Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die Zerstörung historischer Bausubstanz erfolgt oftmals durch das Kaputtsanieren infolge der Unkenntnis über die Entwicklung historischer Bauweisen, der Auswahl ungeeigneter Materialien und Methoden, der falschen Beurteilung des Zusammenwirkens alter und neuer, industriell hergestellter Baustoffe sowie infolge der Missachtung bauphysikalischer Grundregeln. Ziel der Forschungsarbeit ist es, die Ursachen der Zerstörung historischer Substanz bei bereits abgeschlossenen Sanierungen und darin begründeter Folgeschäden zu ermitteln und unter Hinzunahme aktueller Forschungsergebnisse und Langzeiterfahrungen übertragbare Empfehlungen für eine nachhaltige, fachgerechte, Substanz schonende Sanierung aufzuzeigen. Damit wird sowohl ein wichtiger Beitrag zum Erhalt der aus städtebaulicher Sicht besonders wertvollen innerstädtischen Altbaubestände, als auch für den wirtschaftlichen und verantwortungsbewussten Umgang mit Fördermitteln geleistet. Fazit: Betrachtet man die zunehmenden Anforderungen der von der Bundesregierung erlassenen EnEV im Vergleich zu den von der WTA erarbeiteten Anforderungen an die Fachwerkinstandsetzung Merkblätter 8 - 1 bis 8 - 9 und Ergänzungsblätter, lässt sich eine zunehmende Diskrepanz der schadfreien Umsetzung insbesondere von nachträglichen Dämm-Maßnahmen sowie eine zunehmende Verunsicherung bei Planern, Handwerkern, Energieberatern und Bauherren feststellen. Die Ergebnisse aus dem Bauschadensprojekt verdeutlichen, dass nach wie vor ein Defizit bei den Planungsleistungen und der handwerklichen Umsetzung von Fachwerksanierungen besteht. Das betrifft insbesondere die Methode der Auswahl und Kombination von Baustoffen, Bauteilen und Systemen, aber auch die Fehleinschätzung der daraus resultierenden bauklimatischen Veränderungen. Der Aspekt der Billigsanierung steht meist im Vordergrund der Überlegungen; bautechnisch relevante Gesichtspunkte, wie z.B. Witterungseinflüsse, Einflüsse aus dem Nutzerverhalten, technische Möglichkeiten und Grenzen einer dauerhaften Fugenabdichtung in Fachwerkgebäuden, Anwendung von Berechnungsverfahren und Simulationsprogrammen werden in ihrem Stellenwert unterschätzt. Daher sollte der Wissensstand für Handwerker, Planer und Institutionen mit Hilfe von berufsbegleitenden Qualifizierungsmaßnahmen deutlich zu verbessert werden, aber auch mit Hilfe von Seminaren und Vorlesungsreihen für Studenten schon berufsvorbereitend ein höherer Wissensstandard angestrebt werden.
Zielsetzung/Anlass: Die Energieeinsparpotenziale von Neubauten sind gegenüber dem vorhandenen Altbaubestand eher als gering einzuschätzen, zumal die Baukonjunktur seit Jahren sehr schwach ist. Dagegen stehen große Bestände an sanierungsbedürftigen Wohngebäuden. Vor allem in Ostdeutschland gibt es eine große Anzahl an erhaltenswerten denkmalgeschützten Gründerzeithäusern. Allerdings entsprechen diese Gebäude in keiner Weise den heutigen Anforderungen an Wärmeschutz und Energieeffizienz. Fazit: Das entwickelte und geprüfte Bausystem nach Naumann & Stahr erfüllt mit allen seinen Komponenten Bodenplattenelement Außenwandelement Neubau Außenwandelement Sanierung Decken-/Dachelement Fassaden-Solarabsorber-Element Kastenfenster und Kastenfenstertüren sowie Kasten-Hauseingangstüren alle Anforderungen an die Passivbauweise sowohl beim Neubau als auch bei der Sanierung bestehender Gebäude. Dabei werden nicht nur die Anforderungen an den Wärmeschutz erfüllt. Zusätzlich erfüllt das System die Forderungen an einen erhöhten Schallschutz sowie einen hohen Brandschutz, der den Einsatz auch bei Gebäuden bis 5 Vollgeschosse und verschiedenen Gebäudenutzungen (Wohn- und Gesellschaftsbauten, öffentliche Gebäude, Sanierung von Bestandsgebäuden) ermöglicht.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Umfassende bauphysikalische Messdaten der unterschiedlichen Bauteile und der haustechnischen Anlagen des beispielhaft sanierten Gebäudes in Gelsenkirchen-Buer und des Demonstrationszentrums Bau+Energie in Münster sollten über einen Zeitraum von 3 Jahren erfasst werden. Erst durch die Langzeitbeobachtung der Bauteilfunktion durch die in allen relevanten Bauteilschichten gemessenen Wärme- und Feuchtigkeitswerte wurde es möglich, die Praxisrelevanz der bauphysikalisch optimierten Baukonstruktionen direkt und nachvollziehbar objektiv und wissenschaftlich belastbar zu demonstrieren. Ein Vergleich der Ergebnisse mit den simulierten Eigenschaften sollte die Notwendigkeit beweisen, Baukonstruktionen ganzheitlich zu planen und korrekt umzusetzen. Die handwerkliche Qualität ist entscheidend für das nachhaltige und energiesparende Funktionieren des Gesamtsystems Gebäude. Damit werden das Energieeinsparpotential und die CO2-Reduzierung optimiert und durch eine Reduzierung des Schadenpotentials wird deutlich zur Ressourcenschonung beigetragen. Fazit: Die Darstellung der in der Realität gemessenen Vorgänge in den Bauteilen und den technischen Anlagen vermittelt den Teilnehmern der Seminare einen tieferen und nachvollziehbaren Einblick in sonst nur schwer vorstellbare physikalische Abläufe und Zusammenhänge. Die visualisierten Wirkungsweisen ermöglichen es, glaubhaft und sehr praxisnah die Vorgänge begreifbarer zu machen und einen Zusammenhang herzustellen zwischen der im Demonstrationsgebäude erlebbaren Konstruktion und der Funktionsweise unter den Belastungen von Innenraumklima und Bewitterung. Sie ermöglichen es aber auch, haustechnische Anlagen zu erleben und nachvollziehen zu können, wie sie sich unter realistischen Bedingungen verhalten. Die Teilnehmer können damit begreifen und genauer einschätzen, was die theoretische Auslegung einer Anlage in der Praxis bedeutet.
Der vorliegende Schlussbericht dokumentiert die Ergebnisse des durch die DBU und den Energiefonds Berlin geförderten Projektes 'Denkmal und Energie - Technologien und Systeminnovationen zur Energieversorgung und -einsparung bei Baudenkmalen'. Im Kooperationsprojekt wurden unter anderem vergleichende Analysen von beispielhaften Baudenkmalen und bauklimatische Messungen an Referenzprojekten durchgeführt, sowie Demonstrations-projekte mit fachlicher Beratung begleitet. Die Bewahrung und Pflege von Baudenkmalen trägt zur Ressourcenschonung im Sinne des Umweltschutzes bei. Gleichzeitig führt eine optimierte Energieversorgung von Baudenkmalen zu einer Einsparung fossiler Energieträger und damit zur Reduktion von Treibhausgasemissionen. Dies ergibt eine weitere konkrete Umweltentlastung. Bei einer optimierten Energieversorgung von Baudenkmalen geht es um den visuellen und substanziellen Erhalt bei gleichzeitiger Senkung des Energieverbrauchs und Verbesserung des Raumkomforts. Diese Maßnahmen insgesamt stehen für eine Schonung kultureller und energetischer Ressourcen. Das Ziel des Projekts 'Denkmal und Energie' war einerseits die Dokumentation von beispiel-haften Projekten, andererseits die Begleitung von konkreten Planungen und die Adaption von Systemlösungen für den praxistauglichen Einsatz. Durch die Zusammenarbeit mit Denkmalpflegern, Planern und ausführenden kleinen und mittelständischen Unternehmen an den Demonstrationsobjekten gelang die Umsetzung von innovativen Lösungen unter Berücksichtigung denkmalpflegerischer Anforderungen. Das Projekt gliederte sich in fünf Phasen die sich teilweise überlagerten: Die 1. Phase galt der Evaluation bereits abgeschlossener Beispielprojekte. In der 2. Phase wurden aus den Beispielprojekten Referenzprojekte ausgewählt und vertieft betrachtet. Die-se Ausgangsarbeiten führten in der 3. Phase zur Entwicklung eines Planungsinstrumentariums. Die 4. Phase bildete mit der aufwendigen planerischen Begleitung von drei Demonstrationsprojekten einen Schwerpunkt im Arbeitsplan. Eine Dokumentation und Kommunikation der Ergebnisse aus Phase 5 erfolgte parallel zur gesamten Projektlaufzeit. Das Projekt 'Denkmal und Energie' verfolgte nicht nur den Anspruch, besonders innovative und richtungsweisende Projekte zu dokumentieren und planerisch zu begleiten, sondern auch die Forschungsergebnisse für Fachpublikum und allgemein öffentlichkeitswirksam zu verbreiten. Daher wurden die Forschungsergebnisse in zahlreichen Vorträgen, mehreren Workshops, Tagungen, Messeauftritten und durch mehrere ISBN-Publikationen veröffent-licht.1 Diese Veranstaltungen trafen auf ein sehr reges Interesse. Für die Kooperationspartner wurden Informationen aus dem Forschungsprojekt elektronisch unter der Internetseite www.denkmalundenergie.de zugänglich gemacht. (Text gekürzt)
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Ziel des Pilotprojektes ist es, Alternativen zu bisher gebräuchlichen Methoden der Fachwerksanierung anzubieten, aber auch solche Bausysteme auszuführen, zu denen bereits gute praktische Erfahrungen vorliegen, deren breite Anwendung in der Baupraxis jedoch noch bevorsteht und diese unter messtechnischer Begleitung zu optimieren. Den Abschluss der Untersuchung bildet eine differenzierte Darstellung der Messergebnisse, der Baukosten und der Verbrauchsdaten mit einer zusammenführenden Bewertung unter Hinzunahme subjektiver Kriterien der Bewohner. Damit sollen künftige Bauherren, Baufachleute sowie Planer in die Lage versetzt werden, entsprechend des jeweiligen Kostenrahmens oder der spezifischen Nutzerwünsche, wie etwa nach alternativen Baumaterialien oder nach innovativen Heizkonzepten, eine angemessene Systemlösung für ihre Bedürfnisse zu wählen. Die Erfahrungen und Ergebnisse aus der Planung, Umsetzung und weiterführenden messtechnischen Begleitung des Projektes sollen bei zu-künftigen Sanierungsmaßnahmen zur Anwendung gelangen. Fazit: Die Untersuchungen zeigen teils erwartete, teils überraschende Ergebnisse. Erwartungsgemäß unterscheiden sich die eingesetzten Systeme zur Innendämmung und Heizung in ihren bauphysikalischen und heizenergetischen Auswirkungen. Deutliche Unterschiede zeigen sich im Trocknungsverhalten. Der hohe Stellenwert einer angepassten Baufolge mit ausreichender Lüftung der Räume und Trocknungszeiten vor Aufbringen des Wandputzes wird hier deutlich. Überraschend ist dagegen die messtechnisch begründete Erfahrung, dass die eingesetzten Dämmschalen aus den mineralischen Baustoffen Holzleichtlehm, Haacke-Cellco-Wärmedämmlehm gegenüber den in der Sanierung üblicherweise eingesetzten Dämmplatten durchaus Vorteile in der praktischen Bewährung besitzen. Die in der Heizperiode zu beobachtenden lokalen Auffeuchtungen im Bereich der Schwellen bei leichten Deckenaufbauten und Wandaufbauten mit Innen-Dämmplatten erfordern weitere Beobachtung zur Verbesserung der Detailplanung. Eine Sonderstellung unter den Heizsystemen nimmt die vollflächige Wandheizung auf Holzweichfaserplatten ein. Das Trocknungsverhalten wird durch die Temperaturerhöhung an der Wandoberfläche mit gleichzeitiger Erhöhung des Feuchtegradienten zwischen Wandoberfläche und Wandkern verbessert. Die Befürchtungen hinsichtlich eines zu hohen Heizenergieverbrauches haben sich nicht bestätigt, er ist eher als unterdurchschnittlich anzusehen. Zwischen der Fußbodenheizung und der Heizkörperheizung in den anderen Wohnungen sind keine signifikanten Unterschiede zu erkennen. Die für den Planungszustand (Innendämmung und ISO-bzw. Kastenfenster) errechnete spezifische Norm-Gebäudeheizlast von jährlich etwa 21709 W erreicht fast den Standard eines Niedrigenergiehauses und liegt gegenüber dem Ausgangszustand um mehr als die Hälfte niedriger. (Text gekürzt)
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Das sechsgeschossige Rathaus umfasst ein Raumvolumen von ca. 36.000 m3. Das Einzeldenkmal aus dem Jahr 1958 besteht aus einem Stahlbetonskelettbau, der mit Fensterelementen und Porenbeton ausgefacht ist. Die vorgehängte Natursteinfassade muss erhalten werden. Das Hauptproblem des Gebäudes sind unzumutbare Temperaturverhältnisse im Sommer und Winter durch schlechte Wärmedämmwerte und großen Fensteranteil ohne ausreichenden Sonnenschutz. Ziel ist eine vorbildliche energieeffiziente Sanierung unter Ausschöpfung der Einsparpotenziale von Außenhülle und Energietechnik. Die hohen Energie- und Instandhaltungskosten durch Reparaturstau sollen nachhaltig reduziert werden. Eine Prämisse des Objektes ist, den sommerlichen Wärmeschutz ohne Einsatz einer primärenergieaufwendigen Klimaanlage zu erreichen. Außerdem muss ein System zur effektiven Innendämmung entwickelt und mit sinnvoller Energietechnik ergänzt werden. Fazit: Die hochwertigen Planungsergebnisse in Verbindung mit eingesparten Nachfolgekosten und der erzielbaren Nachhaltigkeit dienen in der Stadt Aschaffenburg auch bei anderen Bauvorhaben als Beispiel und haben die Planungsstandards verbessert. Die zu erwartenden Energieverbrauchskennwerte können als Anhalt für andere Sanierungen dienen. Interessant hierbei ist, dass die Sanierungskosten etwa halb so hoch sind, als ein vergleichbarer Neubau und die erzielten Nutzerqualitäten einem Neubau gleichkommen. Es ist somit eindeutig, dass eine umfassende, ganzheitliche, energetische Sanierung eines Bestandsgebäudes den Restwert des Gebäudes voll erhält, die im Gebäude gebundenen Materialien und Energien weiter nutzt und den Verbrauch an Ressourcen deutlich einschränkt.
Die meisten Bürogebäudebestände in Deutschland sind in den 50er bis 70er Jahren entstanden. Inzwischen haben sich die Ansprüche der Nutzer an Komfort, Kommunikation, Flächenoptimierung, Ausstattung und Energieverbrauch gravierend verändert. In dem Forschungsprojekt 'PROsab - Energieeffiziente und komfortgerechte Sanierung von Bürogebäuden' erforschen die Institute für Baukonstruktion und Industriebau, für Bauwerkserhaltung und Tragwerk und für Gebäude- und Solartechnik der Technischen Universität Braunschweig, ob veraltete Gebäude durch moderne Sanierungskonzepte auf einen Stand gebracht werden können als umwelt- und ressourcenschonende Alternative zum Neubau. Dazu werden typische Bürogebäude der 50er bis 70er Jahre im Vollbetrieb untersucht. Im Rahmen von Machbarkeitsstudien werden Sanierungskonzepte für 15 - 20 Bauten entstehen, die in einem Folgevorhaben auch umgesetzt werden sollen.
Zielsetzung/Anlass: Für die Sanierung des Baubestandes fehlen effiziente auf einander abgestimmte Lösungen. Ziel ist es die Entwicklung eines Gebäudehüllensystems in Holztafelbauweise, welches in vorgefertigten Elementen hergestellt und nach dem Verlegen der Versorgungsleitungen auf eine bestehende massive Wand aufgesetzt werden kann. Über diese Elemente werden die dahinter liegenden Räume, mittels eines integrierten Zuluftgerätes und eines flächigen Wärmetauschers mit temperierter Frischluft versorgt und beheizt. Dabei ist die Gebäudehülle als Baustein eines Lüftungs- und Heizungskonzeptes mit Wärmerückgewinnung durch eine Wärmepumpe auf der Abluftseite zu verstehen. Auf diese Weise ist die Sanierung des Gebäudes in Hinsicht auf Dämmung, Heizung, Lüftung und Fassade einschließlich der Fenster in einem Zug zu bewerkstelligen. Zur Verringerung des Wärmedurchgangs der außenliegenden Dämmschicht aus nachwachsenden Rohstoffen soll das Prinzip der Porenlüftung genutzt werden. Darstellung Arbeitsschritte/angewandten Methoden: Nachdem im Vorprojekt das Prinzip der Porenlüftung experimentell nachgewiesen werden konnte, hatte das Hauptprojekt folgende Schwerpunkte: - die Entwicklung und Optimierung des Heiz- und Lüftungssystems unter Berücksichtigung von Aspekten der Behaglichkeit, des Nutzerverhaltens, der Energiebilanz - die Konkretisierung der Konstruktion der Fassadenelemente, einschließlich deren Montage am Bestandsgebäude - die Entwicklung von Sanierungskonzepten für verschiedene Situationen im Bestand, auf der Basis von Maßnahmenkatalogen Zunächst wurde am ZAE ein Außenprüfstand errichtet, an dem die Fassade unter realen Bedingungen getestet wurde. Nach der Bestätigung der Funktion der Porenlüftungsfassade im Experiment dienten die Messergebnisse als Basis für die Simulation der Energiebilanz eines mit der Porenlüftungsfassade sanierten, typischen Beispielgebäudes. An einem weiteren Testelement mit realistischer Breite wurde die Luftverteilung im Element mit Hilfe von Strömungsversuchen mit Rauch geprüft und optimiert sowie verschiedene Varianten der Heizung getestet. Auch die Konstruktion der Elemente und deren Montage am Bestand wurden an Probeelementen getestet und optimiert. Parallel hierzu erfolgte die Erarbeitung von ganzheitlichen Sanierungskonzepten, die die Auslegung der Lüftung und Heizung, die Leitungsführung, den Umgang mit Randzonen und Sonderteilen des Bestandes genauso mit einbezieht wie den Ablauf der Sanierung und grundsätzl. gestalterische Aspekte. Fazit: Im Hauptprojekt bestätigte sich die Funktion der Porenlüftungsfassade, das damit verbundene Energieeinsparpotential und die Anwendbarkeit zur energetischen Sanierung Gebäuden. Zudem ist es gelungen, die Konstruktion und die technischen Komponenten der Porenlüftungsfassade so weiter zu entwickeln, dass sie in einem Pilotprojekt zur Anwendung kommen kann. Auch für die hierfür ebenfalls nötige Einbettung in ein ganzheitl. Sanierungskonzept wurden die Grundlagen geschaffen.
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