 30 %
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2. Möglichkeiten und Grenzen
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Vor der energetischen Planung: BESTANDSAUFNAHME
WTA-Merkblatt 4-5-99/D
Ablaufschema
Orientierende Bauwerksbesichtigung Überblick Untersuchungs-/Diagnoseaufwand
Bestands- und Schadensaufnahme Begehung, Unterlagen, Archiv
Untersuchungen
Untersuchungsplanung Vorgehensweise, Methoden, Kosten
Untersuchungen vor Ort und im Labor Mauerwerksart, Baustoffe, Baustoffe, Feuchte+Salze
Bewertung Instandsetzungsplanung
Außenwandbeurteilung ⌦Hohlstellen ⌦Rissbildung ⌦Mikroorganismen Feuchte- und Salzbelastung Energetischer Ist-Zustand (IR-Thermoanalyse) Baustoffkenndaten ⌦Rohdichte ⌦Wärmeleitzahl
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Betrachtung Instandsetzungsmöglichkeiten
Prinzipien nachträglicher Wärmedämmung Alternativen:
Probleme:
Innendämmung
Wärmebrücken Tauwasser/Frost Lippisches Bauforum, Detmold, 11. Oktober 2007
Außendämmung
Grenzbebauung Äußere Gestalt
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Wie viel Wärmedämmung wird eigentlich benötigt?
EnEV 2008/ 2009
EnEV 2012
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Betrachtung Instandsetzungsgrenzen (Bspl. Fachwerk)
U < 0,45 W/m²K bedeutet ... 20
erforderliche Dämmschichtdicke [cm]
18 bei Ziegelausfachung (Sichtmauerwerk) bei Lehmausfachung auf Staken bei Porenbetonausfachung
16 14 12 10 8 6 4 2
WTA1_B1
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
0.04
Wärmeleitfähigkeit des Dämmsystems [W/(m.K)] Lippisches Bauforum, Detmold, 11. Oktober 2007
0.03
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Betrachtung Instandsetzungsgrenzen
Grundsätze „Energetische Sanierung im Bestand“
Bezüglich EnEV (2007): Beantragung von Ausnahmen (§ 24 – Baudenkmal = geschützte Gebäude oder Gebäudemehrheiten) oder Befreiungen (§ 25 – unbillige Härte) berücksichtigen! EnEV gilt nicht für Gebäude, die religiösen Zwecken gewidmet sind und nicht für Wohngebäude < 4 Monate Nutzung p.a. WTA-Merkblatt 8-10-02/D zugrunde legen Beachtung der Auslegung zur EnEV (www.dibt.de)! Lippisches Bauforum, Detmold, 11. Oktober 2007
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Vgl. Außen-/Innendämmung
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Innendämmung am Beispiel „Fachwerk“
Einfluss Innendämmung auf Austrocknung Ohne Dämmung
Kapillar leitfähige, diffusionsoffene Wärmedämmung erforderlich Ggf. „Regelung“ der Dampfdiffusion nach innen Mit Innendämmung
Dieser Effekt wird verstärkt durch eine zunehmende Wärmedämmung (z.B. EnEV: U < 0,45 W/m²K)!
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Definition Instandsetzungsgrenzen (WTA 8-1-03/D und 8-10-02/D)
Bemessung Innendämmung (Bsp. Fachwerk)
Nachhaltige energetische Instandsetzung von Fachwerk-Außenwänden bedeutet: Sinnvolle Bemessung der Ausfachungen Beschränkung der Innendämmung Praktisch bewährt: Rinnen < 0,8 m²K/W
Maximale Dicke = 0,8 x WLF
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Bauteil-Berechnung: stationär nach DIN 4108
DIN 4108
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Ergebnisse des Glaser-Verfahrens: Außendämmung: zulässig Innendämmung: zumeist nicht zulässig --> Dampfsperre erforderlich Achtung:
Baupraktische Ausführung!
+ Widerspruch zur geforderten Abtrocknung nach innen!
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Bauteil-Berechnung bei Innendämmung im Bestand: instationär
Instationäre Berechnungen, d.h. mit realem Klima
Außen
Innen Lippisches Bauforum, Detmold, 11. Oktober 2007
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Instationäre Berechnungen, d.h. mit realem Klima Mit Kapillarität, Sorption, Diffusion Hygrothermische Kennwerte der Baustoffe erforderlich Nach WTA-MB 6-1-01/D sowie 6-2-01/D bzw. Entwurf DIN EN 15026
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Berechnungsbeispiel „6 cm MiWo ohne Dampfsperre“
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3. Materialien und Vorgehen
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Innendämmsysteme ? WTA-Merkblatt E-8-5-06
Wärmeschutz +
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Innendämmsysteme ? WTA-Merkblatt E-8-5-05
Erfahrungen „Fachwerk“ (worst case) auch auf andere Konstruktionen übertragbar WTA-AG 6.12 erarbeitet derzeit Merkblattreihe 1. Merkblatt „Planungsleitfaden“ – Inhalte: Einleitung Ziele des Merkblattes Ziel der geplanten Dämm-Maßnahme Oberflächentemperatur anheben Gebäudehülle energetisch verbessern Vor- und Nachteile von Innendämmsystemen Grundlagen Thermische und hygrische Einflussgrößen Bauphysikalische Probleme bei Innendämmungen Feuchtetechnische Nachweisverfahren Mögliche Innendämmsysteme – Ablaufdiagramm zur Planung Lippisches Bauforum, Detmold, 11. Oktober 2007
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Innendämmsysteme – Beispiele
Vorsatzschalen
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Innendämmung mit feuchteadaptiver Dampfsperre
Stand der Wissenschaft (IBP Holzkirchen): max. 5 cm MiWo
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Dämmplatten
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Kapillaraktive Lehm- und Mörtelsysteme
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Materialien zur Innendämmung - Bestandsbeispiel
Fachwerkinstandsetzen und EnEV – z. B. Wärmedämmlehm
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Energetische Fachwerkinstandsetzung – Möglichkeiten, Details
Wärmedämmputz Geeignetes, kapillaraktives Dämmsystem Befestigung der Putzbewehrung nur auf tragfähigen Gefachen, nicht auf der Fachwerkkonstruktion Dreidimensionale Putzbewehrung mind. ab 5 cm Entkopplung der Tragkonstruktion mit Vlies Keine Dampfsperre Max. Dämmputzstärke bei ∆ Ri ≈ 5 … 8 cm
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Innendämmung mit kapillar leitfähigem Dämmstoff
Wärmedämmputz, Wärmedämmlehm, CaSi-Platten
EnEV
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Flankierende Maßnahmen bei Innendämmungen
Innendämmung + Anlagentechnik Nutzung nie ohne (geregelte) Be- und Entlüftung Feuchtefühler zusammen ...
... mit Fensterventilator ...
... kostet nicht mehr als ca. 180 EUR !!!
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Heiztechnik
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4. Praxisbeispiel Lippisches Bauforum, Detmold, 11. Oktober 2007
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Praxisbeispiel: Innendämmung mit Wärmedämmputz
Altes Gerberhaus (Familie Penke) in Bad Wimpfen
Quelle: Eßmann F., Gänßmantel J., Geburtig G.: Energetische Sanierung von Fachwerkhäusern; Fraunhofer IRB-Verlag Stuttgart 2005 Lippisches Bauforum, Detmold, 11. Oktober 2007
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Altes Gerberhaus (Familie Penke) in Bad Wimpfen Beu rteilu n g Feuc htev erhalten BV G erberhau s, Bad Wim pf en
12/Außenputz 1/Ziegel 20 Sorptionsfeuchte bei 20 °C/95 % r.F. uS95 (M.-%)
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2/Innenputz
11/Mauermörtel
7/Innenputz
8/Ziegel
0 0
Materialfeuchte uprakt (M.-%)
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Altes Gerberhaus (Familie Penke) in Bad Wimpfen Putzuntergrund
Massives Mauerwerk,
Sichtbares
Tragfähiger
Arbeitschritt
versalzen
Fachwerk
Innenputz
Vorbereitung
Innenputz entfernen, Mauerwerksfugen säubern
Vorbehandlung
Netzförmiger Spritzbewurf ≤ 0,5 cm, WTA-Sanierputz zweilagig 1-2 cm mit Zwischenstandzeiten (pro mm ein Tag)
Dämmputz
Aufbringen des Wärmedämmputzes einlagig (bei 5,5 cm Dicke), Standzeit mindestens eine, am besten 2 Wochen oder länger
Oberputz
Vollflächige Gewebespachtelung mit Dünnschichtputz und Einbetten eines alkalibeständigen Armierungsgewebes, Standzeit 3-5 Tage, danach Oberputz, z.B. Edelputz aufbringen und strukturieren. Aufgrund der Gebäude-Abmessungen ist in den Raumecken ein feiner Kellenschnitt einzufügen und dieser mit einer diffusionsoffenen elastischen Verfüllmasse auszufüllen.
Tapete und sonstige Beschichtungen entfernen Putzträger STUCANET (Drahtgewebe mit Pappeinlage) vollflächig an Ausfachung befestigen
Vollflächiges Abspachteln mit Dünnschichtputz und aufrauhen, Alternativ Dämmputzträger WELNET befestigen
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Praxisbeispiel: Vorher – Nachher - Vergleich
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Vielen Dank für‘s Zuhören –1. Grundlagen und ... / Nachweise EnEV 2. Möglichkeiten und Grenzen
... viel Glück bei der ener3. Materialien und Vorgehen getischen4. Modernisierung Praxisbeispiel Lippisches Bauforum, Detmold, 11. Oktober 2007