Sanierung eines Einfamilienhauses

Transcrição

Sanierung eines Einfamilienhauses
Technikerarbeit 2006
Sanierung eines Einfamilienhauses
Rheinische Akademie Köln e.V.
(Berufskolleg)
Fachschule für Technik
Vogelsanger Str. 295 – 50825 Köln
Betreuender Fachlehrer:
Architekt H. Henkel
Betreuender Kommunikationslehrer: R. Bräuer
von
Oliver Bathen und Bernd Schrepfermann
Köln im Februar 2006
I
Inhaltsverzeichnis
Abkürzungs- und Symbolverzeichnis………………………………...............IV
Abbildungsverzeichnis……………………………………………………………V
Tabellenverzeichnis……………………………………………………...............VI
Vorwort……………………………………………………………………………….7
Energieeffiziente Gebäudesanierung
1.
2.
Einleitung................................................................................................ 10
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse ......................................... 13
2.1. Allgemeine Gebäudebeschreibung ............................................................15
2.2. Bauwerksbegehung....................................................................................16
2.3. Kellergeschoss ...........................................................................................17
2.3.1. Bodenplatte .........................................................................................17
2.3.2. Außenwände .......................................................................................18
2.4. Erdgeschoss ..............................................................................................20
2.4.1. Außenwände .......................................................................................20
2.5. Dachgeschoss............................................................................................22
2.5.1. Dachgauben........................................................................................22
2.5.2. Oberste Geschossdecke.....................................................................23
2.6. Flachdach/Dachterrasse ............................................................................24
2.7. Fenster und Rollladenkästen......................................................................26
2.7.1. Fenster ................................................................................................26
2.7.2. Rollladenkästen...................................................................................28
2.8. Fazit ...........................................................................................................29
3.
Bauphysikalische Untersuchungen ..................................................... 30
3.1. Allgemein ...................................................................................................30
3.2. Begriffe und Symbole .................................................................................31
3.2.1. Homogene Bauteile.............................................................................31
3.2.2. Inhomogene Bauteile ..........................................................................34
3.3. U-Wert Berechnungen................................................................................36
3.3.1. Bestand ...............................................................................................37
3.3.1.1.
Bodenplatte..................................................................................37
3.3.1.2.
Außenwand KG............................................................................37
3.3.1.3.
Außenwand EG............................................................................38
3.3.1.4.
Flachdach/Dachterrasse ..............................................................38
3.3.1.5.
Dachgaube ( Wange) ...................................................................39
3.3.1.6.
Dachgaube (Decke) .....................................................................40
3.3.1.7.
Oberste Geschossdecke..............................................................41
II
3.3.1.8.
Fenster und Rollladenkästen .......................................................42
3.3.2. Sanierung............................................................................................43
3.3.2.1.
Bodenplatte..................................................................................43
3.3.2.2.
Außenwand KG............................................................................43
3.3.2.3.
Außenwand EG............................................................................44
3.3.2.4.
Flachdach/Dachterrasse ..............................................................44
3.3.2.5.
Dachgauben (Wange) ..................................................................45
3.3.2.6.
Dachgaube (Decke) .....................................................................46
3.3.2.7.
Oberste Geschossdecke..............................................................47
3.3.2.8.
Fenster und Rollladenkästen .......................................................48
3.4. Fazit ...........................................................................................................49
4.
Konstruktive Lösungen......................................................................... 51
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
4.7.
4.8.
Bodenplatte ................................................................................................52
Außenwände KG ........................................................................................54
Außenwände EG ........................................................................................56
Oberste Geschossdecke ............................................................................58
Flachdach/Dachterrasse ............................................................................59
Dachgauben...............................................................................................61
Fenster und Rollladenkästen......................................................................62
Fazit ...........................................................................................................63
Schimmelpilzsanierung
5.
Einleitung................................................................................................ 65
6.
Bestandsaufnahme................................................................................ 66
6.1. Orientierende Bauwerksbegehung .............................................................66
6.2. Schadensaufnahme ...................................................................................67
6.2.1. Fotografische und schriftliche Darstellung der Feuchteschäden im Erdund Dachgeschoss..............................................................................67
7.
Nachweis der Feuchtigkeit im Kellergeschoss................................... 73
7.1. Prüfmethode...............................................................................................73
7.1.1. Erläuterung der digitalen Anzeige „Hydromette UNI 2“ .......................74
7.1.2. Darstellung der Umrechnungstabelle ..................................................74
7.2. Feuchtemessung einzelner Bauteile im Kellergeschoss ............................75
7.3. Nachweis zur Vermeidung von Schimmelpilz.............................................77
8.
Schutz des Gebäudes vor aufsteigender Feuchtigkeit ...................... 79
8.1. Elektroosmose-Verfahren...........................................................................79
8.2. Mauerentfeuchtungsanlage........................................................................80
8.3. Das Seilsägeverfahren ...............................................................................81
9.
Schimmelpilzbefall in Innenräumen von Wohngebäuden ................. 82
9.1. Grundsätzliches..........................................................................................82
9.1.1. Definition „Schimmelpilz“.....................................................................82
9.1.2. Größe der Schimmelpilzsporen...........................................................83
III
9.1.3. Gründe für die Entstehung von Schimmelpilzen .................................83
9.2. Verbreitung von Schimmelpilzen ................................................................84
9.2.1. Lebensbedingungen der Schimmelpilze .............................................84
9.3. Vorbeugende Maßnahmen gegen Schimmelpilzbefall ...............................85
9.3.1. Bauseitige Maßnahmen ......................................................................85
10. Gesundheitsrisiken durch Schimmelpilze........................................... 87
10.1. Allergische Reaktionen beim Menschen ....................................................88
10.2. Das Immunsystem des menschlichen Körpers ..........................................88
11. Untersuchung einer Schimmelpilzprobe ............................................. 89
11.1. Arten der Probennahmen ...........................................................................89
11.2. Vorgehensweise bei der Probennahme .....................................................89
11.2.1. Makroskopische Betrachtung ..............................................................90
11.2.2. Anzucht der Proben auf Nährböden....................................................90
11.2.3. Entnahme der Probe aus dem Nährmedium .......................................91
11.2.4. Mikroskopische Betrachtung ...............................................................92
11.3. Auswertung der Untersuchung ...................................................................93
11.3.1. Definition “Aspergillus fumigatus”........................................................94
11.3.2. Vorkommen und Verbreitung ..............................................................94
12. Durchführung der Schimmelpilz - Sanierung...................................... 95
12.1. Ursachenbeseitigung..................................................................................95
12.2. Verwendung von Fungiziden......................................................................96
12.3. Gefährdungsabschätzung ..........................................................................96
12.4. Sanierungskontrollen..................................................................................97
12.5. Vorgehen, wenn eine Ursachenbehebung vorübergehend nicht ...................
möglich ist ..................................................................................................97
12.6. Prävention von Schimmelpilzbefall.............................................................98
13. Ermittlung der Sanierungskosten ...................................................... 100
13.1. Vorbemerkungen......................................................................................100
13.2. Sanierungskosten Terrasse .....................................................................101
13.3. Sanierungskosten Kellergeschoss, Außen- und Innenwände ..................103
13.3.1. Alternativangebot (Mauerwerksabdichtung) der................................104
Fa. „AQUAMAT©“ ..............................................................................104
13.4. Sanierungskosten „Horizontalsperre“ .......................................................105
13.5. Sanierungskosten Estrichbelag im Kellergeschoss ..................................106
13.6. Angebot Gerüststellung............................................................................107
13.7. Wärmedämmverbundsystem (WDVS) .....................................................108
13.8. Wärmedämmung Decke über 1.OG .........................................................109
13.9. Aufstellung der Sanierungskosten............................................................100
14. Schlusswort .......................................................................................... 112
Literaturverzeichnis……………………………………………………..............VII
Eidesstattliche Erklärungen…………………………………………................IX
Anhang……………………………………………………………………..............XI
IV
Abkürzungs- und Symbolverzeichnis
Abb.
bzw.
ca.
cm
d
DG
DIN
e.V.
EG
EN
EnEG
EnEV
EP
EPS
Fa.
GP
ISO
K
KG
m
m²
mm
OKFFB
QL
R
s.
U
u.a.
vgl.
W
WDVS
WSchV
XPS
z.B.
∆Θ
Θ
λ
%
Abbildung
beziehungsweise
circa
Zentimeter
Dicke
Dachgeschoss
Deutsches Institut für Normung e.V.
eingetragener Verein
Erdgeschoss
Euronorm
Energieeinsparungsgesetz
Energieeinsparverordnung
Einheitspreis
Expandierbares Polystyrol
Firma
Gesamtpreis
International Organisation of Standardization
Kelvin
Kellergeschoss
Meter
Quadratmeter
Millimeter
Oberkante Fertiger Fußboden
Wärmemenge
Wärmedurchlasswiderstand
siehe
Wärmedurchgangskoeffizient
unter anderem
Vergleiche
Watt
Wärmedämmverbundsystem
Wärmeschutzverordnung
Extrudiertes Polystyrol
zum Beispiel
delta-theta (Temperaturunterschied)
theta
Lambda
Prozent
V
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Wärmeverluste einer Einfamiliendoppelhaushälfte ..............................10
Abbildung 2: Sanierungsobjekt Ansicht ....................................................................15
Abbildung 3: Eindringende Feuchtigkeit (Dachgaube)..............................................16
Abbildung 4: Aufbau Bodenplatte .............................................................................17
Abbildung 5: Aufbau Kelleraußenwand ....................................................................18
Abbildung 6: Eindringende Feuchtigkeit (Kelleraußenwand) ....................................19
Abbildung 7: Bodenfeuchte/nichtstauendes Sickerwasser (DIN 18195-4)................19
Abbildung 8: Aufbau Außenwand EG .......................................................................20
Abbildung 9: geometrische Wärmebrücke (EG) .......................................................21
Abbildung 10: Schnitt Schleppgaube (schematisch).................................................22
Abbildung 11: Aufbau oberste Geschossdecke ........................................................23
Abbildung 12: Aufbau Flachdach/Dachterrasse........................................................24
Abbildung 13: Wandanschluß Dachterrasse.............................................................25
Abbildung 14: Schwingflügelelement EG..................................................................26
Abbildung 15: Glasbausteinelement EG ...................................................................27
Abbildung 16: Rollladenkasten Dachgaube ..............................................................28
Abbildung 17: Wärmegedämmtes Fenstersystem (Schüco Royal S 70.HI)..............47
Abbildung 18: Aufbau Bodenplatte saniert ...............................................................52
Abbildung 19: Abdichtung/Aufbau Bodenplatte;
Vertikalabdichtung/Perimeterdämmung............................................53
Abbildung 20: Aufbau Kelleraußenwand (saniert) ....................................................54
Abbildung 21: Aufbau Außenwand EG (saniert) .......................................................56
Abbildung 22: Traufanschluss WDVS.......................................................................57
Abbildung 23: Aufbau oberste Geschossdecke (saniert)..........................................58
Abbildung 24: Aufbau Flachdach/Dachterrasse (saniert) .........................................59
Abbildung 25: Detail Wandanschluss Dachterrasse (saniert) ...................................60
Abbildung 26: Aufbau Dachgaubenwange saniert....................................................61
Abbildung 27: Anschluss Fenster/Rollladenkasten...................................................62
Abbildung 28: Schimmelpilzbefall durch undichtes Flachdach .................................67
Abbildung 29: Verkleidung der Schadensstelle mit Spanplatten...............................68
Abbildung 30: Schimmelpilzbefall mit Farbe überstrichen ........................................69
Abbildung 31:Schimmelpilzbefall mit Gipsputz überzogen .......................................70
Abbildung 32: Schimmelpilzbefall an dem Jalousienkasten, 1. OG, Kinderzimmer ..71
Abbildung 33: Schimmelpilzbefall an dem Jalousienkasten im 1. OG, Flur ..............71
Abbildung 34: Schimmelpilzbefall am Dachstuhl ......................................................72
Abbildung 35: Messgerät, Hydromette, UNI 2, Fa. GANN ........................................73
Abbildung 36: Feuchtemessung Kellergeschoss, Heizungskeller, 10 cm ü.OK FFB 75
Abbildung 37: Feuchtemessung Kellergeschoss, Heizungskeller, 1,00m ü.OK FFB76
Abbildung 38: Funktionsweise Elektroosmose .........................................................79
Abbildung 39: AQUAMAT©, Mauerentfeuchtungsanlage .........................................80
Abbildung 40: Anzucht der Schimmelpilzprobe auf Nährmedien (Agar) ...................90
Abbildung 41: Entnahme einer Schimmelpilzprobe aus dem Stärkeagar .................90
Abbildung 42: Vorbereitung der mikroskopischen Betrachtung ................................91
Abbildung 43: mikroskopische Untersuchung...........................................................92
Abbildung 44: „Aspergillum fumigatus“ .....................................................................92
VI
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Wärmeübergangswiderstände Rsi (Bemessungswerte) ..........................32
Tabelle 2: Wärmeübergangswiderstände Rse (Bemessungswerte) .........................32
Tabelle 3: Wärmedurchlasswiderstand Ru ...............................................................33
Tabelle 4: Soll-Ist-Vergleich der R- und U-Werte......................................................48
Tabelle 5: Umrechnungstabelle ................................................................................74
7
Vorwort
Bei der Entstehung des Themas der Projektarbeit im Herbst 2005 spielten für uns,
Bernd Schrepfermann und Oliver Bathen, folgende Kriterien eine ausschlaggebende
Rolle:
Das Projektthema sollte eine gewisse Durchführbarkeit besitzen und praxisnah sein.
Weiterhin standen für uns die Aktualität sowie der Realitätsbezug im Vordergrund.
Im Zuge dieser Überlegungen ergab sich die Situation, dass uns ein Bekannter über
sein neu erstandenes Eigenheim berichtete. Dieses hatte er kurz zuvor käuflich erworben. Er beschrieb uns diverse Feuchtigkeitsschäden im Gebäude und erklärte
sein Vorhaben, die betroffenen Bauteile zu sanieren. Dabei standen für ihn Maßnahmen im Vordergrund, bei denen die anfallenden Sanierungskosten durch in Eigenleistung erbrachte Arbeiten reduziert werden können.
Bei dem Objekt handelt es sich um eine Einfamiliendoppelhaushälfte aus dem Jahre
1957 mit einem rückwärtigen Anbau aus dem Jahre 1974. Eindringende Feuchtigkeit
und Schimmelpilzbildung ließen sich im Bereich der Kelleraußenwand, der Dachgauben und im Anschlussbereich der Dachterrasse über dem angebauten Wohnzimmer
feststellen.
In etwa 80% aller Wohngebäude sind vor 1979 erbaut1. Als Folge des vom Bundestag 1976 beschlossenen Energieeinsparungsgesetzes (EnEG) wurde 1977 die Verordnung über einen energiesparenden Wärmeschutz (WSchV) eingeführt. Somit
steht in den nächsten 20 Jahren für 50 % des Wohnungsbestandes (ca. 19 Mio.
Wohneinheiten) das Thema Sanierung an oberster Stelle2.
Durch unser Studium an der Rheinischen Akademie e.V. zum staatlich geprüften
Hochbautechniker mit dem entsprechenden Fachwissen ausgestattet, machten wir
dem Eigentümer das Angebot, ein kostenloses Sanierungskonzept bezüglich des
Wärme- und Feuchteschutzes zu erstellen.
1
Vgl. www.neh-im-bestand.de, Niedrigenergiehausbroschüre der Deutschen Energie Agentur, S. 2, 09.02.2006
2
Vgl. ebd. S. 2
8
Durch die Einwilligung des Eigentümers stand uns somit ein Objekt zur Verfügung,
dass mit unseren Auswahlkriterien übereinstimmte und zudem eine Untersuchung
am „lebenden“ Objekt ermöglichte.
Die Zielsetzung unserer Projektarbeit soll zum einen die energieeffiziente Gebäudesanierung im Zusammenhang mit dem Wärme- und Feuchteschutz und der Bauwerksabdichtung sein, zum anderen wollen wir die Ursachen und die Entstehung
von Schimmelpilzbildung sowie die Auswirkungen auf den menschlichen Organismus
darstellen. Abschließend erfolgt eine Kostenermittlung.
Dabei entstand folgende Aufgabenverteilung:
Oliver Bathen:
ƒ
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
ƒ
Bauphysikalische Berechnungen
ƒ
Konstruktive Lösungen
Bernd Schrepfermann:
ƒ
Schimmelpilzbefall in Innenräumen
ƒ
Ermittlung der Sanierungskosten
Die Projektarbeit soll keinen umfassenden Sanierungsplan des Gebäudes darstellen.
Die Arbeit konzentriert sich vielmehr auf die Beseitigung der die Bausubstanz angreifenden Feuchteschäden und deren Auswirkungen sowie Möglichkeiten der Energieeinsparung durch konstruktive Verbesserung der Gebäudehülle bezüglich des Wärmeschutzes und deren bauphysikalischen Berechnungen. Die durch Instandhaltungsrückstau im Gebäude vorhandenen zusätzlichen Schäden sollen nicht Bestandteil dieser Arbeit sein.
Energieeffiziente
Gebäudesanierung
Ausgearbeitet von Oliver Bathen
Einleitung
1.
10
Einleitung
Der Begriff „Sanierung“ hat in seinem lateinischen Ursprung die Bedeutung „Heilung“.
Im deutschen bezieht sich der Begriff ausschließlich auf Gegenstände und beschreibt „einen Prozess, der eine Sache oder Struktur erneuert, vervollständigt
und/oder wieder funktionstüchtig macht.“3
Auf das Bauwerk bezogen bedeutet die Sanierung die Wiederherstellung der Nutzbarkeit eines Bauwerks, welches unbewohnbar ist oder nur unter schlechten Umständen genutzt werden kann.
Die Unbewohnbarkeit eines Bauwerks bedeutet, eine durch unzureichenden Wärmeschutz und defekte Bauteile hervorgerufene Schädigung, die von den Bewohnern
meist erst weit nach Entstehungszeitpunkt erkannt wird oder erkannt werden kann.
Untrügliche Anzeichen für einen dringenden Sanierungsbedarf sind durchfeuchtete
Kellerwände, feucht-kalte Außenwände, erhöhte Heizkosten, Unbehaglichkeit und
Schimmelpilzbildung. Diese Schäden können auch durch ein geändertes Lüftungsverhalten nicht mehr beseitigt werden.
Abbildung 1: Wärmeverluste einer Einfamiliendoppelhaushälfte
Dach 15 – 20%
Heizung 30 – 35%
Wand 20 – 25 %
Fenster 20 – 25%
Lüftung 10 – 20%
Boden 5 – 10%
Quelle: eigene Darstellung/“Altes Haus wieder jung“(Energieagentur NRW)4
3
4
vgl. http://de.wikipedia.org/wiki/Sanierung, 16.02.2006
Vgl. www.ea-nrw.de/_infopool/info_details.asp?InfoID=1525,S.6, 16.02.2006
Einleitung
11
Zudem trägt eine über Jahre ausgebliebene Instandhaltung des Gebäudes wesentlich zur Vergrößerung des Schadensbildes durch Bauschäden und damit zur Steigerung des Sanierungsbedarfs bei.
Der Wärmeschutz im Hochbau hat die Aufgabe, die Bewohner von Gebäuden vor
Witterungseinflüssen zu schützen und ein behagliches Raumklima zu schaffen. Die
Voraussetzung dafür ist eine ausreichende Beheizung und Belüftung der Räume.
Dabei wird in winterlicher Wärmeschutz und sommerlicher Wärmeschutz unterschieden.
Der winterliche Wärmeschutz hat die Aufgabe während der Heizperiode an den Innenoberflächen der Bauteile eine ausreichend hohe Oberflächentemperatur zu gewährleisten, um Oberflächenkondensat bei in Wohnräumen üblichen Raumklima
auszuschließen.
Der winterliche Wärmeschutz dient ebenfalls dazu, durch definierte Bauteilkonstruktionen den Transmissionswärmeverlust so weit zu minimieren, dass die in der Energieeinsparverordnung (EnEV 2002, Anhang 3, Tabelle1) genannten Grenzwerte eingehalten werden. Diese Grenzwerte werden durch den Wärmedurchgangskoeffizienten U (in W/m²*K) beschrieben.
Ziel der Energieeinsparverordnung ist u.a. die Reduzierung des Energiebedarfs und
des Schadstoffausstoßes durch eine konstruktive Verbesserung der Bauteile.
Der sommerliche Wärmeschutz dient dazu, die durch Sonneneinstrahlung verursachte Aufheizung von Räumen, die in der Regel im Wesentlichen auf eine Einstrahlung
durch die Fenster zurückzuführen ist, so weit zu begrenzen, dass ein behagliches
Raumklima gewährleistet wird.
Der sommerliche Wärmeschutz, der ebenfalls in DIN 4108 geregelt ist, wird beeinflusst durch die Abmessungen des Raumes, die Orientierung der Fenster und die Art
der Verglasung.
Der Mindestwärmeschutz nach DIN 4108 stellt ebenfalls Anforderungen an die UWerte von Bauteilen. Jedoch steht hier nicht die Energieeinsparung im Vordergrund,
sondern die Vermeidung von Bauschäden.
Einleitung
12
So soll die Entstehung von Oberflächenkondensat verhindert und ein hygienisches
Raumklima geschaffen sowie die Baukonstruktion vor schädlichen Feuchtigkeitseinwirkungen geschützt werden. Die Bezugsgröße ist hier der Wärmedurchlasswiderstand R (in m²*K/W), der den Kehrwert des Wärmedurchgangskoeffizienten U (in
W/m²*K) darstellt.
Im nachfolgenden Teil der Projektarbeit werden aufgrund einer Bestandsaufnahme
und Schadensanalyse die U-Werte des Bestandes ermittelt. Sie sollen die Grundlage
für die zu erarbeitenden konstruktiven Lösungsvorschläge darstellen. Dabei gilt es,
durch die U-Werte der auszuführenden Konstruktionen den Mindestanforderungen
des Wärmeschutzes nach DIN 4108 gerecht zu werden. Die Einhaltung der Höchstwerte der in der Energieeinsparverordnung (EnEV) angegebenen U-Werte wird bei
den konstruktiven Überlegungen angestrebt.
Abschließend werden die gewählten Konstruktionen kurz erläutert und der sanierte
Aufbau der betreffenden Bauteile dargestellt.
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
2.
13
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
Um das Ziel dieses Kapitels der Projektarbeit, eine Verbesserung der einzelnen Bauteile bezüglich des Wärmeschutzes zu erreichen, dient die Bestandsaufnahme dem
Zweck der Projektarbeit. Das bedeutet, innerhalb der Bestandsaufnahme werden nur
die Bauteile untersucht, die eine sinnvolle bauphysikalische Betrachtung im Bezug
auf den Wärmeschutz zulassen, also alle Bauteile gegen Erdreich und Außenluft.
Erschwert wurde die Recherche nach Informationen über das Gebäude durch die
Tatsache, dass keine Dokumente vorlagen.
Ein Gespräch mit Herrn Moritz vom zuständigen Bauarchiv des Bauaufsichtsamtes
der Stadt Köln bezüglich des Objektes ergab, dass in der vorhandenen Bauakte lediglich Informationen über eine ehemalige gewerbliche Nutzung des angeschlossenen Grundstücks vorhanden sind. Es sind weder bauliche Angaben über das zu untersuchende Gebäude noch Bestandspläne auffindbar.
Aus diesem Grund werden nachfolgend unter Gliederungspunkt
2.1. Allgemeine
Gebäudebeschreibung und 2.2. Bauwerksbegehung Informationen, die sich aus Gesprächen mit dem derzeitigen Eigentümer und dem Vorbesitzer ergaben, und die
ersten visuellen Eindrücke dokumentiert. Unter Gliederungspunkt 2.3. bis 2.8. werden anhand einer Bauteilbeschreibung, von Fotos und anhand von Detailskizzen die
vorhandenen Konstruktionen und Schadensbilder analysiert und dargestellt.
Informationen über die Konstruktion und den Aufbau der einzelnen Bauteile ließen
sich vor Ort erfahren, da Sanierungsmaßnahmen im Innenbereich durch den Eigentümer (z.B. Sanierung Badezimmer, Entfernung Aufbau Dachterrasse) bereits erfolgt
sind.
Fehlende Informationen wurden dem „Baukostenatlas 2006 – Bauen im Bestand“
des Weka-Verlags (Baualtersklasse 6: 1950-1964) entnommen.
Auf einen schädigenden Eingriff in die Bausubstanz zur Analyse des Bauteilaufbaus
durch Kernbohrungen wurde in Übereinstimmung mit dem Eigentümer verzichtet.
Die vom Vorbesitzer teilweise angebrachte Innendämmung aus 2 cm starken Styropor mit einer Verkleidung aus Spanplatten auf einer Holzlattung wird bei dieser Be-
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
14
standsaufnahme nicht berücksichtigt. Grundsätzlich kann durch diese Art von Innendämmung eine Verschlechterung des U-Wertes des betreffenden Bauteils und die
Förderung der Bildung von Oberflächenkondensat auf Innenoberflächen angenommen werden, da die Ausführung der Innendämmung nicht den allgemein anerkannten Regeln der Technik entspricht.
Sämtliche Berechnungen des Wärmedurchgangskoeffizienten U (U-Wert) der einzelnen Bauteile erfolgen unter 3. Bauphysikalische Untersuchungen.
Die nach dem Aufmass erstellten Bestandspläne befinden sich im Anhang.
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
15
2.1. Allgemeine Gebäudebeschreibung
Bei dem zu untersuchenden Gebäude handelt es sich um eine Einfamiliendoppelhaushälfte aus dem Jahr 1957. Das Bauwerk ist voll unterkellert und besteht aus einem Vollgeschoss und einem voll ausgebautem Dachgeschoss. Der Keller ist beheizt. Die Dachkonstruktion ist als Kaltdach ausgebildet und besteht aus einem Sparren-Pfettendachstuhl mit Ziegeleindeckung. Die Dachgauben mit Zinkabdeckung sind
verschiefert.
Auf der Rückseite des Gebäudes ist ein eingeschossiger Anbau angeschlossen
(Baujahr 1974), dessen Flachdach als Dachterrasse genutzt wird.
Als Heizungsanlage ist eine Öl-Heizung mit zentraler Trinkwassererwärmung der
Firma Brötje, Modell LogoBloc Unit Ug 25C, Baujahr 2001, vorhanden, die sich innerhalb der thermischen Hülle befindet.
Die Gebäudeaußenhaut besteht aus einem Putz + Anstrich, straßenseitig sind zusätzliche Verblendriemchen vorhanden.
Die Fensterkonstruktionen bestehen aus Leichtmetallfenstern mit Rollladenkästen
und Glasbausteinelementen.
Abbildung 2: Sanierungsobjekt Ansicht
Quelle: Eigene Darstellung
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
16
2.2. Bauwerksbegehung
Durch eine erste Bauwerkbegehung ließen sich visuell folgende Schäden am Gebäude erkennen:
•
durchfeuchtete Kellerwände
•
Feuchtigkeit im Bereich der Dachgauben und
Rollladenkästen im Dachgeschoss
•
Undichtigkeit der Dachterrasse
•
Salzausblühungen
•
Schimmelbildung
Der charakteristische Geruch von Feuchtigkeit und Schimmel war ebenfalls ein Indiz
für die von außen eingedrungene Feuchtigkeit. Zu dem herrschte im Gebäude ein
feucht-kaltes Klima, das sofort ein unbehagliches, unwohles Gefühl hervorrief. Farbabblätterung und Putzabsandung insbesondere im Kellerbereich sind weitere Hinweise auf durchfeuchtete Bauteile.
Nachstehend erfolgt eine geschossweise Aufnahme und Analyse der vorhandenen
Konstruktionen und Schäden.
Abbildung 3: Eindringende Feuchtigkeit (Dachgaube)
Quelle: eigene Darstellung
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
17
2.3. Kellergeschoss
2.3.1. Bodenplatte
Da keine Bestandspläne vorhanden sind und vom Eigentümer keine entsprechenden
Angaben gemacht werden konnten, wird die Bodenplatte als Stahlbetonplatte mit
einer Stärke von d = 15 cm angenommen. Der weitere Aufbau besteht aus einem
Zementestrich auf Trennlage mit einer Stärke von d = 7 cm (s. Abb. 2). Diese Annahmen entsprechen den typischen Konstruktionen der Entstehungszeit des Gebäudes Mitte der 50er Jahre.
Abschließend ist ein keramischer Fliesenbelag im Dünnbettmörtel vorhanden, der zu
einem späteren Zeitpunkt eingebracht wurde.
Die Bodenplatte stellt den ersten energetischen Schwachpunkt in der Gesamtkonstruktion dar, da die Wärme wegen der nicht vorhandenen Wärmedämmung fast
ungehindert abfließen kann.
Zudem besteht für das im Boden vorhandene Kapillarwasser die Möglichkeit des
Aufstiegs durch die Bodenplatte, da eine horizontale Abdichtung nicht vorhanden ist.
15
02 7 05 05
Abbildung 4: Aufbau Bodenplatte
Quelle: eigene Darstellung
Eine Feuchtigkeitsmessung der Bodenplatte durch die Firma Aquamat ergab einen
Wert von 60,1 Gann-%, der als unbedenklich eingestuft werden kann (Messgerät:
Gann „Hydromette Uni 2“). Eine ausführliche Behandlung des Themas „Feuchtigkeit“
erfolgt im Kapitel Schimmelpilzsanierung.
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
18
2.3.2. Außenwände
Die Außenwände des Kellergeschosses bestehen aus sog. Stampfbeton mit einer
Stärke von d = 24 cm. Außenseitig befindet sich ein Zementputz, d = 2 cm, mit Bitumenanstrich als Vertikalsperre. Auf der Innenseite ist ein 2 cm starker Kalkzementputz mit einem Farbanstrich aufgebracht.
Es ist weder auf der Außenseite, noch auf der Innenseite der Kellerwände eine
Wärmedämmung vorhanden.
Abbildung 5: Aufbau Kelleraußenwand
Innen
2
Außen
24
2
Quelle: eigene Darstellung
Durch von außen eindringende Feuchtigkeit lösen sich Putz und Farbanstrich im unteren bis mittleren Teil der Wand. Ein Abklopfen der unteren Wandflächen und das
dabei entstehende hohle Klopfgeräusch lassen auf ein großflächiges Ablösen des
Putzes schließen. Eine erneute Feuchtigkeitsmessung durch die Firma Aquamat
bestätigt einen hohen Feuchtigkeitsgrad von 131 Gann-%. Der Wert entspricht einer
hohen Durchfeuchtung.
Zurück zu führen ist die eindringende Feuchtigkeit auf eine defekte Außenabdichtung, die möglicherweise schon beim Anfüllen der Baugrube durch das Füllmaterial
beschädigt worden sein kann. Weitere Beschädigungen des Schwarzanstriches lassen sich auf eine fehlerhafte Ausführung im Bezug auf die Schichtdicke, auf das ver-
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
19
wendete Material sowie auf dauerhafte Belastung über einen langen Zeitraum zurückführen.
Auf diese Weise kann das aus Niederschlägen resultierende und nichtstauende Sickerwasser und im Boden vorhandenes, kapillargebundenes Wasser (s. Abb. 5) die
Kellerwände durchfeuchten (vgl. DIN 18195-4:2000-08).
Abbildung 6: Eindringende Feuchtigkeit (Kelleraußenwand)
Quelle: eigene Darstellung
Abbildung 7: Bodenfeuchte/nichtstauendes Sickerwasser (DIN 18195-4)
Oberflächenwasser
nichstauendes Sickerwasser
Außenputz mit
Bitumenanstrich
aufsteigende Bodenfeuchtigkeit
Quelle: eigene Darstellung
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
20
2.4. Erdgeschoss
2.4.1. Außenwände
Die Außenwände des Erdgeschosses unterscheiden sich im Aufbau gegenüber dem
Kellergeschoss. Der Außenputz besteht aus einem Kalkzementputz mit der Stärke d
= 2 cm. Als Mauerwerk ist ein Leichtbeton-Vollblockstein mit d = 24 cm vorhanden.
Auf der Innenseite der Wand befindet sich ein Kalkgipsputz mit einer Stärke von d =
2 cm. An der Straßenfront sind zusätzlich Verblendriemchen als Fassadenverkleidung angebracht.
Eine Wärmedämmung ist auch hier weder innen noch außen vorhanden. Diese Tatsache lässt auf einen ungünstigen U-Wert schließen, wodurch eine hohe Energieabgabe durch das Bauteil an die Außenluft erfolgt (s. 3. Bauphysikalische Berechnungen).
Abbildung 8: Aufbau Außenwand EG
Innen
2
Außen
24
2
Quelle: eigene Darstellung
Weiterhin lassen sich insbesondere in den Gebäudeecken des Erdgeschosses dunkle Verfärbungen erkennen, die aus eindringender Feuchtigkeit resultieren und
Schimmelpilzbildung hervorrufen. Diese Gebäudeecken stellen geometrische Wärmebrücken dar. Eine geometrische Wärmebrücke ist vorhanden, wenn einer Innenfläche eine größere Außenfläche gegenüber steht,
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
21
durch die Wärme abfließt. Wärmebrücken führen zu höherem Heizbedarf und somit
zu höheren Heizkosten. Zudem besteht durch das große Temperaturgefälle die
Möglichkeit der Tauwasserbildung.
Abbildung 9: geometrische Wärmebrücke (EG)
Quelle: eigene Darstellung
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
22
2.5. Dachgeschoss
2.5.1. Dachgauben
Die Dachgauben bestehen aus einem Holzständerwerk mit d = 16 cm und sind als
Schleppgauben ausgebildet (s. Abb. 10). Außen ist auf einer Holzschalung von 3 cm
eine besandete Dachpappe gegen Feuchtigkeit aufgebracht. Innenseitig dient die
Holzschalung als Träger für eine Holzwolleleichtbauplatte, auf die ein Kalkgipsputz
aufgebracht ist. Zwischen den Holzschalungen sind eine Mineralfaserdämmung und
eine Folie als Dampfsperre eingebracht.
Als Deckung der Wangen ist ein Schiefer vorhanden, der teilweise defekt ist oder
fehlt. Das Gaubendach besteht aus einer Holzschalung (3 cm), einer Bitumenabdichtung als Feuchteschutz und einer Zinkabdeckung als Wetterschutz, die an den
Schweißnähten teilweise undicht ist. Dadurch kann Feuchtigkeit ungehindert in das
Gebäudeinnere und in die zwischen dem Ständerwerk eingebrachte Mineralfaserdämmung eindringen und Schimmelbildung hervorrufen. Der Querschnitt der
Schleppsparren beträgt 14 cm * 7,5 cm.
Abbildung 10: Schnitt Schleppgaube (schematisch)
Quelle: eigene Darstellung
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
23
2.5.2. Oberste Geschossdecke
Die oberste Geschossdecke gegen den unbeheizten Dachraum ist als Holzbalkendecke ausgebildet. Unterhalb der Sparren mit den Maß von 16/7,5 cm befindet sich
die untere Holzschalung mit d = 2 cm. Auf diese Schalung ist eine Holzwolleleichtbauplatte (d = 2,5 cm) befestigt, die mit einem 2 cm starken Kalkgipsputz verputzt ist.
Abbildung 11: Aufbau oberste Geschossdecke
535
75
02
2 25 2 2
14
75
Quelle: eigene Darstellung
Zwischen den Sparren befindet sich eine 2 cm starke Mineralfaserdämmung, die
durch eine bituminierte Papierlage, als Dampfsperre, von der Holzschalung getrennt
ist.
Die Mineralfaserdämmung ist teilweise beschädigt. Gleiches gilt, nach stichpunktartigen Kontrollen, für die trennende Papierlage. Diese Tatsache und die geringe
Dämmstärke lassen auf einen ungünstigen U-Wert der Gesamtkonstruktion schließen. Die Beschädigungen sind auf die Dauer der Beanspruchung zurück zu führen,
da der Dachraum nicht begehbar und somit ungenutzt ist. Schäden aufgrund eindringender Feuchtigkeit sind zu erkennen.
Der gesamte Konstruktionsaufbau trägt wesentlich zur Wärmeübertragung an die
Außenluft bei, da die vorhandene Wärmedämmstärke nicht den Anforderungen der
DIN 4108 entspricht und die Dampfsperre ihre Funktion nicht erfüllt.
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
24
2.6. Flachdach/Dachterrasse
Das Flachdach über dem angebauten Wohnzimmer wird als Dachterrasse genutzt.
Der Aufbau besteht aus einer Stahlbetondecke mit einer Stärke d = 18 cm. Die
Stahlbetondecke ist unterseitig mit einem Kalkgipsputz verputzt. Oberseitig folgt eine
Bitumenbahn als Dampfsperre. Auf der Abdichtungsbahn ist eine Mineralfaserdämmung von d = 5 cm vorhanden, die mit einer weiteren Bitumenbahn, als Dampfdiffusionsausgleichsschicht, vor Feuchtigkeit geschützt wird. Abschließend ist ein Terrazzo-Plattenbelag (d = 2,5 cm) in einem Mörtelbett von d = 8 cm aufgebracht.
18
05
5
05
8
25
Abbildung 12: Aufbau Flachdach/Dachterrasse
Quelle: eigene Darstellung
Da in der Terrassenfläche kein Gefälle zur Hofseite bzw. Dachrinne vorhanden ist,
sammelt sich das anfallende Oberflächenwasser an der Wand zur Nachbarbebauung. Dort lassen sich oberhalb des Terrassenbelages auf Anhieb Auswirkungen der
Feuchtigkeitseinwirkungen erkennen. Der Putz der angrenzenden Wand weist im
Anschlussbereich eine dunkle Verfärbung auf (s. Abb. 13). Beim Abklopfen der betroffenen Fläche entsteht ein hohles Klopfgeräusch, das auf ein Ablösen des Putzes
schließen lässt.
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
25
Abbildung 13: Wandanschluß Dachterrasse
Quelle: eigene Darstellung
Ein defekter bzw. fehlender Wandanschluss bewirkt das Eindringen der Feuchtigkeit
in den Terrassenaufbau. Dadurch wird die gesamte Dämmschicht durchfeuchtet und
verliert ihre Wärmedämmfunktion, wie sich beim Entfernen des Terrassenaufbaus
durch den Eigentümer erkennen ließ. Zudem dringt die Feuchtigkeit bis in den darunter liegenden Wohnraum vor und sorgt dort für Schimmelpilzbildung (s. Kapitel
Schimmelpilzsanierung).
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
26
2.7. Fenster und Rollladenkästen
2.7.1. Fenster
Als Fensterkonstruktionen sind Aluminiumfenster und Glasbausteinelemente am Gebäude
vorhanden.
Die
Aluminiumfenster
sind
mit
einer
Zweischeiben-
Isolierverglasung ausgestattet. Die Fensterelemente sind als Dreh-/ Kippflügel- und
als Schwingflügelkonstruktion verbaut.
Äußerlich lässt sich keine Beschädigung der Fenster erkennen. Bei näherer Betrachtung ist jedoch deutlich eine hohe Kälteabstrahlung der gesamten Fensterfläche zu
spüren, die auf einen hohen Energieverlust schließen lässt.
Aufgrund fehlender Angaben zu den Fenstern wird, nach einem Gespräch mit Herrn
Leko (Fa. Kuntze) und Herrn Reinhardt (Fa. Schüco),
ein U-Wert von ca. 3,0
W/m²*K angenommen. Weiterhin ist im geschlossenen Zustand ein deutlicher Luftzug zwischen Fensterrahmen und Fensterflügel zu vernehmen, der auf eine defekte
Dichtung hinweist.
Abbildung 14: Schwingflügelelement EG
Quelle: eigene Darstellung
Die Glasbausteinelemente befinden sich im Treppenbereich des Keller- und Erdgeschosses als durchgehendes Bauteil, im angebauten Wohnzimmer neben der Hoftür
und im Büroraum sowie in einem Lagerraum des Kellergeschosses. Das Maß eines
einzelnen Glasbausteins beträgt 190*190*80 mm.
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
27
Einzelne Fugen weisen Risse und somit Undichtigkeiten auf. Der U-Wert beträgt laut
Herstellerangaben 3,20 W/m²*K5. Insgesamt bieten die Glasbausteinflächen eine
hohe Wärmeableitung an die Außenluft.
Abbildung 15: Glasbausteinelement EG
Quelle: eigene Darstellung
5
Vgl. www.solaris-glasstein.de/de_idx.htm?Theme=technik, 15.02.2006
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
28
2.7.2. Rollladenkästen
Rollladenkästen sind an allen Aluminiumfensterkonstruktionen im Erdgeschoss und
im Dachgeschoss vorhanden. Die Fenster im Kellergeschoss und die Glasbausteinelemente besitzen keine Rollladenkästen.
Eine Wärmedämmung ist innerhalb der Rollladenkästen nicht vorhanden (vgl. Abb.
16).
Abbildung 16: Rollladenkasten Dachgaube
Quelle: eigene Darstellung
Durch die fehlende Wärmedämmung führt der große Temperaturunterschied zwischen Bauteil und Raumluft zu Tauwasserbildung am Bauteil. Die Rollladenkästen
stellen eine Wärmebrücke dar.
Die Summe aus Tauwasserbildung und undichten Dachgauben erklärt die Feuchteschäden und die daraus resultierende Schimmelbildung.
Bestandsaufnahme und Schadensanalyse
29
2.8. Fazit
Durch die ausgebliebene Instandhaltung des Vorbesitzers besteht für das Gebäude
ein hoher Sanierungsbedarf bezüglich des Wärmeschutzes. Hohe Transmissionswärmeverluste, d.h. aus Wärmeübertragung resultierende Energieverluste, an den
Außenbauteilen und eindringende Feuchtigkeit sorgen für ein Gebäudeklima, das
nicht nur schädigend auf die Gesamtkonstruktion einwirkt. Die Gesundheit der Bewohner ist ebenfalls gefährdet. Die eindringende Feuchtigkeit und das entstehende
Oberflächenkondensat (s. Nachweis unter Punkt 7.) fördern die Schimmelpilzbildung
auf Bauteiloberflächen. Die Entstehung von Schimmelpilzen und die Auswirkungen
auf den menschlichen Organismus werden im zweiten Teil der Projektarbeit ausführlich dargestellt.
Gleichzeitig besteht ein erhöhter Energiebedarf, bedingt durch den hohen Wärmeverlust der Außenbauteile. Bei stetig steigenden Energiepreisen bedeutet ein hoher
Energiebedarf einen hohen finanziellen Aufwand.
Durch energieeffiziente Sanierungsmaßnahmen können die Schädigungen der Bauteile, das negativen Raumklima, die Schimmelpilzbildung und der hohen Energiebedarf verhindert bzw. reduziert werden.
Zusätzlich wird der Wert des Gebäudes, z.B. durch den Einbau neuer Fenster, erheblich gesteigert und es wird ein Beitrag zum Klima- und Umweltschutz geleistet.
Bauphysikalische Untersuchungen
3.
30
Bauphysikalische Untersuchungen
3.1. Allgemein
Der Wärmedurchgangskoeffizient U (Unit of Heat Transfer), vereinfacht U-Wert, ist
im Zusammenhang mit dem Wärmeschutz im Hochbau eine der wichtigsten Rechengrößen. Der U-Wert wird vor allem verwendet, um ein Bauteil hinsichtlich seiner
Wärmedämmfähigkeiten beurteilen zu können. Die Höchstwerte der Wärmedurchgangskoeffizienten sind in der Energieeinsparverordnung vom 16. November 2001 (§
8 Nr. 1, Anhang 3, Tabelle 1) festgelegt.
Die DIN 4108 legt mit den „Mindestwerten für Wärmedurchlasswiderstände“ (DIN
4108-2 Tabelle 3) ebenfalls Kennwerte fest, die sich jedoch auf den Kehrwert des
Wärmedurchgangskoeffizienten U, den Wärmedurchlasswiderstand R beziehen.
Definition U-Wert:
Der U-Wert ist das Verhältnis der Wärmestromdichte, die im stationären Zustand
durch das Bauteil fließt, zur Differenz der beiden angrenzenden Umgebungstemperaturen. Der Wärmedurchgangskoeffizient eines Bauteils ist der Kehrwert des Gesamtdurchlasswiderstandes.
Vereinfacht bedeutet diese Definition, dass der U-Wert die Eigenschaft eines Bauteils beurteilt, Wärme festzuhalten bzw. Wärme langsam oder schnell durchzulassen
und an die Außenluft abzugeben. Je kleiner der U-Wert, umso geringer ist der Wärmedurchgang, umso besser ist der Wärmeschutz.
Ein niedriger U-Wert bringt eine höhere Oberflächentemperatur des Bauteils. Als
Folge steigt die Behaglichkeit und die Gefahr von Oberflächenkondensat und die
daraus resultierender Schimmelbildung wird geringer.
Zusätzlich sinken die Energiekosten durch einen geringeren Energieverbrauch und
der Schadstoffausstoß wird verringert.
Zum besseren Verständnis erfolgt unter 3.2 „Begriffe und Symbole“ eine kurze Einführung in die Begrifflichkeiten.
Bauphysikalische Untersuchungen
31
3.2. Begriffe und Symbole
3.2.1. Homogene Bauteile
Als homogene Bauteile bezeichnet man Konstruktionen, die aus mehreren durchgehenden, hintereinander liegenden Schichten von Baustoffen bestehen.
d: Dicke in m
Die Dicke ergibt sich aus den Maßen der Bauteile und sollte SI-gerecht in Metern
eingesetzt werden.
λ: Wärmeleitfähigkeit in W/m*K
Die Wärmeleitfähigkeit λ gibt die Wärmemenge QL an, die stündlich durch 1 m² einer
1 m dicken Schicht eines Stoffes hindurchgeleitet wird, wenn der Temperaturunterschied ∆Θ zwischen den beiden Oberflächen 1 Kelvin beträgt. Dieser Wert ist ein
stoffspezifischer Wert. Eine umfangreiche Sammlung dieser λ-Werte ist die DIN
4108-4 „Wärme- und feuchteschutztechnische Kennwerte“.
R: Wärmedurchlasswiderstand in m²*K/W
Die Wärmedämmung eines Bauteils ist sowohl von der Wärmeleitfähigkeit λ eines
Materials abhängig, als auch von dessen Bauteildicke d. In der Praxis liegt der Interessensschwerpunkt nicht auf dem Wärmedurchlass eines
Bauteils, sondern auf einem möglichst großen Widerstand gegen Wärmedurchlass,
also dem Wärmedurchlasswiderstand R.
Dieser Widerstand wird aus dem Verhältnis von Bauteildicke d zu Wärmeleitfähigkeit
λ gebildet:
R =
d
λ
in
m² * K
W
Bauphysikalische Untersuchungen
32
Rsi: Wärmeübergangswiderstand Innen in m²*K/W
Der Rsi-Wert (surface interior) bezeichnet den Widerstand einer Innenoberfläche,
den sie dem Austausch von Temperatur und damit Wärmeenergie entgegen bringt.
Der Wärmeübergangswiderstand Rsi ist abhängig vom Bewegungszustand der Luft,
von der Oberflächenbeschaffenheit der Fläche und von den Temperaturverhältnissen. Die Wärmeübergangswiderstände Rsi zur Berechnung des U-Wertes für Außenflächen lassen sich nach DIN EN ISO 6946 auf drei Fälle ausdehnen.
Tabelle 1: Wärmeübergangswiderstände Rsi (Bemessungswerte)
Richtung des Wärmestroms
aufwärts ↑
horizontal →
abwärts ↓
0,10 m²*K/W
0,13 m²*K/W
0,17 m²*K/W
Quelle: DIN EN ISO 6946
Rse:
Wärmeübergangswiderstand Außen in m²*K/W
Der Rse-Wert (surface exterior) bezeichnet den Widerstand einer Außenoberfläche,
den sie dem Austausch von Temperatur und damit Wärmeenergie entgegen bringt.
Der Wärmeübergangswiderstand Rse ist abhängig vom Bewegungszustand der Luft,
von der Oberflächenbeschaffenheit der Fläche und von den Temperaturverhältnissen. Der Wärmeübergangswiderstand Rse zur Berechnung des U-Wertes für Außenflächen lässt sich nach DIN EN ISO 6946 auf folgenden Wert festlegen:
Tabelle 2: Wärmeübergangswiderstände Rse (Bemessungswerte)
Wärmeübergangswiderstand außen
Bauteile
Rse in m²*K/W
Außenwand ohne hinterlüftete Außenhaut
0,04
Wände gegen Erdreich
0
Decken gegen nicht ausgebaute Dachräume
0,08
Decken, die Aufenthaltsräume nach oben
abgrenzen
0,04
Unterer Abschluß nicht unterkellerter Aufenthaltsräume gegen Erdreich
Quelle: DIN 4108-4
0
Bauphysikalische Untersuchungen
RT:
33
Wärmedurchgangswiderstand in m²*K/W
Der Wärmedurchgangswiderstand RT (Transmission) setzt sich zusammen aus dem
inneren Wärmeübergangswiderstand Rsi, der Summe der Bemessungswerte der
Wärmedurchlasswiderstände R der einzelnen Bauteilschichten und dem äußeren
Wärmeübergangswiderstand Rse.
RT = Rsi + R1 + R2 + R3 + … + Rn + Rse
Ru:
Wärmedurchlasswiderstand des unbeheizten Raumes in m²*K/W
Der Ru-Wert ist der Widerstand, der sich der Wärmeenergie bei Überwindung eines
großen Luftzwischenraumes entgegenstellt.
Tabelle 3: Wärmedurchlasswiderstand Ru
Nr.
Beschreibung des Daches
Ru in m²*K/W
1
Ziegeldach ohne Pappe, Schalung o. ä.
0,06
Quelle: DIN EN ISO 6946
U:
Wärmedurchgangskoeffizient in W/m²*K
Der Wärmedurchgangskoeffizient U eines Bauteils wird aus dem Kehrwert des Wärmedurchlasswiderstandes RT ermittelt. Der U-Wert wird auf zwei Stellen hinter dem
Komma gerundet.
U=
1
RT
Der U-Wert gibt Auskunft welche Leistung, z.B. einer Außenwand, abgegeben wird,
bei Betrachtung eines Quadratmeters dieser Wand und bei Voraussetzungen, dass
innen eine Temperatur von z.B. 20°C und außen von 19°C herrscht. Der Temperaturunterschied wird in Kelvin angegeben.
Bauphysikalische Untersuchungen
34
3.2.2. Inhomogene Bauteile
Bei inhomogenen Bauteilen laufen verschiedene Schichten von Baustoffen nicht über
die ganze Fläche durch, sondern werden regelmäßig durch andere Schichten unterbrochen. Diese Unterbrechungen verschlechtern den U-Wert und sind deshalb zu
berücksichtigen. Anzuwenden ist diese Vorgehensweise z.B. bei Holzbalkendecken.
R´T:
Oberer Grenzwert des Wärmedurchgangswiderstandes in m²*K/W
Der R´T-Wert (Transmission) ist der obere Grenzwert des Wärmedurchgangswiderstandes unter der Annahme eines eindimensionalen Wärmestromes senkrecht zur
Bauteiloberfläche.
1
R´T
=
RTa , RTb , RTc ,..., RTq =
fq
fa
f
f
+ b + c + ... +
RTa RTb RTc
RTq
Wärmedurchgangswiderstände
der Abschnitte a, b, c,…, q.
f a , f b , f c ,..., f q
R´´T:
=
Flächenanteile der Abschnitte a, b, c, … , q
Unterer Grenzwert des Wärmedurchgangswiderstandes in m²*K/W
Der R´´T-Wert ist der untere Grenzwert des Wärmedurchgangswiderstandes unter
der Annahme, dass alle Ebenen parallel zu den Bauteiloberflächen isotherm sind.
fq
f
f
f
1
= a + b + c + ... +
Rj Raj Rbj Rcj
Rqj
R´`T = Rsi + ∑ R j + Rse
Bauphysikalische Untersuchungen
35
3.3. U-Wert Berechnungen
Die U-Wert-Bestimmung ist bei bestehenden Bauteilen relativ schwierig. Da sich der
Konstruktionsaufbau nicht auf Anhieb erkennen lässt, müssen Informationen aus den
Bauakten eingeholt werden. Diese sind, wie bereits unter 2. Bestandsaufnahme und
Schadensanalyse erläutert, für das vorliegende Objekt nicht vorhanden. Eine Alternative bietet die Öffnung der zu Untersuchenden Bauteile. Das hat einen massiven
Eingriff in die Bausubstanz zur Folge und kann die Schädigung durch eindringende
Feuchtigkeit weiter unterstützen. Eine Öffnung der einzelnen Bauteile wurde nach
Absprache mit dem Eigentümer nicht vorgenommen.
Gespräche mit Fachleuten der Firmen Deitermann (Herr Roeseler) und Maxit (Herr
Bergholz) sowie der Firma Aquamat (Herr Schmidt) ergaben Informationen, die unter
Anwendung der DIN 4108-4 „Wärme- und Feuchteschutztechnische Kennwerte“
(Tabelle1: Bemmessungswerte der Wärmeleifähigkeit von Baustoffen, Bauarten und
Bauteilen) die Berechnung der U-Werte ermöglichten. Für die Fenster und Türen
wurden technische Angaben der Firma Kuntze (Herr Leko) und der Firma Schüco
(Herr Reinhardt) verwendet.
Nachstehend erfolgen die U-Wert- und R-Wert-Berechnungen der Bestandsbauteile,
anschließend die U-Wert und R-Wert-Berechnungen der konstruktiven Lösungen.
Die konstruktiven Lösungen wurden so gewählt, dass eine Erfüllung des Mindestwärmeschutzes nach DIN 4108 gewährleistet ist. Zusätzlich wird eine Annäherung
an die Vorgaben der EnEV angestrebt. Um einen direkten Soll-Ist-Vergleich zu ermöglichen, werden die errechneten Werte abschließend tabellarisch zusammengefasst und gegenübergestellt.
Bauphysikalische Untersuchungen
36
3.3.1. Bestand
3.3.1.1. Bodenplatte
Objekt:Einfamiliendoppelhaushälfte
Berechnung Wärmedurchlasswiderstand R und Wärmedurchgangskoeffizient U
Bauteil: Bodenplatte
1
Baustoffschichten
von innen nach außen
Fliese
Dünnbettmörtel
Zementestrich auf Trennlage
Stahlbeton
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
U= 1 /
U=
2
3
4 (2/3)
Schichtdicke
d in m
0,005
0,005
0,07
0,15
Wärmeleitfähigkeit λ
W/m*K
1,30
1,00
1,40
2,50
vorh. R
m²*K/W
Rsi
Rse
R
d/λ R
0,004
0,005
0,050
0,060
0,119
0,130
0,000
RT
0,249
erf. R
0,9
0,249 W/m*K
4,02 W/m²K
3.3.1.2. Außenwand KG
Objekt:Einfamiliendoppelhaushälfte
Berechnung Wärmedurchlasswiderstand R und Wärmedurchgangskoeffizient U
Bauteil: Außenwand KG
1
Baustoffschichten
von innen nach außen
Kalkzementputz
Stampfbeton
Zementputz
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
UW = 1 /
U=
2
3
4 (2/3)
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,02
1,00
0,24
2,00
0,02
1,00
vorh. R
Summe:
erf. R
1,2
m²*K/W
Rsi
0,290 W/m*K
Rse
R
d/λ R
0,020
0,120
0,020
0,160
0,130
0,000
RT
0,290
3,45 W/m²K
Bauphysikalische Untersuchungen
37
3.3.1.3. Außenwand EG
Objekt:Einfamiliendoppelhaushälfte
Berechnung Wärmedurchlasswiderstand R und Wärmedurchgangskoeffizient U
Bauteil: Außenwand EG
1
Baustoffschichten
von innen nach außen
Kalkzementputz
Leichtbeton-Vollblockstein
Zementputz
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
UW = 1 /
U=
2
3
4 (2/3)
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,02
1,00
0,24
0,46
0,02
1,00
vorh. R
Summe:
erf. R
1,2
m²*K/W
Rsi
0,732 W/m*K
Rse
R
d/λ
0,020
0,522
0,020
0,562
0,130
0,040
RT
0,732
1,37 W/m²K
3.3.1.4. Flachdach/Dachterrasse
Objekt:Einfamiliendoppelhaushälfte
Berechnung Wärmedurchlasswiderstand R und Wärmedurchgangskoeffizient U
Bauteil: Flachdach/Dachterrasse
1
Baustoffschichten
von innen nach außen
Kalkgipsputz
Stahlbetondecke
Bitumendachbahn
Mineralfaser
Bitumendachbahn
Mörtelbett
Terrazzo-Plattenbelag
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
U= 1 /
U=
2
3
4 (2/3)
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,020
0,70
0,180
2,50
0,005
0,17
0,050
0,05
0,005
0,17
0,080
1,00
0,025
1,30
vorh. R
1,2
erf. R
m²*K/W
Rsi
1,399 W/m*K
Rse
R
d/λ R
0,029
0,072
0,029
1,000
0,029
0,080
0,019
1,259
0,100
0,040
RT
1,399
0,71 W/m²K
Bauphysikalische Untersuchungen
38
3.3.1.5. Dachgaube ( Wange)
Objekt:Einfamiliendoppelhaushälfte
Berechnung Wärmedurchlasswiderstand R und Wärmedurchgangskoeffizient U
Bauteil: Dachgaube (Wange)
1
Baustoffschichten
von innen nach außen
Kalkgipsputz
Holzwolleleichtbauplatte
Holzschalung
Mineralfaser
Holzschalung
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
U= 1 /
U=
2
3
4 (2/3)
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,02
0,70
0,025
0,15
0,03
0,13
0,04
0,05
0,03
0,13
vorh. R
1,2
erf. R
m²*K/W
Rsi
1,627 W/m*K
Rse
R
d/λ
0,029
0,167
0,231
0,800
0,231
1,457
0,130
0,040
RT
1,627
0,61 W/m²K
Bauphysikalische Untersuchungen
39
3.3.1.6. Dachgaube (Decke)
Objekt:Einfamiliendoppelhaushälfte
Berechnung Wärmedurchlasswiderstand R und Wärmedurchgangskoeffizient U
Bauteil: oberste Geschossdecke geg. unbeheizt
RT Holzsparren (RTa)
1
Baustoffschichten
von innen nach außen
Kalkgipsputz
Holzwolleleichtbauplatte
Holzschalung
Holzsparren
Holzschalung
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
U= 1 /
2
3
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,02
0,70
0,025
0,15
0,03
0,13
0,14
0,13
0,03
0,13
vorh. R
Ru
erf. R
m²*K/W
Rsi
0,9
Rse
1,974 W/m*K
4 (2/3)
R
d/ λ R
0,029
0,167
0,231
1,077
0,231
1,734
0,060
0,100
0,080
Rta
1,974
2
3
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,02
0,700
0,025
0,150
0,02
0,130
0,04
0,050
0,10
0,625
0,03
0,130
vorh. R
Ru
erf. R
m²*K/W
Rsi
0,9
Rse
1,780 W/m*K
4 (2/3)
R
d/ λ R
0,029
0,167
0,154
0,800
0,160
0,231
1,540
0,060
0,100
0,080
RTb
1,780
RT Mineralfaser (RTb)
1
Baustoffschichten
von innen nach außen
Kalkgipsputz
Holzwolleleichtbauplatte
Holzschalung
Mineralfaser
Luftschicht
Holzschalung
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
R´ (oberer Grenzbereich)
Flächenanteile
fa = 1m * 0,065m = 0,065 m² → 0,065 m² / (0,065m + 0,545m) =
fb = 1m * 0,545m = 0,545 m² → 0,545 m² / (0,065m + 0,545m) =
fa / Rta =
fb / RTb =
oberer Grenzwert m²*K/W
R´T
0,11
0,89
0,05
0,50
0,56
R´´ (unterer Grenzbereich)
Baustoffschichten
von innen nach außen
Kalkgipsputz
Holzwolleleichtbauplatte
Holzschalung
Sparren+Mineralfaser
→d4/(λ Sparren*fa+λ Mineralfaser*fb)
Sparren+Luftschicht
→d5/(λ Sparren*fa+ λ Luftschicht*fb)
Holzschalung
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,02
0,70
0,025
0,15
0,03
0,13
R
d/ λ R
0,029
0,167
0,231
2,932
0,175
0,03
erf. R
0,9
2,468 W/m*K
unterer Grenzwert in m²*K/W
0,13
m²*K/W
vorh. R
Ru
Rsi
Rse
R´´T
RT = R´T+R´´T/2
U = 1 / RT
0,231
3,764
0,130
0,080
4,379
2,468
0,41
Bauphysikalische Untersuchungen
40
3.3.1.7. Oberste Geschossdecke
Objekt:Einfamiliendoppelhaushälfte
Berechnung Wärmedurchlasswiderstand R und Wärmedurchgangskoeffizient U
Bauteil: oberste Geschossdecke geg. unbeheizt
RT Holzsparren (RTa)
1
Baustoffschichten
von innen nach außen
Kalkgipsputz
Holzwolleleichtbauplatte
Holzschalung
Holzsparren
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
U= 1 /
2
3
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,02
0,70
0,025
0,15
0,02
0,13
0,16
0,13
vorh. R
Ru
erf. R
m²*K/W
Rsi
0,9
Rse
1,820 W/m*K
4 (2/3)
R
d/ λ R
0,029
0,167
0,154
1,231
1,580
0,060
0,100
0,080
Rta
1,820
2
3
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,02
0,70
0,025
0,15
0,02
0,13
0,02
0,05
vorh. R
Ru
erf. R
m²*K/W
Rsi
0,9
Rse
0,989 W/m*K
4 (2/3)
R
d/ λ R
0,029
0,167
0,154
0,400
0,749
0,060
0,100
0,080
0,989
RT Mineralfaser (RTb)
1
Baustoffschichten
von innen nach außen
Kalkgipsputz
Holzwolleleichtbauplatte
Holzschalung
Mineralfaser
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
RTb
R´ (oberer Grenzbereich)
Flächenanteile
fa = 1m * 0,075m = 0,075 m² → 0,075 m² / (0,075m + 0,535m) =
fb = 1m * 0,535m = 0,535 m² → 0,535 m² / (0,075m + 0,535m) =
fa / Rta =
fb / RTb =
R´T in m²*K/W
0,12
0,88
0,07
0,89
0,95
R´´ (unterer Grenzbereich)
Baustoffschichten
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
von innen nach außen
d in m
W/m*K
Kalkgipsputz
0,02
0,70
Holzwolleleichtbauplatte
0,025
0,15
Holzschalung
0,02
0,13
Sparren+Mineralfaser
0,02
0,05
d4/(λ Sparren*fa+ λ Mineralfaser*fb)
vorh. R
DIN 4108 Teil 2
Ru
Tabelle 3
erf. R
m²*K/W
Rsi
0,9
Rse
1,854 W/m*K
R´´T in m²*K/W
RT = R´T+R´´T/2
U = 1 / RT
R
d/ λ R
0,029
0,167
0,154
1,295
1,644
0,130
0,080
1,854
1,404
0,71
Bauphysikalische Untersuchungen
41
3.3.1.8. Fenster und Rollladenkästen
Für die vorhandenen Fensterkonstruktionen sind weder über das Baujahr noch über
die verwendeten Rahmen und die Verglasung Informationen einzuholen. Nach Rücksprache mit dem Hersteller der Fenster, Fa. Schüco (Herr Reinhardt), muss für die
Aluminiumfester mit Isolierverglasung ein Uw-Wert von 3,00 W/m²*K angenommen
werden.
Unter Verwendung der Software „Schüco Uwcal“ zur „Berechnung des Uw-Wertes
nach DIN 4108-4: 2002-2“ ließ sich ein Uw-Wert von 3,25 W/m²*K errechnen. Dabei
wurde eine Profilrahmenkonstruktion von 51 mm mit dem U-Wert 2,45 W/m²*K und
eine Zweifachisolierverglasung mit einem U-Wert von 3,00 W/m²*K gewählt.
Die ausführliche Ermittlung des Wärmedurchgangskoeffizenten Uw eines Fensters
als Beispielberechnung für den Fensterbestand befindet sich im Anhang.
Die Rollladenkästen stellen, durch nicht vorhandene Dämmung, eine potenzielle
Wärmebrücke dar, die einen großen Wärmeverlust bewirkt. Wärme kann durch die
ungedämmte Konstruktion fast ungehindert abfließen.
Bauphysikalische Untersuchungen
42
3.3.2. Sanierung
3.3.2.1. Bodenplatte
Objekt:Einfamiliendoppelhaushälfte
Berechnung Wärmedurchlasswiderstand R und Wärmedurchgangskoeffizient U
Bauteil: Bodenplatte (EPS-Dämmung + Estrich)
1
2
3
4 (2/3)
Baustoffschichten
von innen nach außen
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
R
d in m
W/m*K
d/λ R
Fliese
0,005
1,30
0,004
Dünnbettmörtel
0,005
1,00
0,005
Zementestrich
0,05
1,40
0,036
Folie
0,001
0,00
0,000
EPS WLG 030
0,03
0,03
1,000
Bitumenschweißbahn
0,005
0,17
0,029
Stahlbeton
0,15
2,50
0,060
1,134
DIN 4108 Teil 2
vorh. R
0,9
Tabelle 3
erf. R
m²*K/W
Rsi
0,130
U= 1 /
1,264 W/m*K
Rse
0,000
RT
U=
1,264
0,79 W/m²K
3.3.2.2. Außenwand KG
Objekt:Einfamiliendoppelhaushälfte
Berechnung Wärmedurchlasswiderstand R und Wärmedurchgangskoeffizient U
Bauteil: Außenwand KG (KMB-Dickbesch. + Perimeterdämmung)
1
2
3
4 (2/3)
Baustoffschichten
von innen nach außen
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
R
d in m
W/m*K
d/λ
Kalkzementputz
0,02
1,000
0,020
Stampfbeton
0,24
2,000
0,120
Zementputz
0,02
1,000
0,020
KMB-Dickbeschichtung
0,003
0,170
0,018
Perimeterdämmung EPS
0,08
0,035
2,286
2,463
DIN 4108 Teil 2
vorh. R
Summe:
1,2
Tabelle 3
erf. R
m²*K/W
Rsi
0,130
UW = 1 /
2,593 W/m*K
Rse
0,000
RT
U=
0,39 W/m²K
2,593
Bauphysikalische Untersuchungen
43
3.3.2.3. Außenwand EG
Objekt:Einfamiliendoppelhaushälfte
Berechnung Wärmedurchlasswiderstand R und Wärmedurchgangskoeffizient U
Bauteil: Außenwand EG san.
1
Baustoffschichten
von innen nach außen
2
U=
5
6 (3 / 5)
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,02
1,00
0,24
0,46
0,02
1,00
0,12
0,04
Kalkzementputz
Leichbeton-Vollblockstein
Zementputz
WDVS Polystyrol Wlg 040
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
UW = 1 /
3
Summe:
1,2
erf. R
3,732 W/m*K
m²*K/W
R
d/λ R
0,020
0,522
0,020
3,000
vorh. R
Rsi
Rse
3,562
0,130
0,040
RT
3,732
0,27 W/m²K
3.3.2.4. Flachdach/Dachterrasse
Objekt:Einfamiliendoppelhaushälfte
Berechnung Wärmedurchlasswiderstand R und Wärmedurchgangskoeffizient U
Bauteil: Flachdach/Dachterrasse
1
Baustoffschichten
von innen nach außen
2
Kalkgipsputz
Stahlbetondecke
Bitumenvoranstrich
Elastomerbitumen-Dampfsperrbahn
Gefälle-Dämmung i.M. 16cm
Elastomerbitumen-Schweißbahn
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
U = 1/R1*ln[1+(R1/R0)]
U=
erf. R
3
4 (2/3)
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,020
0,700
0,180
2,500
0,003
0,170
0,005
0,170
0,110
0,035
0,005
0,170
R1
1,2
0,21 W/m²K
m²*K/W
Rsi
Rse
R0
R
d/λ R
0,029
0,072
0,018
0,029
3,143
0,029
2,857
3,320
0,100
0,040
3,460
Bauphysikalische Untersuchungen
44
3.3.2.5. Dachgauben (Wange)
Objekt:Einfamiliendoppelhaushälfte
Berechnung Wärmedurchlasswiderstand R und Wärmedurchgangskoeffizient U
Bauteil: Dachgaube Wange
1
Baustoffschichten
von innen nach außen
Kalkgipsputz
Holzwolleleichtbauplatte
Holzschalung
Mineralfaser
Holzschalung
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
UW = 1 /
U=
2
3
4 (2/3)
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,02
0,70
0,025
0,15
0,03
0,13
0,16
0,05
0,03
0,13
vorh. R
1,2
erf. R
m²*K/W
Rsi
4,027 W/m*K
Rse
R
d/λ
0,029
0,167
0,231
3,200
0,231
3,857
0,130
0,040
RT
4,027
0,25 W/m²K
Bauphysikalische Untersuchungen
45
3.3.2.6. Dachgaube (Decke)
Objekt:Einfamiliendoppelhaushälfte
Berechnung Wärmedurchlasswiderstand R und Wärmedurchgangskoeffizient U
Bauteil: oberste Geschossdecke geg. unbeheizt
RT Holzsparren (RTa)
1
Baustoffschichten
von innen nach außen
Kalkgipsputz
Holzwolleleichtbauplatte
Holzschalung
Holzsparren
Holzschalung
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
U= 1 /
2
3
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,02
0,70
0,025
0,15
0,03
0,13
0,14
0,13
0,03
0,13
vorh. R
Ru
erf. R
0,9
m²*K/W
Rsi
1,974 W/m*K
Rse
4 (2/3)
R
d/λ R
0,029
0,167
0,231
1,077
0,231
1,734
0,060
0,100
0,080
Rta
1,974
2
3
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,02
0,700
0,025
0,150
0,02
0,130
0,14
0,035
0,03
0,130
vorh. R
Ru
erf. R
0,9
m²*K/W
Rsi
4,820 W/m*K
Rse
4 (2/3)
R
d/λ R
0,029
0,167
0,154
4,000
0,231
4,580
0,060
0,100
0,080
RTb
4,820
RT Mineralfaser (RTb)
1
Baustoffschichten
von innen nach außen
Kalkgipsputz
Holzwolleleichtbauplatte
Holzschalung
Mineralfaser
Holzschalung
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
R´ (oberer Grenzbereich)
Flächenanteile
fa = 1m * 0,065m = 0,065 m² → 0,065 m² / (0,065m + 0,545m) =
fb = 1m * 0,545m = 0,545 m² → 0,545 m² / (0,065m + 0,545m) =
fa / Rta =
fb / RTb =
oberer Grenzwert m²*K/W
R´T
0,11
0,89
0,05
0,19
0,24
R´´ (unterer Grenzbereich)
Baustoffschichten
von innen nach außen
Kalkgipsputz
Holzwolleleichtbauplatte
Holzschalung
Sparren+Mineralfaser
→d4/(λSparren*fa+λMineralfaser*fb)
Holzschalung
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,02
0,70
0,025
0,15
0,03
0,13
0,03
erf. R
0,9
5,737 W/m*K
unterer Grenzwert in m²*K/W
0,13
m²*K/W
vorh. R
Ru
Rsi
Rse
R´´T
RT = R´T+R´´T/2
U = 1 / RT
R
d/λ R
0,029
0,167
0,231
10,138
0,231
10,795
0,130
0,080
11,235
5,737
0,17
Bauphysikalische Untersuchungen
46
3.3.2.7. Oberste Geschossdecke
Objekt:Einfamiliendoppelhaushälfte
Berechnung Wärmedurchlasswiderstand R und Wärmedurchgangskoeffizient U
Bauteil: oberste Geschossdecke geg. unbeheizt
RT Holzsparren (R Ta)
1
Baustoffschichten
von innen nach außen
Kalkgipsputz
Holzwolleleichtbauplatte
Holzschalung
Holzsparren
Mineralfaser
2
3
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,02
0,70
0,025
0,15
0,02
0,13
0,16
0,13
0,02
0,04
vorh. R
Ru
erf. R
m²*K/W
Rsi
0,9
Rse
2,320 W/m*K
4 (2/3)
R
d/ λ R
0,029
0,167
0,154
1,231
0,500
2,080
0,060
0,100
0,080
Rta
2,320
2
3
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,02
0,70
0,025
0,15
0,02
0,13
0,18
0,04
vorh. R
Ru
erf. R
m²*K/W
Rsi
0,9
Rse
5,089 W/m*K
4 (2/3)
R
d/ λ R
0,029
0,167
0,154
4,500
4,849
0,060
0,100
0,080
RTb
5,089
Flächenanteile
fa = 1m * 0,075m = 0,075 m² → 0,075 m² / (0,075m + 0,535m) =
fb = 1m * 0,535m = 0,535 m² → 0,535 m² / (0,075m + 0,535m) =
fa / Rta =
fb / RTb =
R´T in m²*K/W
0,12
0,88
0,05
0,17
0,225
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
U= 1 /
RT Mineralfaser (RTb)
1
Baustoffschichten
von innen nach außen
Kalkgipsputz
Holzwolleleichtbauplatte
Holzschalung
Mineralfaser
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
R´ (oberer Grenzbereich)
R´´ (unterer Grenzbereich)
Baustoffschichten
von innen nach außen
Kalkgipsputz
Holzwolleleichtbauplatte
Holzschalung
Sparren+Mineralfaser
d4/(λ Sparren*fa+ λ Mineralfaser*fb)
Mineralfaser
DIN 4108 Teil 2
Tabelle 3
Schichtdicke Wärmeleitfähigkeit λ
d in m
W/m*K
0,02
0,70
0,025
0,15
0,02
0,13
0,16
0,02
erf. R
0,9
11,104 W/m*K
unterer Grenzwert in m²*K/W
0,04
m²*K/W
vorh. R
Ru
Rsi
Rse
R´´T
RT = R´T+R´´T/2
U = 1 / RT
R
d/ λ R
0,029
0,167
0,154
10,045
0,500
10,894
0,130
0,080
11,104
5,665
0,18
Bauphysikalische Untersuchungen
47
3.3.2.8. Fenster und Rollladenkästen
Der Uw-Wert der Fenster kann nur effizient verbessert werden, wenn ein Austausch
der Fensterkonstruktionen erfolgt. Durch eine gedämmte Fensterrahmenkonstruktion
mit einem Uf-Wert von 1,94 W/m²*K und eine Zweifachisolierverglasung mit einem
Ug-Wert von 1,10 W/m²*K lässt sich ein Uw-Wert der Fensterkonstruktion von 1,29
W/m²*K erreichen.
Im Zuge der Fenstermontage werden ebenfalls wärmegedämmte Rollladenkästen
verbaut. Dadurch wird der Wärmeverlust der Rollladenkästen im Bestand minimiert.
Die ausführliche Berechnung der gewählten Fensterkonstruktion als Beispiel für alle
neuen Fensterkonstruktionen bezüglich des Uw-Wertes befindet sich im Anhang.
Abbildung 17: Wärmegedämmtes Fenstersystem (Schüco Royal S 70.HI)
Quelle: http://www.schueco.de/images/bilddatenbank/R70HI/R70HI_000_001_440x440.jpg
Bauphysikalische Untersuchungen
48
3.4. Fazit
Die U-Werte der untersuchten Bestandsbauteile unterstützen die bereits unter 2. Bestandsaufnahme und Schadensanalyse getroffenen Aussagen bezüglich des Wärmeverlustes der Bauteile. Durch fehlende Dämmmaterialien können die Bauteile den
Anforderungen der DIN 4108 und der EnEV nicht gerecht werden (vgl. Tabelle 4: rote
Bestandswerte).
Tabelle 4: Soll-Ist-Vergleich der R- und U-Werte
DIN 4108
Bestand
EnEV
Sanierung
Mindestwerte Höchstwerte
Bauteil
R-Wert
U-Wert
R-Wert
U-Wert
in m²*K/W in W/m²*K in m²*K/W in W/m²*K
R-Wert
U-Werte
in m²*K/W
in W/m²*K
Bodenplatte
0,119
4,02
1,134
0,79
0,90
0,50
Außenwand KG
0,160
3,45
2,178
0,43
1,20
0,50
Außenwand EG
0,568
1,37
3,562
0,27
1,20
0,45
Dachgaube (Wange)
1,457
0,61
3,857
0,25
0,90
0,30
Dachgaube (Decke)
2,468
0,41
5,737
0,17
1,20
0,30
Oberste Geschossdecke
0,787
1,27
6,143
0,16
0,90
0,40
Flachdach/Dachterrasse
1,259
0,71
1,720
0,21
1,20
0,30
Fenster
Türen
3,25
1,29
1,70
3
1,29
1,70
Quelle: eigene Darstellung
Die Gegenüberstellung der errechneten U- und R-Werte in Tabelle 4 ergibt jedoch
folgende Auffälligkeit:
Selbst durch die geringen vorhandenen Dämmstärken der Bestandsbauteile lassen
sich Energieverluste reduzieren (vgl. grüne Bestandswerte). Allerdings sind diese
„positiven“ Werte nur das Ergebnis der theoretischen Betrachtung der Bauteile. Das
Ergebnis der Zustandsprüfung der einzelnen Bauteile vor Ort, also der Bestandsaufnahme, muss ebenfalls bei der Bewertung der in Tabelle 4 angegebenen Werte hinzugezogen werden.
Durch eindringende Feuchtigkeit in einzelne Bauteile und damit in die Dämmschicht
wird die Dämmfunktion des vorhandenen Dämmmaterials zerstört. Gleichzeitig besteht die Gefahr von Schimmelpilzbildung.
Bauphysikalische Untersuchungen
49
Die konstruktive Verbesserung der Bodenplatte erreicht lediglich einen U-Wert von
0,79 W/m²*K und erfüllt damit nicht die Anforderungen der EnEV. Aufgrund der vorhandenen Konstruktionshöhe von 8 cm ist die Möglichkeit der einzubringenden
Dämmstärke begrenzt (3 cm). Durch eine größere Dämmstärke kann der U-Wert des
Bauteils weiterhin verbessert werden. Dazu ist jedoch ein kostspieliges Abfräsen der
Stahlbetonbodenplatte erforderlich, um zusätzliche Konstruktionshöhe zu schaffen.
Alle erzielten U-Werte stellen eine wesentliche Verbesserung der Konstruktionen bezüglich des Wärmeschutzes dar. Dadurch wird dem Ziel der Untersuchung, eine Reduzierung des Energiebedarfs und somit eine Senkung der Energiekosten, entsprochen. Weiterhin tragen die verbesserten Bauteile zur Steigerung des Wohnkomforts
bei.
Eine Vermeidung von Schimmelpilzbildung ist mit diesen Lösungsmöglichkeiten jedoch nicht garantiert. Durch das Einbringen von Dampfsperren und neuer, dichter
Fenster weist das Gebäude eine erhöhte Dichtheit auf. Im Gebäude entstehende
feuchte Raumluft kann nicht entweichen und schlägt sich an den Bauteilen nieder.
Die Gefahr der Schimmelpilzbildung ist weiterhin gegeben. Ein richtiges Lüftungsverhalten wirkt dem entgegen. Eine mehrmals täglich vorgenommene Lüftung (Querlüftung) von 5 – 10 min. sorgt für eine Verringerung der Feuchtigkeit im Raum6.
6
vgl. Umweltbundesamt Berlin „Leitfaden zur Vorbeugung, Untersuchung, Bewertung und Sanierung
von Schimmelpilzwachstum in Innenräumen“, S. 19, 2002
Konstruktive Lösungen
4.
51
Konstruktive Lösungen
Die im nachfolgenden Abschnitt dargestellten konstruktiven Lösungsvorschläge haben die Aufgaben, die Schwachstellen der einzelnen Bauteile, die unter 3. Bauphysikalische Berechnungen rechnerisch nachgewiesen wurden, zu verbessern.
Dazu wurden Konstruktionen gewählt, die eine Verbesserung der Bauteile hinsichtlich der durch 2. Bestandsaufnahme und Schadensanalyse aufgezeigten Bauschäden gewährleisten.
Im Vordergrund standen dabei die Wiederherstellung eines angenehmen Raumklimas, Senkung des Energieverlustes und damit eine Reduzierung der Energiekosten
sowie die Vermeidung von eindringender Feuchtigkeit und daraus resultierender
Schimmelpilzbildung.
Die folgenden Lösungsmöglichkeiten stellen nur eine Auswahl der konstruktiven Verbesserungsmöglichkeiten dar.
Nachfolgend werden die gewählten konstruktiven Lösungen der untersuchten Bauteile und der sanierte Aufbau beschrieben. Einzelheiten zur Ausführung der Arbeiten
sowie technische Merkblätter befinden sich im Anhang.
Ein Teil der erforderlichen Arbeiten sind so geplant, dass sie in Eigenleistung erbracht werden können, um die anfallenden Kosten zu reduzieren. Diese Planung
steht in Übereinstimmung mit dem Eigentümer.
Einen Überblick über die entstehenden Kosten der einzelnen Maßnahmen erfolgt
unter 13. Ermittlung der Sanierungskosten.
Konstruktive Lösungen
52
4.1. Bodenplatte
Die
Bodenplatte stellt mit ihrem hohen U-Wert von 4,02 W/m²*K einen großen
Schwachpunkt der Gebäudehülle dar. Durch eine hohe Wärmeableitung trägt sie
wesentlich zum hohen Energieverbrauch bei.
Eine Verbesserung des U-Wertes und eine Steigerung der Energieeffizienz lassen
sich nur durch das Einbringen einer Dämmschicht realisieren. Dazu muss der vorhandene Estrich bis auf den darunter liegenden Beton entfernt werden, um Raum für
die vorgesehene Dämmschicht zu schaffen. Diese Arbeiten können mit ein wenig
handwerklichem Geschick in Eigenleistung erbracht werden.
Durch die Feuchtemessung der Firma Aquamat ließ sich feststellen, dass die Bodenplatte mit einem als unbedenklich eingestuften Feuchtigkeitsgehalt behaftet ist.
Dennoch wird im Zuge der Arbeiten zuerst eine Feuchtigkeitssperre (Bitumenschweißbahn mit Aluminiumeinlage V60S4) auf die Bodenplatte aufgebracht, um eventuelle zukünftige Feuchtigkeitseinwirkungen auszuschließen. Anschließend erfolgt ein EPS-Wärmedämmung (Wlg 030) mit einer Stärke von d = 3 cm, die mit einer
Folie abgedeckt wird. Abschließend wird ein Zementestrich verlegt, der eine Stärke
von d = 4,5 cm aufweist.
15
05
3
05 05
45
Abbildung 18: Aufbau Bodenplatte saniert
Quelle: eigene Darstellung
Konstruktive Lösungen
53
Dieser Konstruktionsaufbau ermöglicht einen U-Wert von 0,79 W/m²*K. Damit sind
die Anforderungen des Mindestwärmeschutzes nach DIN 4108-2 erfüllt7. Der von der
EnEV vorgegebene Höchstwert von 0,50 W/m²*K wird allerdings überschritten8.
Die Begründung liegt in der begrenzten Konstruktionshöhe des Aufbaus. Die gewählte Maßnahme ermöglicht keine optimale Wärmedämmstärke, jedoch kann auf ein
kostspieliges Abfräsen der Bodenplatte zu Schaffung einer ausreichenden Konstruktionshöhe verzichtet werden. Weiterhin bedarf es auf diese Weise keiner Anpassung
der Türhöhen im Keller.
Raum für einen Oberbodenbelag (z.B. Fliesenbelag) ist aber dennoch vorhanden.
Abbildung 19: Abdichtung/Aufbau Bodenplatte; Vertikalabdichtung/Perimeterdämmung
Quelle: www.deitermann.de/pdf/ds/D1101.PDF
7
Vgl. Deutsches Institut für Normung, DIN 4108-2 Mindesanforderungen an den Wärmeschutz Tabelle 3
8
Vgl. Bundesgesetzblatt (BGBI), „Energieeinsparverordnung“, Teil 1 Nr. 59 21.11.2001, Anhang 3
Tabelle 1
Konstruktive Lösungen
54
4.2. Außenwände KG
Da die Außenwände des Kellergeschosses Feuchtigkeitsschäden, bedingt durch eine defekte Vertikalabdichtung (vgl. 1.3.2), aufweisen, muss zuerst die Ursache der
eindringenden Feuchtigkeit beseitigt werden. Dazu wird eine Horizontalsperre
(Stahlbleche) per Seilsägeverfahren eingebracht und die vorhandene defekte Außenabdichtung
durch
eine
KMB-Dickbeschichtung
ersetzt.
Als
KMB-
Dickbeschichtung wird das Produkt Superflex 10 des Herstellers Deitermann verwendet, das sich gleichzeitig für die Verklebung der Perimeterdämmung eignet. Alle
Angaben zur Ausführung, besonders zu Vorarbeiten, und die technischen Merkblätter der einzelnen Komponenten befinden sich im Anhang.
Um den erforderlichen Mindestwärmeschutz nach DIN 4108 zu gewährleisten wird
zusätzlich zur aufgebrachten KMB-Beschichtung eine Perimeterdämmung (Styrodur
XPS Wlg 035) mit einer Stärke von d = 8 cm montiert (vgl. Abb. 2). Dazu kann der
zur Erneuerung der Außenabdichtung angelegte Arbeitsraum der freigelegten Kelleraußenwände optimal genutzt werden. Das Anbringen der Perimeterdämmung kann
in Eigenleistung erfolgen.
Abbildung 20: Aufbau Kelleraußenwand (saniert)
Innen
2
Außen
24
2 03 8
Quelle: eigene Darstellung
Konstruktive Lösungen
55
Durch die aufgebrachte Perimeterdämmung kann der U-Wert von 3,45 W/m²*K im
Bestand auf 0,39 W/m²*K gesenkt werden. Damit wird der Mindestwärmeschutz nach
DIN 4108-2 erfüllt9. Zusätzlich wird der in der EnEV angegebene Höchstwert für Außenwände gegen Erdreich von 0,40 W/m²*K10 unterschritten. Die Perimeterdämmung
übernimmt zusätzlich die Aufgabe, die erneuerte Vertikalabdichtung vor Beschädigungen zu schützen. Das Dämmmaterial ist witterungsbeständig und gewährleistet
somit einen dauerhaften Schutz.
9
ebd. DIN 4108-2 Tabelle 3
ebd. Anhang 3 Tabelle 1
10
Konstruktive Lösungen
56
4.3. Außenwände EG
Die Außenwände des Erdgeschosses sollen durch ein Wärmedämmverbundsystem
(kurz: WDVS) der Firma Maxit (Maxit Speedy Wlg 035) energetisch aufgewertet werden. Dabei ist zu bedenken, dass zur Verbesserung der Fensterkonstruktionen ein
Austausch der Fenster nötig ist. Dieser Austausch muss erfolgen, bevor das WDVS
angebracht wird.
Das WDVS ermöglicht durch Verwendung von 12 cm Styropor-Hartschaum eine
Verbesserung des U-Wertes von 1,37 W/m²*K der bestehenden Fassade auf einen
Wert von U = 0,27 W/m²*K. Die Mindestanforderungen der DIN 4108-2 und die
Höchstwerte der EnEV sind somit erfüllt.11
Abbildung 21: Aufbau Außenwand EG (saniert)
Innen
2
Außen
24
2
12
Quelle: eigene Darstellung
Das WDVS verhindert zudem die Bildung von Oberflächenkondensat auf den Bauteilen durch Verlagerung des Taupunktes. Dadurch wird das Risiko der Schimmelpilzbildung reduziert.
Beim Anbringen des WDVS ist insbesondere auf die Anschlußdetails an die vorhandene Perimeterdämmung, an Fensterlaibungen, Fensterstürzen und Fensterbänken
und an Traufe und Ortgang zu achten. Die Arbeiten sind nach den allgemein aner-
11
ebd. DIN 4108-2 Tabelle 3
ebd. Anhang 3 Tabelle 1
Konstruktive Lösungen
57
kannten Regeln der Technik auszuführen. Details zu den einzelnen Anschlüssen sowie Verarbeitungshinweise und technische Datenblätter befinden sich im Anhang.
Abbildung 22: Traufanschluss WDVS
18
30
14
12
28
Quelle: eigene Darstellung
Konstruktive Lösungen
58
4.4. Oberste Geschossdecke
Die oberste Geschossdecke ist als Holzbalkendecke ausgebildet und grenzt an das
nicht nutzbare Kaltdach. Sie bietet somit die einfachste Möglichkeit den vorhanden
U-Wert von 1,27 W/m²*K zu verringern. Die vorhandene Holzbalkendecke weist eine
Sparrenhöhe von 16 cm und bietet somit die Möglichkeit eine Mineralfaserdämmung
einzubringen.
Abbildung 23: Aufbau oberste Geschossdecke (saniert)
535
75
02
2 25 2
18
75
Quelle: eigene Darstellung
Die Mineralfaserdämmung (Rockwool Klemmrock Wlg 035) ist in verschiedenen
Dämmstärken lieferbar. Auf diese Weise kann eine Dämmlage zwischen die Sparren
eingebracht werden. Eine zusätzliche Dämmschicht wird flächig auf der bereits eingebrachten Schicht verlegt. Die Verlegearbeiten der Wärmedämmung können in Eigenleistung erbracht werden. Verarbeitungshinweise und Produktdatenblätter des
verwendeten Dämmstoffes befinden sich im Anhang.
Eine Folie als Dampfsperre zwischen Decke und Dämmung verhindert das Eindringen von feuchter Raumluft in die Wärmedämmung (sog. Dampfdiffusion).
Die sanierte Deckenkonstruktion ermöglicht einen U-Wert von 0,18 W/m²*K.
Damit wird der Mindestwärmeschutz nach DIN 4108-2 erfüllt12. Der erzielte U-Wert
unterschreitet ebenfalls den vorgegebenen Höchstwert der EnEV von 0,30 W/m²*K13.
12
13
ebd. DIN 4108-2 Tabelle 3
ebd. Anhang 3 Tabelle 1
Konstruktive Lösungen
59
4.5. Flachdach/Dachterrasse
Der vorhandene Aufbau der Dachterrasse muss aufgrund der eindringenden Feuchtigkeit in die Wärmedämmung und den unter der Dachterrasse liegenden Aufenthaltsraum komplett entfernt werden. Dieser Arbeitsschritt ist vom Eigentümer teilweise schon in Eigenleistung ausgeführt worden.
Der U-Wert der vorhandenen Konstruktion erfüllte, bezogen auf den R-Wert, die Vorgaben der DIN 4108-2 von 1,20 m²*K/W14. Dennoch wird bei der Sanierungsmaßnahme die Verwendung einer größeren Dammstärke (16 cm i.M.) berücksichtigt, da
der Höchstwert der EnEV (U ≤ 0,30 W/m²*K)15 unterschritten werden soll.
2
18
03
16
03 05
Abbildung 24: Aufbau Flachdach/Dachterrasse (saniert)
Quelle: eigene Darstellung
Der neue Aufbau der Dachterrasse besteht aus einem Bitumenvoranstrich und einer
Elastomerbitumen-Dampfsperrbahn als Untergrund. Die folgende Wärmedämmung
ist als Gefälledach (16 cm Dämmstarke i.M.) aus Styropor-Hartschaum ausgelegt. Es
hat die Aufgabe, das anfallende Oberflächenwasser durch ein Plattengefälle von 2%
vom Gebäude abzuführen. Abschließend erfolgt das Aufbringen einer Dampfdruckausgleichsschicht als kaltselbstklebende Polymerbitumenbahn und einer ElastomerBitumenschweißbahn als Oberlage der Dachabdichtung.
14
15
ebd. DIN 4108-2 Tabelle 3
ebd. Anhang 3 Tabelle 1
Konstruktive Lösungen
60
Die Anschlüsse des Dachterrassenaufbaus an die Wand zum Nachbargebäude und
an die Terrassentür sind nach den anerkannten Regeln der Technik auszuführen.
Die ausgeführte Dachterrassensanierung mit einem Gefälledach und einer Dämmstärke von 16 cm i.M. (Styropor-Hartschaum) erzielt einen U-Wert von 0,21 W/m²*K.
Damit ist der nach DIN 4108-2 geforderte Mindestwert (R-Wert) und der nach der
EnEV geforderte Höchstwert (U-Wert) eingehalten.
Abbildung 25: Detail Wandanschluss Dachterrasse (saniert)
Quelle: www.bauder.de/ximages/24115_detailsfd0.pdf
Konstruktive Lösungen
61
4.6. Dachgauben
Zur Verbesserung der Dachgaubenkonstruktion bezüglich des Wärmeschutzes wird
der Zwischenraum zwischen äußerer und innerer Holzschalung genutzt. Dieser bietet
bei der Gaubenwange mit d = 16 cm eine ausreichende Möglichkeit, um zusätzliches
Dämmmaterial und eine Dampfsperre einzubringen. Mit dieser Aufwertung der Konstruktion kann ein U-Wert von 0,25 W/m²*K erreicht werden. Dieser Wert erfüllt die
Anforderungen der DIN 4108 und der EnEV.16
Außen erfolgt eine neue Bitumenabdichtung gegen Feuchtigkeit und eine Gaubenverkleidung aus Zinkblech gegen äußere Einwirkungen.
Abbildung 26: Aufbau Dachgaubenwange saniert
Außen
Innen
3
16
3 25 2
Quelle: eigene Darstellung
Die Vorgehensweise lässt sich gleichermaßen auf die Gaubendecke anwenden. Die
Schleppsparrenhöhe von 14 cm wird komplett für das Einbringen von einer Wärmedämmung (Mineralfaser Rockwool Klemmrock Wlg 035) und einer Dampfsperrfolie
genutzt. Daraus resultiert ein U-Wert von 0,17 W/m²*K.
16
ebd.
Konstruktive Lösungen
62
4.7. Fenster und Rollladenkästen
Als Fensterkonstruktion werden Aluminiumfenster des Herstellers Schüco verbaut
(Royal S70 Hi mit Zweifach-Isolierverglasung 1,1), die als Gesamtkonstruktion einen
Uw-Wert von 1,29 W/m²*K aufweisen. Dabei ist auf eine den anerkannten Regeln der
Technik entsprechende Ausführung des Fenstereinbaus zu achten (vgl. Anhang
„Fenstereinbau“). Gleichzeitig werden wärmegedämmte Rollladenkästen montiert,
die der Wärmebrückenbildung entgegenwirken (vgl. Anhang „Rollladensystem Corona Vario Top 145170210). Damit werden die von der DIN 4108 und der EnEV
geforderten Werte erfüllt.17
Abbildung 27: Anschluss Fenster/Rollladenkasten
28
6
18
7
12
Quelle: eigene Darstellung
17
ebd.
Konstruktive Lösungen
4.8.
63
Fazit
Die dargestellten Sanierungsmaßnahmen stellen, wie bereits erwähnt, nur einen Teil
der möglichen Lösungsvarianten dar. Die aufgeführten konstruktiven Lösungen veranschaulichen die unter 3. Bauphysikalische Untersuchungen errechneten U-Werte.
Sie zeigen die praktische Umsetzung der Berechnungen auf und geben Aufschluss
über die zu ergreifenden Maßnahmen, um diesen U-Werten bzw. den Vorgaben der
DIN 4108 und der EnEV gerecht zu werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die dargestellten Konstruktionslösungen
wesentlich zur Verringerung des Energiebedarfs beitragen und die Behaglichkeit im
Wohngebäude erheblich steigern. Damit werden nicht nur die Energiekosten, sondern auch die schädlichen Einwirkungen auf die Gesundheit der Bewohner minimiert.
Es wird eine langfristige Steigerung des Wohnkomforts und des Gebäudewertes erzielt, die durch regelmäßige Unterhaltungsmaßnahmen des Gebäudes auf hohem
Niveau gehalten werden kann.
Schimmelpilzsanierung
Ausgearbeitet von Bernd Schrepfermann
Einleitung
65
5. Einleitung
Dem Auftreten von Schimmelpilzen in Gebäuden wird zunehmend Beachtung geschenkt. Voraussetzung für das Schimmelpilzwachstum ist generell Feuchtigkeit.
Höhere Feuchtigkeit im Innenraum kann durch bauliche Mängel oder durch falsches
Nutzverhalten auftreten.
In älteren und nicht vorschriftsmäßig errichteten neuen Gebäuden kann durch bauliche Mängel (undichtes Dach, Risse im Mauerwerk) oder Fehler in der Gebäudekonstruktion Feuchtigkeit in Wände, Fußböden und Decken eindringen sowie zur Gebäudeinnenseite wandern. Durch Wärmebrücken oder unzureichend oder falsch angebrachte Wärmedämmungen kommt es zu einer erhöhten relativen Feuchte an der
Oberfläche bis hin zur Tauwasserbildung an Innenflächen der Gebäudewände. Um
dies zu verhindern und einem Schimmelpilzbefall vorzubeugen, müssen an erster
Stelle solche baulichen Mängel beseitigt werden.
Das Verhalten der Raumnutzer kann ebenfalls zu erhöhter Feuchte im Innenraum
beitragen. Vor allem unsachgemäßes Lüftungsverhalten der Bewohner in Verbindung mit Tätigkeiten, bei denen Feuchtigkeit entsteht (Duschen, Kochen, Wäschetrocknen, etc.), erhöht die Feuchtigkeit der Raumluft.
Dies kann zu Schimmelwachstum führen. Besonders bei nachträglich wärmegedämmten und nach den geltenden Wärmeschutzvorschriften neu errichteten Gebäuden ist wegen des verringerten natürlichen Luftwechsels (das ist der Luftaustausch
mit der Außenluft, der z.B. über Fugenundichtigkeiten bei geschlossenen Fenstern
und Türen auftritt) ein sachgemäßes Lüften erforderlich.
Nicht zuletzt können unvollständig oder unsachgemäß beseitigte Wasserschäden
oder Restbaufeuchte das Schimmelwachstum begünstigen. Bis heute gibt es keine
einheitlichen Erfassungsmethoden und Bewertungsmaßstäbe für Schimmelpilzkontaminationen in Innenräumen.
Diese Dokumentation soll helfen, einheitliche Vorgehensweisen und Empfehlungen
zu schaffen sowie Schimmelpilzbelastungen vorzubeugen.
Bestandsaufnahme
66
6. Bestandsaufnahme
6.1. Orientierende Bauwerksbegehung
In dem von uns behandelten Wohngebäude aus dem Jahre 1957 wurde ein sehr
starker Schimmelpilzbefall festgestellt. Bauliche Maßnahmen gegen dieses Vorkommen wurden vernachlässigt, Verbesserungen an den betroffenen Bauteilen nicht
durchgeführt.
Es war zu dieser Zeit auch nicht üblich, eine nach den heutigen Regeln der Technik
übliche Wärmedämmung an den Außenwänden anzubringen. Im Kellerbereich wurde
auf den Außenputz ein einfacher Isolieranstrich aufgetragen, der schon beim Verfüllen des Gebäudes beschädigt wurde.
Auch im Bereich der Jalousienkästen hielt es offenbar niemand für nötig eine Wärmedämmung anzubringen. Dies führte natürlich dazu, dass auch in diesen Bereichen
Kondensfeuchtigkeit eindringen konnte, welche das Gebäude im Laufe der Jahre
nachhaltig schädigte.
Das Ziel dieser Bauwerksbegehung war, sich einen Einblick über den Gesamtzustand des Gebäudes zu verschaffen. Schon beim Betreten der mit Schimmel befallenen Räume schlug einem der typische „faulige“ Geruch der durchfeuchteten Wände
entgegen.
Befallene Bereiche wurden mit Spanplatten verkleidet, damit das Schadensereignis
erst einmal verschwunden war. An anderen Stellen wurde der Schimmelpilzbefall
einfach überstrichen oder mit einem dünnen Gipsputz überzogen. Selbstverständlich
wurde durch diese Maßnahmen der Schimmelpilzbefall nicht bekämpft, sondern nur
für kurze Zeit eine optische Verschönerung durchgeführt.
Bei der Begehung des Dachstuhls wurden ebenfalls Feuchteschäden festgestellt, die
zu Schimmelpilzbefall geführt haben. Auch hier fehlte der vorher schon erwähnte
„faulige“ Geruch nicht. Wie auch bei den schon vorgenannten Bauteilen wurde auch
an dieser Stelle nichts gegen das Schadensereignis unternommen.
Die Durchfeuchtung des Flachdaches war zur Zeit der Schadensaufnahme so hoch,
dass in dem darunter liegenden Raum das Wasser von der Decke tropfte und dieser
somit unbewohnbar war.
67
Bestandsaufnahme
6.2. Schadensaufnahme
Die hier beschriebene Schadensaufnahme stellt lediglich die Feuchteschäden dar.
Eine ausführliche Beschreibung der Schäden am Objekt ist unter 2. Bestandsaufnahme und Schadensanalyse einzusehen.
6.2.1. Fotografische und schriftliche Darstellung der Feuchte
schäden
im Erd- und Dachgeschoss
Im Folgenden werden die durch eindringende Feuchtigkeit geschädigten Bauteile
gezeigt und durch Erklärungen kurz erläutert.
Abbildung 28: Schimmelpilzbefall durch undichtes Flachdach
Quelle: Eigene Darstellung
Nach dem Entfernen der Deckenverkleidung kam diese mit Schimmelpilz befallene
Schadensstelle zum Vorschein.
In diesem Raum unter dem Flachdach befindet sich das Esszimmer des Gebäudes.
68
Bestandsaufnahme
Abbildung 29: Verkleidung der Schadensstelle mit Spanplatten
Quelle: eigene Darstellung
Die dargestellten Fotos zeigen die betroffenen Stellen in dem Raum unter dem Terrassenbereich. Der Terrassenbelag war sehr stark durchfeuchtet, der verwendete
Estrich glich einem vollgesogenen Schwamm, wobei der Fliesenbelag ohne große
Mühe mit der Hand entfernt werden konnte. Die dargestellten Bereiche sind schon
sehr stark mit Schimmelpilzen befallen, an anderen Stellen sind sie noch im Anfangsstadium. Man muss kein Experte sein, um sich bei der Abbildung 2 vorzustellen, welches Bild den Betrachter hinter den Spanplatten erwartet.
69
Bestandsaufnahme
Abbildung 30: Schimmelpilzbefall mit Farbe überstrichen
Quelle: eigene Darstellung
An dieser Wand wurde der Schimmelpilzbefall mit zwei Farbanstrichen versehen.
Beim ersten Anstrich wurde weiße Farbe verwendet, welche jedoch die schwarzen
Schimmelflecken nicht überdecken konnte. Grüne Farbe kam bei dem zweiten Anstrich zum Einsatz. Diese konnte den schon entstandenen Schaden jedoch auch
nicht lange vertuschen.
70
Bestandsaufnahme
Abbildung 31:Schimmelpilzbefall mit Gipsputz überzogen
Quelle: eigene Darstellung
Bei der gezeigten Darstellung wurde die Schadensstelle mit Gipsputz überzogen.
Anschließend wurde die Decke mittels einer Holzkonstruktion abgehangen. Diese
Stelle wurde bei der Schadensaufnahme nur aufgrund des strengen Geruchs entdeckt.
71
Bestandsaufnahme
Abbildung 32: Schimmelpilzbefall an dem Jalousienkasten, 1. OG, Kinderzimmer
Quelle: eigene Darstellung
Abbildung 33: Schimmelpilzbefall an dem Jalousienkasten im 1. OG, Flur
Quelle: eigene Darstellung
72
Bestandsaufnahme
Das tatsächlich vorhandene Ausmaß des Schimmelpilzbefalls wird bei den Abbildungen 5 und 6 treffender nicht dargestellt. Nach dem Entfernen der Deckenverkleidung
im 1. OG kamen diese Schadensbilder zum Vorschein. Auch hier wurde der durch
die Tapete dringende Schimmelpilz nicht behandelt.
Abbildung 34: Schimmelpilzbefall am Dachstuhl
Quelle: eigene Darstellung
Selbst in dem gut belüfteten Dachstuhl hat sich im Laufe der Jahre Schimmelpilz
festgesetzt. Da das Dach an der betroffenen Stelle undicht war, konnte der Pilz sich
ungehindert ausbreiten. Außerdem war diese durch auf dem Dachboden gelagerte
Dachpfannen verdeckt. Eine Feuchtigkeitsmessung wurde hier nicht durchgeführt.
Nachweis der Feuchtigkeit im Kellergeschoss
73
7. Nachweis der Feuchtigkeit im Kellergeschoss
7.1. Prüfmethode
Zum Nachweis der kapillar aufsteigenden Feuchtigkeit im Kellergeschoss wurde ein
digitales Messgerät der Firma GANN verwendet. Die Wirkungsweise dieses Gerätes
erfolgt auf dem Messprinzip des kapazitiven elektrischen Feldes, d.h. es wird der elektrische Widerstand des Bauteils gemessen. Bei geringer Durchfeuchtung erhöht
sich der Widerstand, mit zunehmender Materialfeuchte wird er geringer. Zwischen
dem zu untersuchenden Bauteil und der Kugel an dem Messinstrument wird ein konzentriertes Hochfrequenzfeld erzeugt. Die Veränderungen des elektrischen Feldes
aufgrund der Durchfeuchtung des Bauteils werden gemessen und auf der Anzeige
digital dargestellt. Die Ziffern im Anzeigebereich werden als „Digits“ bezeichnet, wobei dieser von 0 bis 199 ausgelegt ist. Nach einer Umrechnungstabelle werden die
Digits in Gewichtsprozente bzw. CM-Prozente umgerechnet.
Abbildung 35: Messgerät, Hydromette, UNI 2, Fa. GANN
Quelle: eigene Darstellung
74
Nachweis der Feuchtigkeit im Kellergeschoss
7.1.1. Erläuterung der digitalen Anzeige „Hydromette UNI 2“
Im Anzeigebereich von 0-80 Digits ist das Bauteil trocken. Von 80-95 Digits ist eine
leichte Feuchtigkeit messbar. Im Bereich von 95-130 enthält das Bauteil soviel
Feuchtigkeit, dass Schimmelpilzbefall entstehen kann, es wird als feucht bezeichnet.
Ab dem Wert 130 wird von einer Sättigung des Bauteils mit Wasser gesprochen.
Hierbei wird dieses nachhaltig geschädigt.
7.1.2. Darstellung der Umrechnungstabelle
Tabelle 5: Umrechnungstabelle
Anzeige (Digits) 40
50
60
70
80
90
100 110 120 130
Beton Gew. % 0
1,3
1,9
2,5
3,2
3,8
4,4
B15
CM-%
0
0,3
0,8
1,3
1,7
2,2
2,7
5,0
3,2
5,6
3,7
6,2
4,2
Quelle: Bedienungsanweisung „GANN HYDROMETTE UNI 1 und UNI 2“
Die Umrechnungen in Gewichts- bzw. CM-Prozente aus vorstehender Tabelle sind
als Richtwerte anzunehmen. Sie beziehen sich auf einen normalen Austrocknungsverlauf mit natürlichem Feuchtegefälle zwischen der Oberfläche und der je nach
Rohdichte erreichten Tiefe. Bei zu schneller Abtrocknung des Baustoffes (z.B. durch
Warmluft, Entfeuchter, Bodenheizer, etc.) können durch geringere
Oberflächen-
feuchte niedrigere Messwerte angezeigt werden.
In der Bedienungsanleitung für das benutzte Messgerät „Hydromette UNI 2“ mit der
Aktivelektrode „B 50“ wird hierzu folgendes beschrieben: Die Tiefenwirkung hängt im
wesentlichen von der jeweiligen Rohdichte (am gemessenen Bauteil: 1800 kg/m³)
und der Oberflächenfeuchte ab. Bei der Erstellung der vorstehenden Tabelle wurde
von normalen Putz- bzw. Estrichstärken ausgegangen.18
18
vgl. Bedienungsanweisung „GANN HYDROMETTE UNI 1“
Nachweis der Feuchtigkeit im Kellergeschoss
75
7.2. Feuchtemessung einzelner Bauteile im Kellergeschoss
Der Vorteil dieser Art der Feuchtemessung ist ihre Zerstörungsfreiheit. Entgegen anderen Prüfmethoden (Darr- oder CM-Methode) müssen weder Löcher gebohrt noch
Bohrkerne gezogen werden. Die Elektrode des Messgerätes wurde in einer Höhe
von OK FFB bis in den Bereich der Wandmitte gehalten. Der gemittelte Wert von
135,2 wurde in Fußbodennähe, Werte um die 60 in Wandmitte gemessen. Somit war
erwiesen, dass es sich hier um kapillar aufsteigende Feuchtigkeit handelte. Eine Sanierung dieser kapillar aufsteigenden Feuchtigkeit ist sehr kostenintensiv und bei
dem untersuchten Objekt als Eigenleistung durch den Eigentümer kaum zu realisieren, da es sich hierbei um eine Stampfbetonbetonwand handelt.
Abbildung 36: Feuchtemessung Kellergeschoss, Heizungskeller, 10 cm ü. OK FFB
Quelle: eigene Darstellung
Der Wert bei dieser Messung zeigt an, dass diese Stelle der Wand sehr stark durchfeuchtet ist. Dadurch wurden die dargestellten Heizungsrohre im Laufe der Zeit durch
Rostbefall beschädigt. Die Feuchtigkeit wurde durch die Messsonde in einer Tiefe
von 8-12 cm gemessen.
Nachweis der Feuchtigkeit im Kellergeschoss
76
Abbildung 37: Feuchtemessung Kellergeschoss, Heizungskeller, 1,00m ü. FFB
Quelle: eigene Darstellung
Der Innenputz wurde bei den dargestellten Messpunkten entfernt, um ein möglichst
genaues Ergebnis zu erzielen. Der angezeigte Wert von 60,6 zeigt hier bei 1,00m
über OK FFB einen trockenen Bereich an.
77
Nachweis der Feuchtigkeit im Kellergeschoss
7.3. Nachweis zur Vermeidung von Schimmelpilz
Um die Entstehung von Schimmelpilzbefall nach der Sanierung auch rechnerisch
nachzuweisen wird nach DIN 4108-2-6.2 der Temperaturfaktor fRsi errechnet.
Die DIN 4108-2-6.2 besagt folgendes:
Ecken von Außenbauteilen mit gleichartigem Aufbau, deren Einzelkomponenten die
Anforderungen nach Tabelle 3 erfüllen, bedürfen keines gesonderten Nachweises.
Alle konstruktiven, formbedingten und stoffbedingten Wärmebrücken, die beispielhaft
in DIN 4108 Beiblatt 2 aufgeführt sind, sind ausreichend wärmegedämmt. Es muss
kein zusätzlicher Nachweis geführt werden. Für alle davon abweichenden Konstruktionen, muss der Temperaturfaktor an der ungünstigsten Stelle die Mindestanforderung fRsi ≥ 0,70 erfüllen, d.h. bei den unten angegebenen Randbedingungen ist eine
Oberflächentemperatur von θsi ≥ +12,6°C einzuhalten.19
Der Temperaturfaktor fRsi ergibt sich nach DIN EN ISO 10211-2:
θsi = raumseitige Oberflächentemperatur
θi = Innenlufttemperatur
θe = Außenlufttemperatur
Nach DIN 4108-2 6.2 wird mit einer Innenlufttemperatur θi von +20°C und einer Außenlufttemperatur θe von 10°C gerechnet. Der U-Wert der Außenwand wurde in Abschnitt 3.3.1.2 bereits ermittelt.
f RSi =
θ Si − θ e
θi − θe
θSi errechnet wie folgt:
θSi = θi – RSi * U * (θi - θe)
θSi= 20 – (0,13 * 3,45 * (20 – 10)) = 15,51°C
→ Die raumseitige Oberflächentemperatur beträgt 15,51°C:
19
vgl.: DIN 4108, Beiblatt 2, Mindestanforderungen an den Wärmeschutz, Stand Juli 2003.
78
Nachweis der Feuchtigkeit im Kellergeschoss
Berechnung vorh.fRsi:
vorh. f RSi =
θ Si − θ e
15,51 − 10
=
= 0,551
θi − θe
20 − 10
→ Der Nachweis ist nicht erbracht, da der errechnete Temperaturfaktor von 0,551
kleiner ist als der in der DIN 4108-2-6.2 geforderte Wert von mind. 0,70.
Schimmelpilzbildung ist daher bei den gegebenen Bedingungen möglich.
79
Schutz des Gebäudes vor aufsteigender Feuchtigkeit
8. Schutz des Gebäudes vor aufsteigender Feuchtigkeit
8.1. Elektroosmose-Verfahren
Da es zur Zeit der Herstellung des untersuchten Objekts nicht üblich war, eine Horizontalsperre in die Kellergeschosswände einzubauen, ist das Problem der aufsteigenden Feuchtigkeit bei älteren Gebäuden sehr weit verbreitet. Als zweiter Problempunkt ist bei dem beschriebenen Objekt zu nennen, dass die Wände aus Stampfbeton hergestellt wurden. Dieser Umstand macht es fast unmöglich, eine kostengünstige Sanierung durchzuführen. Hier würde sich das Elektroosmose-Verfahren anbieten, bei dem keinerlei Ausschachtungsarbeiten zu tätigen sind. Die Grundlage der
Elektroosmose beruht auf einer Potenzialdifferenz zwischen einem Pluspol und einem Minuspol. Leitfähige Flüssigkeiten besitzen die physikalische Eigenschaft immer von Plus nach Minus zu wandern.
Abbildung 38: Funktionsweise Elektroosmose
+ Pol
+ Pol
Aquamat-Anlage
Feuchte
Feuchte
- Pol
- Pol
Erdung
Quelle: Eigene Zeichnung
Schutz des Gebäudes vor aufsteigender Feuchtigkeit
80
8.2. Mauerentfeuchtungsanlage
Um die Wand als eigentlichen Pluspol zu konfigurieren, muss eine elektronische
Mauerentfeuchtungsanlage im Zentrum der nachgewiesenen Feuchtigkeitsherde an
der Wand installiert werden. Diese sendet langwellige Radiostrahlen in die betroffenen Gebäudeteile, um die o.g. Polung zu erzielen. Das Erdreich dient hierzu als Minuspol, der Feuchtigkeitstransport dorthin ist nunmehr gegebenen, das Gebäude
wird auf „fast natürliche Weise“ ausgetrocknet. „Auf diese Weise sinkt die Feuchtigkeit ab oder verdunstet auf natürliche Weise. Dadurch wird das ganze Haus trocken,
die Außenwände, die Innenwände, die Zwischenwände und der Kellerboden. Das
Eindringen und Aufsteigen von Feuchtigkeit aus dem Erdreich von unten wird unterbunden. So wird Trockenhaltung erreicht, erhalten und laufend überwacht.“20
Abbildung 39: AQUAMAT©, Mauerentfeuchtungsanlage
Quelle: www.aquamat.de/images/ aquamat_klein.jpg
20
Infobroschüre „Feuchte Mauern,...nasser Keller“ der Fa. AQUAMAT© Deutschland GmbH, Ringstr.
17, 47533 Kleve
Schutz des Gebäudes vor aufsteigender Feuchtigkeit
81
8.3. Das Seilsägeverfahren
Ein anderes Verfahren, das Mauerwerk gegen kapillar aufsteigendes Wasser zu
schützen ist das Seilsägeverfahren. Bei diesem sehr kostenintensiven Verfahren wird
das gesamte Mauerwerk in einer Höhe von 0,20m über OK Fundament durchgesägt.
Anschließend werden Edelstahlplatten in die vorhandene Fuge eingebracht, verfugt
und abgedichtet. Um die Last des Gebäudes während es Sägens aufzufangen, werden Keile in die offene Fuge gesteckt. Das Seilsägeverfahren wird bei Mauerwerk
aus Beton, Bruchstein oder extrem harten Ziegelmauerwerken angewendet. Mit der
Seilsäge können alle Mauerwerksdicken bearbeitet werden.
Schimmelpilzbefall in Innenräumen von Wohngebäuden
82
9. Schimmelpilzbefall in Innenräumen von Wohngebäuden
9.1. Grundsätzliches
Schimmelpilze sind ein natürlicher Teil unserer belebten Umwelt und ihre Sporen
sind daher auch in Innenräumen vorhanden.
Die Vermehrung von Schimmelpilzen in diesen Räumen kann dagegen ein hygienisches Problem darstellen. Wirksame Maßnahmen, um Schimmelpilzwachstum zu
vermeiden, setzen die genaue Kenntnis der Schimmelpilze und ihrer Umweltansprüche voraus.
9.1.1. Definition „Schimmelpilz“
Folgendes wird im „Schimmelpilz-Leitfaden“ des Umweltbundesamtes definiert: Der
Begriff „Schimmelpilze” ist ein Sammelbegriff für Pilze, die typische Pilzfäden und
Sporen ausbilden können und dadurch mikroskopisch als (oft gefärbter) Schimmelbelag sichtbar werden.
Es handelt sich dabei aber nicht um eine einheitliche Gruppe von Pilzen, vielmehr
sind unter diesem Begriff Fadenpilze aus mehreren Pilzgruppen (Zygomycetes, Asomycetes, Fungi imperfecti) zusammengefasst.
Die einzelnen Schimmelpilze werden mit einem lateinischen Doppelnamen bezeichnet. Dabei steht der erste Teil des Namens für die übergeordnete Pilzgattung (z.B.
Aspergillus, Penicillium), der zweite Teil benennt die einzelne Pilzart (synonym: Pilzspezies; z.B. Aspergillus fumigatus, Penicillium chrysogenum).
Die Pilze bilden in der Wachstumsphase Zellfäden (Hyphen), deren Gesamtheit man
als Myzel bezeichnet. Da diese Fäden meist harmlos sind, ist der Schimmelpilz in
dieser Phase normalerweise mit dem bloßen Auge nicht sichtbar. Zur Vermehrung
und Verbreitung bilden Schimmelpilze asexuelle Verbreitungsorgane (Sporen). Da
diese in großer Zahl produziert werden und oft gefärbt sind, werden die Schimmelpilze in diesem Stadium mit bloßem Auge (z.B. als Schimmelpilzflecken) sichtbar.21
Schimmelpilze sind Mikroorganismen. In der Natur spielen sie eine wichtige Rolle bei
der Zersetzung, Kompostierung und Verwesung abgestorbener Lebewesen und or19
vgl. Dr. Heinz-Jörn Moriske, Dr. Regine Szewzyk, Schimmelpilz-Leitfaden, Herausg.:Umweltbundesamt, 2002, S.9
Schimmelpilzbefall in Innenräumen von Wohngebäuden
83
ganischer Materialien, aus denen sie ihre Nährstoffe gewinnen. So erstaunt es nicht,
dass sie bei geeigneten Bedingungen auch Bauteile befallen und schädigen können.
Optisch nimmt der Mensch den Schimmelpilz als oft schwarzen oder farbigen, fleckigen Überzug von pelziger, pulvriger Beschaffenheit wahr.
9.1.2. Größe der Schimmelpilzsporen
„Schimmelpilzsporen umfassen normalerweise den Größenbereich von 3 bis 20 µm
(maximaler Bereich 2-100 µm, 1 µm entspricht 1/1000 mm). Die meisten Sporen haben Durchmesser unter 10 µm. Sie können damit eingeatmet werden sowie in der
Luft über weite Strecken schweben und mit dem Wind transportiert werden.“22
9.1.3. Gründe für die Entstehung von Schimmelpilzen
Schimmelpilzwachstum kann bei Feuchteschäden in Mauerwerks- und Gebäudestrukturen auftreten, wird zunehmend aber auch bei älteren Gebäuden beobachtet,
welche aus energetischen Gründen nachträglich, z.B. durch eine Wärmedämmung,
abgedichtet wurden. Auch durch kürzere Bauzeiten und den daraus resultierenden
vorzeitigen Bezug der Gebäude durch deren Bewohner kann die Restbaufeuchte
nicht völlig entweichen. In früheren Zeiten dagegen wurde der Rohbau den Winter
über stehengelassen („das Wasser muss rausfrieren“), diese Methode ist jedoch in
der heutigen Zeit aus Kostengründen wohl kaum mehr denkbar. Seit Inkrafttreten der
Energieeinsparverordnung (EnEV), welche mitunter ein luftdichtes Bauen vorschreibt, kann überschüssige Feuchtigkeit nicht mehr durch diffusionsoffenes Mauerwerk abgeführt werden. Durch Dämmstoffe und Putze aus Kunststoffen wird diese
Diffusionsfähigkeit unterbunden. Auftretende Feuchtigkeit in Wohngebäuden, durch
das Nutzerverhalten ihrer Bewohner verursacht, wird in den meisten Fällen nur unzureichend durch natürliche Lüftung abgeführt und reichert sich deshalb in den Räumen an. Dieser Umstand kann durch tägliches Wäsche waschen, Wäsche trocknen,
Duschen, Baden und Kochen herbeigeführt werden. An diesen wenig durchlüfteten
Stellen bildet sich Kondenswasser, dessen Auftreten das Schimmelwachstum fördern kann.
22
Dr. Heinz-Jörn Moriske, Dr. Regine Szewzyk, Schimmelpilz-Leitfaden, Herausg.:Umweltbundesamt,
2002, S.5
Schimmelpilzbefall in Innenräumen von Wohngebäuden
84
9.2. Verbreitung von Schimmelpilzen
Schimmelpilze verbreiten sich durch mit freiem Auge unsichtbare Sporen, die sie in
großen Mengen an die Luft abgeben. Sobald Schimmelsporen auf geeignetes organisches Nährsubstrat und günstige Keimbedingungen treffen, wird der Stoffwechsel
aktiviert. Auskeimende Sporen bilden Vegetationskörper, die in das von ihnen besiedelte Material eindringen. Für ihr Wachstum entziehen die Schimmelpilze diesem
mittels Enzymen organisch gebundenen Kohlenstoff; die Schädigung beginnt. In weiterer Folge werden neue Sporen ausgebildet, die sich wiederum durch geringste
Luftbewegungen weiter verbreiten.
9.2.1. Lebensbedingungen der Schimmelpilze
Reichhaltige Nährböden für Schimmelpilze bilden alle Objekte aus organischem Material wie Holz, Papier, Textilien, Leder, Leime, Kleister und Bindemitteln. Auch Objekte aus Stein, Metall, Keramik oder Kunststoffen können von Pilzen besiedelt und
geschädigt werden, wobei als Substrat, Weichmacher, Füllstoffe oder Verschmutzungen dienen (Fingerabdrücke, Staub, Schmiermittel, Seifenrückstände u.v.m.).
Als Idealbedingungen für die rasche Vermehrung von Schimmelpilzen gelten:
-Temperaturen zwischen 20° und 35°C
-relative Luftfeuchte über 60 %
-pH-Wert des Materials von 4,5 bis maximal 8
Allerdings kann auch ein langsameres Wachstum bei Werten außerhalb der Idealbereiche zu beträchtlichen Schäden durch enzymatische (in der Zelle gebildete organische Verbindungen) Zersetzungsprozesse führen. Wichtigste Voraussetzung für die
Keimung der Pilze ist Feuchtigkeit. Bauliche und nutzungsbedingte Faktoren wie
schlechte Dämmungen, ungenügend feuchtigkeitsregulierende Baumaterialien (Beton, Anstriche mit hohem Kunststoffgehalt), Anbringen von Objekten an kalten Außenwänden, falsches Heizen und Lüften begünstigen das Risiko von Kondensfeuchte. Eine weitere Verbreitungsquelle für Schimmel sind unzureichend gewartete Klimaanlagen und Luftbefeuchter, deren verkeimte Filtermatten und Wasserbehälter
ganze Gebäude kontaminieren können.
Schimmelpilzbefall in Innenräumen von Wohngebäuden
85
9.3. Vorbeugende Maßnahmen gegen Schimmelpilzbefall
Die wichtigste Voraussetzung für das Schimmelpilzwachstum ist, wie schon erwähnt,
das Vorhandensein von Feuchtigkeit, welche meist auf bauliche Mängel und/oder
falsches Nutzerverhalten zurückgeführt werden kann. Fachgerechte bauseitige Maßnahmen und vernünftiges Raumnutzerverhalten müssen zusammenwirken, um eine
Wohnung frei von Schimmelpilzwachstum zu halten.
9.3.1. Bauseitige Maßnahmen
Grundvoraussetzung für eine Wohnung ohne Schimmelpilzwachstum ist eine Errichtung des Gebäudes nach dem aktuellen Stand der Technik!
Für die Vermeidung von Schimmelpilzwachstum durch Feuchteschäden sind besonders folgende Maßnahmen zu nennen:
ƒ
Mindestwärmeschutz (DIN 4108-2)
ƒ Abdichtung gegenüber aufsteigender Bodenfeuchte (DIN 18195)
ƒ Regelrechte Dachkonstruktion (Handwerkliche Richtlinien)
ƒ Wasserdichte Installationen
Hierbei ist eine besondere Aufmerksamkeit auf den Bereich der Wärmebrücken zu
richten.
Die Berechnungen zur notwendigen Wärmedämmung hatten in der Vergangenheit
als wichtigstes Kriterium die Vermeidung von Tauwasserbildung vorgegeben (Tauwasserkriterium). Bei vielen wärmegedämmtem Häusern ist diese Anforderung noch
nicht erfüllt und es kann vor allem bei Räumen mit erhöhter Feuchtigkeitsproduktion
oder ungünstiger Luftzirkulation zu Schimmelwachstum kommen.23
23
vgl.: DIN 4108-2:2001-03 “Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden - Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz”
Gesundheitsrisiken durch Schimmelpilze
86
10. Gesundheitsrisiken durch Schimmelpilze
10.1. Allergische Reaktionen beim Menschen
Durch das Einatmen von Schimmelpilzsporen können bei empfänglichen Personen
Allergien ausgelöst werden, dazu gehören insbesondere Säuglinge, Kleinkinder und
ältere Menschen. Insgesamt kann man sagen, dass Menschen mit einem geschwächten oder noch nicht vollständig ausgebildeten Immunsystem gefährdeter
sind als solche, bei denen keine gesundheitlichen Probleme dieser Art vorhanden
sind.
Die wenigsten Menschen wissen jedoch über den Zustand ihres Immunsystems Bescheid. Vorsicht ist daher prinzipiell angebracht! Wiederholte längere Aufenthalte in
kontaminierter Umgebung können zu allergischen Reaktionen führen. So genannte
Mycoallergosen äußern sich in häufigem Niesen, Schnupfen, Reizungen der Haut
und der Atemwege bis hin zu Asthma, Fieber, Durchfall oder Erbrechen.
Seltener, aber gefährlicher als allergische Erkrankungen sind Pilzinfektionen, sogenannte Mykosen, die vor allem über Haut, Lungen, Ohren und Schleimhäute den Organismus befallen und schwer schädigen.
Die Sporen der Schimmelpilze gehören zu den wichtigsten Innenraumallergenen.
In einigen wissenschaftlichen Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass
Menschen nach intensivem und langem Schimmelpilzkontakt nachweislich ein erhöhtes Gesundheitsrisiko haben. Schimmelpilze können sowohl körperliche Reaktionen
auslösen, wenn sie in entsprechender Häufung auftreten, als auch giftige Verbindungen.
Als typische Erkrankungen bei körperlichen Reaktionen sind zu nennen:
•
Erkrankungen der oberen und unteren Atemwege
•
Bronchitis
•
Atemnot
•
Husten
•
Fieber
•
Reizerscheinungen der Augen
Gesundheitsrisiken durch Schimmelpilze
•
Reizungen der Haut (Neurodermitis)
•
erhöhte Infektanfälligkeit
•
chronischer Erschöpfungszustand
•
Konzentrationsstörungen
•
Muskelschmerzen
•
Magen-Darm-Beschwerden und Allergien24
87
10.2. Das Immunsystem des menschlichen Körpers
„Das Immunsystem des menschlichen Körpers setzt sich bei Allergien nicht gegen
gefährliche Fremdstoffe sondern entgegen von vielen Vermutungen gegen harmlose
„Dinge“ zur Wehr (z.B. Pollen oder Bestandteile von Lebensmitteln). Beim ersten
Kontakt mit einem Antigen (Fremdstoff) tritt normalerweise keine allergische Reaktion ein, sondern das menschliche Immunsystem bildet Antikörper gegen einen möglichen „Angreifer“. Man bezeichnet solche Menschen als „sensibilisiert“, d.h. der Körper bildet aufgrund seiner angeborenen Fähigkeit Antikörper. Solch eine Sensibilisierung kann natürlich auch durch eine Impfung herbeigeführt werden. Erst bei einem
erneuten Kontakt mit dem Fremdstoff kommt es dann zu allergischen Reaktionen,
die sich in Schnupfen, Niesen, gerötete Augen oder Hautausschlag auswirken. Am
häufigsten wird bei einer solchen Schimmelkontamination eine Erkrankung der Atemwege diagnostiziert. Eine grundlegende Aussage darüber, ob ein hier dargestelltes Krankheitsbild auf Schimmelpilzbefall zurückzuführen ist, kann ohne gründliche
Untersuchung der Person jedoch nicht vorhergesagt werden.“25
24
vgl.: www.schimmel-schimmelpilze.de/krank-durch-schimmelpilz.html, 16.02.2006
Dr. Heinz-Jörn Moriske, Dr. Regine Szewzyk, Schimmelpilz-Leitfaden, Herausg.:Umweltbundesamt,
2002, S.15
25
Untersuchung einer Schimmelpilzprobe
88
11. Untersuchung einer Schimmelpilzprobe
11.1. Arten der Probennahmen
Es gibt kein Universalverfahren für die Probennahme von Schimmelpilzen. Die Art
und der Umfang einer Probennahme sind vom Einzelfall abhängig. Untersuchungen
von Schimmelpilzen auf oder in Materialien geben direkte Hinweise auf die Zusammensetzung der Schimmelpilzquelle. Auch sollten keinerlei anderer Fremdkörper der
Probe hinzugefügt werden, da dadurch das Ergebnis der Untersuchung verfälscht
werden kann.
Folgende Verfahren werden bei Schimmelpilzuntersuchungen eingesetzt:
•
Kontaktprobe (auf Klebefilm)
•
Abklatschprobe (auf Nährmedium)
•
Untersuchung von Sedimentationsproben auf Schimmel
pilze (offene Nährmedien werden in dem zu messenden
Raum über eine definierte Zeitspanne aufgestellt, im Labor kultiviert und ausgewertet)
•
Materialproben
•
Staubproben
•
Luftkeimsammlung
•
Partikelsammlung
•
MVOC-Messung (Messung von gasförmigen Stoffen, die
beim Schimmelwachstum entstehen)
•
Schimmelspürhund26
Die aufgeführten Verfahren werden hier jetzt nicht näher erläutert.
11.2. Vorgehensweise bei der Probennahme
Wir haben uns im dargestellten Fall für das Verfahren der Materialprobe entschieden,
d.h. der Schimmelpilzbefall wurde einfach von der Kellerwand abgeschürft und einem
sauberen Behältnis zugeführt. Daraufhin wurde die Probe der Mikrobiologie der
Rheinischen Akademie e.V. Köln, Vogelsanger Straße 295, 50825 Köln zum Zwecke
weiterer Untersuchungen zur Verfügung gestellt. Diese Untersuchungen wurden in
26
vgl.http://www.schimmel-schimmelpilze.de/proben-messung.html, 16.02.2006
Untersuchung einer Schimmelpilzprobe
89
nerhalb unserer Gruppe in Zusammenarbeit mit Herrn Gesche von der RAK durchgeführt.
11.2.1. Makroskopische Betrachtung
Bei der makroskopischen Betrachtung wurde die Schimmelpilzprobe durch eine Stereolupe betrachtet. Diese Art der Analyse ist sehr oberflächlich, da der Schimmelpilz
durch Staub oder sonstige Unreinheiten in der Probe oftmals noch gar nicht erkannt
werden kann. Typische Pilzstrukturen, die schon auf eine spezielle Gattung schließen lassen konnten, waren bei dieser Betrachtungsweise nicht zu erkennen, lediglich
grau-schwarze, dünne Pilzfäden wurden sichtbar.
11.2.2. Anzucht der Proben auf Nährböden
Bei der Anzucht der Probe auf einem Nährboden (auch Agar genannt) wurden zwei
Vorgehensweisen verfolgt. Bei der ersten wurde die Probe auf einem HPG-Agar (Hefeextrakt, Pepton (Aufbaustoff des Eiweißes), Glukose, pH-Wert 7,2) kultiviert, bei
der zweiten auf einem Stärke-Agar (pH-Wert 6,8). Die Proben wurden daraufhin bei
einer gleichbleibenden Temperatur von 20° Celsius in einem Labor für sieben Tage
aufbewahrt.
90
Untersuchung einer Schimmelpilzprobe
Abbildung 40: Anzucht der Schimmelpilzprobe auf Nährmedien (Agar)
Quelle: eigene Darstellung
11.2.3. Entnahme der Probe aus dem Nährmedium
Abbildung 41: Entnahme einer Schimmelpilzprobe aus dem Stärkeagar
Quelle: eigene Darstellung
91
Untersuchung einer Schimmelpilzprobe
Nach sieben Tagen Anzucht wurde der Schimmelpilz aus dem Agar entnommen und
anschließend mikroskopisch untersucht.
11.2.4. Mikroskopische Betrachtung
Im Verlauf der mikroskopischen Betrachtung wurden zuerst Konidio-Sporen sichtbar.
Darunter versteht man eine asexuelle, durch Abschnürung entstandene Fortpflanzungsform eines Schimmelpilzes.27
Des Weiteren erkannte man Hyphenfragmente. Hyphen sind fädrige, eventuell verzweigte Schimmelpilzzellen. Sie dienen der Fortpflanzung oder der Ernährung. Ein
Geflecht von Hyphen wird hierbei als Myzel bezeichnet.28 Die Betrachtung wurde bei
einer 400-fachen Vergrößerung der Probe vorgenommen.
Abbildung 42: Vorbereitung der mikroskopischen Betrachtung
Quelle: eigene Darstellung
27
28
vgl. Silver Line, Fremdwörterbuch, Compact Verlag, München, Erscheinungsjahr 2005, S. 300
vgl. http://schimmel-schimmelpilze.de/definition-schimmelpilz.html, 16.02.2006
92
Untersuchung einer Schimmelpilzprobe
Abbildung 43: mikroskopische Untersuchung
Quelle: eigene Darstellung
11.3. Auswertung der Untersuchung
Die Auswertung der Untersuchung ergab, dass es sich bei dem Schimmelpilz um
einen „Aspergillus fumigatus“ handelt. Da es technisch nicht möglich war ein Foto der
Mikroskopie zu erstellen, wurde hier zur besseren Darstellung eine Abbildung aus
dem Internet heruntergeladen.
Abbildung 44: „Aspergillum fumigatus“
Quelle: www.niaid.nih.gov/dir/ labs/lci/aspergillus.gif
Untersuchung einer Schimmelpilzprobe
93
11.3.1. Definition “Aspergillus fumigatus”
„Aspergillus fumigatus ist ein Schimmelpilz der Gattung Aspergillus ( gießkannenförmig). Der Name stammt aus dem lateinischen (fumus = der Rauch) und entstammt
der rauchgrünen Farbe des Pilzes, die von einem Pigment in den Sporen verursacht
wird.“29
11.3.2. Vorkommen und Verbreitung
Die Wikipedia Enzyklopädie schreibt dazu folgendes:
Der Aspergillus fumigatus gehört zu den verbreitetsten Pilzspezies überhaupt, er findet sich von der Antarktis bis zur Sahara praktisch überall. Im Durchschnitt atmet ein
Mensch jeden Tag ca. 1000 Sporen ein.
„Aspergillus fumigatus ist ein sogenannter saprophytischer (fäulnisfressender) Pilz,
der mit seinem versatilen Metabolismus (beweglichen Stoffwechsel) eine Vielzahl
von Stoffen zersetzt. Er ist sogar in der Lage auf Glas zu wachsen und kann bei
Temperaturen von 12-56°C leben.“30
29
30
vgl.: http://de.wikipedia.org/wiki/Aspergillus_fumigatus, 16.02.2006
ebd.
Durchführung der Schimmelpilz - Sanierung
94
12. Durchführung der Schimmelpilz - Sanierung
12.1. Ursachenbeseitigung
An erster Stelle der Schimmelpilz-Sanierung steht die Ursachenbeseitigung. Solange
die Ursache des Schimmelbefalls nicht abgestellt worden ist, muss jederzeit mit einem Wiederauftreten des Befalls gerechnet werden.
Eine Sanierung ist je nach Befallsintensität durchzuführen:
• Leichter Befall: Maßnahmen können selbst durchgeführt werden
• Mittlerer Befall: Maßnahmen durch einen qualifizierten Handwerker
durchführen lassen
• Starker Befall: Hier sollte eine Fachfirma beauftragt werden
Sanierungsarbeiten sind generell möglichst staubarm durchzuführen, um eine
Verbreitung der Schimmelpilzsporen zu minimieren. Abhängig von der Intensität des
Befalls sind vor der Sanierung alle Gegenstände zu entfernen, insbesondere Lebensmittel und nicht feucht abwaschbare Dinge. Je nach Befallsintensität und den
ermittelten Schimmelpilzarten kann es notwendig werden, die Sanierung unter erhöhten Sicherheitsmaßnahmen durchzuführen. In schweren Fällen sollte der Gebrauch
einer Atemschutzmaske, Schutzbrille, Einmalhandschuhen und Schutzanzug in Erwägung gezogen werden. Der Eintrag von Sporen aus dem zu sanierenden Bereich
in andere Gebäudeteile muss unterbunden werden (z.B. durch Abkleben von Türen,
Einzug von Folientrennwänden usw.). Leicht ausbaubare Baustoffe wie Gipskartonplatten, Tapeten oder leichte Trennwände sind auszubauen.
Schimmelpilzbefall auf nicht ausbaubaren Baustoffen ist auf geeignete Weise zu entfernen. Dabei sollte staubarm gearbeitet werden, um einen Übertrag der Sporen zu
minimieren. Bei den Arbeiten entstehender Staub ist mit einem geeigneten Staubsauger abzusaugen. Gleichzeitig sind die Baustoffe zu trocknen. Dafür gibt es geeignete Bautrocknungsfirmen. Auf kleinen Flächen kann der Restsporengehalt mit
80%igem Alkohol (Brand- und Explosionsgefahr beachten) beseitigt werden.
Durchführung der Schimmelpilz - Sanierung
95
12.2. Verwendung von Fungiziden
Die Verwendung von Fungiziden (Pilzabtötende Mittel) im Innenraum wird nur unter
bestimmten Bedingungen empfohlen. Die Fungizide sind auf gesundheitliche Verträglichkeit zu überprüfen. Befallene Möbelstücke mit geschlossener Oberfläche
(Stühle, Schränke) sind oberflächlich feucht zu reinigen, zu trocknen und gegebenenfalls mit 80%igem Alkohol zu desinfizieren. Befallene Einrichtungsstücke mit Polsterung (Sessel, Teppiche) sind nur selten sinnvoll zu sanieren, da sich die Schimmelgerüche häufig nicht entfernen lassen. Im Zweifel sind sie zu entsorgen. Nach der
Sanierung ist eine gründliche Reinigung vorzunehmen. Staub auf allen Flächen und
Gegenständen muss feucht entfernt werden. Der Staub ist sporenhaltig. Bei befallenen Möbelrückseiten ist der Schimmel von der Rückwand und der Zimmerwand zu
entfernen. Danach sind die Möbel mit einem Wandabstand wegen der notwendigen
Hinterlüftung von mindestens 5 cm aufzustellen.
12.3. Gefährdungsabschätzung
Zunächst sollte eine mikrobiologische Untersuchung der Größe und der Art des
Schimmelpilzbefalls erfolgen. Die Abklärung der Ursachen für das Schimmelpilzwachstum ist durch einen Sachverständigen für Innenraumschadstoffe oder eines
Bausachverständigen durchzuführen. Der Sachverständige führt eine Abschätzung
der Art, Tiefe, Intensität und Größe des Schimmelbefalls durch. Auch die Nutzung
des Objektes sollte in Betracht gezogen werden. Die Einteilung des Schadens erfolgt
gewöhnlich in folgende Einstufungen:
Kategorie 1:
Normalzustand bzw. geringfügiger Schaden (bis ca. 20 cm² Befallgröße)
Kategorie 2:
Geringer bis mittlerer baulich- bzw. nutzungsbedingter Schaden. Es
kann eine gesundheitliche Gefährdung vorliegen.
Kategorie 3:
Großer baulich- bzw. nutzungsbedingter Schaden. Es kann eine erhöhte gesundheitliche Gefährdung vorliegen.
96
Durchführung der Schimmelpilz - Sanierung
12.4. Sanierungskontrollen
Nach Abschluss der Sanierung ist der Erfolg der Maßnahmen einschließlich der Reinigung je nach Schweregrad des Befalls zu kontrollieren. Die Kontrolle sollte sich
auch auf einige Zeit nach der Sanierung erstrecken und vor allem im Winter nochmals erfolgen.
Bei leichtem Befall sollte eine visuelle Kontrolle der vormals befallenen Materialien
erfolgen.
Bei mittlerem Befall ist es nötig, eine gezielte regelmäßige visuelle Kontrolle der vormals befallenen Materialien vorzunehmen. Ebenso sollte eine Durchsicht erfolgen,
ob die vormals vorhandenen Ursachen für den Befall nicht mehr vorhanden sind.
Bei schwerem Befall ist es unabdingbar, dass eine gezielte regelmäßige visuelle
Kontrolle der vormals befallenen Materialien und der vormals bestehenden Ursachen
für den Befall nicht mehr vorhanden sind. Eine Raumluftuntersuchung sollte bei größeren Schäden und nach Sanierung von öffentlichen Gebäuden (vor allem Kindergärten und Schulen) erfolgen.
12.5. Vorgehen,
wenn
eine
Ursachenbehebung
vorübergehend
nicht
möglich ist
Das Freisetzen von Schimmelpilzsporen in die Luft kann z. B. durch geeignetes Abdecken mit Folie nicht sofort sanierbarer Flächen verringert oder ausgeschlossen
werden. Betroffene Stellen, die zur Pilzbildung neigen, sind ständig zu belüften.
Daneben sollte intensiv geheizt werden. Zuvor muss jeglicher offener Befall beseitigt
werden, da es sonst zu einem Aufwirbeln von Sporen kommt (infolge Luftzug und
Konvektion). Die relative Feuchte des Raumes ist durch häufiges Stoß- bzw. Querlüften unter 40 % relativer Feuchte zu halten. Dies ist durch den Einsatz eines Hygrometers häufig zu kontrollieren. Die Möbel sind von Außenwänden abzurücken.
Durchführung der Schimmelpilz - Sanierung
97
12.6. Prävention von Schimmelpilzbefall
Um einen Schimmelpilzbefall in Innenräumen zu vermeiden, können die im folgenden aufgeführten vorbeugenden Maßnahmen effektiv und hilfreich sein:
•
Neubauten vor dem Bezug austrocknen lassen.
•
In der kalten und feuchten Jahreszeit sollten auch weniger genutzte Räume nicht ganz auskühlen.
•
Optimierung der Lüftungsgewohnheiten (hygienische Querlüftung). Ein wiederholtes Stoßlüften (etwa viermal täglich für 10–15
Minuten) mit weiter Öffnung der Fenster und Türen bei ausgestellter Heizung ist der ständigen Spaltlüftung vorzuziehen, da
hierbei die Innenraumluft vollständig ausgetauscht wird.
•
Einrichtungsgegenstände nicht direkt an die Wände stellen, sondern Abstand für die Luftzirkulation lassen.
•
Baumängel beheben (defekte Rohrleitungen, Mauerrisse, Außenputzschäden, Undichtigkeiten von Dächern, vor allem von
Flachdächern)
•
Durch Luftbefeuchter an Heizkörpern und durch Zimmerspringbrunnen entsteht zusätzliche Feuchtigkeit und unter Umständen
ein Eintrag von Keimen in die Raumluft.
•
Deshalb: Keine Luftbefeuchter dauernd benutzen, es sei denn,
die Luftfeuchtigkeit ist zu niedrig und ein Ausgleich durch zeitweiligen Betrieb ist sinnvoll.
•
Räume bei Nichtnutzung nicht völlig auskühlen lassen. Schlaf
zimmer auf tagsüber beheizen.
•
In Feuchträumen und Küchen Dunstabzug mit Außenanschluss
installieren.
•
Abfalleimer, insbesondere aber Sammelbehälter für Bio- und
Restmüllabfälle, häufig entleeren und reinigen (Schimmelpilzallergiker sollten den Behälter nicht selbst reinigen).
•
Nach dem Duschen oder Baden das Badezimmer ausreichend
lüften.
•
Nach dem Kochen lüften.
Durchführung der Schimmelpilz - Sanierung
•
98
Die relative Luftfeuchte sollte nicht mehr als 55% und die Raumtemperatur nicht unter 19° C betragen.
•
Feuchte Schuhe, Kleider, Ledersachen oder ähnliches nicht in
Schränken lagern.
•
Keine dichten, raumhohen Vorhänge in Fenster- und Eckbereichen (Wärmebrücken) beziehungsweise in Bereichen mit un
zureichender Luftzirkulation verwenden.
•
Bäder sollten möglichst mit Fensterlüftung ausgestattet sein oder
einen ausreichend dimensionierten Ventilator mit Nachlauffunktion besitzen.
•
Bei Renovierungsarbeiten Materialien auswählen, die als Feuchtepuffer dienen können. So ist beispielsweise das Speichervermögen eines offenporigen Kalkputzes gegenüber Feuchte wesentlich größer als das von Dispersionsanstrichen.
•
Spritzwasser auf Fliesen, Wänden und Böden entfernen
Ermittlung der Sanierungskosten
100
13. Ermittlung der Sanierungskosten
13.1. Vorbemerkungen
Bei der Ermittlung der Sanierungskosten war zu beachten, dass der jetzige Eigentümer des Einfamilienhauses nahezu alle anfallenden Arbeiten in Eigenleistung ausführen möchte. Deshalb wurden bei einigen Gliederungspunkten nur die Materialpreise aufgeführt, um einen reellen Bezug zur Technikerarbeit herzustellen.
Die aufgeführten Preise wurden bei verschiedenen Fachfirmen für die einzelnen Gewerke erfragt oder angebotsmäßig erstellt. Die angeführten Positionen und Preisermittlungen werden hier nur verkürzt dargestellt, da diese auch in der Anlage zu finden sind.
Es waren nicht alle Firmen bereit, ein Angebot zu erstellen, da bekannt war, dass die
Auftragserteilung sowieso nicht stattfinden würde.
Ein Vertreter für Dachabdichtungstechnik, Herr Jens Leiwen aus Köln, hielt sein Angebot gar solange zurück, so dass es für uns beinahe zeitlich keine Möglichkeit mehr
gab, einen anderen Anbieter ausfindig zu machen. Er sandte uns zum Ende der Projektarbeit leere Blätter zu. Dennoch gelang es uns in kurzer Zeit, Ersatz für diese
Firma ausfindig zu machen, um die benötigte Kostenberechnung fertig zu stellen.
101
Ermittlung der Sanierungskosten
13.2. Sanierungskosten Terrasse
Bemerkung: Der völlig marode Terrassenbelag wurde bereits in Eigenleistung entfernt und ist somit nicht Bestandteil der Kostenberechnung.
Berechnung Fläche Terrasse: 5,27m x 4,99m = 26,30m²
Die folgenden Preise sind Bestandteil des Angebotes (s. Anlage) durch die Fa. Peter
Sahm „Dachtechnik“, Höhgarten 1, 57299 Burbach. Daher werden die Positionen
hier nur verkürzt dargestellt.
Pos.
Menge
Bezeichnung
01)
26,30 m²
Bitumen-Voranstrich
02)
26,30 m²
Dampfsperre:
03)
26,30 m²
Gefälledämmung
04)
26,30 m²
Dampfdruckausgleichs-
06)
26,30 m²
11,00 lfdm
1,45
GP(€
38,14
6,91
181,73
21,13
555,72
8,76
230,39
der Dachabdichtung
14,30
376,09
Wandanschluß
18,75
206,25
Dachentwässerung
16,70
183,70
Geländerstützen
22,90
293,80
schicht
05)
EP (€)
Oberlage
h = .15 cm
07)
08)
11,00 lfdm
13 Stk
Aufbohlung im Bereich
102
Ermittlung der Sanierungskosten
09)
11 lfdm
Titan-Zinkrinne
26,90
295,90
Summe EUR
2361,72
16 % Mehrwertsteuer EUR
377,88
Gesamtsumme EUR
2739,95
103
Ermittlung der Sanierungskosten
13.3. Sanierungskosten Kellergeschoss, Außen- und Innenwände
Im Folgenden werden die Kosten für eine mögliche Sanierung des durchfeuchteten
Kellergeschosses dargestellt. Auch hier ist zu beachten, dass die Arbeiten in Eigenleistung ausgeführt werden sollen. Zunächst ist man davon ausgegangen, dass der
Keller von außen abgedichtet wird, wobei die Ausschachtungsarbeiten bei der Kostenermittlung nicht berücksichtigt wurden. Der zu sanierende Innenputz im Kellergeschoss wurde in die folgende Preisermittlung eingefügt.
Bei der Berechnung der Kosten wurde innen wie außen von einer gerundeten Fläche
von 90,00m² ausgegangen. Das Angebot wurde bei der Fa. Mobau, In der Au 24,
57290 Neunkirchen, erfragt.
Pos.
Menge
01)
90,00m²
Bezeichnung
EP (€)
80 mm Polystyrol
GP(€)
12,76
1148,40
39,10
39,10
4,30
154,80
Hartschaumplatten
02)
30l
BitumenDickbeschichtung
03) 36x30 kg Sack
(90m²)
Kalk-Zement-Unterputz
(Innenputz)
Summe EUR
1187,05
16 % Mehrwertsteuer EUR
190,00
Gesamtsumme EUR
1377,05
104
Ermittlung der Sanierungskosten
13.3.1. Alternativangebot (Mauerwerksabdichtung) der
Fa. „AQUAMAT©“
Pos.
Menge
01)
1 Stck.
Bezeichnung
Mauerentfeuchtungsanlage
EP (€)
GP(€)
3560,00
3560,00
Summe
EUR
3560,00
16 % Mehrwertsteuer EUR
569,60
Gesamtsumme EUR
4129,60
105
Ermittlung der Sanierungskosten
13.4. Sanierungskosten „Horizontalsperre“
Um das Mauerwerk gegen kapillar aufsteigendes Wasser zu schützen, wurde ein
Angebot der Fa. Mustin in Köln angefordert. Diese Firma bietet das Seilsägeverfahren an, d.h. das gesamte Mauerwerk wird in einer Höhe von 0,20m über OK Fundament durchgesägt. Anschließend werden Edelstahlplatten in die vorhandene Fuge
eingebracht und verfugt. Um die Last des Gebäudes während es Sägens aufzufangen, werden Keile in die offene Fuge gesteckt. Das Seilsägeverfahren wird bei Mauerwerk aus Beton, Bruchstein oder extrem harten Ziegelmauerwerken angewendet.
Mit der Seilsäge können alle Mauerwerksdicken bearbeitet werden.
Pos.
01)
Menge
35 lfdm
Bezeichnung
Horizontalsperre
EP (€)
GP (€)
450,00
15750,00
(Edelstahlplatten)
Summe
EUR
15750,00
16 % Mehrwertsteuer EUR
2520,00
Gesamtsumme EUR
18270,00
106
Ermittlung der Sanierungskosten
13.5. Sanierungskosten Estrichbelag im Kellergeschoss
Da der jetzige Estrich über keine Wärmedämmung und Abdichtung gegen aufsteigende Feuchtigkeit verfügt, muss dieser im KG vollständig entfernt werden. Die Kosten hierfür wurden bei der Fa. Erbertz in Köln erfragt und in dem folgenden Leistungsverzeichnis fest gehalten.
Berechnung Fläche Estrich:
Hobbyraum:
26,24m²
Lagerraum:
11,96m²
Heizungsraum:
11,54m²
Flur I:
3,75m²
Flur II:
11,75m²
Büro:
18,16m²
Lagerraum:
7,88m²
Fläche KG:
91,28m²
Pos.
01)
Menge
91,28m²
Bezeichnung
Estrich entfernen
EP (€)
GP (€)
16,43
1500,00
14,79
1350,00
6,20
565,94
und entsorgen
02)
91,28m²
5cm Estrich einbringen
mit 3cm Polystyrol (WD)
03)
91,28m²
Feuchtigkeitssperre V60S4
mit Alueinlage
Summe
EUR
3415,94
16 % Mehrwertsteuer EUR
546,55
Gesamtsumme EUR
3962,49
107
Ermittlung der Sanierungskosten
13.6. Angebot Gerüststellung
Für das Anbringen des WDVS sowie für die Sanierung der Terrasse ist ein Gerüst
erforderlich. Es ist angedacht, dieses für beide Gewerke nur einmal zu stellen. Im
folgenden wurde ein Angebot der Firma Peter Sahm, Dachtechnik, 57299 Burbach,
zugrunde gelegt.
Pos.
Menge
Bezeichnung
EP (€)
GP (€)
01) 150,00m²
Gerüststellung
4,05
607,50
02) 18,00lfdm
Fangnetze
5,55
99,90
03) 150,00m²
Standzeitverlängerung
0,30
bei Bedarf
Summe
EUR
704,40
16 % Mehrwertsteuer EUR
113,80
Gesamtsumme EUR
820,58
108
Ermittlung der Sanierungskosten
13.7. Wärmedämmverbundsystem (WDVS)
Bei der Berechnung des Wärmedämm-Verbundsystems wurde eine zu behandelnde
Fläche von 95,00m² ermittelt. Das Angebot wurde bei der Fa. Weitz und Platz, Eichenweg 10, 57555 Mudersbach, angefordert.
Pos.
01)
Menge
95,00m²
Bezeichnung
EP (€)
Hochdruckreinigung
GP (€)
1,57
149,15
02) 34,43 lfdm
Sockelprofil
11,33
390,09
03)
95,00m²
Dämmplatten
16,93
1608,35
04)
95,00m²
Dübelarbeiten
8,10
769,50
05)
95,00m²
Armierung
18,20
1729,00
06)
95,00m²
Oberputz
21,53
2045,35
07)
61,83lfdm
Eckschutzschienen
6,26
387,06
Anputzleisten
7,81
358,01
08) 45,84 lfdm
Summe
EUR
7436,51
16 % Mehrwertsteuer EUR
1189,84
Gesamtsumme EUR
8626,35
109
Ermittlung der Sanierungskosten
13.8. Wärmedämmung Decke über 1.OG
Das Dachgeschoss bis in den First zu dämmen, wäre eine sehr arbeits- und kostenaufwendige Angelegenheit. Daher wurde entschieden, nur das Kehlbalkenlager über
dem 1. OG zu dämmen und mit einer PE-Dampfbremsfolie zu versehen. Die Preise
für dieses Angebot wurden bei der Fa. Mobau, In der Au 24, 57290 Neunkirchen,
erfragt.
Pos.
Menge
Bezeichnung
EP (€)
GP (€)
01)
81,00m²
Rockwool-Klemmrock
5,36
434,16
02)
100,00m²
PE-Dampfbremsfolie
0,58
58,00
Summe
EUR
492,16
16 % Mehrwertsteuer EUR
78,75
Gesamtsumme EUR
570,91
110
Ermittlung der Sanierungskosten
13.9. Aufstellung der Sanierungskosten
Um eine grobe Übersicht der anfallenden Kosten zu bekommen, haben die aufgeführten Firmen ein schriftliches oder mündliches Angebot über die auszuführenden
Arbeiten erstellt. Die Grundlage der Angebote waren die von uns ermittelten Mengen
für die einzelnen Gewerke. Da es sich jedoch teilweise um Arbeiten handelt, deren
genauer Umfang sich erst bei der Ausführung ergibt, ist in manchen Fällen nur eine
ungefähre Preisangabe möglich gewesen. Die Abrechnung der jeweiligen Gewerke
erfolgt nach einem vorgenommenen Aufmaß des zuständigen Bauleiters oder des
Bauherrn. Des Weiteren werden alle Arbeiten auf Grundlage der VOB-Teil B ausgeführt.
Bezeichnung
Kosten (€)
Sanierung Terrasse
2739,95
Sanierung Wände, Kellergeschoss
1327,05
Horizontalsperre, Kellergeschoss
18270,00
(Alternativ: Mauerentfeuchtungsanlage (AQUAMAT©)
4129,60)
Estrichbelag, Kellergeschoss
Gerüst, Außenfassade
Wärmedämm-Verbundsystem
Wärmedämmung, Decke 1. Obergeschoss
Summe gesamt (inkl. 16% Mwst.)
3962,49
820,58
8629,35
570,91
36320,33
111
Ermittlung der Sanierungskosten
Nutzung Alternativangebot
22179,93
©
(AQUAMAT Mauerentfeuchtungsanlage)
Somit liegen die bisher ermittelten Sanierungskosten in einem Rahmen, der für den
jetzigen Eigentümer beim Kauf des Gebäudes nicht zu ersehen war. Die tatsächlich
aufzubringenden Kosten werden wohl um ein Vielfaches höher sein, da, wie schon
erwähnt, die meisten Gewerke in Eigenleistung vollendet werden sollen und nur ein
Teil der Sanierungsarbeiten aufgeführt wurden.
112
14 Schlusswort
Ziel dieser Arbeit war unter anderem, die Gefährlichkeit von Schimmelpilzbefall in
Innenräumen sowie Schwachstellen bezüglich der Energieeffizienz des Gebäudes
darzustellen. Durch Feuchtigkeitsmessungen ist es uns gelungen, die Ursachen zu
finden und für die entstandenen Schäden Sanierungsvorschläge zu erarbeiten.
Die Aufgabe eines jeden Hausbesitzers wird jedoch immer sein, ständig die Augen
nach solchen Schadensereignissen offen zu halten, um die eigene Gesundheit und
die anderer Menschen nicht zu gefährden.
Des Weiteren erfolgte eine Neuberechnung der Außenbauteile, um das Gebäude
energetisch auf den neuesten Stand zu bringen. Die im Bestand vorhandenen Gegebenheiten wurden rechnerisch ermittelt und durch Vorgaben aus der EnEV und der
DIN 4108 verbessert.
Als Fazit für uns ist zu sagen, dass die Arbeit in der Gruppe ständig neue Herausforderungen barg, denen wir uns gerne gestellt haben. Durch die Darstellung von Ursachen und Lösungsmöglichkeiten konnten wir die während des Studiums erworbene
Theorie praxisnah umsetzen und Lösungsmöglichkeiten für vorgefundene Problemstellungen finden.
Abschließend möchten wir uns im Besonderen bei unserem Projektbetreuer, Herrn
Architekt Hans Henkel, für seine fachliche und beratende Unterstützung bedanken.
Weiterhin geht unser Dank an die Dozentin für Kommunikation, Frau Regina Bräuer,
die bei der formellen Gestaltung der Projektarbeit stets ein offenes Ohr für uns hatte.
Ferner möchten wir uns bei Herrn Gesche, Dozent in der Mikrobiologie der RAK, für
seine intensive Mitarbeit bei der Auswertung der mikrobiologischen Untersuchung
der Schimmelpilzprobe erkenntlich zeigen. Seine Kenntnisse in diesem Fachbereich
waren für uns von großem Nutzen.
Für die fachliche Beratung vor Ort geht unser Dank an Herrn Christian Berkholz,
Stukkateurmeister bei der Fa. Maxit in Datteln, sowie an Herrn Röseler, Fachberater
für Abdichtungstechnik bei der Fa. Deitermann, Außendienststelle in Köln.
113
Bedanken möchten wir uns außerdem bei den Firmen, welche uns schriftliche Angebote eingereicht haben und uns informativ zur Seite standen. Hier wären im Einzelnen zu nennen:
Fa. Aquamat, Mauerentfeuchtungssysteme, 47533 Kleve
Fa. Peter Sahm, Dachtechnik und Gerüstbau, 57299 Burbach
Fa. Mobau, Baustoffhandel, 57290 Neunkirchen
Fa. Weitz und Platz, Maler- und Lackiermeister, 57555 Mudersbach
Fa. Kuntze, Fensterbau, Köln
Fa. Schüco, Bielefeld
Angebote und Beratung in mündlicher Form wurden von folgenden Firmen unterbreitet:
Fa. Mustin, Bausanierungen, 50735 Köln
Fa. Erbertz, Estrich- und Bodenbelagsarbeiten, 51063 Köln
Besonders hervorzuheben ist der Eigentümer des Einfamilienhauses, Herr Jürgen
Zimmermann aus Köln, der uns zu jeder Zeit Einlass in sein Anwesen gewährte.
Darüber hinaus galt dessen Vater, Herr Werner Zimmermann aus Pulheim, als kompetenter Ansprechpartner bei unseren Fragen zu den besonderen Gegebenheiten
des Gebäudes.
VII
Literaturverzeichnis
Deutsche Energie-Agentur GmbH (Hrsg.):
Niedrigenergiehaus-Broschüre, Berlin, 2004
Deutsches Institut für Normung e.V.:
DIN 4108 – 2, „Mindestanforderungen an den Wärmeschutz“, Beuth-Verlag,
Berlin, Juli 2003
DIN 18195 – 4, „Bauwerksabdichtungen“, Beuth-Verlag, Berlin, August 2000
Energieagentur NRW (Hrsg.):
Sanierung – Altes Haus wieder jung!, Wuppertal, 2003
König, Mandl:
Baukostenatlas 2006 – Bauen im Bestand, Weka-Verlag, Kissingen,
2006
Lohmeyer, Bergmann, Post:
Praktische Bauphysik, Teubner Verlag, Stuttgart, 5.Auflage, 2005
Moriske, Dr. Heinz-Jörn; Szewzyk, Dr. Regine:
Schimmelpilz-Leitfaden, Umweltbundesamt (Hrsg.), 2002
Moschig, Guido F.:
Bausanierung, Teubner Verlag, Stuttgart, 1. Auflage, 2004
Neumann, Weinbrenner, Hestermann, Rongen:
Baukonstruktionslehre 2, Teubner Verlag, Stuttgart, 32. Auflage, 2003
Neumann, Weinbrenner:
Frick/Knöll: Baukonstruktionslehre 1, Teubner Verlag, Stuttgart, 33. Auflage,
2002
VIII
vdd Industrieverband Bitumen-Dach- und Dichtungsbahnen e.V.:
ABC der Bitumenbahnen, Frankfurt/Main, 1. überarbeitete Auflage 2003
Silver Line:
Fremdwörterbuch, Compact Verlag München, 2005
http://www.neh-im-bestand.de
http://www.bauder.de/ximages/24115_detailsfd0.pdf
http://www.deitermann.de/pdf/ds/D1101.PDF
http://www.schueco.de/images/bilddatenbank/R70HI/R70HI_000_001_440x44
0.jpg
http://www.solaris-glasstein.de/de_idx.htm?Theme=technik
http://www.aquamat.de/images/ aquamat_klein.jpg
http://www.orv.at/sfolder.html
http://www.schimmel-schimmelpilze.de/krank-durch-schimmelpilz.html
http://schimmel-schimmelpilze.de/proben-messung.html
http://schimmel-schimmelpilze.de/definition-schimmelpilz.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Aspergillus_fumigatus
http://www.niaid.nih.gov/dir/ labs/lci/aspergillus.gif
http://www.biomess.de/biomess-Site/gefaehrdungsabschaetzung.html
http://www.biomess.de/biomess-Site/kontrolle.htm
http://www.biomess.de/biomess-Site/interimsmassnahmen.htm
http://www.biomess.de/biomess-Site/pravention.htm
IX
EIDESTATTLICHE ERKLÄRUNG
Hiermit erkläre ich an Eides statt, dass ich zu der Projektarbeit
SANIERUNG EINES EINFAMILIENHAUSES
selbstständig und ohne fremde Hilfe einen Beitrag geleistet habe, der sowohl quantitativ als auch qualitativ meinem Anteil entspricht, und dass ich alle von anderen Autoren wörtlich übernommenen Stellen wie auch die sich eng an die Gedankenzüge
anderer Autoren anlehnenden Ausführungen meiner Arbeit besonders gekennzeichnet und die Quellen nach den von der Schule angegebenen Richtlinien zitiert habe.
Köln,...................
....................................
Oliver Bathen
X
EIDESTATTLICHE ERKLÄRUNG
Hiermit erkläre ich an Eides statt, dass ich zu der Projektarbeit
SANIERUNG EINES EINFAMILIENHAUSES
selbstständig und ohne fremde Hilfe einen Beitrag geleistet habe, der sowohl quantitativ als auch qualitativ meinem Anteil entspricht, und dass ich alle von anderen Autoren wörtlich übernommenen Stellen wie auch die sich eng an die Gedankenzüge
anderer Autoren anlehnenden Ausführungen meiner Arbeit besonders gekennzeichnet und die Quellen nach den von der Schule angegebenen Richtlinien zitiert habe.
Köln,...................
....................................
Bernd Schrepfermann

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