Holzbalkenköpfe in raumseitig gedämmten Außenwänden: Analyse und Sanierung

Die energetische Ertüchtigung des Gebäudebestandes charakteristischer Stadtstrukturen liefert einen entscheidenden Beitrag zum Gelingen der Energiewende. Ein Leitfaden für die Praxis zur schadensfreien Innendämmung von Konstruktionen mit Holzbalkenköpfen beruht auf Langzeituntersuchungen von mehreren Objekten unter verschiedenen nutzerbedingten, klimatischen und bautechnischen Randbedingungen.

Herausforderungen
Die erfolgreiche Umsetzung der Energiewende verlangt die Mitwirkung aller am Prozess Beteiligten. Im Bauwesen bedeutet dies beim Erhalt innerstädtischer Quartiere mit wertvollen Gebäudefassaden das Vermeiden von gesichtslosen Außendämmungen. Die in der jüngsten Vergangenheit von einer Vielzahl der Hersteller dafür entwickelten Innendämmsysteme zeigen Systemlösungen, die Bauherren im Falle vorhandener Holzbalkendecken begrenzte Anwendungssicherheit geben. Zu groß ist die Vielfalt individueller Einbausituationen vor Ort. Es bedarf praxisgerechter und sicherer Methoden, um Schäden an der Holzsubstanz langfristig und sicher zu unterbinden. Gleichzeitig müssen bereitzustellende Sanierungsverfahren kostengünstig bleiben, den handwerklichen Aufwand minimieren und ohne zusätzliche Beeinträchtigung der Nutzer sowie ohne Einsatz chemischer Mittel sicher wirken. Dabei sind die unterschiedlichen Bedingungen auf den Baustellen und die individuellen Einbau- und Materialsituationen der einzelnen Holzbalkenköpfe vor Ort zu berücksichtigen.

Anwendungsperspektiven
Im innerstädtischen Gebäudebestand existieren noch zahlreiche Tragwerke mit Holzbalkendecken. Allein der Bestand an Fachwerkbauten in Deutschland wird mit einigen Hunderttausend angegeben. Darüber hinaus existieren in anderen mitteleuropäischen Staaten sowie in den östlichen Randregionen der EU ebenfalls größere zu sanierende Stadtgebiete mit erhaltenswerter Bausubstanz und oftmals eingebundenen Holzbalkendecken. Die europäische Gebäuderichtlinie mit ihren Forderungen wird hier künftig den Marktanteil der Sanierungsvorhaben weiter erhöhen.
Die Lösungsvarianten konzentrieren sich auf eine minimierte und gezielte Zuführung von Wärmeenergie. Der Einsatz hochwertiger Elektroenergie bleibt dabei außen vor. Vielmehr wird versucht, unter Zuhilfenahme bewährter physikalischer Methoden (kommerziell verfügbare Heatpipevarianten, gezielt materialtechnisch wirksame Wärmebrücken, Vor-und Rücklaufleitungen für klassische Heizungen sowie innovative Flächenheizungen und Wärmedämmschüttungen) einen hygrothermisch zulässigen Zustand zu gewährleisten.

Energieeffizienzpotential
Die entwickelten und untersuchten Sanierungsvarianten erfordern nur örtlich begrenzte Wärmeenergieeinträge und bleiben marginal im Verhältnis zum Energiegewinn durch den Einsatz einer Innendämmung über die gesamte Außenwandkonstruktion. Das gilt selbst für den Fall einer Unterbrechung der Wärmedämmung im Deckenbereich. Die Nutzung einer bereits vorhandenen, zielführend angepassten Heiztechnologie stellt eine kostengünstige Lösung dar. Hinzu kommt neben einer Aufwertung der Gebäudesubstanz und damit einem gesteigerten Vermarktungspotential der Immobilien eine bessere Raumklimasituation für die Nutzer. Abgesehen von ästhetischen Gesichtspunkten besitzen die Schwerpunkte der Nachhaltigkeit im Bausektor eine wachsende volkswirtschaftliche Bedeutung.

Synergieeffekte
Die hygrothermische Gesamtsituation erfordert im dreidimensional vorgegebenen Balkenkopfzwischenraum in Verbindung mit Fremdlufteinträgen und Auftriebsströmungen auch die Untersuchung strömungstechnisch gekoppelter Prozesse. Die mit der hierfür notwendigen Modellierung und Software sowie messtechnischen Untersuchungen gewonnenen Erkenntnisse lassen sich günstig auf ähnliche Hohlraumstrukturen übertragen.

Projektlaufzeit: 2012 - 2015

Projektdurchführung: Hochschule Lausitz (FH) Bauphysik / BTU CS
(Verbundprojekt: Koordinierung TU Dresden Institut für Bauklimatik)

Projektbeteiligte:

  • KNAUF PERLITE GmbH, 44147 Dortmund
  • Hochbauamt Stadt Nürnberg, 90402 Nürnberg
  • DOW Deutschland Anlagengesellschaft mbH, 65824 Schwalbach
  • Eternit AG, 10719 Berlin

Autoren:

  • Peter Strangfeld
  • Andrea Staar
  • Torsten Bark
  • Horst Stopp

Förderkennzeichen: 0329663O

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