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Sanierung von drei kleinen Wohngebäuden in Hofheim

1. Kollisionsfreiheit der Fugenanordnung mit den Befestigungselementen Abbildung 2 2 20 zeigt beispielhaft an einem Ausschnitt eines GEDT 2 eine Darstellung kollisionsfreier Anordnung der Befestiger Verbinder der Befestigungs bzw Verbindungsebenen 1 3 AluUnterkonstruktion Fenster stor2 V GEDT 4 GEDT 4 GEDT 1 GEDT 3 Abbildung 2 2 20 Darstellung kollisionsfreier Anordnung der Befestiger Verbinder der Befestigungs bzw Verbindungsebenen 1 3 THA im Literaturhinweis Die erste ffentliche Vorstellung zu den Darlegungen im vorliegenden Abschnitt 2 2 Entwicklung der Gro elementd mmtechnik GEDT mit Vakuumd mmung VIP erfolgte am 10 11 2006 in Reyer 2006 des Weiteren wurde als erg nzte und erweiterte in Reyer2007a und Reyer 2007b berichtet Komplettplatten ohne VIP mit VIP und vergleichende Betrachtungen zwischen Komplettplatten und GEDT ohne VIP mit VIP werden auch in Reyer 2008 behandelt An dieser Stelle wird auch auf die Arbeiten ebenfalls vom 10 11 2006 in Reuther 2006 und Gro klos 2006 hingewiesen 26 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 2 3 Bestandserfassung Entwurfsplanung und Genehmigung Aufbauend auf dem Grundkonzept der Gro elementd mmtechnik mit Vakuumd mmung wurden die Details der Umsetzung in Hofheim durch Beitr ge aller Projektpartner erarbeitet Eine wesentliche
2. Temp Vertikalfuge 8 Temp Horizontalfuge Temperaturdifferenz Innen Au en C 10 02 07 14 02 07 18 02 07 01 01 07 05 01 07 09 01 07 13 01 07 17 01 07 21 01 07 25 01 07 29 01 07 02 02 07 06 02 07 22 02 07 26 02 07 Abbildung 4 4 4 Tageswerte des Verlaufs der Untertemperatur unter Raumtemperatur der GEDT Messstellen sowie Temperaturdifferenz innen au en f r die Monate Januar Februar 2007 In dem vergleichsweise warmen Winter 2006 07 traten die niedrigsten Au entemperaturen Ende Januar auf Abbildung 4 4 4 zeigt f r die Monate Januar und Februar 2007 die Untertemperaturen der GEDT F hler gegen ber der Raumtemperatur An den sehr kalten Tagen Ende Januar ist zu erkennen dass die Messstellen an den W rmebr cken tats chlich etwas niedrigere Temperaturen aufweisen als das ungest rte VIP die Auswirkungen sind 129 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung jedoch nicht besonders bedeutend Anders wieder in den GEDT Fugen wo die Temperatur bis auf 14 9 C bzw 13 6 C am 26 01 07 absinkt Trotz dieser niedrigen Fugentemperaturen bestand keine Tauwassergefahr siehe n chster Abschnitt Der Vergleich zwischen den direkt nebeneinander angeordneten Temperaturf hlern 39 3 9 f r die VIP Funktionskontrolle und dem Temperatur Feuchte F hler 2 im ungest rten VIP ergab folgende Werte Tabelle 4 4 1 Tabelle 4 4 1 Vergle
3. Abbildung 2 2 1 Kernbereiche der GEDT unter Verwendung von konventionellem D mmstoff Der grunds tzliche Aufbau eines GEDT Elementes unter Verwendung von konventionellem D mmstoff mit einer bewehrten Putzschicht als u ere Beplankung ist in Abbildung 2 2 2 dargestellt Die innere Beplankung wird aus einer Holzwerkstoffplatte BFU hergestellt Aus statischer Hinsicht wird der Verbund zwischen innerer und u erer Beplankung zusammen mit der Hauptd mmschicht genutzt s Reyer 2004a d Sieder 2004 insbesondere zur Statik Sieder 2004 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Althaus Wand Schichten 1 Ausgleichsd mmschicht zusammendr ckbare MW 2 PUR Klebstoff 3 Holzwerkstoffplatte innere Beplankung 4 Hauptd mmschicht l 5 Armierungs Klebem rtel 6 Armierungsgewebe h u ere Beplankung 7 Oberputz Deckschicht Abbildung 2 2 2 Grunds tzlicher Aufbau eines GEDT Elementes unter Verwendung von konventionellem D mmstoff mit einer bewehrten Putzschicht als u ere Beplankung Der konstruktive Aufbau eines Gro elementes mit konventionellem D mmstoff wird durch die Anordnung und Art der Verbindungen zwischen den einzelnen Schichten bestimmt Abbildung 2 2 3 punktuelle oder linienf rmige Verbindung mit metallischen Verbindern zwischen Althauswand und innerer Beplankung fl chige Verbindung zwischen innerer
4. e OG obere Reihe 4 0 E OG untere Reihe E A EG obere Reihe w gt EG untere Reihe o 5 0 E 20 12 2006 08 05 46 6 0 amp BEE BEE Abstand von linken Ecke des Geb udes Abbildung 4 3 1 Messwerte beim ESH 40 ohne Korrekturen In Abbildung 4 3 1 sind f r das ESH 40 einige der genannten Effekte zu erkennen Besonders auff llig sind die abfallenden Temperaturen an den Geb udeecken Dies ist durch die geometrische W rmebr cke am bergang von GEDT an das WDVS zu erkl ren Die Temperaturen der VIPs aller H user nehmen zur Geb udeecke hin bis zu 6 C ab im Mittel liegt die Abnahme zwischen 3 C und 5 C Aus diesem Grund wurde f r die Geb udeecke ein Korrekturfaktor fece aus der W rmebr ckenberechnung des Details bestimmt der in Abbildung 4 3 2 dargestellt ist Der Korrekturfaktor liegt abh ngig von der Lage des Messpunktes zur Altwandkante zwischen 0 86 und 1 00 117 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung oO oO eo Kol amp O Kol oO X 2 N Kol T x 2 w 4 p g 3 x o pas pa x 4 5 6 Entfernung von der linken Geb udekante m Abbildung 4 3 2 Isothermendarstellung der Ecke GEDT an WDVS links und Werte des Korrekturfaktors fecke rechts Um den Einfluss der W rmebr cke an dem bergang zur Perimet
5. C Abstand von der linken Ecke des Geb udes Abbildung 4 3 4 Vergleich der korrigierten Messwerte mit den Grenzkurven f r defekte VIPs Ergebnisse im Haus 37 EnEV Neubau Standard F r Haus 37 zeigt die folgende Abbildung 4 3 5 die Messergebnisse An drei Stellen ergeben sich die Messwerte die bei einem defekten VIP erwartet werden Abweichung der Messwerte GEDT Haus 37 von den berechneten Werten Einfluss eines Heizk rpers VIPs defekt i jr Fenster gekippt 2 OG obere Reihe OG untere Reihe EG obere Reihe gt EG untere Reihe OG oben theor VIP defekt OG unten theor VIP defekt EG oben theor VIP defekt EG unten theor VIP defekt Temperaturdifferenz Messung Berechnung C Abstand von der linken Ecke des Geb udes Abbildung 4 3 5 Korrigierte Messwerte f r das EnEV Neubau Haus 120 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Bei den beiden defekten VIPs der oberen Reihe im EG links stellt sich die Frage ob z B ein defektes VIP nicht die Temperatur am Nachbarelement so weit absenkt dass besonders bei schmalen Paneelen der Eindruck entstehen k nnte ein funktionsf higes VIP sei defekt Um diese Frage zu kl ren wurde f r verschiedene Breiten defekter VIPs ein Korrekturfaktor f r die Temperaturdifferenz am Nachbar VIP mit einem W rmebr ckenprogramm berech
6. CL eo gt re E a e a a a e a a Q 5 amp 2 u 5 Dre Gun A I 2a as e F T s O7 F S8 IL 0950 LIAA 002509559195 005002500200050 2 S 000000008 L 50 G99 LR es 09250 2009200240 rot SARIS LI o9 s 100260008 Ge r e 00250925085 5002 0020085 wesole IS ER LRR RRHH RH Dachlatte zur Anpressung GEDT u ere Abklebung Winddichtung Insektengitter Kerto 27mm PURMASSIV Aluminium 4mm VIP 40mm H 208 SH 0025 Dra 00 ILL gt es f o 00904 77 seS 0 BFU Platte 18mm ILL 2 0025 008 LT po R p K 5 Unterkonstruktion Fassadenbekleidung Fassadenbekleidung Harzkompositplatte no LIT 008 2008 h 500200008 09 os 773 0 on os 000008 Butylband vorkomprimiertes Dichtband BEE 5003508 0000085 LI S ie Si O 0 Y hy o9 6 o 2 Abbildung 2 4 9 Traufe 2 4 8 3 Sockel Aus energetischen Gr nden ist eine D mmung des Sockels mit Vakuumd mmung nicht notwendig Die Unterkante der GEDT Fassade endet in H he der Uhnterkante der Kellerdecke Die D mmung des Sockels erfolgt mit einem WDVS Die Herstellung erfolgt nach der GEDT Montage in Verbindung mit der seitlichen Arbeitsfuge s 2 4 7 2 u ere Abklebung Winddichtung Insektengitter u i w e r y fp gs Ip Fugendichtband Sockel WDVS Fassaden Hinterl f
7. 4 4 Kontinuierliche berwachung der GEDT Feuchte Beschreibung Zus tzlich zur Funktionskontrolle der VIPs wird an ausgew hlten Punkten kontinuierlich die Temperatur und die Feuchte der Kertoplatte gemessen Ziel dieser Messungen ist die energetische und feuchtetechnische berpr fung von W rmebr cken in der Konstruktion im Vergleich zum ungest rten Zustand hinter einem VIP Dazu wurden in ein GEDT im ESH40 im Erdgeschoss rechts GEDT 39 3 sechs Miniatur Feuchte Temperaturf hler TRF 10tiny der Firma Krah amp Grote eingebaut Diese F hler im zylindrischen Geh use haben nur einen Durchmesser von 6 5 mm und lie en sich damit gut in die 27 mm dicke Kertoplatte einbauen Das Messsignal wird digital an einen Messwandler im Innenraum bertragen so dass keine Messfehler durch Leitungsl ngen auftreten Die Messwandler MwwDA 010 der gleichen Firma bertragen den digitalen Messwert in eine 0 10 V Spannung die dann mit dem Messsystem im Haus erfasst wird Die F hler werden sek ndlich abgefragt und die Messwerte als Stundenmittelwerte abgespeichert Kenndaten der F hler und Messwandler 124 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Temperaturmessung Messbereich 40 bis 120 Aufl sung Genauigkeit Bereich 0 40 C Reproduzierbarkei Feuchtemessung Messbereich Au sung Genauigkeit Bereich 10 90 rel F Linearit tsfehler Iysterese Langzeitsta
8. 45 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Zum Schutz der VIP vor Verletzung durch scharfkantige Stahlteile wurden beidseitig ca 2 5 mm dicke Sperrholzschichten eingesetzt wobei die Schicht auf der Kerto Seite noch zus tzlich mit einem 0 25 mm dicken Aluminiumblech verklebt war Die Sperrholzschichten sorgen f r die notwendige Steifigkeit w hrend der Fertigung so dass u a eine formstabile Verklebung mit der Kerto Platte erreicht werden kann Die Aluminiumschicht wird im Durchlaufverfahren auf der Tragplatte aufgebracht Die dem VIP zugewandte BFU Innenseite wurde zum Schutz der VIP vor der Verklebung geschliffen Zudem wird die Platte nach Einbau der Stahlteile mit einer PUR Spachtel versehen die die um 1 mm vertieften Stahlteile berdeckt Die Materialien Kerto und BFU wurden werkseitig mit einem CNC Bearbeitungszentrum bearbeitet Die Verklebung der einzelnen GEDT Schichten erfolgt mit PUR 1K Klebern Die Sperrholzplatten wurden maschinell alle brigen Schichten manuell mit Leim mittels Leimauftragsvorrichtungen versehen Die Metallpunkte wurden vor dem Verkleben in die Ausfr sungen der Kerto bzw BFU Platte eingelegt und verschraubt Nach der Verklebung der GEDT Schichten wurde die Unterkonstruktion der Wetterschutzschale auf die BFU Platten montiert Die ber die GEDT berstehenden Unterkonstruktionsprofile Bereich im bergang vom oberen zum unteren GEDT
9. Ortschaum gef llt Abbildung 3 1 17 86 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung d A i d 2 K ee m p P e a ns lt T a k i a P q u sY as Abbildung 3 1 17 Aussch umen von Fugen und Hohlr umen mit PU Ortschaum Anschlie end wurden die Metallanker an der BFU Deckplatte festgeschraubt Abbildung 3 1 18 gu ET TTE o BI E ON NA a S JA sy u gt Y vs l i i i ER m VA Ai an mn a mn Abbildung 3 1 18 Montage der u eren Teile der Befestigungsanker W hrend des Aush rtens der Verklebungen wurden die Elemente mit Gewichten beschwert Abbildung 3 1 19 87 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung ii k fe EEE ea an LTE Abbildung 3 1 19 GEDT mit Gewichten w hrend des Aush rtens des Klebers Der Rand der Elemente wurde mit Butylvlies Dichtb ndern abgeklebt Abbildung 3 1 20 Danach wurden die Stahl Randpunkte montiert die die D mmebene in der GEDT GEDT Fuge durchsto en Die auf dem rechten Bild ebenfalls sichtbare waagerechte Abklebung sch tzt eine Messleitung s Kapitel 4 Be Pa gt Fos a me ne Eier Sam n Abbildung 3 1 20 Kantenschutz P GEDT Elemente Auch die Fenster wurden bereits im Werk in die Elemente eingebaut Auf dem rechten Bild ist zu sehen dass zuvor noch die BFU BFU St Re ebenfa
10. ber Altwand Rest mit PUR D mmung ausgef llt Y Wert 0 000 W m K blicherweise stellt eine Geb udeecke eine geometrische W rmebr cke mit au enmal sbezogen negativem Y Wert dar Die Geb udeecke mit WDVS ohne GEDT erreicht beim EnEV Neubau Standard einen Y Wert von 0 07 W mK und beim ESH 40 einen Y Wert von 0 055 W mK Durch die Kombination von GEDT und WDVS wird die Situation verschlechtert so dass es im optimalen Fall f r das ENEV Neubau Haus nur noch gelingt einen Y Wert von 0 000 W mK zu erreichen Beim ESH 40 Haus bleibt der au enma bezogene Y Wert mit 0 021 W mK immer noch im negativen Bereich Die W rmebr ckenwirkung wurde in Abh ngigkeit von der L nge des VIP berstandes ber die Au enkante der Altwand f r das EnEV Geb ude und f r das ESH 40 untersucht Die Ergebnisse sind in Abbildung 2 6 16 dargestellt Bei der EnEV Variante des Geb udes zeigt sich dass es hier besser ist nur einen geringen berstand der VIPs ber die Althauswand zu realisieren da der WBV schnell mit zunehmender Entfernung von der Geb udekante ansteigt Beim ESH40 ist der Einfluss des berstandes in dem hier betrachteten Bereich vernachl ssigbar Vor diesem Hintergrund und im Sinne einer einheitlichen L sung f r alle Geb ude wurde f r alle GEDT Elemente ein einheitlicher berstand von 10 mm ber die unverputzte Althauswand gew hlt Im Anhang Ill sind weitere Berechnungen zur Geb udeecke am GEDT dokumentiert
11. Absteckung der Befestigungspunkte Montage der Befestigungspunkte Herstellung der GEDT Die Notwendigkeit der Justage der Befestigungen vor Ort beeinflusst den Aufwand an vorzusehenden Justagem glichkeiten die worst case Summierung m glicher Abweichungen die maximal vorzusehenden Justageabmessungen Abbildung 2 2 12 zeigt unter Aufzeigung der Justage Optionen in allen 3 Achsrichtungen x y z Wand und Elementeinheit eines E Befestigers mit Bezeichnung wichtiger Einzelbestandteile in Plan und Fotografie Montagetechnisch wird eine Konsole an der Elementeinheit auf den zuvor genau ausgerichteten Tisch der Wandeinheit aufgesetzt und mittels GV Verbindung gleitfeste vorgespannte Verbindung verschraubt 19 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Abbildung 2 2 13 zeigt unter Aufzeigung der Justage Optionen in allen 3 Achsrichtungen x y z Wand und Elementeinheit eines W Befestigers mit Bezeichnung wichtiger Einzelbestandteile in Plan und Fotografie Montagetechnisch wird bei der Montage der W Befestiger der Haken in der Mitte der Elementeinheit in die mit schnell bindendem M rtel gef llte Schale der Wandeinheit eingeh ngt und ber die M Punkte am unteren Elementrand in passender Position justiert Der W Punkt verbleibt nach Aush rten des M rtels in dieser Position Wandeinheit F hrungsschie Uhrungsschiene Justagewinkel Schlitten
12. C Temp unter Fenster Temp Mitte VIP A Temp PW Punkt lt Temp VIP VIP Sto 1 X Temp Vertikalfuge 8 Temp Horizontalfuge Temperaturdifferenz Innen Au en C 01 11 06 05 11 06 09 11 06 13 11 06 17 11 06 21 11 06 25 11 06 29 11 06 03 12 06 07 12 06 11 12 06 15 12 06 19 12 06 23 12 06 27 12 06 31 12 06 Abbildung 4 4 3 Tageswerte des Verlaufs der Untertemperatur unter Raumtemperatur der GEDT Messstellen sowie Temperaturdifferenz innen au en f r die Monate November Dezember 2006 In Abbildung 4 4 3 folgen die Messwerte der sechs GEDT Messstellen wie dies erwartet wurde dem Verlauf der Temperaturdifferenz zwischen innen und au en In der Abbildung ist als durchgezogene Linie ohne Markierung der Einzelwerte die Temperaturdifferenz zwischen innen und au en auf der rechten Y Achse aufgetragen Bei den Messwerten GEDT linke Y Achse f llt auf dass die drei F hler ungest rtes VIP an PW Anker und in VIP VIP Fuge nahezu deckungsgleich verlaufen Hier ist somit im Rahmen der Messunsicherheiten kein Einfluss der W rmebr cken messbar Nach Anbringen der Perimeterd mmung Mitte Dezember sinkt die Untertemperatur des im ungest rten Bereich montierten F hlers leicht ab d h die lokale Temperatur steigt an da dieser mit ca 80 cm Abstand von der unteren Geb udekante am st rksten davon beeinflusst wird Die Messwerte des F hlers in der Fenster
13. Die sp ter auch in Hofheim eingesetzte Montage Traverse wurde bereits im Werk verwendet um die gro en Platten und Elemente zu bewegen Abbildung 3 1 9 Transport der Kerto Platte Der Einbau der Stahlteile Abbildung 3 1 10 erforderte eine sorgf ltige Koordination mit der Metallbaufirma In Abstimmung mit dem Fertigungsprozess wurden zuerst die f r die Produktion der Elemente anschlie end die f r den Einbau an der Fassade in Hofheim ben tigten Teile hergestellt Abbildung 3 1 10 Einbau der Metallbeschl ge in die Kerto Platte 83 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Die Abbildungen zeigen eine Auswahl detaillierte Bilder der einzelnen Punkte finden sich in u a in Kap 2 2 Ein relativ komplexes Element ist der E Punkt Abbildung 3 1 11 der zur Aufh ngung dient und eine Justage in allen drei Raumrichtungen erm glicht Ein Teilst ck wurde in Hofheim an der Fassade montiert w hrend der Einbau des anderen Teilst cks in die Kerto Platte hier zu sehen ist Abbildung 3 1 11 Montage des E Punktes in die Kerto Platte Von besonderer Bedeutung f r die W rmebr ckeneffekte waren die durch die D mmebene durchsto enden Punkte Abbildung 3 1 12 sind die in das Kerto eingelassenen PG und PW Punkte zu sehen u Be Tomi Abbildung 3 1 12 Lage der PW und PG Punkte in der Kerto Platte Nach Einbau aller Metallpunkte erfolgte der schri
14. GEDT und Komplettplatten Technik BAUZENTRUM BAUKULTUR 2004 H 4 S 24 35 Verlag DAS BEISPIEL GmbH Darmstadt Reyer E Kr ger R Bamberger C Entwicklung einer Gro element D mmtechnik mit Vakuum Isolations Paneelen GEDT VIP in Statik und Konstruktion f r anwendungspraktische Realisierungen 2 Baustelleninfotag am 10 11 2006 Zukunft Geb udebestand der Hofheimer Wohnungsbau GmbH zur vorbildlichen energetischen Sanierung dreier Mehrfamilienh user in der Wilhelmstra e 35 39 in Hofheim Download http www ihre zukunft in hofheim de projekte wilhelmstr index htm 168 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Reyer 2007 Reyer 2007b Reyer 2008 Sieder 2004 va q tec Willems 2005 Reyer E Kr ger R Bamberger C Entwicklung einer Gro element D mmtechnik GEDT mit Vakuum Isolationspaneelen VIP mit Realisierung am Beispiel dreier Wohnh user TEIL I Entwicklung und Technik BAUTECHNIK 84 2007 H 5 S 335 344 Reyer E Kr ger R Bamberger C Entwicklung einer Gro element D mmtechnik GEDT mit Vakuum Isolationspaneelen VIP mit Realisierung am Beispiel dreier Wohnh user TEIL II Praktische Anwendung BAUTECHNIK 84 2007 H 6 S 409 416 Reyer E Bamberger C Sieder M unter Mitwirkung von Kahrobai A Iranmanesch B Entwicklung einer Fassadend mm und Sanierungstechnik mit vorge fertigten Komp
15. Tabelle 2 2 1 Die W rmebr cken durch Anker VIP VIP und GEDT GEDT St R e belaufen sich auf ca 30 bzw 34 vom Gesamt U Wert 21 punktf rmige W rmebr cken Anker 12 linienf rmige W rmebr cken St e Trotz metallischer Anker durch die D mmebene kann mit der Gro element D mmtechnik ein sehr guter U Wert bei der energetischen Altbausanierung erreicht werden Der Mittelwert f r eine gesamte Fassade inklusive der F ll GEDT liegt bei 0 150 W m K Fenster und Anschl sse sind dabei in der Geb udebilanz und nicht beim GEDT ber cksichtigt 0 300 O Anker O GEDT St e E VIP St e D 1D Berechnung 2 0 200 7 E D 8 0 100 0 000 VIP 0 005 GEDT VIP 0 005 GEDT VIP 0 008 GEDT VIP 0 008 GEDT VIP 0 020 GEDT VIP 0 020 GEDT gro klein gro klein gro klein Variante Abbildung 2 6 10 Vergleich der Gesamt U Werte des GEDT Elements f r unterschiedliche W rmeleitf higkeit der Vakuumd mmung Durch Alterung wird die W rmeleitf higkeit der VIPs ansteigen Gleichzeitig sinkt der Einfluss der W rmebr cken geringf gig so dass sich bei einer W rmeleitf higkeit von 0 008 W mK ein Gesamt U Wert von 0 188 W m K f r die Gesamtfassade ergibt inklusive F ll GEDT Innerhalb welcher Zeit mit dieser Verschlechterung zu rechnen ist kann bisher nur schwer abgesch tzt werden es handelt sich aber bei normaler Qualit t der VIPs voraussichtlich um 66 Sanier
16. WDVS 2 4 8 5 Fassadenbekleidung N here Hinweise zur Fassadenbekleidung s 2 4 6 Fassadenbekleidung 2 5 Planung von Fertigung und Montage F r die Fertigung und Montage der Gro elemente mit Vakuumd mmung war die Firma Variotec zust ndig Sie wurde insbesondere durch die Firma O Lux in Georgensgm nd unterst tzt die als Unterauftragnehmer eingebunden wurde W hrend der Planung der Elemente mussten sowohl die Produktionsbedingungen als auch die Bedingungen bei Transport und Montage detailliert ber cksichtigt werden 2 5 1 Vor Fertigung der GEDT Elemente Die GEDT Element Abmessungen mussten auf die blichen Fertigungsmaschinen abgestimmt werden Die maximalen Abmessungen der Kerto Platten liegen bei 2 5 m x 12 m Sonderformat Normalformat 1 8 m x 12 m F r das vorhandene Projekt wurden Rohplatten von 2 5 m x 6 m gew hlt Dieses Ma bietet hinsichtlich den blichen Maschinenanforderungen und der bauseitigen Handhabung anwendungstypische Abmessungen Die BFU Platten sind in den Abmessungen 1 25 m x 2 5 m bzw 2mx 4m erh ltlich Im Projekt wurden Plattenbreiten von ca 0 85 m bedingt durch die statische Einteilungen der Durchdringungspunkte verwendet Die Fassade wurde als Prototyp gefertigt daher wurden hinsichtlich der Verarbeitung und zur Sicherheit handhabbare VIP Abmessungen zur manuellen Bearbeitung verwendet Die Abmessungen der VIPs liegen bei 0 85 m x 2 2 m Die gr tm glichen Abmessungen liegen bei 1 25 mx 3 00 m
17. Zur Funktionskontrolle wurde auch der zumindest partielle Einsatz von Funksensoren in RFID Technik diskutiert allerdings standen diese Sensoren zum Zeitpunkt der Fertigung der VIPs nicht in nennenswertem Umfang zur Verf gung Als alternatives Verfahren f r Handmessungen an den einzelnen VIPs wurde aus diesem Grund bei der Fertigung der Elemente jeweils mittig hinter dem VIP in die Kerto Platte eine Bohrung mit ca 0 5 cm Durchmesser vorgesehen In jede dieser Bohrungen wurde vor dem Transport der Elemente nach Hofheim durch das IWU ein Temperaturf hler vom Typ PT100 Klasse A eingeklebt und mit Flachbandkabel in Dreileitertechnik zur zentralen Klemmstelle am Rand des GEDT Elements verbunden Von dieser Klemmstelle wurde ein Rundkabel bis zu 20 m bis in den Keller gezogen Dadurch ist es m glich durch eine Messung der Temperaturdifferenz zwischen au en hier ist zus tzlich an jedem GEDT Element je eine Messstelle auf der Au enseite der BFU Platte montiert und der warmen Seite der VIPs vorzunehmen 4 1 1 Messprinzip Wird ein VIP Element bel ftet steigt die W rmeleitf higkeit sprunghaft an und dadurch ver ndern sich die Temperaturverh ltnisse im Schichtaufbau Abbildung 4 1 1 zeigt die prinzipielle Temperaturverteilung f r ein GEDT Element mit funktionsf higem VIP rote Linie und eines mit defektem VIP blaue Linie Die maximal messbare Temperaturdifferenz auf der Innenseite des VIPs betr gt 7 4 K bei 30 K Temperaturdifferenz
18. an Konsole Auflagerschiene Justage Option Althauswand rw Elementeinheit Transportlasche Auflager Wandeinheit ERTO am GEDT Element innere Beplankung innere Beplankung Abbildung 2 2 12 Wand und Elementeinheit eines E Befestigers mit Bezeichnung wichtiger Einzelbestandteile unter Aufzeigung der Justage Optionen in Plan und Fotografie 20 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung sN Ad 4 Er ba p N N i Elementeinheit lt Justage Option Abbildung 2 2 13 Wand und Elementeinheit eines W Befestigers mit Bezeichnung wichtiger Einzelbestandteile unter Aufzeigung der Justage Optionen in Plan und Fotografie Wandeinheit Die Befestigungen Verbindungen der Befestigungsebene 2 gew hrleisten die bertragung der Lasten von der u eren Beplankung zur inneren Beplankung Abbildung 2 2 14 zeigt die Anordnung der Befestigungen Verbindungen der Befestigungsebene 2 die Befestigungspunkte Verbindungspunkte PG PW und PHW Pe O O OO PHWZGO i Fa _ ee E N E3 270 Pw2ool amp Q I Ay 270r PG200r w210i 220 200 bazor 260 PW201 P wzi Qpw221 XJPwW241 Ppw2s1f pwzs1 PPw271r Pw202rep Spwaa2i pw222 w262 Kpw272r i PW2034 Pw213i 2 pWwa423 PW233 PW2 PWw253 PW amp Q PHW22 J Puw233 amp PHW243 W PHW253 Karies APW273r E B
19. ffnungen im Bestand Randst cke schlie en au en an das WDVS an Der Fugenanteil ist durch die hohe Anzahl an Elementen gro Die Trennung zwischen Elementen mit Fenster ffnung und ohne erzeugt weitgehende Flexibilit t auf der Baustelle GeDT Elementierung Variante 2 gleich gro e GeDTI Elemente 52m x 3 70m mit integrierter mittig sitzender Fenster ffnung 1 00m x 1 50m vertikale anpassbare Randelemente ca 1 45m x 2 52 m sowie horizontale Ausgleichselemente ca 0 5m x 3 70m ockelelemente bis unter UK Gel nde gef hrt ca 1 45m x 3 70m mit integrierten Kellerfenstern 0 39m x 0 78m Fugenl nge ohne Randfugen E rT 51 87m 3 x 10 29m 3 x 7 00m se EEE m T L Leed L w 45 4 5 15 y a wW 145 IK 149 15 Abbildung 2 4 3 GEDT Einteilung Variante 2 Variante 3 Horizontale Fugen werden wenn m glich vermieden Die Anzahl der Elemente soll gering gehalten werden Die Lage der Sockelschiene zur Abtragung der Vertikalkr fte wurde au erhalb des beheizten Bereiches vorgesehen Dadurch kann die vertikale Lastabtragung der gesamten Fassade einschl Verkleidung weitgehend ohne W rmebr cke erfolgen Die GEDT Elemente mit Fenster ffnung werden gleich ausgebildet Die Anpassbarkeit der Elemente an den Bestand ist durch Zusammenfassung dreier Fenster in einem Element gering 32 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit V
20. 0 011 0 014 0 017 W meleitf higkeit der Vakuumd mmung W mK Abbildung 2 6 8 Prozentuale Reduktion der W rmebr ckenwirkung punktf rmiger Anker durch Zunahme der W rmeleitung im VIP Auch die W rmeleitf higkeit der VIP Paneele wirkt sich auf den WBV am Anker aus Im Vergleich zum fabrikneuen Zustand W rmeleitf higkeit A 0 005 W mK sinkt der WBV bei einer W rmeleitf higkeit von 0 008 W mK um ca 20 ber die W rmebr cken am Anker 63 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung entweicht weniger zus tzliche W rme bei einem defekten VIP A 0 020 W mK um 40 50 Abbildung 2 6 8 Dieser Effekt kompensiert bei Konstruktionen mit unvermeidlichen W rmebr cken ein wenig den Anstieg der W rmeleitf higkeit der VIPs Berechnung der W rmebr ckeneffekte an den GEDT Elementen Die gesamte Ankerfl che je Element liegt bei den gro en unteren GEDTs bei 17 1 cm entsprechend 1 1 cm pro m GEDT bei den kleineren oberen GEDTs bei 15 1 cm oder 1 2 cm pro m GEDT F r eine komplette Fassade summiert sich die metallische Durchdringungsfl che auf 64 3 cm verteilt auf 208 Einzelelemente Tabelle 2 6 4 Zusammenstellung der Befestigungselemente und der energetischen Auswirkungen WBV f r WBV f r WBV f r Anzahl Anzahl A 0 005 0 008 0 020 AU GEDT AU GEDT Bezeichnung GEDT GEDT W mK W imkK W mK klein Befe
21. 1 45 0 2 Schraube 5 35 PG 5 3 Schaube Me 719 210 406 diagonal GI 2 Schraube M8 719 210 40 6 diagonal wie PG lacheisen _ 15 1 50 4 Schraube M6 535 4 Flacheisenl 1 5 150 6 0 F Flacheisen coo i S 2 2 5 1 F _ 21 16 Schraube 5 4 Flacheisen 4 Wf 4 1 4 58 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Die Anker bestehen im einfachsten Fall aus einer Edelstahl Gewindestange und zwei Unterlegscheiben auf der Kerto und der BFU Seite bzw einem Flacheisen am Rand der Elemente Abh ngig von den statischen Anforderungen besitzen sie unterschiedliche energetisch wirksame Querschnittsfl chen die im Folgenden untersucht werden sollen Die Berechnungen wurden auf Basis der Konstruktionspl ne f r die Befestigungselemente Stand M rz 2006 mit dem 3D W rmebr ckenprogramm Heat3 durchgef hrt Sie erfolgten mit einem Ausschnitt aus der Gesamtkonstruktion von 1 0 m x 1 0 m in der nur der jeweilige Befestigungsanker die D mmung st rt Bei rotationssymmetrischen Befestigungspunkten wurden die Anker durch quivalente quadratische Anker mit gleicher Querschnittsfl che modelliert alle anderen wurden vollst ndig im Modell abgebildet Schr g durch die D mmebene verlaufende Anker wurden als entsprechend k rzere gerade Anker abgebildet so dass die Ergebnisse f r diesen Ankertyp einen ung nstigeren Fall
22. 49 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Schnitt A A Montagetraverse Detail E Befestiger Ansicht von Wand R ck seite Montagetraverse Transport Haken Montage Traverse E Befestiger mit Laschen f r Montage Traverse 2 Laschen je E Befestiger GEDT 1 Abbildung 2 5 3 Montage Traverse mit angeh ngtem Gro element GEDT 1 sowie Details des Anschlusses des E Punkts an die Montage Traverse 50 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 2 6 W rmetechnische Eigenschaften der GEDT Elemente 2 6 1 berblick Die in den GEDT Elementen eingesetzte Vakuumd mmung weist laut Herstellerangaben eine u erst geringe W rmeleitf higkeit von ca 0 005 W mK auf Bei herk mmlichen D mmstoffen liegt die W rmeleitf higkeit dagegen zumeist bei 0 03 0 05 W mK also sechs bis zehnmal h her Berechnet man den W rmedurchgangskoeffizienten U Wert f r die mit einem GEDT Element ged mmte Wand auf Grundlage der vorgesehenen Schichtenfolge Altwand Ausgleichsd mmung Kerto Alu Sperrholz Schutzschicht VIP Sperrholz Schutzschicht BFU so erh lt man einen U Wert von 0 1 W m K Die am st rksten W rme d mmende Schicht wird durch das 4 cm starke Vakuumisolationspaneel VIP gebildet W rde man die anderen Materialien v llig vernachl ssigen l ge der U Wert immer noch bei
23. 5 cm seitlich versetzt angebracht worden Die mittleren U Punkte mussten daher entfernt werden Ihre statische Aufgabe wurde durch je zwei zus tzliche vor Ort in Hofheim in die horizontalen GE GE Fugen eingebrachte Verbundanker bernommen o 3 P 4 i Fr 9 Hd i b i JIR o N A t S 4 s 4 D m 5 gt a n toa m gt 4 f t f i l i e Abbildung 3 3 5 Rand von zwei Elementen bei der Montage Der Dorn des U Punkts vgl Abbildung 2 2 10 des oberen Elements greift in die Klammer an der Oberseite des E Punktes des unteren Elementes In der Elementmitte konnte dies wie gesagt bei vier GEDT Elementen nicht realisiert werden die Dorne der U Punkte mussten dort jeweils entfernt werden 106 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Weitere nachtr gliche Verbundanker wurden verwendet um einzelne Gro elemente die sich leicht verzogen hatten d h nicht mehr v llig eben waren zu justieren Der Grund der Unebenheit ist nicht genau bekannt es kommt hier m glicherweise eine in Einzelf llen aufgetretene ungleichm ige Belastung bei der Klebepressung s Abbildung 3 1 19 in Frage Insgesamt wurden 13 Anker eingesetzt davon 8 als Ersatz der mittleren U Punkte Der U Wert der Elemente erh hte sich dadurch im Mittel um ca 0 007 W m K s Kapitel 2 6 6 2 links Ersatzkonstruktion F
24. Beplankung und Hauptd mmschicht fl chige Verbindung zwischen Hauptd mmschicht und u erer Beplankung hier bewehrte Putzschicht Abbildung 2 2 3 stellt die Befestigungsarten der 3 Verbindungsebenen eines Gro elementes mit konventionellem D mmstoff dar Befestigungsebene mechanische Punkt bzw Schienenbefestigungen Befestigungsebene und fl chige klebetechnische Verbindungen Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 1 Ausgleichsd mmschicht zusammendr ckbare MW 2 PUR Klebstoff 3 Holzwerkstoffplatte 4 Hauptd mmschicht 5 Armierungs Klebem rtel 6 Armierungsgewebe 7 Oberputz Deckschicht Befestigqungsebenen 1 mechanisch 2 klebetechnisch 3 klebetechnisch Althaus Wand Abbildung 2 2 3 Grunds tzlicher Aufbau eines GEDT Elementes unter Verwendung von konventionellem D mmstoff mit einer bewehrten Putzschicht als u ere Beplankung Abbildung 2 2 4 zeigt die Punktbefestigung mit 4 Befestigungspunkten ihre Lagerbedingungen und die aufzunehmenden Lasten aus Eigengewicht Wind und Erdbeben bei einem GEDT mit konventionellem D mmstoff F r die 4 Punkt Befestigungspunkte des Grof elementes an der Althauswand gilt im statischen Sinne Links oben Rechts oben Festpunkt mit Halterung in Gleitpunkt in Fassadenl ngsrichtung x Richtung Fassadenl ngsrichtung Fassadenh henrichtung y Ric
25. E Kerto erster Teil bis Bohrung n EEE Kerto zweiter Teil bis Sperrholz a a 10 E Alu i ea l C Sperrholz 3 VIP 8 C Sperrholz EE BFU m Temperatur VIP funktionsf hig 6 Temperatur VIP defekt EIN AT A AE a AE A 5 Abbildung 4 1 4 Temperaturverlauf im Schichtaufbau mit funktionsf higem und defektem VIP bei 2 cm Ausgleichsd mmung und 15 K Temperaturdifferenz 4 2 Montage Alle GEDT Elemente erhielten in der Mitte jedes VIPs in der Kerto Platte je einen Temperaturf hler vom Typ PT100 Klasse A der in Dreileitertechnik an einem Flachbandkabel angeschlossen wurde Alle Anschlusskabel wurden zum Klemmkasten am Au enrand des GEDT Elements gef hrt und dort mit einem Rundkabel verl tet Das Rundkabel wurde aufgerollt mit dem Element transportiert und nach dem Einh ngen des Elements an den K und M Punkten vorbei zum Hausanschlussraum gef hrt wo das Kabel in einem Klemmkasten an einen 36 poligen Sub D Stecker angeschlossen wurde Abbildung 4 2 1 zeigt die einzelnen Schritte der Montage der Messtechnik Der Temperaturf hler wird in die Kertoplatte Alle F hlerkabel werden zusammen zum eingeklebt und fixiert Klemmkasten gef hrt 115 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Im Klemmkasten werden alle Einzelf hler Zum Schluss werden F hler und Kabel mit auf das Rundkabel geklemmt Butylklebeband gesch tzt Be T i H LAT mit Stecker
26. Elemente w hrend des Produktionsprozesses wurden auf beiden Seiten d nne Schutzschichten aufgebracht Der Rand der Paneele wurde durch ein vorkomprimiertes Dichtband Kompriband gesch tzt Abbildung 3 1 5 a Abbildung 3 1 5 Aufkleben des Kompribandes vor dem Verkleben der eingehausten VIPs Bereits bei der Produktion der Paneele wurden Aussparungen an den Stellen an denen Metallanker die Vakuumd mmung durchsto en eingearbeitet Abbildung 3 1 6 81 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Abbildung 3 1 6 Aussparungen an den VIP R ndern f r die sp tere Durchf hrung von Befestigungsankern j L s Die Behandlung der hinteren Tragplatte Kerto erfolgte mit einer CNC Fr se Abbildung 3 1 7 Abbildung 3 1 7 Bearbeitung der Kerto Platte mit CNC Fr smaschinen Die folgenden Abbildungen zeigen Ausfr sungen in der BFU und Kerto Platte zur Aufnahme von Metallteilen Abbildung 3 1 8 m Y ne gt a j gt D a Abbildung 3 1 8 Ausfr sungen f r Metallbeschl ge an BFU links und Kerto Platten rechts 82 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Auf dem folgenden Foto Abbildung 3 1 9 wird eine Kerto Platte zum Einbau der Metallteile platziert Man erkennt die Ausfr sungen f r verschiedene Metallpunkte und f r das Fenster
27. Entkopplung der Fassade von der Geometrie der Gro elemente selbst _Ausgleichd mmung MW hintere Tragplatte innere Beplankung KERTO er Vakuumd mmung er Hauptd mmschicht VIP Zu vordere und hintere VIP Schutzschicht m Sperrholzplatte e i nn er ei u ere Deckplatte u ere Beplankung BFU hinterl ftete Bekleidung 5 Wetterschutzschale Harzkompositplatten gg essen Sal en Althauswand ge Putz auf Althauswand vorh WDVS wurde entfernt GEDT VIP Abbildung 2 2 6 Querschnittsaufbau der Gro elemente mit Vakuum D mmschicht VIP Die Einteilung der Gro elemente an den stra enseitigen Fassaden der drei baugleichen Geb ude in Hofheim ist detailliert in Abbildung 2 2 7 dargestellt ausschlie lich an einer linken Haush lfte da die Geb ude in ihrer L ngsrichtung symmetrisch sind Des Weiteren zeigt Abbildung 2 2 7 die Abmessungen und Lage der Gro elemente GEDT 1 und GEDT 2 sowie der F llelemente F LL GEDT A und F LL GEDT B und die Anordnung der Befestigungspunkte der inneren Beplankung Tragschicht aus 27 mm KERTO Platte Die Abmessungen der Gro elemente betragen GEDT 1 1xh 5 25 mx 3 25 m GEDT 2 Ix h 5 25 mx 2 50 m Wie bereits zuvor angemerkt sind die Abmessungen der GEDT selbst nach Applikation der Wetterschale dem Betrachter nicht mehr sichtbar 13 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro ele
28. Es wurde die folgende praktische Ausf hrung gew hlt VIP und Sperrholz werden mit Alu bis zum alten WDVS gef hrt der verbleibende Hohlraum wird dann mit PUR D mmung gef llt siehe Abbildung 2 6 17 12 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Abh ngigkeit des W rmebr ckenzuschlags vom berstand des VIPs ber die Altwand 0 015 0 012 0 009 0 006 0 003 0 000 0 003 a PsiAu en ESH40 0 006 0 009 e PsiAu en EnEV 0 012 0 015 0 018 0 021 0 024 W rmebr ckenzuschlag W mK 25 0 25 50 75 100 125 berstand ber Altwand mm Abbildung 2 6 16 W rmebr ckenzuschlag in Abh ngigkeit des VIP berstandes ber die Abbildung 2 6 17 Ansicht der Ausf hrung des Randstreifens als PU D mmung sowie das Kantholz als u erer GEDT Abschluss vor der Verklebung der Elemente 13 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 2 6 7 3 GEDT an Perimeterd mmung F r das EnEV Neubau Haus und den ESH 40 Standard wurde die Situation des Kellerdeckenauflagers mit und ohne Kellerfenster betrachtet Tabelle 2 6 6 zeigt die einzelnen Varianten deren tats chlicher L nge am Geb ude den au enma bezogenen W rmebr ckenverlustkoeffizienten Y und den sich daraus ergebenden Transmissionsw rmeverlust H
29. GEDT Pfosten Riegel MEDT Einr stungstermin ggf nicht erforderlich Vermessung Fassade nicht erforderlich nicht erforderlich Unterkonstruktion Hubb hne Ger st erforderlich Ger st erforderlich Montage Kran Stapler Gr e l sst Ger st erforderlich Ger st erforderlich Montage nur mit Hebeger t zu Fassade Hubb hne Ger st erforderlich Ger st erforderlich Fazit unterschiedliche Ger st kann w hrend Ger st kann w hrend Arbeitsanforderungen der gesamten Bauzeit der gesamten Bauzeit machen unterschiedliche an der Fassade stehen an der Fassade stehen Hifsmittel notwendig Kran bleiben bleiben Hubb hne Ger stbefestigung ist Ger stbefestigung ist mit der Pfosten Riegel in den Element Fugen Stellung zu zu ber cksichtigen koordinieren 8 3 Fazit Der Einsatz von Vakuumd mmung in der Bestandssanierung bietet bei Anwendungen bei denen f r konventionelle D mmmaterialien nicht ausreichend Platz zur Verf gung steht interessante Perspektiven Um den empfindlichen D mmstoff m glichst gut zu sch tzen und gleichzeitig eine neue Art der Fassadensanierung mit gro en Bauteilen inklusive Fensterintegration zu erproben wurde f r die Geb ude in Hofheim die Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung entwickelt und angewendet Die mit dem Projekt verbundenen Ziele konnten im Wesentlichen erreicht werden Die Realisierbarkeit des neuen D mmsystems wurde erfolgreich demonstriert Im Laufe von Entwicklung und Umsetzung wurden
30. Genauere Details ber diese B den z B ber trittschallentkoppelnde Zwischenschichten liegen nicht vor Er i N y ai S Zi IL 4 br ER en N Ad Holz balkendecke i im Objekt Wilhelmstra e 39 Quelle Bild IWU Au enwandkonstruktion Im Rahmen der Bauwerksanalyse wurde auch die Au enwand untersucht PDrei 2006 Hierbei wurde festgestellt dass die Wand als zweischalige Ziegelwand mit einem Aufbau von ca 11 5 cm Vollziegel ca 17 cm Luft ca 11 5 cm Vollziegel erstellt wurde Die beiden Schalen dieses Mauerwerks sind durch ca 30 cm lange Bindersteine ca 4 5 Bindersteine pro m miteinander gekoppelt Die w rmetechnische Sanierung der Au enwand erfolge auf der Stra enseite ber ein Fassadenelement aus 137 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Vakuumd mmpaneelen bzw an den restlichen Fronten ber ein WDVS Dicke ca 60 mm plus Putz genauere Daten liegen nicht vor Innenwandkonstruktion Die Innenw nde waren als Fachwerkwand mit Ziegelausmauerung ausgef hrt Fensterelemente Die hier untersuchten Fensterelemente waren bei der Sanierung neu eingesetzt worden Die konstruktiven Details welche die Schalld mmung der Fenster bestimmen sind nachfolgend in Tabelle 5 4 1 aufgelistet Tabelle 5 4 1 Beschreibung der Fensterelemente Abmessungen Gesamt b x h ca 945 mm x 1400 mm Fl gel b x h ca 935 mm x 1385 mm Profile
31. Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Grunds tzliche Betrachtung des Einflusses metallischer Durchdringungen Die Ankerfl che hat einen gro en Einfluss auf den W rmebr ckenverlustkoeffizienten WBV der in den folgenden Diagrammen in Milliwatt pro m GEDT Element und Kelvin dargestellt ist In Abbildung 2 6 6 ist beispielhaft f r Schrauben unterschiedlicher Gr en M3 M6 M12 M20 der WBV dargestellt Diese Schrauben entsprechen in Ihrem Aufbau mit Unterlegscheibe auf Wand und Au enseite exakt dem PW Punkt M6 bzw dem PG Punkt M8 Als Randbedingungen wurde die W rmeleitf higkeit des VIPs mit 0 005 W mK und diejenige des Ankers mit 15 W mK Edelstahl angesetzt Kleine Querschnitte im Diagramm M3 M6 f hren nur zu vergleichsweise geringen zus tzlichen W rmestr men mit zunehmender Fl che steigt der WBV jedoch steil an M12 M20 so dass Anker durch die D mmschicht m glichst d nn gew hlt werden sollten Abbildung 2 6 7 zeigt den W rmebr ckenverlustkoeffizienten in Abh ngigkeit von der W rmeleitf higkeit des Ankers Bei kleinen Ankerfl chen verdreifacht sich die W rmebr ckenwirkung beim bergang von Edelstahl 15 W mK auf Stahl 60 W mK Aluminium 160 W mK verf nffacht den WBV Bei dickeren Ankern f llt dieser Anstieg prozentual gesehen weniger drastisch aus aber auch hier ist die Verwendung hochwertiger St hle mit niedriger W rmeleitf higkeit unbedingt er
32. Massivbau mit Mauerwerks Anschlag nach folgendem Ablauf e Entfernung der Aluminium Deckschale des Holzfensters e L sen der 3 seitigen Verschraubung zwischen Aluminium Fensterumrandung und Fenster e Entfernung der 3 seitigen Fenster Laibungsbekleidung innen e Entfernung der Fensterbank e L sen der Verschraubung zwischen Fensterlasche und Wandlasche am F Punkt brige Fensterpunkte dazu analog e Herausheben des Fensters e Der Einbau erfolgt analog 2 4 5 Sonnenschutz Verdunklung F r die Lage des Sonnenschutzes bieten sich folgende M glichkeiten e Au en liegend vor der Fensterebene Fassade e In der u eren Glasebene e Innen liegend Fl chenb ndigkeit au en liegend Bei der Einbausituation auf der Nordfassade Sonnenschutz nicht n tig wird von einem au en liegenden Sonnenschutz abgesehen Die Lage des Fensters in D mmebene w rde ansonsten dazu f hren dass der Verdunklungsschutz vor der Fassade angebracht werden m sste Ein innen liegender Sonnenschutz ist daher sowohl aus sthetischen wie konstruktiven Gr nden vorzuziehen Verschattung in der u eren Glasebene Verdunklungssysteme im Glaszwischenraum haben den Vorteil vor Witterungseinfl ssen gesch tzt zu sein Durch ihre Anordnung ben tigen sie nicht wie andere Systeme Raum im Au en bzw Innenbereich des Fensters Aufgrund der r umlichen Gegebenheiten 38 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechni
33. NLager en d 1 ar BFU m eis um u ere zul gt Beplankung Zuglasche Abbildung 2 2 16 PG Punkt am Rand des Gro elementes daher PGr Punkt vgl auch bersicht Abbildung 2 2 14 23 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Festpunkt Gleitpunkt Abbildung 2 2 17_ Befestigungsebene 3 Verbindungsebene 3 Befestigung der Alu Unterkonstruktion der Wetterschutzschale an der u eren Beplankung Lage der Alu Schienen und deren Befestigung ber Fixpunkte und Gleitpunkte Die Festpunkte bertragen Eigengewicht und Lasten aus Windsog und Erdbeben senkrecht zur Fassade und in Fassadenl ngsrichtung die Gleitpunkte nur Lasten aus Windsog und Erdbeben senkrecht zur Fassade und in Fassadenl ngsrichtung Die Befestigung ber Festpunkte und Gleitpunkte werden durch thermische L ngen nderungen der Alu Unterkonstruktion erforderlich ebenso begrenzte Schienenl ngen und waagerechte Sto fugen zwischen einzelnen Schienen Abbildung 2 2 18 zeigt die Anordnung von Festpunkt FP und Gleitpunkt GP der Alu Hohlprofile der Unterkonstruktion der Wetterschutzschale an der u eren Beplankung sowie der Fuge zwischen den bereinander liegenden Alu Hohlprofilen Abbildung 2 2 19 zeigt vertikale Alu Hohlprofile auf der u eren Beplankung vor Applikation der Wetterschutzschale mit Festpunkt FP und Gleitpunkten GP 24 Sanierung von drei kleinen Wohngeb ude
34. Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Aa dd a dad PHW240 BES DT Brrwzeo SiZ W240 PGWw25S N a PG240f 7 PG250f 2 j T t PWw201r XPW2111 K PW221 IEPWw231 Pw241f KPw251f KPW261 Pw271r GEDT 2 2 PW202r X PW212i K PW222 X PW232 DW u PW252f KPW262 PW272r pG244F PG2521 GE urn PW203 PW213i PW223 PW233 PW243 PW253 PW263 X Pmw223 X PHw233 Di PHW243 X X Ppuw263 XPW273r 3 PHw203 h au A PHW253 gt PHW100 E5 PHW120 E5 PW140 i 0 PW100rX w120 pw130X PWH130 PHW14w150X lt PHW150 PHW160 Kpw170r PG100r ER 120 PG13 PG140 150 3 en 170r e win Ka 160 En id V W111i yPw 2 yeow z PYET Kewisu_ Pas pw171r GEDT 1 2 PW112i PW122 132 PW152f PW162 PW172r PW102r X x 8 x pwi33 PW113i 3 X 3 _Pwioar yy K yP 123 lesen ws pw163 PW173r rail posa f s t i PW134 4 Pwi0Ar vw rn x ER Pwis4 Pwigs ou 1 pe gt a PHW144 u PAWIS PW174r PHW104 PHW124 PHW134 PHW154 r MM i d 4 6 4 y Abbildung 2 4 1 Systematische Anordnung linke Fassadenh lfte der Befestigungspunkte der Befestigungsebene KERTO BFU zur Weiterleitung der Lasten von der BFU Schicht durch die VIP Schicht hindurch in die KERTO Trag Schicht Im Bereich der Geb udekante wurde aus Kostengr nden entgegen der Darstellung in Abbildung 2 4 1 in der VIP Ebene ein so genanntes Randholz Vierkant Holz angeo
35. WU Institut Wohnen und Umwelt GmbH e Projektkoordination e energetische Optimierung GEDT Elemente e Messprogramm e Mieterbefragung e energetische Optimierung des Gesamtprojekts e konomische Bewertung des Gro elementd mmtechnik GEDT e Konstruktion und Statik F J VARIOTEC Variotec Sandwichelemente GmbH amp Co KG e Herstellung und Installation der GEDT Elemente ift ROSENHEIM ift Rosenheim gGmbH e Integration Fenster in GEDT Gesamtprojekts e Schallmessungen Abbildung 1 1 Projektpartner des Forschungsvorhabens Das Forschungsvorhaben insgesamt wird vor allem durch zwei inhaltliche Schwerpunkte bestimmt e Es wurde ein neues Konzept f r den Fassaden W rmeschutz durch gro formatige vorgefertigte D mmelemente Gro element D mmtechnik GEDT in Verbindung mit Vakuumisolationspaneelen VIP entwickelt und angewendet e An den drei Geb uden wurden unterschiedlich weitgehende Energiesparma nahmen realisiert Dies sind der Neubaustandard nach Energieeinsparverordnung sowie der Energiesparhaus 60 und Energiesparhaus 40 Standard gem den von der F rderbank KfW bei der Neubauf rderung angewendeten Definitionen Da es sich um drei fast baugleiche Geb ude handelt l sst sich ein direkter Vergleich der energetischen Qualit tsniveaus durchf hren 1 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Im Folgenden wird ein kur
36. Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung F r die Messwerte im Erdgeschoss rechts ergibt sich f r sechs der sieben Messpunkte in der unteren Reihe scheinbar die Situation von defekten VIPs was aufgrund der Resultate der brigen GEDTs aber nicht sehr wahrscheinlich ist Auch bei der oberen Reihe im EG sind ebenfalls vier Punkte mit Temperaturmesswerten die defekten VIPs entsprechen Hier k nnte ein Problem mit den Kabeln der F hler vorliegen z B Tackerklammern bei Befestigung der Ausgleichsd mmung oder mechanische Besch digung bei der Montage da alle diese F hler ber eine Klemmstelle und ein gemeinsames Kabel aber verschiedene Messstecker im Keller erfasst werden Im kommenden Winter sollen die Wiederholungsmessungen mit den Reserve Masseleitungen durchgef hrt werden um die Ursache zu ermitteln Sollte dies nicht zu einer Ver nderung der Messergebnisse f hren k nnen Besch digungen des Kabelbaums auf der Kerto Platte bei der Montage die Ursache sein Ob ein massiver Defekt der VIPs oder ein messtechnisches Problem vorliegt kann ggf bei der noch ausstehenden Thermografiemessung gekl rt werden da dann nicht einzelne VIPs sondern die komplette untere VIP Reihe defekt w re die im Thermografie Bild trotz Hinterl ftung m glicherweise erkennbar sein wird Zusammenfassung Alle Geb ude Abbildung 4 3 8 und Abbildung 4 3 9 zeigen Fassadenansichten der H user 35 und 37 auf die die defe
37. abbilden und auf der sicheren Seite liegen Bei den untersuchten Befestigungselementen berlagern sich in geringem Ma die Einfl sse des VIP Randes und der Befestigung Der Einfluss der H llfolie wurde bei diesen Berechnungen nicht mit modelliert sondern er ist bei den VIP VIP St en ber cksichtigt Am Ende des Abschnitts werden die Ver nderungen bei den Berechnungsergebnissen durch die real auf der Baustelle vorgefundene Montagesituation dargestellt Als Beispiel f r die Modellierung der Befestigungsanker ist in Abbildung 2 6 3 das Modell es PHW Punktes wiedergegeben Die dargestellten Ebenen werden durch die Einzelteile des Ankers aus Edelstahl gebildet Die obere Platte 1 liegt au en auf der BFU Platte zwischen 1 und 2 18 mm dick auf die Platte darunter 2 ist in die BFU Platte eingelassen Zwischen den Platten 2 und 3 folgen von oben nach unten die Vakuumd mmung 40 mm mit beidseitigen Schutzschichten 2 5 mm in Richtung Kerto noch mit 0 25 mm Aluminiumschicht Platte 3 ist in die Kerto Platte 27 mm eingelassen und Platte 4 befindet sich wandseitig auf der Kerto Platte Platte 5 ist mit 1 verschwei t und an 2 gesto en analog ist Platte 6 mit 4 verschwei t und an 3 gesto en Vertikal dar ber ist Platte 7 als eigentlicher Halteanker mit einer Breite von 26 mm und einer Dicke von 1 5 mm geschwei t Alle anderen Platten besitzen eine Dicke von 3 mm Daneben ist ein Foto des montierten Ankers zu s
38. aber auch in der Kerto Platte sind immer noch 6 9 K Unterschied zu messen wenn die Au entemperatur auf 10 C f llt Sowohl bei den inneren als auch bei den u eren Oberfl chentemperaturen liegt die messbare Differenz bei ca 0 6 K so dass durch die immer vorhandenen St reinfl sse und instation ren Verh ltnisse eine Bestimmung der Funktionsf higkeit kaum m glich ist 112 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung o 7q x oo o Oo ANA vv oOo A O A x oe 9 O ANA x 2 QO O O Q mo O Mw o Oe a AL AOA AOSA M a o a O O ON a NE see 88 o o Oo Oo O O Oo Oo Oo Oo Oo 5 O O O O O O O E i C Innenputz EEE Ziegel C Au enputz alt DZ Ausgleichsd mmung EE Kerto erster Teil bis Bohrung EEE Kerto zweiter Teil bis Sperrholz EZ Alu C Sperrholz VIP C Sperrholz BEN BFU Temperatur VIP funktionsf hig Temperatur VIP defekt a a A i A EE E a AAAA 10 Innen Au en Pars 1 a pA NER TE gi Pi AT ee nn N N Tee Ti E aa iia en ge nn Abbildung 4 1 1 Temperaturverlauf im Schichtaufbau mit funktionsf higem und defektem VIP bei 4 cm Ausgleichsd mmung und 30 K Temperaturdifferenz Durch Temperaturf hler die in die Wandseite der Kerto Platte mittig ber jedem VIP eingelassen und bereits im Werk verdrahtet werden kann somit ein defektes VIP erkannt werden Die Erfahrungen bei de
39. angewendet werden sollte Ein solcher Ansatz erschien zun chst als gerechtfertigt da bei der Gro element D mmtechnik auf Testanwendungen mit konventioneller D mmung zur ckgegriffen werden konnte Es zeigte sich aber im Laufe des Projekts sehr schnell dass hier eine weitgehende Neuentwicklung notwendig war Der Grund lag vor allem in der mangelnden statischen Belastbarkeit der Vakuumisolationspaneele f r den aus Sicherheitsgr nden unterstellten pessimistischen Fall dass sie defekt also bel ftet sind Als Folge davon konnte das sandwichprinzip das sonst bei schichtweise aufgebauten Elementen eine Last bertragung von einer Ebene in die n chste erlaubt im Bereich der Vakuum D mmpaneele nicht genutzt werden Stattdessen mussten die statischen Aufgaben durch neu zu entwickelnden Stahl Bauteile bernommen werden Stahlanker durchdrangen zum Teil die von den VIPs gebildete D mmebene und f hrten dadurch auch zu verst rkten W rmebr ckeneffekten Diese konnten aber angesichts eines Beitrags von ca 15 zum W rmedurchgangskoeffizienten der Gesamtkonstruktion U 0 19 W m K letztlich in vern nftigen Grenzen gehalten werden Trotz aller Schwierigkeiten konnte am Ende demonstriert werden dass die neue Technologie in der Baupraxis realisierbar ist Ein entscheidender Punkt im Projektverlauf war das Aufh ngen der 12 Elemente vor Ort in Hofheim Auch dieses erfolgte in dieser Erstanwendung nicht so reibungslos wie man das f r die Zukun
40. den Wetterschutz mit dem Au enklima zu verbinden Allgemein formuliert hei t dies der Funktionsbereich muss trocken bleiben und vom Raumklima getrennt sein Der Funktionsbereich erstreckt sich auf das D mmpaneel Fenster und Au enwand gleicherma en Abbildung 2 4 6 Ebenenmodell mit Beschreibung 3 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 2 4 4 4 Revisionierbarkeit der Fenster F r die Fenster k nnen Nutzungszeitr ume zwischen 20 und 40 Jahren angesetzt werden Dabei sind in regelm igen Abst nden Wartungs und Pflegemalsnahmen insbesondere an Dichtungen Fugen und Beschl gen vorzunehmen Diese Arbeiten k nnen bei der geplanten Einbaulage vorgenommen werden je nach verwendetem Beschlagsystem m ssen ggf ma liche Ver nderungen an der berdeckung der Laibungsverkleidung vorgenommen werden Bei au erplanm igen Belastungen z B bei unkontrolliertem Aufschlagen des Fl gels auf ein Hindernis im Falz beispielsweise einem Keil kann es zu weitergehenden Besch digungen von Beschl gen und Rahmenprofilen kommen Ein vollst ndiger Austausch des Fl gelrahmens ist dabei selten ist aber machbar ein Ersatz des Blendrahmens mit den dazugeh rigen Eingriffen in die Laibung und D mmelement ist m glich Der Ablauf beim Austausch des kompletten Fensters w re folgenderma en Der Austausch erfolgt von innen entsprechend einer blichen Einbausituation im
41. der Luftschalld mmung DIN EN ISO 717 1 Als Schallquellen wurden eingesetzt Luftschalld mmung Decke Dodekaederlautsprecher Luftschalld mmung Fenster gerichteter Monolautsprecher Abbildung 5 2 1 Messung der Luftschalld mmung Fensterelement Pr felement rot umrandet 133 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Abbildung 5 2 2 Messrichtung Abbildung 5 2 3 Messrichtung Luftschalld mmung Decke im Raum zur Luftschalld mmung Decke im Raum Stra enseite zur Gartenseite i Pr fnr CO Pr fnr C01 19 E 01 K che N en ora N A 11 49 m mn O U Bam et uam P H 2735m L 5 p HS f Tal ir A LA 2 HZ t Wi i AAN T SAR re Q He EN o o Eai n Um k Ei Bane me I E 03 u Kan o a aa N ade A Er AN 4 86 5698 095 2 62 269 100 2 70 99 2 62 Pr fnr Pr fnr WILHELNSTRASSE WILHELMSTRASSE D01 D03 D01 Abbildung 5 2 4 Grundrisszeichnung Haus Nr Abbildung 5 2 5 Grundrisszeichnung Haus Nr 35 Erdgeschoss mit Zuordnung der 35 1 OG mit Zuordnung der Pr fnummern
42. e Gsro formatig z B geschosshoch raumbreit Die Grundidee einschlie lich der Wortpr gung GEDT stammt aus dem Jahre 1997 und wurde im Rahmen eines gr eren Forschungsvorhabens in den Jahren 1993 bis 2004 an der Ruhr Universit t Bochum Institut f r Konstruktiven Ingenieurbau umgesetzt Die entsprechenden Basisentwicklungen zun chst noch unter Verwendung konventioneller D mmstoffe aber bereits unter Hinweis auf die M glichkeit VIPs in die Technik mit einzubinden sind umfassend in Reyer 2004a d Sieder 2004 dokumentiert Bei Verwendung herk mmlicher D mmstoffe konnte das statische Zusammenwirken zwischen u erer z B Putzschicht o a und innerer Deckschicht z B Holzwerkstoffplatte und D mmschicht z B Hartschaum EPS oder Mineralwolle MW bei der Scheibenwirkung als eine Art Sandwichwirkung im zweifachen Sinne weit reichend mit in Anspruch genommen werden Sieder 2004 was wegen mechanisch ung nstigerer Voraussetzungen von VIPs nicht mit in Ansatz gebracht werden konnte Ein zus tzlicher Aspekt bei der Entwicklung der GEDT lag in der Schaffung von Anreizen zur energetischen Sanierung von Altbauten schnell leise qualitativ hochwertig und energetisch hoch wirksam f r bisher in diesem Sinne z gerliche Eigent mer solcher Altbauten Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Abbildung 2 2 1 zeigt die folgenden Kernbereiche de
43. elemente mit einen Glas Innenlader angeliefert Abbildung 3 2 8 Abbildung 3 2 8 Ansicht des Transportgestells der GEDT mit sechs Elementen Zur Elementmontage wurden ein Teleskopstapler und die speziell f r das Projekt entwickelte Montage Traverse eingesetzt Abbildung 3 2 9 ir j opa a m 4 e s h m 4 T Pr OT r h a E E E 94 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Es wurde jeweils zuerst auf einer Geb udeseite das untere Element eingesetzt Abbildung 3 2 10 Das Einrichten der in alle drei Raumrichtungen verstellbaren E Punkte erforderte immer eine besondere Aufmerksamkeit Anschlie end wurde das dar ber liegende Element eingeh ngt Abbildung 3 2 11 Ausrichten des oberen Elementes Dabei wurde zun chst ein Probedurchgang durchgef hrt um zu gew hrleisten dass die korrekte Position der Elemente eingehalten werden konnte Die Elemente wurden dann noch einmal abgenommen in die W Punkte wurde Vergussm rtel eingegossen Aush rtezeit ca 95 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 1 Stunde und die Elemente wurden schlie lich endg ltig montiert Die folgende Abbildung 3 2 12 zeigt einen mit Test M rtel gef llten W Punkt an der Fassade sowie einen W Punkt auf der R ckseite eines Gro elements der bei der Montage in den Fassadenpunkt e
44. entsprechend der konstruktiven Details nach Tabelle 40 aus Beiblatt 1 A1 DIN 4109 2003 09 ermittelt Auf Grundlage eines Vergleichs zwischen den gemessenen Werten und den Erwartungswerten wurde die schalltechnische Eignung der Fassadenkonstruktion beurteilt Da bei der Fensterkonstruktion mehr Wert auf eine gute W rmed mmung als auf eine gute Schalld mmung gelegt wurde sind in der Konstruktion Scheiben eingesetzt worden die keinen erh hten Schalld mmanforderungen gen gen Daher ist die Aussagekraft der durchgef hrten Messungen auf Fenster mit einer eher durchschnittlichen Schalld mmung beschr nkt Zur Beurteilung der Flanken bertragung durch das Fassadensystem mit Vakuumd mmpaneel wurden Messungen des Bau Schalld mm Ma es der Wohnungstrenndecken durchgef hrt Da bei der Bestimmung des Bau Schalld mm Ma es auch die Schall bertragungen ber flankierende Bauteile mit gemessen wird k nnen hierdurch Aussagen ber einen Einfluss der Fassadensysteme gewonnen werden Da eine Messung der Schalld mmung vor der Sanierung des Objekts nicht durchgef hrt wurde musste f r die Beurteilung der Situation eine Vergleichsmessung in benachbarten R umen durchgef hrt werden Die baulichen Gegebenheiten in den beiden R umen waren im Wesentlichen gleich mit einer Ausnahme bei den zur Stra enseite orientierten R umen war die stra enseitige Au enwand mit einem Fassadensystem mit Vakuumd mmpaneel saniert worden w hrend bei den zur Gartenseite o
45. ftungseinrichtungen Starker Eingriff in angestammtes Nutzerverhalten in Bezug auf ge ffnete Fenster Abbildung 8 2 7 Kombination von Bestandfenstern mit zus tzlicher Verglasung in GEDT Ebene ift Die Vor und Nachteile von derartigen Aufbauten und zwei m gliche Umsetzungen sind in Abbildung 8 2 7 zusammengestellt 159 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Weitere Einzelheiten zur Fensterintegration insbesondere auch zur Verwendung verschiedener Fenstertypen im Rahmen des GEDT Konzepts sind in Anhang IV beschrieben 8 2 4 Universelle L sungen f r den Elementrand F r einen universellen Einsatz der Gro element D mmtechnik sollten grunds tzlich vorgefertigte Anschl sse existieren Hier lassen sich die folgenden geometrischen Situationen benennen Abbildung 8 2 8 und Abbildung 8 2 9 lt L gt RARER KNIR ar a TERN EIRIN Iz 9 2 I M RB BE En m SS er S ES 7 E way y S 2246 1 mu 2 25 m E WN FR AERE Y me j 4 s gt Innenecke Prinzipskizze o M Au enecke Prinzipskizze 0 M m IE I Z BS za b gt 1 IED LATS EOS o eg 821 i i A vV ver cher SA 1E i i t l i i i kE F Endteil Fassadenabschluss Prinzipskizze o M Abbildun
46. higkeit q W rmestrom bei der W rmebr ckenberechnung 54 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Die drei gew hlten W rmeleitf higkeiten des VIP Kerns 0 005 W mK 0 008 W mK bzw 0 020 W mK entsprechen wie bereits erw hnt etwa dem fabrikneuen Zustand dem langj hrigen Mittelwert inklusive Alterung und dem eines bel fteten VIPs Der Einfluss der W rmebr cke sinkt leicht mit steigender W rmeleitf higkeit des VIP Kerns und eine Halbierung der Dicke des VIPs bewirkt eine Erh hung des W rmebr ckenverlustkoeffizienten um 62 79 In der Folge wurde die W rmeleitf higkeit des Ersatzmaterials ermittelt die bei einer Schichtdicke von 0 1 mm zu den gleichen Verlusten ber den Randverbund f hrt wie die tats chliche H llfolie W rmebr cke des Folien Ersatzmodells bei unterschiedlicher W rmelitf higkeit des Ersatzmaterials WLG 0 005 WLG 0 008 A WLG 0 020 A WLG 0 005 WLG 0 008 XxX z am D N ob O x 7p gt gt eb x O Dee m Q ab 0 0000 0 2 0 22 0 24 0 26 0 28 0 3 0 32 0 34 0 36 0 38 0 4 0 42 0 44 0 46 0 48 0 5 0 52 0 54 0 56 0 58 0 6 W rmeleitf higkeit des Ersatzmaterials W mK Abbildung 2 6 1 Darstellung der W rmebr ckenverlustkoeffizienten be
47. kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Programm Heat2 Version 6 2D Modell mit finiten Differenzen vom gleichen Hersteller berechnet Anschlussdetails an die GEDT z B Fenster Sockel WDVS wurden mit dem Programm Therm Version 5 2D Modell mit finiten Elementen des Lawrence Berkley Lab USA untersucht Eine besondere Schwierigkeit f r die Berechnung entsteht durch die H llfolie der Vakuumisolationspaneele die aus mehreren Schichten besteht von denen einige nur wenige zehn Nanometer nm dick sind bliche W rmebr ckenprogramme k nnen derart kleine L ngen nicht verarbeiten Selbst wenn dies m glich w re stie e die Berechnung an praktische Probleme Die gleichzeitige Abbildung von L ngen im Nano oder Mikrometerbereich und von L ngen im Bereich bautypischer W rmebr cken z B mehrere cm bis ca 1 m in einem einzigen Berechnungsgang ist ebenfalls kaum durchf hrbar Zus tzlich erschwert das Vorhandensein hoch leitender und hoch d mmender Schichten in unmittelbarer Nachbarschaft Vakuumd mmung und Aluminium die softwaregest tzte numerische L sung des W rmeleitungsproblems Aus diesem Grund wird die H llfolie der VIPs mit Hilfe eines vereinfachten Modells beschrieben Anstelle eines mehrschichtigen Aufbaus wird in den W rmebr ckenberechnungen ein Ersatzmaterial d h eine einzige homogene Schicht angesetzt deren Dicke 0 1 mm betr gt und damit ungef hr der tats ch
48. kommen Hier sind besonders die Verl ufe in der Mitte des Erdgeschosses zu nennen Bei der Montage wurde ein zu schmales Kompriband eingesetzt so dass die Fuge nachtr glich mit PU Schaum gef llt wurde Allerdings waren nicht mehr alle Stellen zug nglich was die niedrigeren Temperaturen erkl ren k nnte Ein schleichender Anstieg der W rmeleitf higkeit der VIPs ist bei der eingesetzten Messmethode aufgrund der Unsicherheiten nicht zu ermitteln Da bei defekten VIPs die W rmeleitf higkeit aber schlagartig ansteigt kann f r dieses Geb ude von 100 funktionsf higen VIPs ausgegangen werden Die an den drei Geb uden in verschiedenen H hen gemessenen Au entemperaturen wiesen eine leichte Streuung von weniger als 1 C auf Es kann davon ausgegangen werden dass die mittlere Au entemperatur ungef hr mit einem Fehler von 1 C bestimmt werden konnte und die Streuung zwischen den F hlern gering ausf llt 119 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Abweichung der Messwerte GEDT Haus 39 von den berechneten Werten 1 0 0 5 0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 2 9 t OG obere Reihe OG untere Reihe 3 0 A EG obere Reihe EG untere Reihe OG oben theor VIP defekt 8 OG unten theor VIP defekt 3 5 EG oben theor VIP defekt EG unten theor VIP defekt 4 0 4 5 5 0 5 5 6 0 Temperaturdifferenz Messung Berechnung
49. lsen durch die Vorderschale und die Luftschicht hindurch bis in die Hinterschale durchgreifen Statisch werden somit die Lasten aus den GEDT Elementen in den Aufh ngepunkten E Befestigern wie folgt in die Althauswand eingeleitet e Vertikallast aus Eigengewicht wird nur in die Vorderschale eingeleitet e Zuglasten aus Windsog bzw aus den sehr geringen Erdbebenlasten werden mehr oder minder gleichm ig in Vorder und Hinterschale eingeleitet Analog dazu werden die Windsoglasten bzw die geringen Erdbebenlasten in den W Punkten reine Wind Last Verankerungen mehr oder minder gleichm ig in Vorder und Hinterschale eingeleitet 2 3 3 D belauszugsversuche Zur Ermittlung der Tragf higkeit der Mauerwerksschale wurden von der Firma Fischer Anwendungstechnik D belauszugsversuche vorgenommen An allen drei Geb uden wurden jeweils 5 Auszugsversuche an der Au enschale vorgenommen Die D bel wurden mit einer Pr flast von 10 KN belastet Ende des messbaren Bereiches bei dem eingesetzten Pr fger t 14 D bel haben ohne Schlupf gehalten Ein D bel hat bei einer Last von 8 4 KN in Folge Steinbruchs versagt Abbildung 2 3 1 D belauszugsversuche 2 3 4 Entwurfsplanung In der Entwurfsplanung wurden grunds tzliche konstruktive wie gestalterische Kriterien f r die Entwicklung der Stra enfassade festgelegt Die unterschiedlichen berlegungen zu den einzelnen Gesichtspunkten sind in den Kapiteln 2 4 Ausf hrungsplanung gen
50. mmende Fensterelemente R w lt ca 33 dB durch die besondere Einbausituation in Kombination mit einer vorgeh ngten Fassade aus Vakuumd mmpaneelen keine Verschlechterung der Schalld mmung der Fensterelemente zu erwarten sein 140 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 6 Kosten Da es sich bei den Gro elementen mit Vakuumd mmung und eine komplette Neuentwicklung handelt sind zum jetzigen Zeitpunkt kaum verbindliche Kostenaussagen im Bezug auf h here St ckzahlen bzw eine m gliche Markteinf hrung zu treffen Insbesondere die Weiterentwicklungsm glichkeiten vgl dazu auch Kap 8 werden eine entscheidende Rolle spielen so dass auch in dieser Hinsicht Kostenaussagen nur schwer durchzuf hren sind Trotz dieser Einschr nkungen sollen die Kosten hier aber detailliert behandelt werden um durch Beschreibung des Status Quo eine Ausgangsbasis f r Optimierungen des GEDT Konzepts zu schaffen Dies erfolgt in zwei Schritten Zun chst werden in Abschnitt 6 1 die Kosten der w hrend des Forschungsprojekts in Hofheim realisierten Elemente dargestellt Es handelt sich dabei um die von der Firma Variotec eingeplanten Kosten die etwa zur Mitte des Projekts als die Elementplanung schon sehr weit fortgeschritten war und Erfahrungen mit dem ersten Prototyp vorlagen kalkuliert worden waren Durch zeitlichen Mehraufwand und notwendige Nachkorrekturen lagen die Kosten am En
51. rmed mmsysteme nicht erreicht w rden k nnten gegebenenfalls dennoch Marktchancen in Nischenanwendungen bestehen insbesondere dann wenn ein hoher Einsatz von Vakuumd mmung eine Reduzierung der Dicke des W rmeschutzsystems erforderlich macht Um im Rahmen der bestehenden M glichkeiten Aussagen zu den Perspektiven f r Kostensenkungen zu treffen wird im Folgenden der bergang zur Serienfertigung behandelt 6 2 Kostenperspektive bei bergang zur Kleinserienfertigung Die folgende Tabelle 6 2 1 gibt Sch tzungen der Projektpartner Variotec und IGRT zu den Kosten bei bergang zur Kleinserienfertigung an Herstellung von 1000 m Fassadenfl che pro Jahr In der nachfolgenden Abbildung 6 2 1 ist wiederum eine bersicht ber die wesentlichen Einflussfaktoren dargestellt Tabelle 6 2 1 Kosten bei bergang zur Kleinserienfertigung in Euro pro m Fassadenfl che Detail bersicht links Sch tzung Variotec rechts Sch tzung IGRT 143 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Sch tzung Variotec Sch tzung IGRT 11 I Summe Materiai 644 ertigung Fertigung Fertigung Personal Fertigung 108 gu Personal Fertigung IE oe Kerto esoplan Fassade onstiges enster anteilig Summe Material 7 ol olol aAlzl lt 319 D _ ND amp l o11 N I 0c0o oOIOI O IN S1I CNC Programmierung CNC Programmierung Summe Prod
52. tzlichen Abkl rung der optimalen Einbaulage des Fensters in das GEDT Element wurden zahlreiche Analysen durchgef hrt Nicht alle berechneten Varianten sind Dies wird im Rahmen des f r 2008 geplanten Gesamtberichts zum Modernisierungsvorhabens erfolgen 69 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung baupraktisch realisierbar sie sollen aber grunds tzliche Abh ngigkeiten bei der Einbausituation erl utern Als Fenster wurde immer das Holz Aluminium Fenster mit 3 fach W rmeschutzverglasung Passivhausfenster modelliert das auch in die GEDT Elemente eingebaut wurde Bei den Berechnungen wurde das Fenster ausgehend von einer Anordnung in der D mmebene GEDT mittig ber VIP in Richtung der Wand verschoben Der Versatz der D mmebene des Fensters u erer Rand des PU D mmkerns zum u eren Rand der D mmebene des GEDT Elements wurde in der folgenden Abbildung 2 6 12 aufgetragen Einfluss des Versatzes der D mmebenen am Fenster auf den Y Wert Passivhaus i Fenster PUR Kern N oO _ oO oO oO oO co oO oO 00 S 2 o T 0 06 u gt gt oO oO gt Q er oO oO 08 2 N 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Versatz zwischen D mmebene GEDT VIP und Fenster PU Kern mm Abbildung 2 6 12 WBV der Fenstereinbausitu
53. tzungen durch eine Kleinserienfertigung auf ca 900 m gesenkt werden Diese Werte liegen in einer Gr enordnung ber den Kosten blicher Au enwandd mmsysteme Ein solches Ergebnis kann bei der Erstentwicklung und Erstanwendung eines komplexen neuen Systems letztlich nicht berraschen und erlaubt noch kein Urteil ber die zuk nftigen Anwendungsm glichkeiten Auch besteht nicht unbedingt eine direkte Konkurrenz zu Standard W rmeschutzma nahmen Die Anwendung der Vakuumd mmung ist ja zun chst einmal f r besondere Situationen von Interesse in denen die erw nschten W rmeschutzeigenschaften bei gleichzeitig begrenzter Schichtdicke mit herk mmlichen D mmstoffen nicht mehr erreicht werden k nnen Au erdem ist zu ber cksichtigen dass es insbesondere im Nichtwohnungsbau einen Markt auch f r hochpreisige Fassadensysteme mit Kosten bis ber 1000 m gibt Davon abgesehen sind die hohen Kostenwerte aber nat rlich ein Hinweis darauf dass vor einer breiteren Anwendung dieses Systems die M glichkeiten einer Weiterentwicklung ausgesch pft werden sollten Diese Schlussfolgerung wird auch durch die energetische Lebenszyklusanlayse nahe gelegt Grunds tzlich ist das Ergebnis positiv Durch den verbesserten W rmeschutz spart das System ein Mehrfaches n mlich das 3 5 fache der f r die Herstellung aufgewendeten Energie ein Aber auch hier f llt der Vergleich mit einer herk mmlichen Au enwandd mmung ung nstig aus Bei einem W rm
54. u eren Tragschale verklebt Innenseitig werden die VIPs mit einer sch tzenden Bekleidung versehen Abbildung 8 2 1 153 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung AD 30 104030 JH Kosglidselae nun Solia schit BEU wett UP KERTO Nur Qasar octies ZIZSZS 7 NNN STILL KSA USETT A T r SR TEE HT Abbildung 8 2 1 Prinzipdarstellung des alternativen Elementaufbaus PDrei F r den oben skizzierten Elementaufbau ist die folgende Tragstruktur angedacht e Die einzelnen Elemente werden zwischen vertikal lastabtragenden Konsolen eingespannt Diese Konsolen befinden sich bei 2 bis 3 geschossigen Geb uden im Sockel und Dachbereich bei h heren Geb uden w re ein zus tzliche Konsole in Fassadenmitte vorzusehen Abbildung 8 2 2 e Die Horizontalkr fte werden ber filigrane schwach w rmeleitende Zug und Druckstreben in regelm igem Raster in die Bestandwand eingeleitet Im Idealfall niedrige Geb udeh he besteht somit die Fassade in vertikaler Richtung aus nur einem vorgefertigten Fassadenelement Die entstehenden VIP VIP Fugen werden mit vorkomprimiertem Dichtband geschlossen Die vertikalen Elementfugen werden bauseits mit vorkomprimierten Dichtb ndern geschlossen Eine weitere Alternative mit kleineren Elementen ist in Kapitel 8 2 6 dargestellt 154 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilpro
55. wird ber die Fassadenbekleidung sichergestellt Zwar befindet sich die Stof fuge der Fassadenplatten direkt ber der GE GE Fuge sie wird jedoch durch eine Aluschiene abgedeckt Die Fuge in der der entsprechende Messf hler montiert wurde bereitete bei der 125 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Montage in Hofheim Probleme so dass sie vor Ort nachtr glich mit PU Montageschaum nachgedichtet wurde Sie stellt wahrscheinlich die ung nstigste Ausf hrung aller drei Geb ude dar e Horizontalfuge zu GEDT 39 4 ca 1 m neben der Geb udemiitte Horizontalfugen sind gegen Schlagregen besonders empfindlich Die Fuge wird durch die Fassadenverkleidung berdeckt die Fugenbreite liegt bei ca 10 mm und somit im Bereich der Planungswerte Montage Zusammen mit den Temperaturf hlern f r die VIP Funktionskontrolle wurden bei der Vorfertigung die sechs Temperatur Feuchte F hler montiert Auf der Innenseite des Elements 39 3 Haus 39 EG rechts wurden Vertiefungen in die Kertoplatte eingefr st und die F hler darin befestigt Dabei wurde darauf geachtet dass vor der ffnung des Temperatur Feuchtef hlers ein Luftraum bleibt in dem sich eine Ausgleichsfeuchte einstellen kann Anschlie end wurde der F hler mit Montagekleber fixiert und mit Butyl Klebeband abgeklebt Ebenso wurden die beiden F hler in den GEDT Fugen in die Kertoplatte eingefr st Die Anschlusska
56. wurde l sst sich folgender Ma en beschreiben Die mittlere VIP VIP Fugenbreite liegt bei 8 mm die GEDT GEDT Fugenbreite bei 10 mm Damit ergibt sich ein Gesamt U Wert des kleinen Elementes von 0 198 W m K F r die gesamte Fassade ergibt sich ein U Wert von 0 192 W m K d h eine Verschlechterung von 2 6 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Einfluss zus tzlicher Anker Bei der Montage mussten anders als geplant an mehreren Stellen zus tzliche Anker gesetzt werden siehe Kapitel 3 3 Diese hneln im Prinzip dem PW Punkt und wurden nach einem vergleichbaren Verfahren modelliert Allerdings reichen sie von der BFU Platte durch die Ausgleichsd mmung hindurch bis in die Bestandswand die Situation ist also w rmetechnisch ung nstiger Der W rmebr ckenaufschlag f r jeden zus tzlichen Anker liegt bei 0 005 W m K bei A 0 008 W mK Dabei wurde ber cksichtigt dass die W rmebr ckenwirkung durch Aufbringen einer 1 cm dicken PE Schaum Abdeckung quadratisch 10 cm x 10 cm abgemindert werden konnte Einfluss der F llelemente Zus tzlich zu den gro fl chigen GEDT Fassadenelementen werden nun auch die F ll GEDT Elemente ber cksichtigt die den oberen Abschluss zwischen GEDT Fassade und Traufe bilden Diese waren erforderlich um einen Arbeitsraum f r die GEDT Montage zu erhalten Bedingt durch die geringe H he von ca 25 cm und die dadurch erf
57. wurden zum einfacheren Transport erst bauseits montiert 2 5 2 Messstand Zur berpr fung der fertigen GEDT Elemente vor dem Transport zur Baustelle wurden berlegungen f r einen GEDT Teststand angestellt Aus Termingr nden musste jedoch auf die Realisierung des Teststandes und die Messungen der Elemente verzichtet werden Einige Grundgedanken des Ansatzes sind im Folgenden skizziert eine ausf hrlichere Darstellung der Planungen findet sich in Anhang V Um die Messungen in einem m glichst kurzen Zeitraum durchf hren zu k nnen sollten zwei GEDT Elemente gleichzeitig gemessen werden Der Messstand sah folgenden Aufbau vor e Gegen berliegende Anordnung der GEDT Elemente an der vorhandenen Montage Traverse und einer zus tzlich erforderlichen Montage Traverse mit ge nderter Gabelanordnung e Aufh ngung an einer Holz Tragkonstruktion bemessen nach dem gr ten GEDT Element Anpassungsf higkeit in H he und Breite e D mmung ber Holzfaserplatten WLG 050 d 60 mm auf Spanplatten d 15 mm F gung an GEDT ber vorkomprimierte Dichtb nder e Einblas ffnungen zur Beheizung im unteren Drittel e 1 Absaug ffnungen zur Abf hrung der zugef hrten Luft im oberen Drittel 2 5 3 Transport F r den Transport von den Produktionshallen der Firma O Lux in Georgensgm nd in der N he von N rnberg zur Baustelle in Hofheim wurden zwei Varianten diskutiert Der Einsatz eines Tiefladers oder eines Innenladers nach Art eines Glas Innenl
58. zu den R umen Pr fnummern zu den R umen 134 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 5 3 Ergebnisse der Messungen 5 3 1 Messwerte Eine bersicht der durchgef hrten Messungen ist der nachfolgenden Tabelle 5 3 1 zu entnehmen Weitere Details der Messungen sind den Kurvenbl ttern im Anhang IV zu entnehmen Tabelle 5 3 1 Ergebnis bersicht Messbl Pr fnr Messrichtung Messung Messergebnis att Nr in dB Wilhelmstr 37 Luftschalld mmung w C Cry von Wohnzimmer EG nach Decke 7 5 dB Wohnzimmer OG Stra enseite Wilhelmstr 37 Luftschalld mmung R 4s w C Cy von au en nach Fenster 33 2 5 dB Wohnzimmer EG Stra enseite Wilhelmstr 37 Luftschalld mmung R C C von Wohnzimmer OG nach Decke 53 1 5 dB Wohnzimmer EG Gartenseite Wilhelmstr 35 Luftschalld mmung Rw C C von Wohnzimmer OG nach Decke 54 2 6 dB Wohnzimmer EG Gartenseite Wilhelmstr 35 Luftschalld mmung R w C Cy von Kinderzimmer OG nach Decke 54 1 6 dB Schlafzimmer EG Stra enseite Wilhelmstr 35 Luftschalld mmung R 4s w C Cy von au en nach Fenster 33 1 5 dB Schlafzimmer EG Stra enseite 9 3 2 Vergleiche Zur Beurteilung der Ergebnisse m ssen die Einzelergebnisse nicht nur hinsichtlich ihrer Einzahlangabe sondern auch hinsichtlich des spektralen Verhaltens untersucht und verglichen werden Hierzu si
59. 0 005 0 008 0 02 W rmeleitf higkeit VIP W mK Abbildung 2 6 11 Vergleich von Plan und Istwerten des Gesamt U Wertes der GEDT Die Berechnungsbl tter der W rmedurchgangskoeffizienten f r die GEDT Elemente sind im Anhang III dokumentiert 2 6 7 W rmebr cken an den Anschl ssen des GEDT Elements Zus tzliche W rmebr cken treten an den Anschl ssen der GEDT Elemente an die Nachbarbauteile auf z B an Perimeterd mmung oder Fenster Diese Situationen waren bedingt durch die besonderen Eigenschaften der Vakuumd mmung nicht immer einfach zu l sen Analog dem blichen Vorgehen dass solche Anschl sse nicht dem einzelnen Bauteil sondern der Energiebilanz des gesamten Geb udes zugerechnet werden werden die im Folgenden dokumentierten W rmebr ckenzuschl ge nicht mehr zu den oben angegebenen U Werten der GEDT Elemente addiert sondern bei der Gesamt Energiebilanzberechnung f r die Geb ude separat ber cksichtigt 2 6 7 1 GEDT an Fenster F r die Einbindung von Fenstern in eine Vakuumd mmung sind mehrere Besonderheiten zu beachten e Die Ansichtsbreite des passivhaus geeigneten Fensterrahmens betr gt inklusive Aluminiumdeckschale ca 120 mm 110 mm ohne Aluminiumabdeckung w hrend das GEDT Element nur eine St rke von 90 mm aufweist d h der Fensterrahmen muss ber das Element berstehen e die bei konventionellen D mmstoffen im Altbau blichen Regeln f r die Rahmen berd mmung gelten so nicht Zur grunds
60. 0 12 W m K Zur Ermittlung eines realistischen U Werts f r den praktischen Einsatz der Elemente ist diese Betrachtung allerdings zu stark vereinfacht Es m ssen noch folgende Faktoren ber cksichtigt werden e Die Vakuumelemente unterliegen einer Alterung Es ist damit zu rechnen dass sich durch Eintrag von Wasserdampf und Luft die W rmeleitf higkeit innerhalb der Lebensdauer der Elemente d h nach einigen Jahrzehnten erh ht Im Sinne eines realistischen Bemessungswertes ist daher diese h here W rmeleitf higkeit von etwa 0 008 W mK anzusetzen Gellert 2005 Der U Wert des GEDT Elements inklusive Altwand bel uft sich dann auf 0 147 W m K e Die ungest rte Schichtenfolge die dieser Betrachtung zu Grunde liegt l sst sich in der Praxis nicht realisieren Dort wo die einzelnen GEDTs aneinandersto en bzw innerhalb der GEDTs die VIP R nder liegen ist die ideale Struktur unterbrochen und es treten W rmebr cken auf Erh hte W rmeverluste gibt es auch an den Durchdringungspunkten aus Edelstahl die dem GEDT die notwendige Stabilit t verleihen Insgesamt l sst sich ein durch die genannten W rmebr cken bedingter Zuschlag auf den U Wert von AU 0 041 W m K ermitteln Unter Ber cksichtigung der Alterung und der W rmebr cken ergibt sich f r die GEDT ein W rmedurchgangskoeffizient von U 0 188 W m K Es handelt sich dabei um einen Mittelwert inkl F ll GEDTs da GEDTs unterschiedlicher Gr e verwendet werd
61. 0 152 W K zum Transmissionsw rmeverlust bei Angesichts einer Fl che des Elements von 15 5 m betr gt der Zuschlag zum U Wert AU 0 01 W m K W hrend der Produktion wurde bei zwei GEDT Elementen vor der Verklebung der VIPs mit den BFU Platten die Fugenbreite gemessen Im Mittel ergab sich ein Wert von ca 7 mm bei realen Fugenbreiten zwischen 0 mm und 11 mm Da aufgrund des berstands der Sperrholzplatten als zus tzliche Schutzschicht im Werk ber den VIP Rand die tats chliche VIP VIP Fugenbreite nur n herungsweise bestimmt werden konnte wird im Folgenden von einem etwas h heren Wert von 8 mm ausgegangen Bei der Modellierung des Details im Ausf hrungszustand wurde weiterhin die Fuge der Sperrholzplatten ber cksichtigt die nicht mit Kompriband ausgef llt wurde abgeschlossener Luftraum Unter Ber cksichtung der beschriebenen Situation ergibt sich f r die VIP VIP Fugen ein WBV von 0 0055 W mK der ca ein Drittel ber dem Planungszustand liegt 57 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung GEDT GEDT Fugen Unter der Annahme dass die Fugenbreite nach der Montage zwischen ca 10 und 20 mm variiert ergeben sich bei 0 008 W mK W rmebr ckenverlustkoeffizienten zwischen ca 0 008 und 0 016 W mK Als Planwert f r die Berechnung wurde 0 012 W mK bei einer mittleren angestrebten Fugenbreite von 15 mm angesetzt Bezieht man den Wert auf nur ein GEDT so is
62. 1 innerhalb eines GEDT 2 mit zugeordneter Last Funktionalit t E p Eigengewicht Wind Erdbeben W wind Erdbeben U wind Erdbeben F Eigengewicht Wind Erdbeben F Eigengewicht Wind Erdbeben K Eigengewicht Wind Erdbeben Dabei bedeuten senkrecht zur Fassadenebene parallel zur Fassadenebene in L ngsrichtung Abbildung 2 2 9 Befestigungsebene 1 an einem Gro element mit Vakuumd mmung Anordnung der Befestiger der Befestigungsebene 1 mit zugeordneter Last Funktionalit t 17 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Abbildung 2 2 10 zeigt eine Prinzipdarstellung der konstruktiven Ausf hrung der Befestigungspunkte der Befestigungsebene 1 E W und U an dem Vertikalschnitt eines Gro elementes mit Vakuumd mmung a Schnitt b Schema Wandeinheit Elementeinheit Abbildung 2 2 10 Prinzipdarstellung der konstruktiven Ausf hrung der Befestigungspunkte der Befestigungsebene 1 E W und U an dem Vertikalschnitt eines Gro elementes mit Vakuumd mmung Bei der vorliegenden GEDT mit VIP bei der die Gro elemente bis auf die Wetterschutzschale vollst ndig vorgefertigt werden und ohne Nachbesserungsm glichkeiten vor Ort an Althaus Jfassadenseitige Befestigungselemente appliziert werden kommt der Vorabbetrachtung m glicher Quellen f r Abweichungen sowie 18 Sanierung von drei kl
63. 2 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung jedoch die Lebensdauer nicht beendet sondern es findet danach nur ein allm hlicher weiterer Anstieg der W rmeleitf higkeit statt Die Vakuumd mmung ist dann immer noch deutlich leistungsf higer als konventioneller D mmstoff Wird eine Vakuumd mmplatte durch mechanische Besch digung oder Versagen der H llfolie undicht so wird das VIP bel ftet und die W rmeleitf higkeit steigt auf ca 20 mW mK Porextherm Diese W rmeleitf higkeit liegt noch deutlich unter den A Werten die konventionelle D mmstoffe erreichen 25 55 mW mK In den Berechnungen zum Gesamt U Wert ist als Extremfallbetrachtung auch der Fall einer Bel ftung aller VIPs zu finden Der Bemessungswert f r Vakuumd mmplatten mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung ist bei einigen Produkten auf Agemessung 0 008 W mK festgelegt worden va q tec Dieser wurde auch in den folgenden Berechnungen als Variante ber cksichtigt Hier muss aber erw hnt werden dass bei der Berechnung des Gesamt U Wertes der GEDT Elemente der Einfluss der W rmebr cken am Folienrand genau f r die verwendeten Formate ber cksichtigt wurde In dem Bemessungswert f r die W rmeleitf higkeit nach Gellert 2005 ist dieser W rmebr ckeneinfluss ebenfalls enthalten er flie t hier also im Sinne einer Konservativen Absch tzung doppelt in die Berechnung ein 2 6 3 M
64. 4 3 1 Erl uterung der Messkurven Abbildung 4 3 1 zeigt den unkorrigierten Verlauf der Untertemperatur zwischen theoretischem und gemessenem Wert in Abh ngigkeit vom Abstand des F hlers von der linken Geb udeecke bei Au enansicht Je h her die Untertemperatur ausf llt desto k lter ist der jeweilige Punkt in der Konstruktion und umso wahrscheinlicher ist ein defektes VIP vorhanden Allerdings berlagern eine Reihe von Effekten die Messwerte die bei der Interpretation ber cksichtigt werden m ssen Einerseits liegt die tats chliche Raumtemperatur in der N he der Au enwand niedriger als die gemessene Raumtemperatur die in einer Innenwand aufgenommen wird Dabei beeinflussen M blierung und Vorh nge die an der Innenwand vorhandene Temperatur Zus tzlich verschieben Heizk rper die Wandtemperatur nach oben da W rme direkt auf die Wand gestrahlt wird Aus diesem Grund treten bei den mittleren Messpunkten der GEDT teilweise h here Temperaturen auf als theoretisch zu erwarten w ren Schlie lich sind instation re Situationen starke nderung der Raum oder Au entemperatur innerhalb einer von der W rmekapazit t beeinflussten Zeit und geometrische Effekte zu ber cksichtigen Abweichung der Messwerte GEDT Haus 39 von den berechneten Werten 0 0 0 D 1 0 D c gt c 5 2 04 u D a 3 0 7p I R gt f
65. Bez glich der Belastung durch Dreck und Staub zeigten sich die Bewohnerinnen und Bewohner unterschiedlich in ihrer Wahrnehmung Der Zeitaufwand wird bei der Gro selement D mmtechnik mit Vakuumd mmung als deutlich h her eingesch tzt was aufgrund der durch den Pilotcharakter des Projekts verursachten Verz gerungen nicht berraschen kann In punkto L rm zeichnen sich leichte Vorteile f r die GEDT mit Vakuumd mmung ab Sowohl Altmieter als auch Neumieter hatten am Ende des Fragebogens die M glichkeit anzugeben wie belastend sie die einzelnen Arbeitsschritte bei der Montage der GEDT mit Vakuumd mmung empfanden Tabelle 3 4 3 Tabelle 3 4 3 Belastungen bei den unterschiedlichen Arbeitsschritten der GEDT Montage bzw durch das Vorhandensein von Absperrungen und Bauz unen Bohrungen f r Aufh ngen der Verkleben der Herausneh l i Absperrungen die Wand D mm Fassaden men der r und Bauz une befestigung elemente verkleidung alten Fenster Sehr hoch Mitemasg Eher niero Sehr niero Die Belastungen durch die Bohrungen f r die Wandbefestigung werden von den Befragten einheitlich als eher hoch oder sehr hoch bewertet Als berwiegend hoch werden auch die Belastungen beim Herausnehmen der alten Fenster angesehen Dieser Arbeitsschritt ist allerdings als Teil des normalen Modernisierungsprozesses zu sehen und h ngt nicht ausschlie lich mit der Gro element D mmtechnik zusammen Die Belastung durch das Verkleben
66. DT Fuge je nach Fugenbreite und W rmeleitf higkeit der VIPs nur zwischen 1 gro e Fuge und max 8 kleine Fuge und hohe VIP Leitf higkeit von der VIP VIP Fuge ab Diese geringe Toleranz kann angesichts der Unkenntnis ber die exakte Breite der GEDT GEDT Fuge und die Ausf hrung der Ausgleichsd mmung hinter dem GEDT die ja vom praktischen Ablauf der Installation abh ngig ist vernachl ssigt werden Die GEDT GEDT Fuge kann daher bei der Berechnung genauso behandelt werden wie die VIP VIP Fuge die horizontale Schichtenfolge lautet VIP Kompriband VIP Nat rlich ist die GEDT GEDT Fuge weitaus breiter bei der GEDT Montage wurde ein Wert von ungef hr 15 mm angestrebt N heres zur gemessenen Fugenbreite in Kapitel 2 6 6 2 Die Abbildung 2 6 2 zeigt den W rmebr ckenverlustkoeffizent der VIP Fugen bzw GEDT Fugen in Abh ngigkeit der Fugenbreite und der W rmeleitf higkeit des VIP Kerns f r einen GEDT Aufbau mit 40 mm Vakuumd mmung In der Abbildung ist zu erkennen dass der W rmebr ckenverlustkoeffizient mit steigender W rmeleitf higkeit der Vakuumd mmung absinkt Dreiecke Quadrate Rauten Ist beispielsweise ein VIP defekt so schw cht sich der Einfluss der W rmebr cke an der Fuge stark ab Dreieck Symbole im Diagramm Nat rlich ist der W rmeverlust insgesamt dennoch h her da sich ja auch der U Wert des ungest rten Bauteils entsprechend vergr ert 56 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilpr
67. Dichtung in Fensterrahmen und Unterkonstruktion Fassadenbekleidung 3 ZSA IN AANAND SONAN ji Holz Aluminium Fenster N VARIOTEC EF II i Y N N SEE Ee A een een en a en een en en HARHAA AARAA ANAA AAAH eeesetenereren een een OTO 000000 See H III OH HI i Ih m 2 SIRRRRRRERRRRR NEREREREN NER AHRHHLHH Tat 7 LR AA AH H A H 2 Alu verkleidung Fenster E6EV1 Aufsicht Fensterbank E6C24 Angabe Wert s bersichtsplan 5 i Varjotec Fassade Abbildung 2 4 8 Fensteranschluss 2 4 8 2 Traufe Die Entwicklung des Traufen Details ist eng mit der allgemeinen energetischen Sanierung verkn pft Zum Zeitpunkt der GEDT Montage war die Sanierung des Daches inkl der Traufen Ausbildung bereits abgeschlossen Die F gung von GEDT und Traufen Untersicht bzw Traufen D mmung wurde so ausgebildet dass die Untersicht bis auf die Traufen Bekleidung mit Harzomposit Fassadenplatten abgeschlossen werden konnte Anschlusselement zur Traufe wurde ein mit der brigen GEDT im Aufbau identisches F ll GEDT Element entwickelt das den f r die Montage der GEDT Elemente notwendigen Abstand von 25 cm berbr ckt Durch eine Klemm Konstruktion wird das Element zwischen Traufe und GEDT 2 bzw 4 gehalten 43 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung I A 7 25506 SS r 1000020008
68. E E BE mE Eigengewicht senkrecht zur Fassadenebene ee Erdbeben Wind parallel zur Fassadenebene in L ngsrichtung O Wind Erdbeben Abbildung 2 2 14 Anordnung der Befestigungen Verbindungen der Befestigungsebene 2 Befestigungspunkte Verbindungspunkte PG PW und PHW 21 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Abbildung 2 2 15 zeigt eine Prinzipdarstellung der konstruktiven Ausf hrung der Befestigungspunkte Verbindungspunkte PG PW und PHW der Befestigungsebene 2 an dem schematisierten Vertikalschnitt eines Gro elementes mit Vakuumd mmung mit Darstellung von innerer Beplankung 27 mm KERTO und u erer Beplankung 18 mm BFU mit dazwischen liegender Hauptd mmschicht VIP Die metallischen Verbinder greifen durch die VIP Hauptd mmschicht hindurch Die Verbindungspunkte der Befestigungsebene 2 werden aus nicht rostendem Stahl der Widerstandsklasse Ill mittel gefertigt PG Punkte PGr Punkte am Elementrand bertragen Eigengewichtskr fte G PW Punkte bertragen Windkr fte senkrecht zur Fassadenebene Je nach Lage der Punkte im Gro element selbst unterscheidet man nach ram Elementrand innerhalb einer BFU Platte fim Bereich der Fensterleibung im Bereich der Fensterbr stung PH WV Punkte bertragen Lasten aus Wind und Erdbeben in Element L ngsrichtung und senkrecht zur Fassadenebene FMEN KIT WAATT PH
69. EDT sind Keine statische Funktion des VIP zur bertragung von Zugkr ften aus Windsog W und Erdbeben H Keine statische Funktion des VIP zur bertragung von Schubkr ften aus Eigengewicht Wetterschutzschale BFU Platte und Erdbeben H 1 Statisch im Prinzip nur durch Fl chendruck belastbar vgl Cremers 2006 Winddruck Druckwirkung aus Erdbeben senkrecht zur Fassade Anmerkung Im Rahmen der Forschungsarbeiten wurden einige vorsichtige Tastversuche bzgl _ Zug bertragungsf higkeit bei Zug senkrecht zur VIP Element Mittelebene und _Schub bertragungsf higkeit Schub aufgrund von Querkr ften parallel zur VIP Element Mittelebene durchgef hrt Diese Versuche wurden sowohl an voll funktionst chtigen evakuierten VIP Gasdruck p lt 5 mbar als auch an absichtlich besch digten bel fteten VIP Elementen durchgef hrt Diese Versuche hatten jedoch lediglich ersten Testcharakter und die Randbedingungen entsprachen noch nicht den hohen Pr zisionsbedingungen zur Ver ffentlichung geeigneter experimenteller Untersuchungen Dennoch wird hier festgehalten Erwartungsgem waren die statischen Eigenschaften voll funktionst chtiger evakuierter VIP Elemente besser als die bel fteter VIPs Gewisse ber die Aufnahmef higkeit fl chiger Druckspannungen hinausgehende statische Werte waren bei voll funktionst chtigen evakuierten VIPs durchaus festzustellen bei bel fteten jedoch nich
70. G erissa nan i aa a ee 39 2 4 7 Integration der GEDT Entwicklung in den Modernisierungsprozess 41 2 4 8 Betalls der AUST RFUAGSPIAHUNG aueh 42 2 5 Planung von Fertigung und Montage u22u022002000nenennnennnennnennnennn nennen nennen 45 2 5 1 Vor Fertigung der GEDT Elemente 2 20022200220022n0nenennnnennnenennenen 45 2 02 Vlesssiand ronen ENE N 46 298 MnP a A 46 2 5 4 Montage Vor ON cacen a ee 48 2 6 W rmetechnische Eigenschaften der GEDT Elemente 0 u0 000 51 201 UDBK yee EANER eh Re eeee 51 2 6 2 Alterung der Vakuumd mmung 20222022400240020000n0nnnnnnno nano nase nenn nenn nenn nennen 52 2 6 3 Methodik der W rmebr ckenberechnung 022s0202000nnnn nennen nennen 53 2 6 4 W rmebr cken an den VIP VIP und GEDT GEDT St en 56 2 6 5 W rmebr cken an den Befestigungselementen 0022002400220sen en 58 2 6 6 Zusammenfassung W rmedurchgangskoeffizient des GEDT Elementis 66 2 6 7 _ W rmebr cken an den Anschl ssen des GEDT Elementis 69 3 Ferng ng und Montage reine Nee 179 3 1 Fertigung der GEDT Elemente 00240024002000200 0000 onnn Bonn nano nano nnnn nenn anne name nnnenn 179 3 1 1 PLOIOLYDIEHIQUNG rn ee ee a 179 3 1 2 ENdTENIgUNG zen ru 81 3 2 Montage der Gro elemente 2 s0204020000000n0n
71. IPs von 0 005 W mK und 4 cm Ausgleichsd mmung berechnet Der W rmeverlust reduziert sich an diesem Anker von 14 93 auf 10 86 mW mK 28 Diese nennenswerte Reduktion der W rmebr cken tritt jedoch nur auf wenn im Bereich des Ankers die D mmdicke von 4 cm tats chlich erreicht wird was aber nicht berpr ft werden kann Aus diesem Grund wird im folgenden Kapitel der Gesamt U Wert der Konstruktion mit den W rmebr ckenverlustkoeffizienten f r 2 cm Ausgleichsd mmung betrachtet der ungest rte Aufbau zur Veranschaulichung auch mit 4 cm Ausgleichsd mmung dargestellt 65 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 2 6 6 Zusammenfassung W rmedurchgangskoeffizient des GEDT Elements 2 6 6 1 Planwerte Der effektive Gesamt U Wert der GEDT Elemente kann nun unter Ber cksichtigung der oben dargestellten W rmebr cken bestimmt werden Die vorgefertigten D mmelemente mit Vakuumd mmung erreichen ohne Ber cksichtigung der W rmebr cken und mit fabrikneuen 4 cm starken VIPs einen U Wert von 0 115 W m K unter Ber cksichtigung der Altbauwand und 3 cm Ausgleichsd mmschicht 0 102 W m K Durch die Planungswerte der W rmebr cken an den VIP R ndern und St en den GEDT St en und den Ankern erh ht sich der Gesamt U Wert jedoch auf 0 145 W m K f r ein gro es GEDT 15 5 m bzw 0 155 W m K f r ein kleines GEDT 11 10 m siehe folgende Abbildung 2 6 10 und
72. Material Holz Aluminium mit Hartschaumd mnmstoffkern Profilquerschnitt Fl gel 90 130 Beschlag Dreh Kipp Beschlag mit Ecklager und Winkel Scherenlager je 2 Verriegelungspunkte bandseitig schlie seitig und oben 1 Verriegelungspunkt unten Falzdichtungen Je 1 Dichtungsebene mittig und raumseitig im Fl gelrahmen Verglasung Mehrscheibenisolierglas mit Aufbau 4 mm Float ca 14 mm SZR 4 mm Float ca 14 mm SZR 4 mm Float Sonstiges Rollladenkasten oberhalb des Fensterelements Aufbau unbekannt Pr fung im Zustand Rollpanzer oben 5 4 2 Schalld mmung der Deckenkonstruktion Zur Beurteilung der Flanken bertragung ber das zu untersuchende Fassadensystem ist es bei einer Messung im ausgef hrten Bau wichtig die Eigenschaften des Trennbauteils in diesem Fall der Trenndecke so gut wie m glich zu kennen F r die vorliegende Konstruktion ist die Luftschalld mmung der Deckenkonstruktion alleine jedoch unbekannt Es ist zu erwarten dass die Luftschalld mmung der Deckenkonstruktionen durch die flankierenden W nde hier vorliegende Bausubstanz als zweischalige Ziegelwand stark beeinflusst wird Eine genaue Prognose ist f r diese Sonderkonstruktion nicht m glich da solche Bauweisen durch die technischen Regelwerke wie z B DIN 4109 DIN 4109 nicht vollst ndig abgedeckt werden Die gemessenen Bau Schalld mm Ma e Rw 53 dB bzw 54 dB liegen jedoch in dem Bereich der f r die Luftschalld mmung einer Holzdecke in einem Massiv
73. Messung Nr D01 Decke in R umen zur Stra enseite rote Kurve Messung Nr C01 Decke in R umen zur Gartenseite Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 5 4 Beurteilung 5 4 1 Beschreibung der Bausubstanz Die Bausubstanz in den beschriebenen Objekten ist im Hinblick auf die schalltechnischen Eigenschaften nur unvollst ndig dokumentiert Zu der vorliegenden Altbausubstanz gibt es Angaben in dem Zwischenbericht der PlanungsgruppeDREl PDrei 2006 die hier im Folgenden kurz zusammengefasst und mit den Untersuchungen bei dem beschriebenen Ortstermin abgeglichen werden Deckenkonstruktion F r die Planung des Dachausbaus wurde eine Decke zwischen Dachgeschoss und erstem Obergeschoss ge ffnet und untersucht PDrei 2006 siehe Abbildung 5 4 1 Hierbei wurde folgender Aufbau von oben nach unten festgestellt Dielenboden Balkenlage mit Einschub und Beschwerung mit einem Stroh Kies Lehm Gemisch Lattung Rabbitzgewebe mit Stroh Lehm Putz F r die weitere Analyse ist davon auszugehen dass diese Deckenkonstruktion auch in den anderen H usern und Geschossen eingesetzt wurde Auf dieser Rohdecke waren in den einzelnen H usern z T unterschiedliche Fu b den vorhanden Im Haus Nr 37 wurden im 1 Obergeschoss die vorhandenen Dielen der Rohdecke als Gehbelag hergerichtet In Haus Nr 35 im 1 Obergeschoss war auf diesen Dielen noch ein Laminatboden verlegt worden
74. O oO oO oO oO oO oO oO oo Innenputz BEE Ziegel Innen C Au enputz alt E7 Ausgleichsd mmung EEE Kerto erster Teil bis Bohrung EE Kerto zweiter Teil bis Sperrholz EZ Alu C Sperrholz VIP C Sperrholz E BFU Temperatur VIP funktionsf hig Temperatur VIP defek zF 5 H ba ei Fe Abbildung 4 1 2 Temperaturverlauf im Schichtaufbau mit funktionsf higem und defektem VIP bei 2 cm Ausgleichsd mmung und 30 K Temperaturdifferenz oO LO O LO O LO O LO O LO 2 o T N N a a Y S O O O O O O O O O O 20 19 18 17 16 15 14 c C Innenputz e m Ziegel n i ERTI 13 5 DJ Au enputz alt N 2 5 EZ Ausgleichsd mmung lt EE Kerto erster Teil bis Bohrung WAS Seh s A 11 EEE Kerto zweiter Teil bis Sperrholz St b 10 E Alu RE C Sperrholz i F nn 9 VIP ee 8 L Sperrholz BE BFU 7 Temperatur VIP funktionsf hig 6 Temperatur VIP defek Ti ER hE De 5 Abbildung 4 1 3 Temperaturverlauf im Schichtaufbau mit funktionsf higem und defektem VIP bei 4 cm Ausgleichsd mmung und 15 K Temperaturdifferenz 114 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung oO N LO oo oO N LO oo oO N LO O O N LO 0 0 O ap 2 Ta T T N N N N a a c2 a N oO oO oO oO oO oO oO oO oO oO oO oO oO oO oO oO oO oO 8 20 N 19 18 17 16 15 RA 14 E Innenputz c e E Ziegel a ae EI Au enputz alt NN 12 7 Ausgleichsd mmung i
75. Platte befestigt So kann der ggf notwendige Ausgleich von H hendifferenzen einzelner GEDT Elemente durch die Unterkonstruktion zur Realisierung einer ebenen Fassadenoberfl che erfolgen Die u a aufgrund der Gliederung der Altfassade in einem unregelm igen Raster angeordneten statischen Verbindungsmittel erlauben keine regelm ige Anordnung der Unterkonstruktion Dadurch erfolgt die Befestigung der Fassade in nicht sichtbarer Weise Putz Bei der Herstellung einer Putzfassade auf den GEDT Elementen m ssten mehrere Faktoren bedacht werden Die BFU Oberfl che w re als Putztr ger nicht geeignet und k nnte daher nicht direkt berputzt werden Zudem m ssten die ber die BFU Platte ragenden Stahlbefestigungen der Befestigungsebene KERTO BFU berbr ckt werden um eine ebene Fl che zu erhalten Hierzu w re die gesamte Fl che mit einer Putztr gerplatte zu versehen berstehende Stahlteile w ren mit einer darunter liegenden Ausgleichslage zu versehen Die GE GE Fugen sind Elementfugen und k nnten nicht dauerhaft riss sicher berbr ckt werden Zum Verschluss der Elementfugen eigneten sich vorkomprimierte Dichtb nder die in der Lage sind die wenn auch nur geringf gigen zu erwartenden L ngen nderungen z B aus Temperatur bzw Feuchte nderungen aufzunehmen Eine Kombination von flexiblen Fugen mit Putzoberfl che lie e sich gestalterisch nur schwierig l sen da Elementfugen gleichzeitig Gestaltun
76. Rolle spielten dabei die Bestandserfassung die Entwurfsplanung das Genehmigungsverfahren sowie die Ausf hrungsplanung die in diesem und dem folgenden Abschnitt beschrieben sind Diese Arbeitsschritte wurden ma geblich durch die Architekten der PlanungsgruppeDrei durchgef hrt denen auch die Gesamtleitung des Teilprojekts Gro elementd mmtechnik als Teil des gesamten Forschungsvorhabens Hofheim Wilhelmstra e oblag 2 3 1 Fassadenaufma Die Fassade der Geb ude in der Wilhelmstra e wurden in Verbindung mit den jeweiligen innenr umlichen Bez gen Br stungsh he Fensterlaibungsausbildung etc aufgemessen Auf dieser Grundlage erfolgte die Entwurfsplanung F r die Fertigung der GEDT Elemente wurde ein zus tzliches Aufma erforderlich mit dem die Fassade auf Lotrechte und Ebenentoleranzen untersucht wurde Die GEDT Elemente werden vor der bestehenden Althauswand an einer Unterkonstruktion montiert Die Unterkonstruktion muss so gefertigt sein dass sie neben den statischen Anforderungen Lastabtrag und den Anforderungen an ihre Praxistauglichkeit bei der Montage der GEDT auch bestehende Unebenheiten in der Wandoberfl che ausgleichen kann Der entstehende Spalt zwischen Vorderkante der Althauswand und der R ckseite der GEDT Elemente muss mit einem daf r geeigneten D mmstoff ausgef llt werden um Konvektionsstr mungen zu unterbinden Um diese Voraussetzungen zu erf llen war es notwendig die Ebenentoleranzen der Fassade zu ermi
77. Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung F rdermittelgeber des Forschungsprojekts Bundesministerium f r Wirtschaft und Technologie ber den Projekttr ger J lich PTJ und Hessisches Ministerium f r Wirtschaft Verkehr und Landesentwicklung F rderkennzeichen 0329750V Endbericht Darmstadt November 2007 Anschriften der Autoren HWB IFT IGRT IWU PDREI VARIOTEC Dipl Ing Josef Mayr Hofheimer Wohnungsbau GmbH Elisabethstr 3a 67519 Hofheim Dipl Ing Ingo Leuschner Institut f r Fenstertechnik e V Theodor Gietl Stra e 7 9 83026 Rosenheim Prof Dr Ing habil Eckhard Reyer Dipl Ing Rainer Kr ger Dipl Ing C cile Bamberger Ingenieurgesellschaft f r Bautechnik mbH Reyer Gathmann Teilhaber Universit tsstra e 74 D 44789 Bochum Dipl Ing Marc Gro klos Dr Ing Nikolaus Diefenbach Dipl Soz G nter Lohmann Institut Wohnen und Umwelt GmbH Annastra e 15 64285 Darmstadt Dipl Ing Architekt Stefan Reuther Dipl Ing Architekt Christian Weber planungsgruppeDREl Reuther St rz Dreibholz Architekten und Ingenieure Partnerschaft Ober Ramst dter Str 96 E 64367 M nhltal Dipl Ing Christof St lzel Dipl Ing Holger Thoms Sandwichelemente GmbH amp Co KG Wei marterstra e 3 5 92318 Neumarkt i d Opf IWU Bestellnummer 02 07 ISBN 9 783932 074950 Institut Wohnen und Umwelt Gm
78. Tabelle 2 6 5 Anteile am Gesamt U Wert in Abh ngigkeit von VIP Eigenschaften und GEDT Gr e Avy p 0 005 Wi mK Ay p 0 005 W mK Ay p 0 008 W mK Ay p 0 008 W mK Ay p 0 020 W mK Ay p 0 020 W mK GEDT gro GEDT klein GEDT gro GEDT klein GEDT gro GEDT klein 1D Berechnung 0 102 0 102 0 147 0 147 0 263 0 263 AU VIP St e 0 012 0 014 0 010 0 011 0 005 0 005 AU GEDT St e 0 006 0 007 0 005 0 006 0 002 0 003 0 025 0 032 0 022 0 029 0 014 0 018 Gesamt U Wert 0 145 0 155 0 184 0 192 0 285 0 289 2 6 6 2 Tats chliche Werte unter Ber cksichtigung der Bauausf hrung Einfluss der Fugenbreite Die Ausf hrungsqualit t bei Herstellung und Montage der GEDT Elemente beeinflusst auch den Gesamt U Wert Eine Berechnung mit Fugenbreiten bei VIP VIP Sto von 4 mm und beim GEDT GEDT StoR von 15 mm Ausf hrung wie geplant ergibt f r ein kleines Element den U Wert von 0 192 W fm K bei A 0 008 W mK W re es im Mittel aller Fugen gelungen deren Breite bei VIP VIP St en auf 1 mm und bei GEDT GEDT St Ren auf 10 mm zu begrenzen optimale Ausf hrung w re der sich ergebende U Wert leicht auf 0 185 W fm K gesunken Entstehen dagegen gr ere Fugenbreiten VIP VIP 6 mm und GEDT GEDT 20 mm so steigt der U Wert auf 0 199 W m K an ung nstige Ausf hrung Die Ausf hrungsqualit t beeinflusst somit auch die zu erreichende energetische Effizienz Die Ausf hrung wie sie tats chlich in Hofheim realisiert
79. W PHW Punkt w H PWr Punkt W PG Punkt G PW Punkt W Innere Beplankung KERTO u ere Beplankung BFU Fr HKP PHWY PWD PHWy PWD Abbildung 2 2 15 Prinzipdarstellung der konstruktiven Ausf hrung der Befestigungspunkte Verbindungspunkte PG PW und PHW der Befestigungsebene 2 an dem schematisierten Vertikalschnitt eines Gro elementes mit Vakuumd mmung mit Darstellung von innerer und u erer Beplankung mit zwischenliegender Hauptd mmschicht VIP 22 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Abbildung 2 2 16 zeigt einen am Elementrand liegenden PG Punkt daher die Bezeichnung PGr and zur Abtragung der Eigenlasten aus u erer Beplankung und Wetterschutzschale an die innere Beplankung Die Alu Unterkonstruktion Alu Hohlprofile 50x20 bzw 100x20 mm der Wetterschutzschale wird aus xAlMgSi 0 5 nach DIN 1725 bzw EN AW AIMgSi It DIN EN 573 3 ausgef hrt Die Befestigung der Alu Unterkonstruktion der Wetterschutzschale an der u eren Beplankung 18 mm BFU wurde als Befestigungsebene 3 bezeichnet Abbildung 2 2 17 zeigt die Befestigungsebene 3 die Befestigung der Alu Unterkonstruktion der Wetterschutzschale an der u eren Beplankung und die Lage der Alu Schienen und deren Befestigung ber Fixpunkte und Gleitpunkte PGr Punkt Lager f KERTO N innere 7 a Merr lt A ul gt A Zugstab m my Zuglasche s 4 H
80. a e auch in Zusammenhang mit der StVO bestimmt zum anderen durch die Standard Abmessungen der verwendeten Holzwerkstoffplatten Zu Beginn der Entwurfsplanung wurde die berd mmung des stra enseitigen Sockels mit GEDT geplant Im sp teren Planungsstand wurde aus gestalterischen und transporttechnischen Gr nden davon abgewichen Der Geb udesockel wurde umlaufend in einer H he geplant und auch stra enseitig als WDVS ausgebildet Folgende prinzipielle Varianten zur Anordnung der GE GE Fugen an der Althaus Fassade wurden diskutiert Variante 1 Die Fassadenfl che wird durch m glichst wenige Fugen und eine geringe Fugenl nge unterbrochen Die Elemente sind gleich bzw gespiegelt gleich ill NN fil N Al ty 7 GeDT Elementierung X Warlante 1 m glichst gro e GeDT Elemente a 2 97m x 5 145m mit jeweils einer Fenster ffnung I1 40m x 1 50m Sockelelemente mit integrierten Kellerfenstern 0 39m x 0 78m bis unter OK Gel nde gef hrt Thi FH ka Ta ih 97 Fugenl nge ohne Randfugen 27 58m 2 x 10 29m 700m MEM AE Ca MA Abbildung 2 4 2 GEDT Einteilung Variante 1 31 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Variante 2 Die GEDT Elemente mit Fenster ffnung werden alle mit gleichen Abmessungen ausgebildet Passst cke zwischen den GEDT Elementen mit Fenster ffnung gew hrleisten deren Anpassung an die Fenster
81. a enseite Au enwand mit Vakuumd mmpaneel Stra enseite und WDVS Gartenseite R ume zur Gartenseite Au enwand immer mit WDVS Diese Vergleiche wurden sowohl in den H usern Wilhelmstra e 35 und 37 durchgef hrt Das Ergebnis ist in Abbildung 5 3 1 und Abbildung 5 3 2 dargestellt Es zeigt sich dass f r die Frequenzen zwischen 100 Hz und 1600 Hz die gemessenen Schalld mmkurven in beiden Situationen praktisch identisch sind Auch die Einzahlangaben des R w sind jeweils identisch Das jeweils h her bewertete Bau Schalld mm Ma das im Haus Nr 35 gemessen wurde ist sehr wahrscheinlich auf den zus tzlich eingebrachten Laminatboden zur ckzuf hren Oberhalb von 2000 Hz gibt es jeweils Unterschiede in den Messkurven die jedoch nicht in die Bewertung des Rw einflie en Ob diese Abweichungen auf die unterschiedliche Art der Fassadenverkleidung zur ckzuf hren ist konnte nicht gekl rt werden Unabh ngig von diesem offenen Punkt kann festgestellt werden dass die Luftschalld mmung in den beiden benachbarten R umen jeweils im Wesentlichen identisch ist und dass im Rahmen der rtlich vorgegebenen Randbedingungen Schalld mm Niveau der Trenndecke ohne Nebenwege bis Rw ca 54 dB keine Verschlechterung des bewerteten Schalld mm Ma es des Trennbauteils durch die Ausf hrung der Au enverkleidung als GEDT Elemente mit Vakuumd mmung im Vergleich zu einer blichen kommerziellen Ausf hrung als WDVS zu erwarten ist 5 4 4 Beurte
82. a Variotec eine W rmeleitf higkeit von 0 00484 W mK bei 20 C bzw 0 00455 W mK bei 10 C gemessen FIW 2005 Diese Werte entsprechen der WV rmeleitf higkeit im Auslieferungszustand Vakuumd mmplatten unterliegen jedoch einer Alterung die von der Menge an Luft und Wassermolek len abh ngig ist die im Laufe der Zeit durch die H llfolie diffundieren Die Hersteller haben aus diesem Grund spezielle Hochbarrierefolien entwickelt die diese Gaspermeation minimieren Der zeitliche Verlauf der Gaspermeation bestimmt die Entwicklung der W rmeleitf higkeit und somit die Lebensdauer der Vakuumd mmplatten In Annex 2005 wird f r die Erh hung der W rmeleitf higkeit eines 50 x 50 x 2 cm gro en VIPs von 4 auf 8 mW mK eine Zeit von 31 6 Jahren angegeben Die in Hofheim eingesetzten Formate sind jedoch dicker 4 cm und h her bis ber 2 m L nge als die Labor VIPs Durch das damit verbundene gr ere Volumen der Platten im Verh ltnis zur Folien H llfl che und Siegelnahtl nge ist zu erwarten dass die Verh ltnisse bei den VIPs f r Hofheim g nstiger liegen Das FIW M nchen bearbeitet zurzeit ein Forschungsprojekt bei dem die W rmeleitf higkeit von Vakuumd mnmstoffen ber eine Lebensdauer von 20 bis 50 Jahren vorhergesagt werden soll Gellert 2005 Nach dem Erreichen einer W rmeleitf higkeit von z B 8 mW mK ist Die Gesamtfassadenfl che im Ist Zustand inklusive der vier Fenster betr gt im Vergleich dazu 61 7 m 5
83. aders f r den Transport von Glasscheiben Eine konkretere Ausarbeitung erfolgte durch IGRT 46 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Als Transportm glichkeit bot sich zun chst ein klassischer Transport auf einem Tieflader mit spezifisch pr parierten Transportst ndern mit entsprechenden Montage und Fixierungsvorrichtungen f r die Gro elemente vgl Abbildung 2 5 1 Der Nachteil des Transportes auf einem Tieflader liegt gegen ber der nachfolgend beschriebenen Alternative Glas Innenlader darin dass die Transportst nder mit den Aufh nge und Fixierungsvorrichtungen eigens herzustellen gewesen w ren was sich naturgem nur f r gr ere Anwendungsserien lohnt Transportst nder m u je v m L D p i ab w l Q m DO un U D u das kleinere der beiden Elemente Je D m T H O Im O NGEDT 2 Element N Ladefl che Tieflader Abbildung 2 5 1 Transportst nder mit Montagevorrichtung zur Befestigung der GEDT Elemente auf der Ladefl che eines Tiefladers Eine interessante Alternative die am Ende realisiert wurde stellte somit der Transport mittels Glas Innenlader dar der insbesondere f r kleinere Anwendungsserien geeignet ist weil hier die Lagerung und Fixierung der Gro elemente auf einfache Weise durch Aufst nderung aus statischen Gr nden jedoch ausnahmslos auf der inneren Beplankung KERTO m gli
84. akuumd mmung GeDT Elementierung Variante 3 vertikale GeDT Elemente 2 x 2 00m x 6 80m mit integrierter mittig sitzender Fenster ffnung vertikale GeDT Elemente ohne Fenster ffnung 2 x 2 30m x 6 80m 1 70m x 6 80m sowie Sockelelemente mit Ausgleich der Gel ndeunebenheit ca 0 10 bis 0 25 m x 1 70 bis 2 30 m Fugenl nge ohne Randfugen 27 20m 4 x 6 80m Horizontalfugen nur im Fu punkt Abbildung 2 4 4 GEDT Einteilung Variante 3 Aufgrund der geringen Elementanzahl der geringen Fugenl ngen und der Handhabung w hrend der Montage auf der Baustelle wurde Variante 1 bevorzugt 2 4 3 Fugenausbildung 2 4 3 1 Fuge zwischen den GEDT Elementen GE GE Fugen Bei der Einteilung der GEDT Elemente wurde darauf geachtet die Fugenl ngen zwischen den einzelnen Gro Elementen GE zu minimieren um fugenbedingte W rmebr cken und damit letztlich den l ngenbezogenen W rmebr ckenaufschlag zu minimieren Aus montagetechnischen Gr nden wurde die GEDT Fugen Breite mit 10 mm 5 mm 5 mm geplant Die einzelnen GEDT Elemente werden an der Stirnseite umlaufend mit einem Butylband abgeklebt Bei der Montage werden die vertikalen und horizontalen St e in kompletter Tiefe mit einem 90 mm breiten vorkomprimierten Dichtband versehen und au enseitig mit einem Butylvlies abgeklebt Bauseits wird nach Montage der Elemente die GE GE Fuge mit einem dampfdiffusionsoffenen Klebeband aus Butylvlies zum Schutz der vorkomprim
85. an den sechs GEDT Messstellen sowie die Au entemperatur im gesamten Zeitraum 28 65 27 Raumtemperatur Temp unter Fenster 60 Temp Mitte VIP Temp PW Punkt 26 Temp VIP VIP Sto Temp Vertikalfuge 55 Temp Horizontalfuge Aussentemperatur C 25 50 24 45 Z 23 a0 2 35 5 21 30 2 E 2 20 25 30 2 5 S 18 i 5 m 17 10 16 5 15 0 14 2 13 10 31 10 06 10 11 06 20 11 06 30 11 06 10 12 06 20 12 06 30 12 06 09 01 07 19 01 07 29 01 07 08 02 07 18 02 07 28 02 07 10 03 07 20 03 07 30 03 07 09 04 07 19 04 07 29 04 07 09 05 07 19 05 07 29 05 07 08 06 07 18 06 07 Abbildung 4 4 2 Temperaturverlauf der sechs kontinuierlich berwachten Messstellen und der Au entemperatur Stundenwerte Um die Auswertung zu vereinfachen sind in den n chsten Diagrammen nur typische Ausschnitte der Messwerte gew hlt und bei den Temperaturen wurden auf Basis von Tagesmittelwerten die Differenzen zwischen der Temperatur an der Messstelle und der Raumtemperatur berechnet 127 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Temperaturdifferenz Innen Au en C Untertemperatur unter Raumtemperatur
86. annt da Entwurfsgedanken sich weit in den Ausf hrungsplanungsprozess hineinzogen 2 3 5 Genehmigungsverfahren Zustimmung im Einzelfall Die baurechtliche Vorgehensweise wurde mit dem Hessischen Ministerium f r Wirtschaft Verkehr und Landesentwicklung HMWVL abgestimmt 28 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Eine Zustimmung im Einzelfall ist f r nicht geregelte Bauteile nach 19 Hessischer Bauordnung HBO bzw f r Bauteile notwendig f r die keine Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung A b Z durch das Deutsche Institut f r Bautechnik Berlin vorliegt Unter der Bedingung dass bei der Herstellung der GEDT Elemente nur geregelte Bauprodukte genutzt werden ist aus Sicht der obersten Bauaufsicht au er f r die Verwendung von Vakuum Isolationspaneelen s nachfolgend keine Zustimmung im Einzelfall notwendig Bei der vorgestellten GEDT Konstruktion ist demgem f s eine Zustimmung im Einzelfall nur f r die Verwendung von Vakuum Isolations Paneelen VIP erforderlich Der Nachweis ber den Mindest W rmeschutz des Gesamtelementes wurde mithilfe eines unabh ngigen Gutachtens des Forschungsinstituts f r W rmeschutz e V M nchen und des Herstellers der pyrogenen Kiesels ure Porextherm ber die angesetzten Lambda Werte der Vakuumd mmpaneele im bel fteten und evakuierten Zustand gef hrt Die Pr fung der Tragwerksplanung Statik und Konst
87. ation in Abh ngigkeit der Abweichung aus der VIP Ebene F r die vorgefertigten D mmelemente ergibt sich energetisch eine deutlich bessere Einbausituation wenn VIP und Fensterebene flie end ineinander bergehen bzw der Versatz der D mmebenen gering bleibt Hier muss jedoch aufgrund der Ansichtsbreite des Fensters auf die praktische Realisierbarkeit geachtet werden Ung nstiger schneidet eine berd mmung des Fensters durch das VIP ab Gr nde sind das Zusammenwirken von geringer St rke der D mmebene von 4 cm und die hohe W rmeleitung in der H llfolie Beim hier untersuchten GEDT Aufbau wird die Situation durch die Aluminiumschutzschicht auf der warmen Seite des VIPs nochmals versch rft Der W rmebr ckenverlustkoeffizient liegt f r die Variante des Fenstereinbaus in die Leibung um das Zehnfache ber der optimalen Variante Isothermendarstellungen verschiedener Varianten befinden sich im Anhang llI F r die tats chlich umgesetzte Variante bei der der Fensterrahmen innenb ndig mit dem GEDT montiert wird um Kollisionen w hrend der Montage zu vermeiden ergibt sich ein W rmebr ckenaufschlag von 0 004 W mK im Mittel ber die umlaufenden Anschl sse Bedingt durch die vier vergleichsweise kleinen 1 46 m x 1 02 m Fenster einer Nordfassade liegt der Aufschlag auf die Energiebilanz des gesamten Geb udes bei nur 0 079 W K 70 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd
88. azu eine pauschale Gesamteinsch tzung der D mmtechnologie durch die Mieter zu erhalten Tabelle 3 4 1 Bewertung von GEDT mit Vakuumd mmung Bewertung von GEDT H ufigkeit Sehr gute D mmung funktioniert super Technisch interessant Nichts hat zusammen gepasst Hat alles zu lange gedauert zu hoher Aufwand Gesam Do oo Zwar wird GEDT mit Vakuumd mmung positiv bewertet was die Funktionsweise also die D mmung anbelangt der Aufwand wurde allerdings als recht hoch empfunden Da die drei Altmieter Haushalte sowohl die konventionelle Geb uded mmung als auch die D mmung mit GEDT mit Vakuumd mmung im Verlaufe der Sanierung kennen gelernt haben wurden sie gebeten diese beiden Verfahren im Hinblick auf die Belastungen die sie hervorrufen zu bewerten Tabelle 3 4 2 i Mehrfachnennungen waren m glich Ein Befragter hatte sich nicht ge u ert ein anderer zwei Antworten gegeben 110 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Tabelle 3 4 2 Belastungen im Vergleich beider D mmtechniken sad Unordnung Eingeschr nkte Handwerker in der Nutzbarkeit der in der Zeitaufwand Wohnung Wohnung Wohnung Viel niedriger Eher niedriger Eher h her Viel h her Einig sind sich die Bewohnerinnen und Bewohner in der Frage nach der eingeschr nkten Nutzbarkeit und der Anwesenheit durch Handwerker in der Wohnung dass die Belastungen vergleichbar sind
89. bH Annastra e 15 64285 Darmstadt Tel 06151 2904 0 Email info iwu de 9 17839321074950 Internet www iwu de Inhalt 1 CENeNO ee a E 1 2 Konzept Und Planlindss ss 22er a a a a a Ea 4 21 Aufgabenstellung sss 4 2 2 Entwicklung der Gro elementd mmtechnik GEDT mit Vakuumd mmung 5 2 2 1 Historie und Grunds tze der GEDT 222022202200020002000nnn nenn nenn ann ann nnnenn 5 2 2 2 GEDT mit Vakuumd mmung Grunds tze 22200220022sunenenennnnennnnenennnnenn 11 2 2 3 GEDT mit Vakuumd mmung Befestigungsebenen und Befestigungspunkte 15 2 3 Bestandserfassung Entwurfsplanung und Genehmigung 2 022002enenenenno 27 2 3 1 F assadenautmaR ua aunene a A 27 2 3 2 Statische Grundlagen Zweischaliges Mauerwerk u022002002s0ssneenesnnennenn 27 2 3 8 D belauszugsversuche u2zu0 2s0osnunnnonnnennnnnnnnnnnn anne anne anne aa aa a aiaiai 28 2 3 4 ERIWUTISPIANUNG S 22222 seele erden 28 2 3 5 Genehmigungsverfahren Zustimmung im Einzelfall 0 0 0 28 2 4 Ausf hrungsplanung grunds tzliche berlegungen uuu2202uusnnnnnnnnnnnenennnnn 29 2 4 1 Elementaufbau und Lastabtragung 0224024002n0e nennen nnnnennnennennn nennen 29 2 4 2 GED I Eintell Ng ernennen 31 2 4 3 P UGENAUSDIIAUNg are en 33 2 4 4 FENSIENINIEITAUON Masten een 35 24 5 Sonnenschutz Verd nkl NJ scen E A 38 2 4 6 Fa assadenpeKeldUN
90. bau zu erwarten ist G sele 1993 5 4 3 Beurteilung der Flanken bertragung Vorbemerkung Bei der Messung der Flankenschalld mmung von flankierenden Bauteilen ist sicherzustellen dass die Schall bertragung nur ber das flankierende Bauteil erfolgt Um das zu gew hrleisten muss die Schalld mmung des Trennbauteils ausreichend hoch sein bzw 138 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung man kann grob sagen dass die maximal messbare Flankenschalld mmung durch die Schalld mmung des Trennbauteils begrenzt wird Daher ist die Aussagekraft von Messungen der Flankenschalld mmung im ausgef hrten Bau begrenzt wenn man nicht zus tzliche Ert chtigungsma nahmen am Bauk rper gro fl chiges Abdecken von Trennbauteil oder flankierendem Bauteil mit biegeweichen Vorsatzschalen vornimmt oder Messungen mit K rperschallaufnehmern durchf hrt Beides war aus unterschiedlichen Gr nden in dem untersuchten Objekt nicht m glich weshalb Vergleichsmessungen der Luftschalld mmung in benachbarten R umen durchgef hrt wurden Analyse Es wurden Messungen der Luftschalld mmung der Decke in zwei nebeneinander liegenden R umen durchgef hrt Damit ist zu erwarten dass der Deckenaufbau und der Aufbau von Innen und Au enw nden in beiden F llen identisch ist Der einzige Unterschied ist in der Ausf hrung der Au enverkleidung der Au enw nde zu sehen R ume zur Str
91. bel wurden nach innen auf das Fenster gef hrt und nach der Montage des Elements in Hofheim durch die Fensterleibung in einen Anschlusskasten in einem Wohnraum gef hrt F hler f r die W rmebr cke Befestigungsanker oben und VIP VIP Sto unten 14 Sia ra n re Bas im IR IM Anschlusskabel aller F hler vor Transport Position der F hler als Projektion auf Au enseite der Fassade Abbildung 4 4 1 Montage der Temperatur Feuchtef hler und Lage der F hler am Element 126 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Die Abbildung 4 4 1 zeigt die Situation bei der Anbringung der F hler sowie ihre Position als Projektion auf die Au enansicht der fast fertigen Fassade Liste der T F F hler GEDT39 3 Unter Fenster in Fuge Fenster Kertoplatte Mitte VIP ungest rter Bereich PW Punkt innen ca 3 cm von PW Anker entfernt VIP VIP StoR auf der Innenseite Kertoplatte gemessen Vertikalfuge zu GEDT 39 1 etwa mittlere H he Horizontalfuge zu GEDT 39 4 ca 1 m neben Geb udemitte OORUN Messergebnisse Im Zeitraum vom 30 10 2006 bis zum 20 06 2007 wurden die Messwerte der sechs Kombif hler ausgewertet In der Zeit vom 15 bis 20 Dezember wurde die Perimeterd mmung an dem Geb ude montiert erst danach war die Fassade energetisch fertig gestellt Temperaturen Die folgende Abbildung 4 4 2 zeigt den gemessenen Temperaturverlauf
92. bereiche gliedern e Gestaltung s hierzu 2 4 6 Fassadenbekleidung e Konstruktion F gung s hierzu 2 4 7 2 Notwendige Anpassungen e Zeitplanung 2 4 7 1 Zeitplanung Die Sanierung wurde so geplant dass die Errichtung der stra enseitigen Fassade in engem zeitlichen Zusammenhang mit der energetischen Sanierung im Allgemeinen steht da es bei der Ausf hrung der Anschlussdetails zu einer Verschneidung der beiden Teilprojekte kommt Nach der Erstellung der 3 seitigen WDVS Fassade und des Walmdaches mit Kastengesims war die Errichtung der Stra enfassade vorgesehen Innerhalb der H user wurden die Sanierungsarbeiten so terminiert dass Arbeiten an der Innenwand der Stra enfassade innere Fenster Laibungen zuletzt erstellt werden 41 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung W hrend der Ausf hrungsplanung an der stra enseitigen Fassade zeigte sich dass eine Errichtung im Zeitraum der energetischen Sanierung nicht realisierbar war Die Detailausbildung in den au en liegenden Anschlussbereichen s 2 4 7 2 Notwendige Anpassungen wurde im Vorfeld aber derart gew hlt dass auch eine zeitliche Trennung ausf hrbar wurde 2 4 7 2 Notwendige Anpassungen Die m gliche Ausf hrung der beiden Teilprojekte allgemeine Modernisierung der Geb ude einerseits Entwicklung und Montage von GEDT Fassaden andererseits zu unterschiedlichen Zeitpunkten war bei der Planung der Anschl
93. bilit t Der F hler ist voll betaubar Messwandler Temperaturmessung Messbereich Aufl sung Genauigkeit vom Messwert des Sensors Messwandler Feuchtemessung Messbereich O bis 100 Auf sung Genauigkeit vom Messwert des Sensors Reproduzierharkel Folgende Punkte werden mit den Temperatur Feuchtef hlern kontinuierlich gemessen e In der Mitte des gr ten VIPs als ungest rter Referenzwert e Unter dem Fenster in der Fuge zwischen Fenster und Kertoplatte Die Fuge wurde werkseitig mit Kompriband gef llt und anschlie end von au en vor dem Abkleben zus tzlich mit Ortschaum gef llt Dieser F hler soll m gliche Feuchtebelastungen durch Schlagregen von au en bzw unvollst ndige Abdichtung gegen Luftstr mung von innen in der Fensterfuge erfassen e An einem PW Anker Schraube M6 die die D mmebene senkrecht in einer VIP VIP Fuge durchdringt Dient zur berpr fung der Temperatur und Feuchteentwicklung an einer bedeutenden W rmebr cke e VIP VIP Sto auf der Innenseite der Kertoplatte Hier soll berpr ft werden ob der VIP Sto einen nennenswerten Einfluss auf das Temperatur und Feuchteverhalten hat e Vertikalfuge zu GEDT 39 1 etwa auf mittlerer H he des Elements Die GE GE Fugen waren konstruktiv schwieriger zu l sen da sie nicht von innen abgedichtet werden konnten und auch die Ausgleichsd mmung von ca 4 cm in diesem Bereich nicht immer l ckenlos anliegen wird Der Schlagregenschutz
94. bmessen der Speziald bel f r die Wandbefestiger D bel und Gewindestangen wurden in die Wand einbetoniert Abbildung 3 2 4 Vor Installation der Stahlteile wurde zur Verbesserung der Luftdichtheit eine Folie eingeklebt Abbildung 3 2 5 Der Einbau der Stahlpunkte erfolgte durch Verschraubung mit den Gewindestangen Die Abbildung 3 2 6 zeigt einen eingebauten W Punkt links und einen E Punkt rechts Auf Abbildung 3 2 7 ist sind die Gesamtfassaden mit W und E Punkten zu sehen 92 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung J Z _ x f a T i EJ n J F o fa a b F i h i sra ia u Tue Be 7 wp T i M ne ET ie 7 d mo iw en j k s pg N Se t 2 J lt z i Ea RN u a 2 rm a z at ae a Er To a u a E ioo Te er u BL ar Bas 7z r Tya in Liu s3 i S i k 7 T dani Abbildung 3 2 5 Abdichten des Wandbefestiger W Punkt zur Verbesserung der Luftdichtheit TP i En e Abbildung 3 2 6 Ansicht montierter Befestigungspunkte links W Punkt rechts E Punkt 93 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung REN mern hy i zur Hi E ERLENT i ga J Ich Abbildung 3 2 7 Ansicht der Fassade mit montierten Wandbefestigern links EnEV Neubau rechts ESH40 Nach Abschluss dieser Vorarbeiten wurden die vorgefertigten Gro
95. ch ist und hier keine Transportst nder ben tigt werden Abbildung 2 5 2 Abbildung 2 5 2 zeigt einen Glas Innenlader L ngsschnitt oben Au enansicht links unten Querschnitt eines Glas Innenladers mit aufgestellten GEDT Elementen rechts unten Der Transport der Elemente wird in vertikaler Lage auf einer einem Glasbock Vorrichtung zum Transport empfindlicher Glasscheiben hnlichen Vorrichtung durchgef hrt Zur Sicherung der Elemente werden markt bliche Sicherungsmaterialien wie z B Gurtb nder und Distanzleisten genutzt AT Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 1150 1300 Abbildung 2 5 2 Gilas Innenlader L ngsschnitt oben Au enanasicht links unten Querschnitt eines Glas Innenladers mit aufgestellten GEDT Elementen rechts unten 2 5 4 Montage vor Ort Die Montage vor Ort l sst sich in drei Hauptabschnitte gliedern e Montage der Wandbefestigungen e Montage der GEDT e Montage der Wetterschutzschale Die Montage der Wandbefestigungen erfolgt ungef hr zeitgleich mit der Endphase der Fertigung der GEDT Elemente Die Wandbefestigungen sind so konzipiert dass vorher ermittelte Ungenauigkeiten der Bestandfassade ausgeglichen werden k nnen Sie werden zur Vorbereitung der GEDT Montage voreingestellt Bauseitig werden die vorgefertigten GEDT Elemente mit einem Teleskopstapler von der abgestellten Wechselpritsche genommen und an die vormonti
96. ckenmodell ergibt sich je nach W rmeleitf higkeit der VIPs etwa eine Verdoppelung des WBV Der Aufschlag auf den U Wert eines Elementes erh ht sich dadurch bei einem gro en GEDT um 17 bei einem kleinen um 11 F r das gesamte Geb ude in Hofheim erh hen sich die W rmeverluste um ca 20 kWh a 64 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung aa ea NS NINE MM H il ik EEA H ETNI U EEA E EIERN ER Abbildung 2 6 9 Fuge an PG und PW Punkt vor dem Aussch umen mit PUR Beim PW Punkt und den zugeh rigen vergleichbaren Punkten befand sich um den Gewindestab herum in der Planungsphase eine Fuge von 2 mm bei der Montage wurde jedoch eine nahezu runde Aussparung mit 2 cm Durchmesser ermittelt Ber cksichtigt man diese nderungen ergibt sich jedoch nur eine Erh hung des WBV von weniger als 0 1 mW mK man liegt somit im Rundungsbereich Bei allen dargestellten W rmebr ckenberechnungen wurde die mittlere Dicke der Ausgleichsd mmung mit 2 cm angesetzt Bei der Montage zeigte sich dass die Altfassaden der Geb ude vergleichsweise eben sind die Ausgleichsd mmung daher nicht oder nur an wenigen Punkten stark zusammengepresst wird und daher ihre Dicke eher mit 3 4 cm angesetzt werden kann Um die Auswirkungen der st rkeren Ausgleichsd mmung zu berpr fen wurde das ung nstigste Detail PG Punkt mit Ausf hrung wie vorgefunden bei einer W rmeleitf higkeit des V
97. de noch einmal deutlich h her Diese Mehrkosten werden hier ebenso wie die gesamte Grundlagenentwicklung und wissenschaftliche Begleitung nicht in den Elementkosten ber cksichtigt Als n chster Schritt wird in Kapitel 6 2 der bergang zu einer Kleinserienfertigung diskutiert Es wird eine Produktionsmenge von j hrlich 1000 m Fassadenfl che angenommen Dies w re sozusagen der erste noch sehr kleine Schritt in Richtung auf eine Markteinf hrung zum Vergleich in Hofheim wurden bereits ca 180 m installiert Die Kostensch tzungen wurden von den Projektpartnern Variotec und IGRT durchgef hrt Es wurde genau das in Hofheim installierte System angenommen d h weitergehende M glichkeiten zur Vereinfachung und Weiterentwicklung wurden hier noch nicht ber cksichtigt s dazu Kap 8 Alle folgenden Kostenangaben beziehen sich auf die Nettokosten ohne Mehrwertsteuer 6 1 Kosten im Modellprojekt Die folgende Tabelle 6 1 1 gibt eine bersicht ber die Kosten der GEDT Fassaden im Modellprojekt 141 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Tabelle 6 1 1 Kosten der Gro elemente mit Vakuumd mmung im Modellprojekt in Euro pro m Fassadenfl che Detail bersicht ohne Entwicklungskosten wissenschaftliche Begleitung und ohne unvorhergesehene Kosten durch zeitliche Verz gerungen Nachkorrekturen Kosten GEDT Projekt Hofheim 188 348 31 11 159 VIP M
98. den in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Der Lebensweg des Vakuum Isolationspaneels ist in Abbildung 7 1 4 separat dargestellt Es ist zu erkennen dass durch das Recycling der pyrogenen Kiesels ure der nicht regenerative KEA gegen ber der Herstellung des Paneels ungef hr halbiert werden k nnte 800 EIKEA erneuerbar BIKEA nicht erneuerbar KEA MJ m N S Pyrogene Gutschrift Sonstiges VIP Summe Recycling Gesamtbilanz Kiesels ure Chlorwasserstoff Herstellung Herstellung VIP pyrogene Kiesels ure 200 400 Abbildung 7 1 4 Lebensweg Bilanz eines Vakuum Isolationspaneels Der kumulierte Energieaufwand des Gro d mmelements kann mit der Prim renergieeinsparung durch den reduzierten Heizw rmebedarf verglichen werden Im Folgenden wird von diesen Randbedingungen ausgegangen e V rmeerzeugung in einem Erdgaskessel mit 95 Jahresnutzungsgrad e KEA von 1 MJ Erdgas unterer Heizwert 1 24 MJ davon 1 23 MJ nicht regenerativ e U Wert des Gro d mmelements mit VIP U 0 18 W m K e U Wert der Wand vor der Modernisierung typische unged mmte Altbauwand U 1 4 W m K e Gradtagzahl 66 kKh a gem EnEV Jahresbilanz f r Neubauten also f r ged mmte Geb ude Zum Vergleich wird ein herk mmliches W rmed mmverbundsystem WDVS mit Polystyrol Hartschaumd mmung EPS betrachtet Der kumulierte Energieaufwand wurde in Gropp 2007 ebenfalls e
99. der Fassadenverkleidung wird eher als niedrig empfunden Uneinig sind sich die Befragten ber die Belastung beim Aufh ngen der Fassadenverkleidung und durch das Vorhandensein von Absperrungen und Bauz unen Diese Aussage ist allerdings etwas mit Vorsicht zu interpretieren da in der folgenden Frage die Belastungen durch die Bohrungen die in nicht unerheblichem Ma e mit L rm verbunden waren als hoch eingestuft wurden 111 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 4 Temperatur und Feuchtemessung Zur berpr fung des Verhaltens und der Funktionsweise der Vakuumpaneele in den GEDT Elementen wurden zwei verschiedene Messeinrichtungen installiert Handmessungen von Temperaturen die eine Funktionskontrolle aller VIPs erm glichen sollen und kontinuierliche Messungen mit kombinierten Temperatur Feuchtef hlern die st ndliiche Messwerte der Temperaturen und Ausgleichsfeuchten an einzelnen Punkten eines GEDT Elements erlauben 4 1 Messeinrichtung zur Funktionskontrolle VIP Die Vakuumd mm Paneele in den Gro d mmelementen sollten nach der Montage in Hofheim auf ihre Funktionsf higkeit hin berpr ft werden k nnen Eine thermografische berpr fung war kaum m glich da eine hinterl ftete Fassadenbekleidung als u erer Abschluss gew hlt wurde und somit erh hte Temperaturen auf der Au enseite eines GEDT Elements aufgrund eines Defekts kaum erkennbar w ren
100. e Durchbindungen von der Vorderseite zur R ckseite der GEDT Elemente in Form der P Punkte PG PHW PW verzichtet werden Die Einbindung von Vakuum Isolationspaneelen in die Komplettplattentechnik w re aber weiterzuentwickeln Dabei k nnte auch der Gedanke einer Verbindung mit konventionellem D mmstoff z B durch teilweises Einsch umen der VIPs eine Rolle spielen Abbildung 8 2 10b zeigt ein Beispiel f r die Anordnung derartiger Komplettplatten mit Vakuumd mmung MEDT mit VIP mit zur ckstehenden nur Horizontalschienen oder Horizontal und Vertikalschienen Prinzipskizze die Schienen ragen nur punktuell und mit geringer Tiefe z B 5 mm in die Fugen zwischen den z B 40 mm VIPs mit mechanischem Anschluss der PG und PW Punkte an die Schienen Als besondere Kennzeichen der mittelformatigen Komplettplatten mit VIP im Vergleich zur GEDT mit VIP w ren zu benennen Verwendung mittelformatiger vorgefertigter Elemente in teil handwerklich orientierter Arbeitsweise Gegebenenfalls Einsparung der hinteren Schale mit ihren Befestigungspunkten an der Althauswand Punkte E W usw Applikation der Elemente ber H V Schienen mittels PG und PW Punkten an den Schienen ggf kombiniert mit Klebeapplikation und oder in Kombination mit herk mmlichen D mmstoffen z B mit partiellem Einsch umen Dar ber hinaus ist noch eine weitere Verkleinerung der Komplettplatten mit VIP denkbar wir sprechen nun von K
101. e Im Falle eines einzelnen GEDT Elements sind dies 15 5 bzw 11 1 m bei vier Elementen pro Geb udefassade ergeben sich 55 9 m pro Fassade inkl F ll GEDT ohne Fenster Auch die durch den Anschluss zwischen GEDT Grundelement und Fenster gebildete W rmebr cke ist in dem genannten Wert nicht enthalten Das Gleiche gilt f r die W rmebr cken der u eren Anschl sse der GEDTs an die Traufe den Sockel und seitlich an das W rmed mmverbundsystem der West und Ostfassaden Die zus tzlichen W rmebr cken werden bei der hier gew hlten Systematik nicht dem Bauteil zugeordnet sondern bei der Gesamtbilanz der Transmissionsw rmeverluste gemeinsam mit allen weiteren W rmebr cken des Geb udes separat ber cksichtigt Der zus tzliche Transmissionsw rmeverlust der W rmebr cken an diesen Anschl ssen summiert sich f r eine komplette Fassade auf 0 844 W K Im Folgenden werden die Einzelheiten der vom IWU durchgef hrten w rmetechnischen Analyse beschrieben Neben der Herleitung der genannten U Werte der GEDT Elemente unter Ber cksichtigung von Alterung und internen W rmebr cken werden dabei am Ende auch die W rmebr cken der u eren Anschl sse dokumentiert 2 6 2 Alterung der Vakuumd mmung Vakuumd mmplatten k nnen durch ihre Evakuierung und die zugesetzten Tr bungsstoffe zur Verminderung des Strahlungsaustauschs im Labor W rmeleitf higkeiten bis unter 4 mW mK erreichen Annex 2005 Das FIW hat f r VIP Paneele der Firm
102. e Bedingungen gekn pft Au entemperatur mindestens 5 C Luftfeuchtigkeit h chstens 75 Dieses Problem war bekannt und es war deshalb angestrebt worden die Montage noch vor Einbruch der Wintermonate abzuschlie en Der Zeitplan konnte zwar nicht ganz eingehalten werden die letzten Arbeiten wurden aber bis zum 1 Dezember abgeschlossen Die milde Witterung des Oktobers und Novembers 2006 hatte sich dabei als g nstig erwiesen winterliche Wetterbedingungen hatte es bis dahin noch nicht gegeben Zusammenfassend l sst sich sagen dass der Aufwand und der Zeitbedarf f r die Produktion und Montage der Gro elemente mit Vakuumd mmung h her war als man sich dies vielleicht zu Beginn des Projektes erhofft hatte und als es zuk nftig f r eine erfolgreiche Markteinf hrung derartiger Konzepte erforderlich w re Dies ist aber letztlich weder berraschend noch ungew hnlich Der Forschungs und Pilotcharakter des gesamten Vorhabens wird hier deutlich Bei der Entwicklung eines v llig neuartiger Fassadensystems und dessen Realisierung parallel zu einem laufenden Modernisierungsvorhaben handelte es sich um eine sehr schwierige und ehrgeizige Aufgabenstellung die am Ende erfolgreich abgeschlossen wurde Damit ist ein erster Schritt getan Die aufgetretenen Schwierigkeiten zu beseitigen und das Konzept entsprechend weiterzuentwickeln m sste die Aufgabe zuk nftiger Forschungs und Entwicklungsvorhaben sein Auf die Entwicklungsperspektiven wird in Ka
103. e im GEDT 39 3 Unterschiede zwischen den einzelnen Kurven sind an den Messstellen zu erkennen die nur ber ein Kompriband von der Au enluft getrennt sind F hler Fensterfuge vertikale GEDT Fuge und horizontale GEDT Fuge Die horizontale GEDT Fuge liegt in ihren Werten ca 5 ber Messstellen in der GEDT Fl che was gut durch die geringere Temperatur zu erkl ren ist Ein deutlicher Einfluss des kurzzeitigen Au enklimas ist nicht erkennbar so dass von einem dichten Abschluss nach au en ausgegangen werden kann Die Ausgleichsfeuchte in der Fensterfuge verl uft anfangs deutlich unter derjenigen der brigen F hler Ab Mitte Dezember Montage der Perimeterd mmung verkleinert sich der Abstand zu den ungest rten Messstellen und Schwankungen des Au enklimas sind kaum noch an den Messwerten zu erkennen Auch hier muss die langfristige Entwicklung f r eine endg ltige Bewertung abgewartet werden Schlie lich f llt die vertikale GEDT Fuge auf deren Ausgleichsfeuchte deutlich durch das Au enklima beeinflusst wird M gliche Ursachen k nnten Undichtigkeiten gegen Au enluft oder dies ist wahrscheinlicher der Einfluss des in der N he des F hlers liegenden seitlichen Ankers sein Genauere Aufschl sse m ssen auch hier die weiteren Messungen erbringen Diese werden 2008 in einem separaten Endbericht ber das gesamte Forschungsvorhaben dokumentiert Unabh ngig von den Einzelbetrachtungen ist grunds tzlich festzustelle
104. echnet als w rde sie direkt an die kalte Au enluft grenzen unter Ber cksichtigung der tats chlichen bergangswiderst nde 76 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Abbildung 2 6 18 Anbindung des GEDT Elements an die Traufe F r die dargestellte Situation ergibt sich ein WBV von Ya 0 019 W mK Optimierungsm glichkeiten des Details wie z B das Weglassen der unteren Schalung am Dach berstand k nnten den WBV auf fast 0 0 W mK senken scheitern aber an der praktischen Realisierbarkeit vor Ort 2 6 7 5 Zusammenfassung der W rmebr cken am GEDT Anschluss Die linearen W rmebr cken die bei der Anbindung der GEDT Elemente an das brige konventionell ged mmte Geb ude ber cksichtigt werden m ssen sind in Tabelle 2 6 7 zusammengestellt Tabelle 2 6 7 Zusammenfassung der linearen W rmebr cken an den GEDT Anschl ssen Summe oS EEE f oma T1 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Der Beitrag dieser W rmebr cken zum Transmissionsw rmeverlust Hr des Geb udes betr gt insgesamt 0 844 W K Zum Vergleich Die GEDT Fassade inklusive Fenster tr gt insgesamt mit UceptX Acent UFenster X Arenster 0 188 W m K x 55 9 m 0 8 W m K x 5 8 m 15 1 W K zum Transmissionsw rmeverlust bei 78 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro ele
105. ed mmverbundsystem mit gleicher D mmwvirkung liegt die Herstellungsenergie fast um einen Faktor 20 niedriger als die erreichte Energieeinsparung Vor diesem Hintergrund werden im Folgenden Ansatzpunkte f r eine m gliche Weiterentwicklung des Konzepts diskutiert Dabei handelt es sich naturgem um eine erste Ideensammlung der Projektpartner die keinen Anspruch darauf erhebt optimal umsetzbare L sungen anzubieten Erst eine detailliertere Planung die im Rahmen dieses Projekts nicht mehr m glich ist k nnte zeigen welche R ckwirkungen die einzelnen Ans tze auf das jeweilige Gesamtsystem h tten und ob eine Realisierung tats chlich sinnvoll und m glich w re 152 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 8 2 Ans tze f r eine Weiterentwicklung Grunds tzlich k nnen vor allem folgende Ziele f r die Weiterentwicklung formuliert werden e Kostensenkung e Vereinfachung von Produktion und Montage e Verschlankung d h Einsparung von Material und damit auch Herstellungsenergie sowie weitere Reduzierung der Schichtdicke e Revisionierbarkeit Austausch defekter VIPs Im Folgenden werden einige Gedanken zur Weiterentwicklung im Hinblick auf verschiedene Eigenschaften und Systemkomponenten der Gro elemente skizziert 8 2 1 Elementaufbau Materialeinsparung Angesichts des Ziels der Materialeinsparung und Verschlankung stellt sich die Frage inwiewe
106. ehen Der PGr Anker mit diagonalem Flachstahl am GEDT Rand ist analog dem PHW Anker als senkrecht zur D mmebene modelliert es sind jedoch die zugeh rigen Dimensionen ber cksichtigt 59 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Abbildung 2 6 3 PHW Punkt links Modell rechts Foto PHW Punkt montiert Abbildung 2 6 4 zeigt das Modell eines PW Punktes und das zugeh rige Foto Hier wurde f r die W rmebr ckenberechnung wegen der vorliegenden Symmetrie nur die halbe Dicke des Schraubenquerschnitts modelliert und die Berechnungsergebnisse sp ter entsprechend korrigiert Der Hohlraum der durch die notwendige Aussparung im VIP entsteht wurde mit Kompriband gef llt Darunter ist der PG Punkt zu sehen Abbildung 2 6 5 Im Original besteht er aus einer schr gen Gewindestange die aber nicht mit vertretbarem Aufwand zu modellieren ist Aus diesem Grund wurde im 3D Modell eine Gewindestange senkrecht zur VIP Ebene angesetzt Die Hohlr ume zwischen den beiden Platten innen und au en sind nach der Montage mit Kerto bzw BFU gef llt Zus tzlich wurde ein Luftraum mit halber Breite der Platten f r die notwendigen Aussparungen ber cksichtigt 60 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Abbildung 2 6 5 PG Punkt links Modell rechts Foto PG Punkt 61 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in
107. einen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung deren m gliche worst case Summierung besondere Bedeutung zu Schlie lich muss die worst case Summierung m glicher Abweichungen bei der Planung der Justagem glichkeiten an den einzelnen Befestigern selbst sowie bei der Planung von notwendigen Fugentoleranzen bedacht werden Abbildung 2 2 11 zeigt Quellen f r m gliche Teilabweichungen vom SOLL und Darstellung der ung nstigsten worst case Summierung m glicher Abweichungen Diese Betrachtungen m ssen in alle Koordinaten Richtungen gemacht werden Teilabweichungen Aj Ay Ay A p A J Gesamtabweichung Z B A u 2 A A Abweichung Erstvermessung A Abweichung Fertigung im Werk A Abweichung Abstecken Verbinder X Y Z A Abweichung Montage Verbinder Abbildung 2 2 11 Befestigungsebenen an einem Gro element mit Vakuumd mmung Schema der Befestigungsebenen Verbindungsebenen und deren Realisierung mechanisch klebetechnisch Aus den in Abbildung 2 2 11 aufgezeigten Quellen f r m gliche Teilabweichungen vom SOLL und Darstellung der ung nstigsten worst case JSummierung m glicher Abweichungen ergeben sich die Gr e und Art der am jeweiligen Konstruktionspunkt element notwendigen Justageoptionen Die Justageoptionen am E Befestiger beispielsweise werden notwendig aus m glichen Abweichungen vom SOLL bei Vermessung der Althausfassade
108. ellen Edelstahl Durchdringungen geben im ausgef hrten Fall eine Art vertikales Raster vor das die Breite der einzelnen VIP bestimmt Die einzelnen VIP werden eng gesto en Im Fugenbereich der VIP VIP Fugen wird ein d nnes vorkomprimiertes Fugenband angeordnet um die herstellungsbedingten Gr enunterschiede der VIPs auszugleichen Wie bei den GE GE Fugen war auch bei den VIP VIP Fugen die Minimierung der Fugenl nge oberstes Ziel Die in der Planungsphase noch diskutierte PUR Massiv Schutzschicht wurde sp ter durch d nnere beidseitige Sperrholzschichten ersetzt s Kap 2 4 1 34 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 2 4 4 Fensterintegration Neben der Wand spielt das Fenster eine entscheidende Rolle f r die Energieeffizienz des Geb udes F r die speziellen Umst nde der geplanten Sanierung ist sowohl das Fenster als auch der Anschluss an die GEDT zu optimieren Wesentliche Kriterien der Fensterintegration sind im Folgenden genannt Energetische Kennwerte Fenster und Eigenschaften des Glases Uw U Ug Yg J Tv W rmebr cken im Anschlussbereich seitlich oben unten oben unten seitlich Tauwasser und Schimmelpilzbildung Temperaturfaktor frsi Mechanische Belastungen Eigengewicht des Fensters Windeinwirkung Sog Druck Kr fte aus der Bedienung offener Fl gel Zusatzlast an offenem Fl gel Zus tzliche Anforderungen Be
109. ements bei Schlie lich steht eine nachtr gliche Installation von Fassadenplatten vor Ort nicht vollst ndig mit dem Grundgedanken der Vorfertigung d h der Verlagerung der Arbeiten von der Baustelle ins Werk im Einklang Im Folgenden sind einige grunds tzliche berlegungen des Projektpartners PDrei zur Entwicklung von vorfabrizierten Fassadenelementen ohne Hinterl ftung dargestellt Eine Fassade ohne Hinterl ftung wird als Warmfassade bezeichnet Dabei m ssten zum einen die genannten Schw chen der Fassade ohne zus tzlichen Witterungsschutz bedacht und gezielt eliminiert werden Zum anderen m sste die Au enfl che der Tragschale ohne berstehende konstruktive Verbindungen ausgef hrt werden Bei der jetzigen GEDT Entwicklung wurde der Hinterl ftungsraum als Verschraubungs Ebene genutzt Fugen k nnten grunds tzlich betrachtet durch folgende L sungen gesch tzt werden Abbildung 8 2 3 155 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Fr Fr 5 Pi j Fu a ee SE berlappung der Elemente im Sto bereich Nutung Gr Ffi BRE PAAS HE EEE i TE Er HR f ii F Di Pid Abdeckprofil Stumpfer Sto Ein st rungsfreier Einbau und die regelm ige Wartung der Fugenverschl sse z B schlagregendichte vorkomprimierte Dichtb nder Dehnungsfugen sind Wartungsfugen w re zu beachten Abbildung 8 2 3 Darstellung verschiedener M g
110. en Der U Wert der kleinen GEDTs mit der Fl che 11 1 m bel uft sich auf U 0 192 W m K bei den gro en GEDTs 15 5 m liegt er bei U 0 184 W m K Im Folgenden werden wenn nichts anderes genannt ist immer die Mittelwerte angegeben Im Zusammenhang mit den VIPs ist auch der Fall des kompletten Versagens der sch tzenden H llfolie von Interesse Wenn diese H lle z B durch u ere Besch digungen oder im Laufe der Jahre undicht wird f hrt dies zur Zerst rung des Vakuums Das Vakuum Isolationspaneel wird bel ftet In diesem Fall erh ht sich die W rmeleitf higkeit des Paneels auf ca 0 02 W mK Sie ist dann etwa halb so gro wie bei herk mmlichen D mmstoffen Der U Wert des GEDT Elements erh ht sich im Bereich eines bel fteten VIP auf 0 287 W m K Er liegt damit noch unterhalb der Vorgaben der EnEV f r die W rmed mmung von Bestandsau enw nden U 0 35 W m K 51 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Die genannten U Werte beschreiben das GEDT Grundelement eingehauste VIPs mit der oben beschriebenen Schichtenfolge Das in das Fassadenelement integrierte Fenster inklusive Rahmen ist separat zu ber cksichtigen Entsprechend verh lt es sich mit der Bezugsfl che Der genannte U Wert des GEDT bezieht sich auf den Fl chenanteil der Fassade der von dem GEDT Grundelement berdeckt wird d h die Fassadenfl che abz glich der Fensterfl ch
111. en in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 1 Einleitung Die Hofheimer Wohnungsbau GmbH f hrte in den Jahren 2005 2006 umfangreiche Modernisierungsma nahmen an drei kleinen fast baugleichen Mehrfamilienh usern in der Wilhelmstra e in Hofheim am Taunus durch Dieses Vorhaben wurde durch ein umfangreiches gegenw rtig noch laufendes Forschungsprojekt begleitet das vom Bundesministerium f r Wirtschaft und Technologie ber den Projekttr ger J lich PTJ und vom Hessischen Ministerium f r Wirtschaft Verkehr und Landesentwicklung gef rdert und vom Institut Wohnen und Umwelt Darmstadt koordiniert wird Weitere Partner sind neben dem Bauherrn die PlanungsgruppeDrei Nieder Ramstadt das Ingenieurb ro Gathmann Reyer und Teilhaber Bochum die Variotec Sandwichelemente GmbH Neumarkt das Institut f r Fenstertechnik Rosenheim und das Ingenieurb ro Energie amp Haus Darmstadt Die folgende Abbildung gibt einen berblick ber das Projektteam und die Aufgabenverteilung neh Ingenieurb ro Gathmann Reyer u Teilhaber GmbH u planungsgruppe DREI terre Architekten Ingenieure G M B Hl F GMBH Planungsgruppe Drei PartG Hofheim Wohnungsbau GmbH e Architektur e Geb udetechnik e Integration GEDT in energetische Modernisierung e Leitung Teilprojekt GEDT ENERGIE Ingenieurb ro Energie und Haus e Baubegleitende Qualit ts sicherung e Auswertung Baukosten Wirtschaftlichkeit
112. en vielf ltige Gestaltungsm glichkeiten Sie sind langlebig und lassen sich durch ihre Farbvielfalt sehr gut mit dem weiteren farblichen Geb udekonzept abstimmen Als besonders sinnvoll erweist sich die vielf ltige Befestigungsm glichkeit dieser Fassadenbekleidung Zur Verf gung stehen die sichtbare Befestigung auf horizontaler bzw vertikaler Unterkonstruktion durch e Blindnieten e erschrauben die nichtsichtbare Befestigung auf horizontaler Unterkonstruktion durch e Agraffen sowie die nichtsichtbare Befestigung auf horizontaler bzw vertikaler Unterkonstruktion durch e V Verkleben mit SIKA Tack Panel Hierbei handelt es sich um einen elastischen Bau Klebstoff auf Basis elastomerer Kunststoffe f r die verdeckte und spannungsfreie Montage von Fassadenplatten 40 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Bei der Befestigung der Wetterschutzschale kommt der Minimierung der Aufbauh he eine entscheidende Bedeutung zu s hierzu Punkt 3 Projektbeschreibung Aus diesem Grund wurde die Befestigung durch Verkleben gew hlt Die vertikal verlaufende Unterkonstruktion gew hrleistet die Hinterl ftung der Fassade und dient sogleich der Lastabtragung Der minimal erforderliche Hinterl ftungsraum von 2 cm wird eingehalten Glas Kunststoff Kunststoff Stegplatten Weitere f r die Fassadengestaltung verwendete Materialien wurden auf ihre Eignung bei diesem Bauv
113. er Anstieg der W rmeleitf higkeit durch defekte Paneele wahrscheinlich toleriert werden d h ein Austausch w re dann nicht n tig 162 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 8 2 6 Elementgr e und Installationssystem Auch wenn die Anwendung von geschosshohen Gro elementen mit einer Fl che von ca 15 m hier erfolgreich demonstriert werden konnte stellt sich die Frage ob sich durch eine andere insbesondere geringere Elementgr e Vorteile ergeben k nnten Die Grundidee einer Vorfertigung von Elementen in die die empfindlichen Vakuum Isolationspaneele eingehaust werden um sie vor Besch digungen auf der Baustelle zu sch tzen ist sicherlich weiterhin richtig Kleinere Elemente k nnten aber insbesondere folgende Vorteile aufweisen e Es k nnte eine einfachere konventionelle Art der Installation ohne Kran oder Gabelstapler sondern von Hand vom Ger st aus realisiert werden e Ein R ckgriff auf Standard Elementgr en statt individueller Elemententwicklung f r jedes neue Geb ude w re denkbar e Der Einsatz herk mmlicher Montagesysteme z B Schienensysteme Pfosten Riegel Konstruktionen w re m glich e Ein Austausch einzelner Vakuum Isolationspaneele w re wahrscheinlich einfacher zu realisieren Nat rlich kann eine Verkleinerung der Elementgr e auch Nachteile haben zum Beispiel durch die gr ere Anzahl von Elementfugen und d
114. er gr ten baulichen T tigkeit durchgef hrt um das Ausma der individuellen Belastungen auf Seiten der Bewohnerinnen und Bewohner zu erfassen Im April 2006 wurden die Mieterinnen und Mieter ein drittes Mal befragt Zu diesem Zeitpunkt war die konventionell durchgef hrte energetische Sanierung abgeschlossen Mit der vierten Befragung im April 2007 konnten dann auch die Erfahrungen mit der Installation der Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung erfragt werden Drei der sechs Haushalte blieben w hrend der Sanierung in ihren Wohnungen mit diesen konnten alle Befragungen durchgef hrt werden Die anderen drei Haushalte sind erst nach Abschluss der konventionellen D mmarbeiten jedoch vor Installation der GEDT in die Wohnungen in der Wilhelmstra e eingezogen Mit dieser Gruppe konnte nur die vierte Befragung durchgef hrt werden W hrend die Altmieter sowohl die konventionelle D mmung als auch die GEDT beurteilen k nnen konnten die Neumieter lediglich Erfahrungen mit der Installation der Gro elemente D mmtechnik mit Vakuumtechnik sammeln Die Ergebnisse der Befragung hinsichtlich der GEDT mit Vakuumd mmung sind im Folgenden dokumentiert F nf der sechs Befragten hatten im Rahmen der Sanierungsarbeiten bzw anl sslich ihres Wohnungswechsels von der GEDT mit Vakuumd mmung geh rt Einem Neumieter war die Technik zum Zeitpunkt der Befragung noch unbekannt Die in der folgenden Tabelle 3 4 1 dokumentierte Abfrage diente d
115. erd mmung zu ber cksichtigen wurde ein zweiter Korrekturfaktor f r die unterste Reihe der Messf hler mit 0 99 eingef hrt Dieser Einfluss ist also relativ gering Die Fugen zwischen den GEDT Elementen haben kaum einen Einfluss auf den Verlauf der Temperaturen im Bauteil wenn sie korrekt ausgef hrt sind Werden die beiden Korrekturfaktoren bei der Auswertung ber cksichtigt ergibt sich folgende Situation f r das ESH 40 Abbildung 4 3 3 Abweichung der Messwerte GEDT Haus 39 von den berechneten Werten OG obere Reihe E OG untere Reihe A EG obere Reihe gt EG untere Reihe Temperaturdifferenz Messung Berechnung C 20 12 2006 08 05 46 Abstand von der linken Ecke des Geb udes Abbildung 4 3 3 Korrigierte Messwerte f r ESH40 Anfang und Ende der Kurven an der Geb udekante fallen nun weit weniger stark ab als im unkorrigierten Zustand Die verbleibenden Schwankungen resultieren aus Variationen in der Dicke der Ausgleichsd mmung der Ausf hrungsg te der Details sowie Messunsicherheiten bei F hlern und Messwandler die im Bereich lt 0 5 K liegen Bei den Berechnungen wird von einer Dicke der Ausgleichsd mmung von 4 cm ausgegangen F llt diese geringer aus so 118 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung kann die Soll Temperatur an der Messstelle um bis zu 1 3 K h her
116. ergestellt Abbildung 3 1 3 79 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung a PN a Be nr r Ama Abbildung 3 1 2 Prototyp Il Montage unter einer Attrappe f r den Dach berstand P T vi Abbildung 3 1 3 Prototyp I Darstellung von Detailsituationen Die Fertigung von Prototypen war f r den Erfolg des Projekts von erheblicher Bedeutung Die komplizierte geometrische Situation konnte letztlich nur durch die Anschauung am konkreten Objekt umfassend beurteilt werden Dies gilt sowohl im Hinblick auf das Aufh ngungssystem als auch f r die Koordination der Einbauten in den verschiedenen Ebenen des Elements und an den R ndern Aufgrund der Erfahrungen mit den Prototypen wurden verschiedene Modifikationen bzw Nachbesserungen an den Grof elementen durchgef hrt 80 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 3 1 2 Endfertigung Im Folgenden ist die Produktion der Gro d mmelemente etappenweise dargestellt Die Firma Variotec produziert unter anderem auch Vakuum Isolationspaneele Qasa und konnte daher die im Projekt eingesetzte Vakuumd mmung selbst herstellen Abbildung 3 1 4 f br a A Hi a Ta Abbildung 3 1 4 Zwei kleine Vakuum Isolationspaneele bereinander liegend darauf das Kernmaterial pyrogene Kiesels ure Ar u FR Zum Schutz der
117. erten ausgerichteten 48 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Wandbefestigungen Punkte E und W geh ngt Zur Applikation der Gro elemente wird eine eigens daf r entwickelte Montage Traverse genutzt Die Traverse aus einem u f rmigen Stahltr ger mit Haltetaschen f r die Gabeln des Staplers wird mit Haltepunkten an den E Befestigern der GEDT Elemente befestigt Dadurch wird eine passgenaue Montage gew hrleistet Die Montage erfolgt jeweils von unten nach oben Begonnen wird in der linken unteren Ecke Nach erfolgter GEDT Montage werden alle Element Fugen und Anschl sse an angrenzende Bauteile WDVS Sockel WDVS Ost und Westfassade Traufe mit diffusionsoffenen Dichtb ndern Butylvlies abgeklebt Anschlie end werden die werkseitig nicht vormontierten Schienen der Unterkonstruktion montiert Dies ist notwendig da die Schienen element bergreifend befestigt werden um anschlie end die Harzkomposit Fassadenplatten im vorgegebenen Verlegemuster anbringen zu k nnen Das Verlegemuster sieht eine berdeckung der Horizontalfuge vor Nach der Verklebung der Fassadenplatten werden die Bereiche Dach Sockel und WDVS angearbeitet Abbildung 2 5 3 zeigt die Montage Traverse mit angeh ngtem Gro element GEDT 1 sowie die Details des Anschlusses des E Punkts an die Montage Traverse Die Befestigung des Gro elements an der Montage Traverse erfolgt je ber 2 Laschen Transp
118. es Klebeband eingesetzt Abbildung 3 2 18 rechts Abbildung 3 2 18 Primern der Harzkomposit Platten an den Klebestellen links und doppelseitiges Klebeband rechts zur Fixierung der Platten Der eigentliche dauerhafte Kleber wurde parallel zum Klebeband auf den vertikalen Aluminiumprofilen aufgebracht Die folgende Abbildung 3 2 19 gibt einige Eindr cke vom Fortschritt der Arbeiten wieder 99 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Abbildung 3 2 19 Montageablauf der Harzkomposit Platten Parallel zu den Arbeiten an der Au enfassade wurden in den Wohnungen die alten Fenster demontiert Abbildung 3 2 20 Abbildung 3 2 20 Demontage der alten Fenster 100 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Die neuen Fenster die bereits in den Gro elementen integriert waren wurden in der Fensterleibung angeschlossen Abbildung 3 2 21 links und die Folienlappen zur Luftdichtung aufgeklebt Abbildung 3 2 21 BEER an s Ui a 1 Befestigung der Fenster in der Leibung links und Abdichten mit einem Folienlappen rechts Abbildung 3 2 21 Abschlie end wurden die Leibungen mit Gipskartonplatten verkleidet tapeziert und berstrichen Abbildung 3 2 22 links und die Verdunklung in den Fensterfl gel eingesetzt Abbildung 3 2 22 rechts Abbildung 3 2 22 Fensterleibu
119. etallteile Kerto FU Resoplan Fassade onstiges 11 enster anteilig 44 Summe Materia TI ertigung ersonal Fertigung 108 CNC Programmierung 30 Summe Fertigung ransport und Montage Aufma ransport ransportvorrichtungen CNC Programmierung 30 mr S sl2lelala gt 5 91 5 O E Elge c O ORROA fg LLI AHIHE a V L 2 o S o 2 o V E S 12 3 2 R Q 0 O ei Ss O p wI Di l ea Alla A N lo DIALA AA A Gesamtkosten 1 190 Die Gesamtkosten belaufen sich auf 1190 Euro pro m Fassadenfl che wobei die Materialkosten mit ca 790 m den gr ten Anteil ausmachen Hierbei dominiert nicht etwa wie man vielleicht zun chst vermuten w rde die Vakuumd mmung Vielmehr haben die geometrisch komplizierten und daher insbesondere bei der erstmaligen Realisierung im Modellvorhaben aufw ndig zu produzierenden Metallteile den gr ten Kostenanteil Die Fensterkosten wurden anteilig auf die Gesamtfassade umgelegt ca 61 4 m Fassadenfl che pro Geb ude F r sich genommen betrugen die Kosten der Passivhausfenster mit Dreifachverglasung 442 m bezogen auf die Fensterfl che von ca 6 1 m pro Geb ude Die Kosten des Gro elements ohne Fenster betragen 1272 m bezogen auf die verbleibende Fassadenfl che von ca 55 3 m Die Planungskosten lassen sich im Modellvorhaben kaum verbindlich angeben Sc
120. ethodik der W rmebr ckenberechnung Es wird in den folgenden Untersuchungen zwischen linienf rmigen z B St e zwischen den VIPs und punktf rmigen W rmebr cken z B Durchdringung der GEDT durch Metallanker unterschieden Beiden Typen werden W rmebr ckenverlustkoeffizienten allgemein abgek rzt als WBV zugeordnet Der Anteil der jeweiligen W rmebr cke am gesamten Transmissionsverlust des Geb udes in Watt pro Kelvin W K berechnet sich nach folgenden Gleichungen Linienf rmige W rmebr cken Transmissionsw rmeverlust in W K W rmebr ckenverlustkoeffizient y in W mK x L nge der W rmebr cke in m Punktf rmige W rmebr cken Transmissionsw rmeverlust in W K W rmebr ckenverlustkoeffizient y in W K x H ufigkeit der W rmebr cke Dividiert man den Transmissionsw rmeverlust der W rmebr cke durch die Fl che des zugeh rigen Bauteils so ergibt sich der Zuschlag AU in W m K der auf den U Wert des ungest rten Bauteils aufgeschlagen werden muss Zur Berechnung der W rmebr ckenverlustkoeffizienten stehen verschiedene etablierte Softwareprodukte zur Verf gung Im vorliegenden Fall kamen die folgenden Programme zur Anwendung Die Modellierung der H llfolie und die Berechnungen der punktf rmigen W rmebr cken erfolgten mit dem Programm Heat3 Version 4 3D Modell mit finiten Differenzen der Firma Blocon aus Schweden Die VIP VIP und die GEDT GEDT Fugen wurden mit dem 53 Sanierung von drei
121. forderlich Die Punkte im Bereich von 5 bzw 1 W mK sind hypothetisch Sollte es zuk nftig m glich sein den Edelstahl durch hochfeste Materialien geringerer W rmeleitf higkeit zu ersetzen so k nnte der Einfluss der Befestigungsanker besonders bei gro en Querschnitten weiter reduziert werden PWP Q m pra K gt N amp O X pra N S amp gt n ob X O 5 L Q amp t z 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 Durchdringungsfl che der Vakuumd mmung in mm Abbildung 2 6 6 Einfluss der Durchdringungsfl che auf den W rmebr ckenverlustkoeffizient PW entspricht M6 62 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Ankerfl che 22 5 mm E Ankerfl che 93 mm Q m N d ab O X V gt _ eb gt c ab Se O gt D L Q amp IL 20 40 60 80 100 120 140 160 180 W rmeleitf higkeit des durchsto enden Ankers W mK Abbildung 2 6 7 Einfluss der W rmeleitf higkeit des durchsto enden Ankers auf den W rmebr ckenverlustkoeffizient Prozentuale Reduktion der W rmebr ckenwirkung mit zunehmender W rmeleitf higkeit der Vakuumd mmung PHW 39mm m PGr 22 5 mm A PW 22 5 mm o PG 40 6 mm Sa co a Vergleich zum Neuzustand N O rel Gr e der W rmebr cke im 0 5 0 005 0 008
122. ft erwarten w rde denn ein Motiv f r die Anwendung von Gro elementen besteht ja gerade darin Arbeitsleistungen und Arbeitszeit von der Vor Ort Montage auf der Baustelle zur Vorfertigung im Werk zu verschieben Letztlich ist aber festzustellen dass die Koordination der verschiedenen Beteiligten vom Entwickler ber den Planer bis zum Arbeiter im Werk und Monteur vor Ort erfolgreich war und die engen Vorgaben die an die Ma haltigkeit einer solchen Konstruktion zu stellen sind auch in einem realen Bauprozess eingehalten werden k nnen Auch die ersten Messungen Funktionskontrolle der Vakuum Isolationspaneele Verlauf von Temperatur und Feuchte an verschiedenen Stellen des Elements sowie Schalld mmung zeigen sehr befriedigende Ergebnisse Angesichts eines Anteils von nur ca 3 defekter 191 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Vakuum Isolationspaneele kann man davon ausgehen dass das Ziel durch die Vorfertigung im Werk einen guten Schutz der empfindlichen Paneele zu realisieren erreicht werden Konnte Auch wenn das neue D mmkonzept also erfolgreich umgesetzt wurde war gleichzeitig sicherlich nicht zu erwarten dass in einem solchen Projekt sozusagen aus dem Stand heraus direkt ein marktf higes Produkt entwickelt werden k nnte Die Kosten der GEDT Elemente lagen im Modellprojekt bei ca 1200 pro Quadratmeter Elementfl che und k nnten nach ersten Sch
123. fuge verlaufen in der Anfangszeit oberhalb der Kurven der im vorigen Absatz genannten drei F hler mit fast identischen Messwerten d h die Temperatur liegt niedriger aufgetragen ist die Untertemperatur Auch hier sinkt ab Mitte Dezember die Untertemperatur Auch dieses Verhalten k nnte mit der Anbringung der Perimeterd mmung zusammenh ngen da die Messstelle noch von der unteren Geb udekante beeinflusst werden kann Da gleichzeitig der W rmeeintrag ber die Fensterleibung und den davor befindlichen Heizk rper h her ist als bei den anderen Messstellen wird die Temperaturanhebung noch verst rkt Der VIP VIP Sto f hrt auf der Innenseite der Kertoplatte nur zu einer Temperaturabsenkung von 0 3 K gegen ber der ungest rten Messstelle Dies ist nach Anbringung der Perimeterd mmung Mitte Dezember ungef hr zu erkennen Der PW Anker sollte zu einer Erniedrigung der Temperatur um ca 0 8 K f hren was aber mit den Messergebnissen nicht belegt werden kann Gr nde k nnen Inhomogenit ten in der Ausgleichsd mmung sein 128 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Deutlich unterscheiden sich die GEDT Fugen vertikal und horizontal von den anderen F hlern Die Untertemperatur in der horizontalen GE GE Fuge liegt im Mittel 2 K ber derjenigen der anderen F hler Die D mmung der GE GE Fuge besteht aus Kompriband W rmeleitf higkeit 0 055 W mK und kann nicht den gleic
124. g 8 2 8 Prinzipskizzen f r universelle Bauteilanschl sse der Fassade PDrei 160 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Ei e M d O Befestigungsanker Fensterabklebung Innen Fensterlaibung Bestand Cae Holz Aluminiumfenster Ez Vorkomprimiertes Dichtungsband Abdeckprofil zwischen Holz Aluminiumfenster und Fassade Endteil Fensteranschluss Seite Prinzipskizze o M Holz Aluminiumfenster Befestigungsanker Vorkompremiertes Dichtungsband a Fensterabklebung Innen 77 a en 7 r Anj ea Anpress Klotz z B PURENIT Zu an Yal Sach Fensterbank ber Pressleiste Fensterlaibung Bestand ER Endteil Fensteranschluss unten Prinzipskizze o M Abbildung 8 2 9 Prinzipskizzen f r universelle Bauteilanschl sse an die Fenster PDrei Diese Elemente au er Fl che sollten einheitliche Abmessungen haben um ein beliebiges Kombinieren zuzulassen Die Fl chenelemente k nnten dann an den jeweiligen Einsatz angepasst werden Die Befestigung an der Wand m sste mit wenigen universell eingesetzten Formteilen erfolgen berechnet nach dem ung nstigsten Lastfall Dies w rde Kosten sparen und flexiblere Anwendungen erlauben 161 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 8 2 5 Revisionierbarkeit Im Fall der Fenster konnte d
125. gkeit bei der Bestimmung der Temperaturen auf der GEDT Innenseite f r die immer die Lufttemperaturen des jeweils dahinter liegenden Wohnraumes angesetzt wurden Im vorliegenden Fall lagen deutlich unterschiedliche Messwerte f r den linken und den rechten Wohnraum vor Temperaturdifferenz 2 K Es ist aber sehr wahrscheinlich dass diese Temperaturdifferenz nicht bei den GEDT Elementen ankommt da dazwischen ja noch die Luftschicht des zweischaligen Mauerwerks liegt durch die sich die Temperaturunterschiede zwischen der linken und rechten Haush lfte vermutlich ausgleichen Unabh ngig von diesem Effekt ist festzustellen dass im OG rechts keine VIPs defekt sind Abweichung der Messwerte GEDT Haus 35 von den berechneten Werten 1 0 BEER _ i pa Z ER OG obere Reihe E OG untere Reihe SANN 0 5 A EG obere Reihe EG untere Reihe 3 x OG oben theor VIP defekt OG unten theor VIP defekt EG oben theor VIP defekt EG unten theor VIP defekt 0 0 1 2 3 4 5 6 T 8 9 10 2 0 2 5 Fehler in Messtechnik oder VIPs defekt Na A 3 0 3 5 Temperaturdifferenz Messung Berechnung C gg EEE HEHE ee pe E ee ee 4 0 N C A o 4 5 E E 09 40 59 VIP defekt 5 0 Lo Abstand von der linken Ecke des Geb udes Abbildung 4 3 7 Korrigierte Messergebnisse von ESH60 122 Sanierung von drei kleinen
126. gsfugen w ren Zudem w re die Fuge nicht vor direkten Witterungseinfl ssen zu sch tzen 39 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Elementierte Fassadenbekleidung Die im Folgenden genannten elementierten Bekleidungen werden auf linienf rmigen Unterkonstruktionen montiert Zur Vermeidung von Besch digungen der VIP durch eine Verschraubung der Unterkonstruktionsprofile vor Ort von der Wetterschalenseite aus werden die Unterkonstruktionsprofile vor Ort ber selbstsichernde Muttern an werkseitig von der VIP zugewandten Seite durchgesteckte an Anschweilsmuttern gegen Mitdrehen angepunktete Gewindestangen befestigt An der VIP zugewandten Seite werden diese Anschwei muttern noch mit einer 1 mm dicken Schutzschicht PUR Spachtel berzogen Abbildung 2 4 7 zeigt einen Horizontalschnitt durch die BFU Platte und ein vertikales Alu Profil 50x20x2 mm der Unterkonstruktion ewindestange M6 gepunktet an der Anschei mutter mit Kunststoff Unterlegscheibe 20mm t 1 mm mit Unterlegscheibe nach DIN 7349 17mm t 3mm Bohrung 6 5 mm p 22 y und selbstsichernder Mutter nach DIN 980 BFU Alu Profil 50x20x2 mm Sackloch 22 mm Abbildung 2 4 7 Horizontalschnitt durch die BFU Platte und ein vertikales Alu Profil 50x20x2 mm der Unterkonstruktion Fassadenplatten aus Faserzement Harzkomposit Harzkomposit Fassadenplatten bzw Faserzement Fassadenplatten biet
127. h PDrei wurde ein Vorschlag f r eine Pfosten Riegel Konstruktion erarbeitet Abbildung 8 2 11 bei dem gleichzeitig auch auf die innere Elementbeplankung Kerto Seite verzichtet werden kann vgl Kap 8 2 1 Die einzelnen Fassadenelemente besitzen die Gr e eines VIPs ca 75 x 250 cm bzw 2 m Die Vertikallasten werden ber Konsolen im Sockelbereich die Horizontalkr fte ber eine horizontale Riegel Konstruktion in den Bestand eingeleitet Die Weiterleitung der Vertikallasten ber mehrere Elemente wird ber die u ere Tragschale vollzogen a O TU mn ONCE r COOCOO RER r N NN N N Riegelkonstruktion NN DIN SV VW NV WIE gt 4 gt lt VIP Fassade N ISSS NN IIND NASAL VW NENEN mehrere Element gt 4 Taar AISAN Y gt 44 KAZNIT INT POE EEE nen KIN Faa boi N TOOTO YYYY DANNY av Lastabtragung im Sockelbereich Abbildung 8 2 11 Prinzipskizze einer GE Fassade in Pfosten Riegel Konstruktion PDrei o 4 165 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Die Unterschiede im Montageablauf f r die unterschiedlichen Elementkonzepte sind in der folgenden Tabelle 8 2 1 zusammengestellt Tabelle 8 2 1 Gegen berstellung des Montageablaufs bei verschiedenen Konstruktionskonzepten der Fassaden Konstruktionstechnik
128. hen U Wert erbringen wie ein Vakuumpaneel Eine 8 mm breite GE GE Fuge f hrt rechnerisch zu einer Absenkung der Temperatur in der Fuge von 0 2 K Springen die Rand VIPs jeweils 10 mm von der GEDT Kante aus zur ck wovon auszugehen ist sinkt die Temperatur 1 K unter den ungest rten Fall Betr gt die Fugenbreite 20 mm und unterstellt man dass die Ausgleichsd mmung in diesem Bereich ber ca 40 mm unterbrochen ist ergibt sich eine Temperaturreduktion von 1 7 K Somit kann man an der Stelle des Messf hlers in der horizontalen GE GE Fuge auf eine schlechte Ausf hrung der Fuge schlie en Die parallel durchgef hrten Funktionsmessungen der VIPs an diesem Haus haben keine Hinweise geliefert dass VIPs im Bereich der horizontalen Fuge defekt w ren Der F hler in der vertikalen GE GE Fuge liegt mit seinen Untertemperaturen anfangs bei ca 0 5 C ber dem ungest rten Zustand Im Verlauf des Dezembers steigt diese bertemperatur aber im Vergleich zu den anderen F hlern scheinbar an Dieser scheinbare Anstieg ist aber in Relation zur Ver nderung der Vergleichsstellen zu sehen Aufgrund der Messergebnisse ist an der Stelle der vertikalen Fuge mit einer Fugenbreite von ca 10 mm und einem R cksprung der VIPs von 5 mm zu rechnen Untertemperatur unter Raumtemperatur C D Temperaturdifferenz Innen Au en C Temp unter Fenster Temp Mitte VIP A Temp PW Punkt gt Temp VIP VIP StoR
129. hl der Widerstandsklasse Ill mittel nach Tab 1 der A b Z mechanisch punktf rmig Aluminium AlMgSi 0 5 nach DIN 1725 bzw EN AW AIMogSi It DIN EN 573 3 nicht rostender Stahl der Widerstandsklasse Ill mittel nach Tab 1 der A b Z klebetechnisch linienf rmig Bauaufsichtlich zugelassenes Klebesystem SIKA 15 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung N J _Ausgleichd mmung MW hintere Tragplatte innere Beplankung KERTO Vakuumd mmung Hauptd mmschicht VIF vordere und hintere VIP Schutzschicht Holzfaserplatte u ere Deckplatte u ere Beplankung BFU D gt interl ftete Bekleidung Wetterschutzschale Harzkompositplatten a w Althauswand T Een Putz auf Althauswand 7 vorh WDVS wurde entfernt Fa GEDT VIP Befestigungsebenen 1 mechanisch mechanisch mechanisch klebetechnisch Abbildung 2 2 8 Befestigungsebenen an einem Gro element mit Vakuumd mmung Schema der Befestigungsebenen Verbindungsebenen und deren Realisierung mechanisch klebetechnisch 16 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Abbildung 2 2 9 zeigt die Verbindungs bzw Befestigungsebene 1 zwischen Althauswand und innerer Beplankung KERTO und die Anordnung der Befestiger der Befestigungsebene
130. hlie lich handelt es sich hier um eine Erstentwicklung und erstmalige Realisierung Bewusst wurden aber nicht die gesamten Entwicklungskosten angesetzt sondern ein gerundeter Wert ber den Planungsbeitrag von Variotec zum Zeitpunkt der Kostensch tzung Abbildung 6 1 1 zeigt noch einmal eine bersicht ber die wichtigsten Kostenfaktoren 142 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Modellprojekt Wilhelmstra e 1 400 1 200 O Planung 1 000 E Transport Montage 800 E Fertigung 600 Kosten in m O Au enbekleidung 400 DO Metallteile E Vakuumd mmung O sonstiges Material Abbildung 6 1 1 Kosten der GEDT Fassadenelemente im Modellprojekt Insgesamt gesehen erscheinen Kosten von fast 1200 m nat rlich deutlich zu hoch f r eine breite Markteinf hrung wenn man sie mit den Kosten blicher W rmeschutzma nahmen z B einem W rmed mmverbundsystem vergleicht die in der Gr enordnung von etwa 100 m liegen Aus diesem Vergleich d rfen aber noch keine zu weit gehenden Schlussfolgerungen gezogen werden Schlie lich handelt es sich hier um eine Neuentwicklung die erstmals erprobt wurde Entscheidend sind die Kostensenkungen die beim bergang zu einer Serienfertigung und bei einer Weiterentwicklung des Konzepts zu erwarten w ren Auch wenn dabei die Kosten konventioneller W
131. hriftfassung zum Vortrag auf dem 2 Baustelleninfotag am 10 11 2006 Zukunft Geb udebestand der Hofheimer Wohnungsbau GmbH zur vorbildlichen energetischen Sanierung dreier Mehrfamilienh user in der Wilhelmstra e 35 39 in Hofheim Download http www ihre zukunft in hofheim de projekte wilhelmstr index htm Institut f r Umweltinformatik Hamburg ifu Institut f r Energie und Umweltforschung Heidelberg ifeu Umberto Software f r das betriebliche Stoffstrommanagement Benutzerhandbuch Version 4 0 2001 Produktdatenblatt der Firma Illbruck f r das Fugendichtungsband illbruck 600 167 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung ISO 140 ISO 717 PDrei 2006 Porextherm Reuther 2006 Reyer 2004a Reyer 2004b Reyer 2004c Reyer 2004d Reyer 2006 DIN EN ISO 140 Messung der Schalld mmung in Geb uden und von Bauteilen Teil 4 Messung der Luftschalld mmung zwischen R umen in Geb uden Dezember 1998 Teil 5 Messung der Luftschalld mmung von Fassadenelementen und Fassaden in Geb uden Dezember 1998 DIN EN ISO 717 Bewertung der Schalld mmung in Geb uden und von Bauteilen Teil 1 Luftschalld mmung November 2006 PlanungsgruppeDReEl Energetische Sanierung und Modernisierung Wilhelmstra e 35 37 in Hofheim am Taunus Zwischenbericht 2006 Produkt Datenblatt f r Vacupor NT Version 1 0 3 12 07 05 GE Fa Pore
132. htigen Absch tzung f r den Gesamtaufwand wird er hier vollst ndig als nicht erneuerbarer Anteil verbucht Die folgenden beiden Abbildungen geben den vollst ndigen Lebensweg des Gro d mmelements mit den Stationen Herstellung Transport und Montage sowie Entsorgung wieder Dabei wurden zwei F lle betrachtet e Fall 1 Bei der Entsorgung werden die Metalle Stahl Edelstahl und Aluminium abgetrennt und recycelt Die restlichen Anteile werden thermisch verwertet in einem M ll Heizkraftwerk verbrannt und dann deponiert e Fall 2 Zus tzlich wird hier unterstellt dass der VIP Kern aus pyrogener Kiesels ure abgetrennt und wieder zur Produktion neuer Vakuum Paneele verwendet werden kann Dabei handelt es sich um ein hypothetisches Szenario Inwieweit dieser Weg tats chlich praktisch realisierbar ist konnte hier nicht untersucht werden Allerdings sei darauf hingewiesen dass auch im vorliegenden Projekt eine Wiederverwendung des Kerns von Vakuum Isolationspaneelen eines nicht mehr nutzbaren Gro elements realisiert werden konnte vgl Kap 3 3 Die Ergebnisse f r den Lebensweg des Elements sind in Abbildung 7 1 2 f r den Fall 2 dargestellt Insgesamt ergibt sich ein nicht regenerativer KEA von 2949 MJ m Der Gesamtwert inklusive erneuerbaren Energietr gern betr gt 4338 MJ m 10 W hrend der Nutzungsphase treten keine weiteren Beitr ge auf Die w hrend der Nutzung erreichte Energieeinsparung wird am Ende dieses Abschnitts im Zu
133. htung x Richtung und senkrecht zur Fassadenebene Festpunkt in z Richtung Fassadenh henrichtung y Richtung und senkrecht zur Fassadenebene zZ Richtung Links unten Rechts unten Gleitpunkt in Fassadenl ngsrichtung Gleitpunkt in x Richtung und in Fassadenl ngsrichtung Fassadenh henrichtung y Richtung x Richtung und in Festpunkt senkrecht zur Fassadenh henrichtung Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Fassadenebene z Richtung y Richtung Festpunkt senkrecht zur Fassadenebene z Richtung Befestiqungspunkte EM GEDT Lagerbedingungen Dabei bedeuten Eigengewicht e 2 gt Erdbeben wind N gt C Wind Erdbeben parallel zur Fassadenebene in L ngsrichtung AN Pa senkrecht zur Fassadenebene Abbildung 2 2 4 Gro elementd mmtechnik mit konventionellem D mmstoff Punktbefestigung mit 4 Befestigungspunkten ihre Lagerbedingungen und die aufzunehmenden Lasten aus Eigengewicht Wind und Erdbeben Abbildung 2 2 5 zeigt die Schienenbefestigung mit 2 Befestigungsschienen oben und unten ihre Lagerbedingungen und die aufzunehmenden Lasten aus Eigengewicht Wind und Erdbeben bei der Gro elementd mmtechnik mit konventionellem D mmstoff Im Falle einer Schienenbefestigung tr gt die obere Schiene Lasten senkrecht zur Fassadenebene und Lasten aus Eigengewicht Mindestens ein Punk
134. i verschiedenen VIP Dicken und W rmeleitf higkeiten und daraus abgeleitetes Ersatzmaterial Abbildung 2 6 1 zeigt die Berechnungsergebnisse f r verschiedene W rmeleitf higkeiten des Ersatzrandverbundes sowie f r verschiedene VIP Dicken und VIP W rmeleitf higkeiten Die eingetragenen Pfeile geben an wie ausgehend von den mit dem detaillierten Modell berechneten WBV Werten Ausgangspunkte auf der y Achse die W rmeleitf higkeit des Ersatzmaterials auf der x Achse ermittelt wird Unabh ngig von der Dicke des VIPs und mit nur geringem Einfluss der W rmeleitf higkeit ergibt sich eine quivalente W rmeleitf higkeit von 0 38 W mK f r das Ersatzmodell Somit kann dieser Wert gut f r weitere Berechnungen in Anschlussdetails verwendet werden Willems2005 berechnet f r VIPs mit einer W rmeleitf higkeit von 0 008 W mK und mit leicht abgewandelten Materialkennwerten und Folienaufbauten einen W rmebr ckenverlustkoeffizient von 0 00137 W mK sowie eine quivalente Leitf higkeit des Ersatzmaterials von 0 38 W mK Die Ergebnisse passen somit gut zusammen Allerdings ndert sich die quivalente W rmeleitf higkeit bei Willems2005 deutlich wenn 55 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung die H llfolie einen wesentlich anderen Aufbau besonders bei Verwendung von mehr Aluminium aufweist 2 6 4 W rmebr cken an den VIP VIP und GEDT GEDT St en D
135. ich des F hlers zur Funktionskontrolle PT100 und Temperaturkanal der Temperatur Feuchtef hlers Messung F hler 39 3 9 T F2 Einzelmessung Stundenmittelwert 30 10 2006 20 6 C 15 00 20 5 C 18 00 12 12 2006 08 00 18 4 C 18 3 C 20 12 2006 08 00 17 7 C 17 5 C Somit stimmen die Messergebnisse im Rahmen der Messunsicherheiten der verschiedenen Messf hler sehr gut berein Feuchteentwicklung In Abbildung 4 4 5 ist die gemessene Ausgleichsfeuchte der GEDT Messstellen ber die Au entemperatur und die relative Au enluftfeuchte der Messstation Frankfurt Flughafen des Deutschen Wetterdienstes aufgetragen eigene Au enluft Feuchtemessungen wurden nicht vorgenommen die Station Frankfurt liegt ca 10 km von Hofheim entfernt W hrend Au entemperatur und Au enluftfeuchte stark schwanken sinkt die Ausgleichsfeuchte an den Messstellen in der Kertoplatte bis Mitte April kontinuierlich ab Die GEDT wurden im Herbst 2006 bei vergleichsweise feuchtem Wetter montiert so dass hier im Laufe des Winters ein Abtrocknen des Holzes festzustellen ist Die Luft Ausgleichsfeuchten lagen zu Beginn der Messungen zwischen 57 und 65 rel Feuchte und sanken im Verlauf des Winters auf 47 bis 54 rel Feuchte ab Einzelne Ausrei er nach unten die in dieser Darstellung nicht korrigiert wurden entstanden durch Fehler in der Mess und Auswerteelektronik Es ist somit keine Auffeuchtung im Holz zu beobachten sondern es tritt sogar eine Ab
136. icht ist ein Dach berstand ratsam e Bei dampfdiffusionsdichten Bekleidungsmaterialien ist eine dampf sperrende Schicht innenseitig im Bereich der VIP Fugen anzubringen Dar ber hinaus sind vielleicht auch v llig neue unkonventionelle L sungen f r die Au enbekleidung denkbar Zurzeit werden am Fraunhofer Institut f r Bauphysik in Holzkirchen M glichkeiten f r eine neuartige Fassadengestaltung n mlich der Einsatz von Textilien untersucht Ansprechpartnerin Frau Alexandra Saur Dieser Ansatz ist f r die vorliegende Fragestellung von gro em Interesse und zwar sowohl im Hinblick auf die geringe Schichtdicke und den geringen Materialeinsatz als auch auf die erhoffte einfache Montage und Revisionierbarkeit Es wird insbesondere eine Befestigung ber Klettverschl sse erwogen 157 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 8 2 3 Fensterintegration Im Zusammenhang mit dem GEDT Konzept stellt sich die Frage ob zuk nftig eine vollst ndige Integration des Blendrahmens in die GEDT m glich ist Diese Frage wurde auch in der Planungsphase im Projektteam insbesondere durch PDrei und ift untersucht Am Ende wurde aus praktischen Erw gungen auf ein bew hrtes Fenstersystem zur ckgegriffen Dadurch entfielen aufw ndige Neuentwicklungen und die damit verbundenen Pr fungen zum Nachweis der Gebrauchstauglichkeit Eine direkte Integration der Blendrahmenkonstruktio
137. ie Vakuum Isolationspaneele innerhalb der GEDT sto en nicht direkt aneinander da sie immer auch Ma toleranzen aufweisen In den Zwischenr umen befinden sich zur Ausf llung von Unebenheiten z B wegen der Siegeln hte und als mechanischer Schutz vorkomprimierte Fugendichtungsb nder Komprib nder Die Planungswerte f r die Fugenbreite der VIP VIP Fugen lagen in der Gr enordnung von 2 4 mm die realen Fugenbreiten und ihre energetischen Auswirkungen werden in Kapitel 2 6 6 2 diskutiert Komprib nder haben eine befriedigende D mmwirkung ihre W rmeleitf higkeit betr gt ca 0 055 W mK illbruck Die GEDT GEDT Fugen sind aus w rmetechnischer Sicht sehr hnlich wie die VIP VIP Fugen aufgebaut Hier sto en die Rand VIPs der jeweiligen GEDT Elemente aneinander Diese sind mit Komprib ndern und einem Butylkautschuk Klebeband zwischen der BFU und Kerto Platte gesch tzt Der verbleibende Zwischenraum zwischen den GEDT wird ebenfalls durch ein weiteres Kompriband gef llt Der Unterschied zur VIP VIP Fuge liegt somit nur noch darin dass das oberhalb und unterhalb der VIP VIP Fuge liegende Holz Kerto BFU hier durch ein Fugenband ersetzt wird Dessen W rmeleitf higkeit unterscheidet sich zwar mit 0 055 W mK von den Holzwerkstoffen 0 15 W mK Dieser Unterschied hat aber da es sich um den Randbereich der W rmebr cke handelt keinen gro en Einfluss Bei genauer Berechnung weicht der W rmebr ckenverlustkoeffizient der GEDT GE
138. ie es in Hofheim in der Erstanwendung realisiert wurde Vielmehr w re zu empfehlen zun chst die M glichkeiten der Weiterentwicklung umzusetzen zu denen in Kapitel 8 einige Hinweise gegeben wurden 145 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 7 Lebenszyklusanalyse Im Rahmen einer durch die Technische Universit t Darmstadt und das IWU betreuten Diplomarbeit wurde eine Lebenszyklusanalyse der in Hofheim eingesetzten Gro elemente mit Vakuumd mmung durchgef hrt Gropp 2007 Es wurde insbesondere der kumulierte Energieaufwand KEA nach VDI Richtlinie 4600 untersucht Dabei handelt es sich um den Gesamtaufwand aller bei der Herstellung Nutzung und Entsorgung anfallenden Prim renergietr ger inklusive der Vorketten hier angegeben in MJ pro m Elementfl che Die Analyse wurde mit Hilfe der Software Umberto IFU 2001 und der Datenbank Ecoinvent durchgef hrt Die Arbeit wurde dabei auch durch das Forschungszentrum Karlsruhe Zentralabteilung Technikbedingte Stoffstr me unterst tzt Im vorliegenden Kapitel werden die Ergebnisse der Diplomarbeit bzw von darauf aufbauenden Berechnungen des IWU dargestellt 7 1 Ergebnisse Die folgende Abbildung 7 1 1 zeigt die Energiebilanz der Herstellung des Gro d mmelements Der kumulierte Energieaufwand ist getrennt nach den Anteilen erneuerbarer und nicht erneuerbarer Energietr ger dargestellt Entscheidend f r Ressourcen
139. ie sich dadurch ergebende erh hte W rmebr ckenwirkung Eine Fensterintegration w re ebenfalls schwieriger zu erreichen F r eine grobe Absch tzung der ver nderten W rmebr ckenwirkung wird unter R ckgriff auf die Ergebnisse von Abschnitt 2 6 4 die folgende berlegung angestellt Unter der Annahme dass jedes der verkleinerten Elemente genau ein Vakuum Isolationspaneel enth lt erg be sich unter Beibehaltung der in Hofheim verwendeten VIP Gr e die folgende Situation Die Gesamt Fugenl nge pro Fassade bliebe bestehen 137 m VIP VIP Fugen 16 2 m GE GE Fugen 153 2 m allerdings w rden alle VIP VIP Fugen nun ebenfalls zu Elementfugen werden Nat rlich spielt die Fugenbreite eine entscheidende Rolle Hier k nnen keine sicheren Voraussagen gemacht werden es wird die Annahme getroffen dass die Elementfugen der kleineren Elemente mit 8 mm etwas g nstiger als die Planwerte f r die Gro elemente liegen Der W rmebr ckenverlustkoeffizient pro m Fugenl nge erg be sich in diesem Fall zu WBV 0 0056 W mK hochgerechnet auf einen qm Fassadenfl che betr ge der W rmebr ckenzuschlag auf den U Wert AU 0 015 W m K Unter der Annahme dass bei den urspr nglichen Gro elementen die Planwerte f r die Fugenbreiten genau eingehalten werden 4 mm f r die VIP VIP Fugen und 10 mm f r die Elementfugen ergeben sich hier Vergleichswerte von WBV 0 004 W mK f r die VIP VIP und WBV 0 0066 W mK f r die GE GE Fugen der Zuschlag auf den U We
140. ie vollst ndige Revisionierbarkeit erreicht werden d h auch eine Erneuerung des gesamten Fensters ist denkbar vgl Kap 2 4 4 4 Der Austausch eines fehlerhaften VIPs innerhalb eines GEDT Elementes ohne das gesamte GEDT Element zu ersetzen stie wegen der schwierigen Zug nglichkeit des einzelnen VIP innerhalb eines GEDT Elementes und der berdeckung der VIPs durch BFU Wetterschutzschale und deren Uhnterkonstruktion auf technisch kaum berwindbare Schwierigkeiten Das Ziel einer doppelten Elementierung Gro element mit austauschbaren Kleinelementen VIPs konnte im Sinne einer geschlossenen Systeml sung leider nicht realisiert werden Denkbar w ren im vorliegenden Konzept allenfalls noch punktuelle chirurgische Eingriffe bei denen eine teilweise Zerst rung der u eren Schichten Fassadenbekleidung BFU in Kauf genommen werden m sste Vor diesem Hintergrund erscheint es vielleicht auf den ersten Blick logischer bei der vorgegebenen Elementierung anzusetzen also gegebenenfalls das gesamte Grof element auszutauschen Aber auch dies ist im vorliegenden Fall kaum zu realisieren Weder k nnte ein altes Element zerst rungsfrei ausgebaut noch ein neues Element problemlos in die vorhandene Struktur integriert werden Die Gr nde sind hier vor allem in der Fixierung der W Punkte mit M rtel im Montagekonzept Einschweben der Elemente von oben Ineinandergreifen der Elemente sowie der element bergreifenden Au enbekleidung z
141. ierten Dichtb nder abgeklebt Abbildung 2 4 5 zeigt einen Horizontalschnitt durch eine vertikale GE GE Fuge mit planm iger Fugen Breite von 10 mm 33 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung L l Kompri Band T Butylband __ werl sseits Kerto PUR Massiv inkl Alu VIP BFU Kompri Band z B 2 Lagen je 103 nach Dicke Anmerkung Montage vor Ort Bei der Auswahl der Dicke des Fugenbandes bzw der Anzahl der verwendeten Lagen Fugenband Butylvlies ist darauf zu achten dass dierfugenbreite planm ig I0 mm betr gt mit imm Toleranz Abbildung 2 4 5 Horizontalschnitt durch eine vertikale GE GE Fuge mit planm iger GEDT Fugen Breite von 10 mm Die notwendigen statischen Randbefestigungen zur Verbindung der vorderen und hinteren GEDT Schale sind um Materialst rke in die Kerto bzw BFU Platte eingelassen um besser mit dem Butylband abgeklebt werden zu k nnen An den GEDT St en wurden diese Metallteile zus tzlich versetzt um W rmebr cken zu minimieren und Kollisionen unter den GEDT Elementen zu vermeiden 2 4 3 2 Fuge zwischen den VIP Die Abmessungen der einzelnen VIP innerhalb der jeweiligen GEDT Elemente stehen in engem Zusammenhang mit der Anordnung der statisch erforderlichen punktuellen Edelstahl Durchdringungen PW PG etc der VIP D mmung und produktionstechnischen Restriktionen der BFU Platte Die punktu
142. ilung der Schalld mmung der Fenster Fenster und deren Anschl sse stellen im Altbau blicherweise einen entscheidenden Schwachpunkt dar wenn die Schalld mmung der Au enwand gegen ber Ger uschen au erhalb des Geb udes betrachtet wird Beim dichten Einbau neuer Fenster wird die Schalld mmung meist erheblich verbessert Bei der Sanierung in Hofheim stellt sich die spezielle Frage ob durch die besondere Einbausituation der Fenster in den GEDT Elementen m glicherweise die dann blichen Schalld mmeigenschaften dadurch nicht erreicht werden k nnen 139 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Da weder f r die Schalld mmung der Fensterelemente selbst noch f r die Schalld mmung der Verglasung Pr fberichte vorliegen wurde die zu erwartende Schalld mmung entsprechend der Fenstertabelle 40 aus Beiblatt 1 zur DIN 4109 A1 2003 09 abgesch tzt F r die Schalld mmung der Isolierverglasung wurde nach Angaben von Isolierglasherstellern sowie nach dem Archiv des ift Schallschutzzentrums ein Wert von Rw P Glas 30 dB 33 dB ermittelt Damit ergibt sich ein bewertetes Schalld mm Ma des Fensterelements als Rechenwert von Rw R 31 dB 34 dB In beiden F llen wurde ein bewertetes Schalld mm Ma von R 45 w 33 dB gemessen siehe auch Abbildung 5 3 3 Dieses Ergebnis entspricht den Erwartungen nach der Fenstertabelle Daher wird f r einfache niederschalld
143. imierten Dichtband geschlossen werden Abbildung 8 2 5 156 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung _ Ausgleichsd mmung Schutzschicht HDF Platte YA mit Aluminium era I a CE a neu neuer VIP YYYY ORYAN A IV VYWV VAN _KERTO Platte Tragschicht T LEC ig Fassade z B Stehfalz mit Falzverschluss nach Montage Abbildung 8 2 4 Skizze einer Fassade mit Blechbekleidung PDrei gt x N e z y a pa 7 tl Bestand Putz a Ausgleichs D mmung W ESE R ee u HDF Platte mit Alu Schicht VIP KERTO Platte r Jd I R TEE TEN TE De Anpress Profil Verschraubung nr III Alu Profil mit Verklebung Kantblech h a w Ten m If I m is NY at tn Fassade z B Stehfalz auf Trennlage VL Aa aT ta IN ng Abbildung 8 2 5 Detailschnitt der Blechbekleidung PDrei Bei gleichzeitiger Verwendung der u eren statisch konstruktiv wirksamen Tragschicht als Fassadenbekleidung w ren folgende Punkte zu beachten e Durchdringungen z B durch Verbindungsmittel sollten vermieden werden e Material muss tragf hig und witterungsbest ndig sein z B Polycarbonat Wabenplatten Bencore o bzw Stegplatten e Bei Verwendung einer nicht absolut witterungsbest ndigen Au ensch
144. in W K Tabelle 2 6 6 Varianten f r die Ausf hrung der Perimeterd mmung Variante L nge am Ya W mK Hr W K Geb ude Perimeter Haus 39 mit Fenster Bild A 2 0 78m 0 118 0 184 30 mm berd mmt Alternativ Perimeter Haus 39 mit Fenster 2 0 78m 0 135 ohne berd mmung siehe Anhang Perimeter Haus 39 ohne Fenster Bild B 0 071 0 631 er Haus 35 37 mit Fenster siehe 2 0 78 m 0 197 0 308 Fee ee Eee re im Haus 35 37 ohne Fenster siehe 8 88 m 0 137 1 217 Fi a a orge bn 39 mit WDVS mit Fenster 2 0 78 m 0 154 0 240 Pee a Bild C Der Einbau der Kellerfenster kalter Keller beeinflusst hnlich wie im beheizten Bereich auch den WBV der Einbausituation Durch eine berd mmung des Rahmens des Kellerfensters kann der WBV im ESH40 von 0 135 W mK auf 0 118 W mK gesenkt werden Bild A Allerdings ist die zugeh rige L nge und somit auch der W rmeverlust wegen der zwei vergleichsweise kleinen Kellerfenster gering In dem Bereich des Kellerdeckenauflagers in dem keine Fenster vorhanden sind liegt der WBV bei 0 071 W mK Bild B und betr gt somit weniger als die H lfte des vergleichbaren Anschlusses ohne GEDT Bild C Im Anhang Ill sind weitere Abbildungen mit Isothermendarstellungen wiedergegeben 74 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung ESH 40 mit Kellerfenster 30 mm berd mmt Ya Wert 0 118 W mK ESH 40 ohne Kellerfens
145. ingreift sowie die Montage des letzten Elements inklusive Verf llen des M rtels Abbildung 3 2 12 GEDT seitigem Gegenst ck rechts oben sowie F llen des W Punkts links unten und Montage des letzten GEDT Elements Die Abbildung 3 2 13 zeigt eine komplette Fassade nach Montage aller Elemente bevor die Unterkonstruktion f r die Fassadenbekleidung montiert wurde 96 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung f a j f ze TE TEE EEE E aM e e S m Abbildung 3 2 13 Stra enfassade nach Montage der GEDT Elemente vor der Befestigung der Unterkonstruktion f r die Fassadenbekleidung a a Auf den folgenden Fotos der Abbildung 3 2 14 sind einige Anschlussdetails zu sehen An den Elementr ndern wurden die M Punkte unten und K Punkte seitlich eingebaut An der Stelle wo sp ter der K Punkt montiert wird ist hier nur die Aussparung zwischen dem GEDT Element und dem W rmed mmverbundsystem der Nachbarfassade abgebildet An der R ckseite des Elements sind in der Aussparung zwei bereits werkseitig eingebaute Gewindestangen zur Aufnahme des K Punkts zu erkennen PIE Abbildung 3 2 14 Detailansicht von M Punkt links und K Punkt rechts Die Fugen zwischen den Gro elementen wurden mit vorkomprimiertem Dichtband ausgef llt das jeweils vor dem Einh ngen des zweiten Elements auf dem ersten aufgebracht wurde Anschlie end wurden die F
146. it durch Optimierung der Konstruktion einzelne Bauteile der GEDT Elemente verkleinert oder eingespart werden k nnen Nach Auffassung des Projektpartners IGRT sind bei dem vorhandenen Elementaufbau nur begrenzte Spielr ume vorhanden Insbesondere werden aus statischen Gr nden kaum M glichkeiten f r Beschr nkungen bei den vorhandenen Metallteillen gesehen Die M glichkeiten der Aufwandsreduzierung durch weitere Optimierungen werden in einer Gr enordnung von 5 10 gesehen Eine Verbesserung der Situation k nnte erreicht werden wenn man nicht im Sinne eines worst case von vollst ndig bel fteten Vakuum Isolationspaneelen ausgehen m sste Um hier weitere Aussagen machen zu k nnen w ren aber zun chst umfassende Untersuchungen und vor allem auch die Einbeziehung neuer Ans tze bez glich der Sicherheitsphilosophie notwendig Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage ob es Ans tze f r grundlegende nderungen an dem Konzept f r den Elementaufbau geben kann Dabei k nnte z B auch gepr ft werden ob es denkbar w re auf die u ere oder innere Schale bisher BFU bzw Kerto zu verzichten Eine erste von der PlanungsgruppeDREl in dieser Richtung formulierte Idee ist im Folgenden skizziert Es wird ein Konzept f r den Verzicht auf die innere Tragschale die bisherige Kerto Platte dargestellt Die u ere Tragschale bernimmt in diesem Fall Last abtragende und Fassaden Eigenschaften Die VIPs sind mit der
147. ixierung mit Hilfe von zwei E Gewindestangen die in den horizontalen Elementfugen in der Wand befestigt wurden rechts Anker in einer Vertikalfuge zur Justage s j A Abbildung 3 3 6 Auch die gesamte Montage erforderte eine laufende Qualit tskontrolle Die Arbeiten erwiesen sich teilweise als zeit und arbeitsaufw ndiger als urspr nglich erhofft Unter anderem waren hier folgende Ursachen festzustellen die in Zukunft sicher gr tenteils vermeidbar w ren e Das eingesetzte Hebewerkzeug ein Gabelstapler Manitou Teleskoplader 2150 war f r die beengten r umlichen Verh ltnisse vor den drei Geb uden zu gro Dadurch war das Rangieren relativ zeitaufw ndig e Die Einf hrungslasche am U Punkt wurde entgegen der Planung nicht gefasst Dadurch wurde das Einf hren des oberen Elementes erschwert da das Einschweben des oberen GEDT Elementes in die F hrungspunkte des E Punktes auf ca 1 10 Millimeter beschr nkt wurde e Bei der Verladung der GEDT Elemente im Werk wurde die Montagereihenfolge nicht beachtet Dadurch mussten die Elemente bei der Montage vor Ort auf dem Ladebock umgesetzt werden e Die Abladung der GEDT Elemente erfolgte ohne Ber cksichtigung der Stapler Gr e auf einem Ladebock Die Position des Ladebockes musste w hrend der Montage ge ndert werden siehe oben e Die Hartschaum Abstandhalter zwischen den einzelnen Elementen waren zu d nn gew hlt so dass teilweise beim Anheben des jeweils vo
148. izzentrale in einem der Geb udekeller Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung e Energiesparhaus 40 ESH 40 L ftungsanlage mit W rmer ckgewinnung e Energiesparhaus 60 ESH 60 Abluftanlage Der vorliegende Bericht behandelt das Teilprojekt Gro element D mmtechnik GEDT mit Vakuumd mmung Die weiteren Aspekte des Modernisierungsvorhabens werden in einem separaten Bericht dargestellt Die baulichen Ma nahmen an den Geb uden sind inzwischen abgeschlossen Das Forschungsprojekt das u a ein ausf hrliches Messprogramm ber zwei Heizperioden beinhaltet l uft bis zum Fr hjahr 2008 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 2 Konzept und Planung 2 1 Aufgabenstellung Die Stra enfassaden der drei Geb ude boten durch die Grenzbebauung zum Gehsteig wenig Raum f r eine W rmed mmung Durch den Einsatz von Vakuumd mmelementen verbunden mit der Gro element D mmtechnik kurz GEDT sollten die angestrebten energetischen Kennwerte bei m glichst kleiner D mmstoffdicke erreicht werden Gleichzeitig war es das Ziel durch Vorfertigung kurze Montagezeiten mit wenigen Nacharbeiten auf der Baustelle zu realisieren Bei der Entwicklung und Planung der GEDT Elemente konnte teilweise auf Erfahrungen aus einem abgeschlossenen Forschungsprojekt zur ckgegriffen werden allerdings mit herk mmlichen D mm
149. jedoch auch zahlreiche Erkenntnisse erzielt die aufbauend auf dem umgesetzten Konzept oder den im letzten Kapitel beschriebenen Ans tzen in die Weiterentwicklung hin zu einem marktf higen Produkt einflie en sollten Ergebnis dieser Entwicklungen m ssten neben Optimierungen bei Elementaufbau und abmessung vor allem eine Reduktion der Kosten und des Herstellungs Energieaufwandes sein Die Herstellung und Anwendung einer Geb uded mmtechnik mit vorgefertigten Elementen unter Verwendung von Vakuumpaneelen wird auch mittelfristig noch ein hohes technisches Know how und innovative Entwicklungen erfordern Nicht zuletzt angesichts der Herausforderungen des Klimaschutzes wird es aber notwendig sein auch in der Geb ude Energiespartechnik weiterhin neue und auch unkonventionelle Wege zu erproben 166 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Literatur Abet 1999 Annex 2005 BFE 2003 Cremers 2006 Diefenbach 2006 DIN 4109 FIW 2005 Gellert 2005 G sele 1993 Gropp 2007 Gro klos 2006 IFU 2001 illbruck Abet Infotec May 1999 Special edition R 605 Life Cycle Assessment for an European HPL aus dem Internet www abetlaminati com Juli 2007 Vacuum Insulation in the Building Sector IEA ECBCS Annex 39 Endbericht 2005 kobilanz eines Vakuum Isolations Paneels VIP Ausgearbeitet durch Institut f r Energie FHBB M
150. jekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung FERN EN A PEN y Lastabtragung im yV A 100 COON IR Dachbereich EURE S HUB BRUA UUU k 7 AR AR Windsogabtrag ber ZAK AK Zugst b 7 k 7 x ugst be 2 5 Z gt IR m u VIP Fassade ZZAN ZZ A AR 7 R AR A N N RR CAUMA OYOAYA KOPONYONY 2 Lastabtragung im 4 y b Sockelbereich e E a 08 Abbildung 8 2 2 Aufbau einer h ngenden Fassade PDrei 8 2 2 Au enbekleidung Die Wahl der Au enbekleidung war im Laufe des Projekts unter Ber cksichtigung m glicher Alternativen ausf hrlich berlegt und diskutiert worden vgl Kap 2 4 6 Die gew hlte hinterl ftete Konstruktion bringt verschiedene bauphysikalische und konstruktive Vorteile mit sich Beispielsweise m ssen die Elementfugen durch den Wetterschutz den die vorgeh ngte Fassade bietet nicht schlagregendicht sein Bei einer freien Bewitterung der GEDT w re die Auswahl der einzusetzenden Dichtungsb nder erheblich eingeschr nkt Damit w rden energetische Optimierungen im Fugenbereich erschwert Aber auch hier stellt sich nat rlich die Frage nach weiteren Verbesserungsm glichkeiten Die Fassadenbekleidung hat einen nicht unerheblichen Anteil an den Kosten und der Herstellungsenergie Dar ber hinaus tr gt eine hinterl ftete Fassade durch ihre Luftschicht auch wesentlich zur Gesamtdicke des El
151. k mit Vakuumd mmung vorhandener Hohlraum des ehemaligen Rollladenkastens ist dieser aber ausreichend vorhanden Innen liegende Verdunklung In der Wilhelmstra e kommt die Vakuumd mmung nur auf der Nordfassade zum Einsatz Durch das Fehlen der direkten Sonneneinstrahlung ist ein au en liegender Sonnenschutz nicht notwendig Die Verdunklung der stra enseitigen R ume erfolgt daher raumseitig mit Horizontallamellen bzw Jalousien Hierzu wird der vorhandene Hohlraum des ehemaligen Rollladenkastens genutzt Die sich aus der Lage des Fensters in der D mmebene ergebenden gro en Laibungstiefen sind in Bezug auf die Luftzirkulation und damit auf den Transport von W rmeenergie ung nstig Um Tauwasserbildung am Fenster trotz 3 Scheiben W rmeschutzverglasung zu vermeiden wird darauf geachtet dass die innen liegende Verdunklung nicht dicht schlie end ausgef hrt wird 2 4 6 Fassadenbekleidung Die Fassadenbekleidung dient im vorliegenden Falle unter anderem dazu die ber die BFU Ebene herausragenden statischen Verbindungsmittel die nicht witterungsbest ndigen BFU Platten und die Elementfugen vor Witterungsseinfl ssen zu sch tzen Grunds tzlich lassen sich fl chige und elementierte Fassadenbekleidungen unterscheiden Bei den fl chigen Fassadenbekleidungen wurde beispielhaft die Einsatzm glichkeit einer Putzfassade untersucht Elementierte Bekleidungen werden ber eine Unterkonstruktion an der u eren GEDT Fl che der BFU
152. keit von der Lebensdauer Bewertungsbasis Kumulierter Energieaufwand Unter Annahme einer Lebensdauer von 30 Jahren betr ge der Erntefaktor des Gro d mmelements ungef hr 3 5 d h das Element h tte dann das 3 5 fache seiner Herstellungsenergie inklusive Entsorgung eingespart Betr ge die Lebensdauer nur 8 5 Jahre so erg be sich ein Erntefaktor von 1 d h der KEA des Elements und die bei der Beheizung eingesparte Prim renergie glichen sich dann gerade aus Das W rmed mmverbundsystem liegt aufgrund seiner viel niedrigeren Herstellungsenergie deutlich g nstiger Bei 30 Jahren Lebensdauer w rde hier ein Erntefaktor von 19 erreicht in der Abbildung 7 1 5 nicht mehr dargestellt Bereits bei einer Lebensdauer von etwa 1 5 Jahren betr ge der Erntefaktor 1 Neben dem KEA wurde ebenfalls unter Ber cksichtigung der Vorketten auch das Global Warming Potential GWP untersucht Es beinhaltet die Summe aller Treibhausgase umgerechnet in die Menge CO Emissionen die ber 100 Jahre in der Atmosph re dieselbe Klimawirkung hervorrufen w rde Das GWP wird in kg CO quivalent pro m Elementfl che angegeben F r das GEDT Element wurde ein Wert von rund 160 kg m ermittelt Fall 1 ohne Recycling der pyrogenen Kiesels ure F r das W rmed mmverbundsystem betr gt der Wert dagegen nur ca 36 kg m Fazit Diese Betrachtungen zeigen dass die Lebenszyklus Bilanz des Gro d mmelements zwar bei normaler Lebensdauer baulicher Ma nahmen von
153. kten VIPs eingezeichnet wurden Insgesamt sind f nf defekte VIPs zu verzeichnen Es handelt sich zweimal um das rechte obere VIP von GEDT 2 zwei nebeneinander liegende VIPs am Prototypen 37 1 ein VIP der unteren Reihe links von Haus 35 und ein m glicherweise zus tzlich defektes VIP neben dem Fenster im GEDT 37 4 das hier nicht mitgez hlt wurde schr g schraffiert markiert Bei Haus 39 sind keine VIPs defekt 35 F LL Ir J N m 35 F LLA p I VE pero if n REN premi a a e e a ee eeng eea a ae p Fr a a F a a i fi a E E E E e e lt j ma F i l mal ze i n 1 a WA F sr 5 L Af Pr ren FE n if p z E e Abbildung 4 4 3 8 pa der defekten VIPs beim ESH60 123 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung J H 2 li l U Abbildung 4 3 9 Lage der defekten VIPs beim EneV Neubau Geb ude Fazit Die Funktionskontrolle der Vakuumd mmpaneele ergab dass insgesamt f nf Paneele verteilt auf zwei Geb ude einen Defekt aufweisen Angesichts einer Zahl von 154 messbaren VIPs entspricht dies einer Versagensquote von rund 3 ber den Zeitpunkt der Besch digung der entsprechenden VIPs k nnen keine Aussagen getroffen werden Bei einem GEDT mit Problemen bei der Messtechnik m ssen Wiederholungsmessungen durchgef hrt werden
154. kuumd mmung Kostensenkungsm glichkeiten werden vor allem bei den Metallteillen und bei den Planungskosten gesehen Letztere waren aber im Modellprojekt wie gesagt nur grob abgesch tzt worden Weitere geringere Kostenreduktionen betreffen einige Materialen bei der Fertigung Kerto Resoplan sowie die Wiederverwendung von Transportvorrichtungen und der Montage Traverse Im Fall der Fenster wurde von einem konventionellen Bauteil mit 2 Scheiben W rmeschutzverglasung statt einem Passivhausfenster ausgegangen Die Auswirkungen dieses Ansatzes auf die Gesamtkosten sind aber eher gering Insgesamt zeigt sich also dass die bei einer Kleinserienfertigung kurzfristig zu realisierenden Kostensenkungen noch keinen bergang in einen marktf higen Kostenbereich erwarten lassen Dabei darf allerdings nicht vergessen werden dass ein Fertigungsvolumen von 1000 m pro Jahr noch nicht besonders gro ist So wurden allein im Projekt Hofheim bereits etwa 180 m an GEDT Fassadenfl che montiert Von Interesse w re vor diesem Hintergrund die Frage wie sich die Kosten bei bergang zu einer Gro serienfertigung gestalten w rden Hierbei w re auch eine genauere Analyse von Rationalisierungsm glichkeiten w hrend des Produktionsprozesses durchzuf hren Eine derartige Untersuchung w rde allerdings den Rahmen des Forschungsprojekts sprengen Dar ber hinaus ist es sehr unwahrscheinlich dass eine solche Fertigung sich exakt an dem GEDT Konzept ausrichten w rde w
155. leinformatiger D mmtechnik mit VIP in Direktapplikation gem Abbildung 8 2 10c Auch hier zeigt eine Kombination von Komplettplattentechnik mit VIP technisch und wirtschaftlich relevante Ans tze s hierzu auch Abbildung 8 2 10c in der Gegen berstellung zu den gr eren mittelformatigen Platten in Abbildung 8 2 10b und den Gro elementen in Abbildung 8 2 10a Besondere Kennzeichen der kleineren Komplettplatten mit VIP nach Abbildung 8 2 10c im Vergleich zur GEDT mit VIP w ren 2 Bez glich einer umfassenden Gegen berstellung von GEDT und Komplettplatten zun chst noch bei Einsatz von konventionellem D mmstoff s Beschreibung unter Prognose und in Reyer 2004d 164 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Verwendung kleinerer mittelformatiger vorgefertigter Elemente in teil handwerklich orientierter Arbeitsweise Gegebenenfalls Einsparung der hinteren Schale bei direkter Klebeapplikation ggf mit zus tzlichen H Schienen Kleinere Komplettplatten mit tragf higen VIPs MEDT VIP in Direktapplikation w ren jedoch erst noch zu entwickeln Abbildung 3 2 10 GEDT VIP Fassaden in Hofheim Bild a und Gegen berstellung der Fassade als Studie mit relativ gro en mittelformatigen VIP Komplettplatten auf Schienen Bild b und kleinen mittelformatigen VIP Komplettplatten in Direktapplikation vgl Bild c IGRT Durc
156. lettplatten Institut f r konstruktiven Ingenieurbau Fraunhofer IRB Verlag Stuttgart in Vorbereitung erscheint voraussichtlich 01 2008 Heft 30 der Schriftreihe Prof E Reyer Sieder M Reyer E Zum Trag und Verformungsverhalten gro formatiger geschosshoher Sanierungs D mmelemente unter statischer Mitwirkung der au enseitigen Putzschicht BAUPHYSIK 26 2004 H 1 S 14 24 Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung von va q vip B Zulassungs nummer Z 23 11 1658 Firma va q tec W rzburg Willems Schild Hellinger Numerical Investigation on Thermal Bridge Effects in Vacuum Isolation Elements 7th International Vacuum Insulation Symposium September 28 29 2005 D bendorf Schweiz bersicht ber die Anh nge Weitere Detailinformationen zum Projekt sind in Anh ngen zusammengestellt Diese k nnen in Form einer CD ROM beim IWU bezogen werden Anhang l Konstruktionszeichnungen PDrei Anhang Il Statik und Konstruktion GEDT mit VIP IGRT Anhang Ill Details zur Berechung der energetischen Kennwerte der GEDT IWU Anhang IV Details zur Fensterintegration und Schallmessung ift Anhang V Messstand zur Funktionspr fung der GEDT PDrei IGRT IWU Anhang VI Montageanleitung GEDT PDrei 169
157. lichen Dicke typischer H llfolien entspricht Diese Dicke kann bei allen eingesetzten Softwareprodukten noch verarbeitet werden Um dieses Ersatzmodell herzuleiten musste zun chst der W rmebr ckenverlust ber den Folienrand unter Ber cksichtigung des tats chlichen Aufbaus der Folie ermittelt werden Dies erfolgte mit Hilfe von Heat3 welches als einziges der verwendeten Programme L ngen im Nanometerbereich abbilden konnte Die H llfolie der in der Wilhelmstra e in Hofheim verwendeten Vakuumd mmpaneele besteht aus einer mehrlagigen Verbundfolie die die Funktionen der Gasdichtung mit minimalen W rmebr ckeneffekten verbinden soll Ein typischer Aufbau einer solchen Folie ist 40 um PET Folie 40 nm Aluminium 40 um PET Folie 40 nm Aluminium 40 um PET Folie Die W rmebr ckenwirkung ber den Folienrand wurde f r verschiedene Leitf higkeiten des VIP Kerns und f r verschiedene Dicken der Elemente untersucht Als Randbedingung wurden 30 Kelvin Temperaturdifferenz gew hlt um einen hohen absoluten W rmestrom und somit eine h here Rechengenauigkeit bei der Weiterverarbeitung der Ergebnisse zu erreichen Die folgende Tabelle 2 6 1 zeigt die W rmebr ckenverlustkoeffizienten WBV der einzelnen Varianten Tabelle 2 6 1 bersicht der Berechnungsergebnisse f r das H llfolienmodell VIP 20 mm A 0 05 W mK 1 2352 7 1922 0 00143 VIP 20 mm A 0 08 W mK 11 272 11 231 0 00137 VIP 20 mm A 0 20 W mK 25 649 25 615 0 00113 W rmeleitf
158. lichkeiten zur Ausbildung der Elementfugen PDrei Als Fassadenbekleidungsmaterial f r eine Warmfassade sind zu nennen Putz s auch 2 4 6 Die Gestaltung der Fassade mit Putz ist grunds tzlich denkbar Bei der Herstellung einer Putzfassade auf den GEDT Elementen m ssten allerdings mehrere Faktoren bedacht werden e Die Eignung der zu berputzenden Schicht als Putztr ger muss gepr ft werden ggf ist hier eine zus tzliche Putztr gerplatte zu montieren Die auf der Au enseite zzt BFU herausstehenden Metallteile m ssen durch diese Tr gerplatte berdeckt werden e Um zus tzliche Schichtenfolgen und damit verbunden eine Erh hung der Fassadendicke zu vermeiden m ssten schon in der Entwurfsphase die Materialien und die Verbindungen auf den Putzeinsatz abgestimmt werden Denkbar aber aufw ndig ist das Versenken aller Verbindungsmittel in die zu berputzende Fl che Im Idealfall ist diese als Putztr gerplatte zugelassen Blechfassade hnlich Stehfalz auf Trennlage und Kerto Die zu bekleidende Oberfl che muss dabei frei von Durchdringungen und Unebenheiten sein Gegebenenfalls w re eine zus tzliche Platte aufzubringen die die Ebenheit herstellt Die Verblechung k nnte im Werk vorgerichtet sein Lediglich die Falze an den Elementst en m ssten nach der Montage geschlossen werden Abbildung 8 2 4 Der Elementsto an sich w rde bei dieser L sung wie bei der jetzt ausgef hrten Version mit einem vorkompr
159. liegen Ausgleichsd mmung nur 2 cm dick Weitere Unsch rfen bei der Auswertung entstehen durch ggf vorhandene Luftbewegungen im Hohlraum der Ziegelwand und der Temperaturverteilung im Innenraum in Haus 37 und 39 OG reicht der Nordostraum ber die gesamte Geb udetiefe die Temperaturmessung findet im s dlichen Teil des Raumes statt Zus tzlich beeinflussen instation re d h zeitlich stark unterschiedliche Innentemperaturen die Messergebnisse Bei der Messung am 20 12 tritt dieser Effekt auf da am 19 12 in Haus 35 EG die Raumtemperatur um ca 2 C abgesenkt wurde Schlie lich kann durch die unter den Fenstern montierten Heizk rper lokal zus tzlich W rme in die Wand eingetragen werden die zu einer h heren gemessenen Temperatur f hrt als theoretisch berechnet wurde Dieser Effekt ist in Abbildung 4 3 3 in EG und OG jeweils bei der unteren Reihe zu erkennen 4 3 2 Identifizierung defekter VIPs Ergebnisse im Haus 39 ESH 40 Die folgende Abbildung 4 3 4 zeigt f r die Messung am 22 03 07 die Differenz der korrigierten Messwerte vom Sollwert und die Grenzkurven f r defekte VIPs Diese Grenzkurven geben die Differenzen vom Sollwert an die bei defekten VIPs zu erwarten w ren Durch den gro en Abstand der gemessenen Werte von den Grenzkurven wird plausibel dass die Schwankungen der Einzelmesspunkte unter Ber cksichtigung der Messtoleranz durch Schwankungen in der Ausf hrung und nicht etwa durch defekte VIPs zustande
160. lls mit Butylband abgeklebt worden waren Abbildung 3 1 21 Abbildung 3 1 21 Montage des Fensters in ein GEDT 88 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Im Folgenden sind einige Anschlussdetails der Fenster dargestellt Abbildung 3 1 22 Es mussten Verbindungen zwischen Fensterrahmen Kerto Tragplatte und beim Einbau in den Geb uden zur Fensterleibung vorgesehen werden Die Anschl sse wurden so konstruiert dass ein sp terer Ersatz der Fenster ohne Sch den f r das GEDT Element grunds tzlich denkbar ist i Abbildung 3 1 22 Einbau des Fenster in ein GEDT Details Abdichtung Auch der Fensterfl gel wurde im Werk montiert Der gesamte Produktions und Montageprozess wurde durch die Firma Wallig Film und TV Produktion Frankfurt dokumentiert Abbildung 3 1 23 rechtes Bild Vordergrund Der Film kann auf der Internet Homepage des IWU www iwu de heruntergeladen werden Abbildung 3 1 23 Montage des Fensters Auf der BFU Deckplatte wurde die Aluminium Unterkonstruktion festgeschraubt Abbildung 3 1 24 Die daf r erforderlichen Gewindestangen waren bereits vorher in das BFU eingelassen worden Ein Teil der Alu Profile berlappte vom oberen zum unteren Element und wurde daher erst auf der Baustelle in Hofheim eingebaut Die auf der BFU sichtbaren Metallpunkte wurden mit einer d nnen Schaumstoffschicht berd mmt um die W rmebr cken
161. mebene durchsto endes Metallband wie die PHW Punkte erhielten bei denen dies aus statischen Gr nden vorgegeben war Die W rmebr ckenwirkung wurde so leicht vergr ert der U Wert des Gesamtelements erh hte sich dadurch um ca 0 003 W m K was hier im Pilotprojekt noch toleriert werden konnte m Abbildung 3 3 2 Baugleiche PHW und PWR Punkte an der Horizontal bzw Vertikalfuge des oberen Elements nahe der unteren Ecke Auch bei der Abnahme der transportf higen Musterelemente konnten noch nicht alle Anforderungen erf llt werden Bei einem der Elemente konnten die aufgetretenen Probleme durch Nachbesserungen gel st werden das zweite allerdings musste teilweise verschrottet werden da bei mehreren wichtigen Teilen insbesondere PG Punkte nicht mehr nachgebessert werden konnte festgefressene Muttern dadurch teilweise abgerissene 104 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Gewindestangen nicht korrekt ausgef hrte Verschwei ungen Der Kern der Vakuum D mmelemente St tzmaterial aus pyrogener Kiesels ure wurde wieder verwendet und neu evakuiert Von den Metallteilen konnten die E und W Punkte nach Befreiung von Klebresten wieder eingesetzt werden Die restlichen Teile waren f r eine Wiederverwendung zu stark verschmutzt oder verbogen u re ee 0 a m una Abbildung 3 3 3 Abnahme der beiden transportf higen Musterelemente u
162. mehreren Jahrzehnten ein positives Gesamtergebnis erbringt insgesamt aber nicht zufrieden stellen kann Eine Verschlankung der Konstruktion also ein geringerer Materialeinsatz pro Elementfl che w re daher als ein wichtiges Ziel der Weiterentwicklung anzusehen die Aufspaltung des KEA angegeben werden Er betr gt ca 695 MJ m davon 617 MJ m nicht erneuerbarer und 78 MJ m erneuerbarer Anteil 150 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 8 Schlussfolgerungen und Perspektiven 8 1 Zusammenfassung der Erfahrungen In dem vorliegenden Forschungsprojekt sollte mit der Gro element D mmtechnik GEDT mit Vakuumd mmung ein neues Konzept zur D mmung von Au enw nden entwickelt und unmittelbar in die Anwendung berf hrt werden Die besonderen Charakteristika dieses Ansatzes sind e Einsatz vorgefertigter geschosshoher Gro elemente bei der Altbausanierung e Einsatz von Vakuum Isolationspaneelen VIP als D mmkern e Integration der Fenster in die Gro elemente Das angestrebte Ziel wurde in dem Forschungsvorhaben erreicht Die Entwicklung und Erstanwendung der neuen D mmtechnologie konnte erfolgreich abgeschlossen werden Dabei hatte sich das Vorhaben als schwieriger herausgestellt als im Vorfeld erwartet worden war Eine besondere Herausforderung bestand darin die Entwicklung parallel zu dem Modernisierungsvorhaben durchzuf hren bei dem sie direkt
163. ment D mmtechnik mit Vakuumd mmung 3 Fertigung und Montage Die Fertigung und Montage der Gro elemente mit Vakuumd mmung wurde von der Firma Variotec durchgef hrt Alle Projektpartner waren in diesen Prozess mit eingebunden sowohl bei der Prototypfertigung und Qualit tskontrolle als auch bei der sp teren Durchf hrung F r verschiedene Arbeitsschritte wurden durch Variotec Unterauftragnehmer eingesetzt insbesondere die Firma O Lux Georgensgm nd Holzbau Montage die Firma Petry Neumarkt Metallbau und die Firma Simon Hochheim Fassadenbau 3 1 Fertigung der GEDT Elemente 3 1 1 Prototypfertigung Angesichts der erheblichen Herausforderung an die Genauigkeit von Planung und Ausf hrung die mit der Entwicklung von neuartigen Gro elementen zur Fassadenmodernisierung verbunden war wurde beschlossen zun chst Prototypen zur fertigen um wesentliche Eigenschaften der Elemente vor der endg ltigen Fertigung testen zu k nnen Die erste Prototypserie Juni 2005 wurde in deutlich verkleinerter Ausf hrung gefertigt und diente vor allem dazu die wichtigsten Metallpunkte insbesondere auch den Mechanismus der Aufh ngung zu untersuchen Abbildung 3 1 1 u Abbildung 3 1 1 GEDT Prototyp l In der zweiten Prototypserie September 2005 wurde ein Element in Originalgr e aber ebenfalls noch ohne Originalmaterialien gefertigt Abbildung 3 1 2 Au erdem wurden verkleinerte Elemente zur Darstellung besonderer Situationen h
164. ment D mmtechnik mit Vakuumd mmung Symmetrieachse F ll GEDT B Ba F ll GEDT AL i 0 25 m B thean an t E Ne ort Fu TH eas TIF F JE p A 7 5 25 m Abbildung 2 2 7 Querschnittsaufbau der Gro elemente mit Vakuum D mmschicht VIP Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 2 2 3 GEDT mit Vakuumd mmung Befestigungsebenen und Befestigungspunkte Da bei den GEDT mit Vakuumd mmung im Gegensatz zu den GEDT mit herk mmlicher D mmung der Hauptd mmschicht wie bereits erl utert keine tragende Funktion au er Druck senkrecht zur Fassadenebene zugewiesen werden kann m ssen die Lasten der Befestigungsebenen 1 3 vgl Abbildung 2 2 8 durch metallische Verbinder weitergeleitet werden Abbildung 2 2 8 zeigt die Befestigungsebenen an einem Gro element mit Vakuumd mmung mit dem Schema der Befestigungsebenen Verbindungsebenen und deren Realisierung mechanisch klebetechnisch Die in Abbildung 2 2 8 beschriebenen 4 Verbindungs bzw Befestigungsebenen werden im Weiteren in Tabelle 2 2 1 spezifiziert Tabelle 2 2 1 Vier Verbindungs bzw Befestigungsebenen Befestigungsart form und Material Befestigungs bzw Befestigungsart Befestigungsfo Material a Weitere Details s auch Anhang Il mechanisch punktf rmig St 37 3 bzw St 52 3 verzinkt Ankerstangen mit aus NR Stahl mechanisch punktf rmig Nicht rostender Sta
165. mmung Abbildung 2 6 13 zeigt die Isothermendarstellung f r die ausgef hrte Variante des unteren Anschlusses des Fensters Abbildung 2 6 13 Unterer Anschluss des Fensters an das GEDT Element 2 6 7 2 GEDT an WDVS Eckanbindung Auch die Anbindung des D mmelements an ein sich anschlie endes W rmed mmverbundsystem WDVS ist aufgrund der Dickenunterschiede der D mmung von 4 auf 20 cm nicht trivial Ebenso muss der Randabschluss der GEDT Elemente betrachtet werden Es wurden f r das Energiesparhaus 40 ESH 40 und den EnEV Neubau Standard verschiedene Varianten der VIP L nge und der Aluplatte untersucht In einer fr hen Planungsphase angedachte Randausbildungen mit seitlichen Ankern wurden zugunsten eines fl chigen Kantholzes im kalten Bereich verworfen s Abbildung 2 6 15 Dadurch wird der Produktionsprozess deutlich vereinfacht Abbildung 2 6 14 zeigt f r das EnEV Neubau Haus und f r das ESH 40 die Isothermendarstellung der Varianten die an den GEDT Elementen realisiert wurden 11 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung TZE 15 5 17 8 7 8 8 57 32 517 5 Bestandswand Kanthoiz Kantholz 11 F ya i i Abbildung 2 6 15 Ecke GEDT WDVS f r das ESH40 VIP nur bis knapp ber Altwand Rest mit PUR D mmung ausgef llt Y Wert 0 021 W m K Abbildung 2 6 14 Ecke GEDT WDVS f r EnEV Neubau Haus VIP nur bis knapp
166. mtelement kaum ins Gewicht Auch die sonstigen Stoffe u a Folien Klebeb nder Klebstoffe Mineralwolle Ausgleichsd mmung und der prim renergetisch bewertete Stromverbrauch bei der Werksmontage liefern eher kleinere Beitr ge Durch die thermische Verwertung von Stoffen die w hrend des Herstellungsprozesses anfallen ergibt sich eine geringe Gutschrift negativer KEA Wert Gutschriften f r die Verwendung von Reststoffen bei der Produktion sind beim Stahl Edelstahl und Aluminium bereits mit eingerechnet Im Fall des Vakuum Isolationspaneels VIP wurde eine Gutschrift f r den bei der Produktion anfallenden und weiter verwertbaren Chlorwasserstoff angesetzt s u Die Einzelbeitr ge der verschiedenen Materialien summieren sich zu einem nicht erneuerbaren KEA Gesamtwert von 3798 MJ m f r die Herstellung des Elements Dazu kommen 1616 MJ m erneuerbarer Anteil insgesamt ergeben sich also 5414 MJ m F r den KEA des Hochdrucklaminats kann hier wegen bisher noch nicht erfolgter Freigabe von Herstellerdaten nur ein Sch tzwert angegeben werden Der Wert wurde aus Abet 1999 abgeleitet Dort werden Angaben f r die Herstellung einer 1 mm dicken Hochdrucklaminatschicht f r die Innenraumanwendung gemacht Diese Werte wurden hier vereinfachend ber die Schichtdicke auf die 8 mm Fassadenplatten hochgerechnet Aus der Quelle ist nicht erkennbar ob und inwieweit der angegebene Wert erneuerbare Energieanteile enth lt Im Sinne einer vorsic
167. n dass trotz teilweise niedriger Au entemperaturen bisher eine Auffeuchtung weder an den Fugen noch an den W rmebr cken zu erkennen ist Fazit Die kontinuierliche Messung der Temperaturen und Ausgleichsfeuchten an einem GEDT Element zeigte keine Auffeuchtungserscheinungen Die Fugen zwischen den Gro elementen wiesen an den Messstellen etwas schlechtere Ergebnisse h here Temperaturen auf als nach der Planung zu erwarten war 131 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 5 Schallmessung 5 1 Einf hrung Zweck der Untersuchungen war es zu pr fen ob die besondere Bauweise der Fassadenfront GEDT mit Vakuumd mmung im Hinblick auf die Schalld mmung Defizite oder Vorteile ergibt Im Hinblick auf die Schalld mmung waren zwei Aspekte zu ber cksichtigen Schallschutz gegen Au enl rm Schallschutz im Inneren des Geb udes zwischen zwei Wohneinheiten unter Ber cksichtigung einer Flankenschall bertragung ber die Fassadenfront Die Pr fungen sollten nicht als G tenachweis im Sinne der DIN 4109 herangezogen werden Zur Untersuchung der Schalld mmung gegen Au enl rm wurden Messungen der Luftschalld mmung der Fensterelemente an der Stra enfront durchgef hrt Da f r die Fenster keine Vergleichsmessungen im Laborpr fstand oder in der Einbausituation vor der Renovierung existieren wurde zur Beurteilung der Fenster die zu erwartende Schalld mmung
168. n in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Alu Hohlprofil EP c Festpunkt GP Gleitpunkt Fe 2 Fuge zwischen den Alu Hohlprofilen K VIP BFUl u ere Beplankung BFU E lu Hohlprofil Abbildung 2 2 18 Befestigungsebene 3 Verbindungsebene 3 Anordnung von Festpunkt FP und Gleitpunkt GP der Alu Hohlprofile der Unterkonstruktion der Wetterschutzschale an der u eren Beplankung sowie der Fuge zwischen den bereinander liegenden Alu Hohlprofilen vertikale Alu Hohlprofile ZN _ Abklebung Fixpunkt BFU BFU Vertikalfuge FP Gleitpunkt GP Gleitpunkt GP Abbildung 2 2 19 Vertikale Alu Hohlprofile auf der u eren Beplankung vor Applikation der Wetterschutzschale mit Festpunkt FP und Gleitpunkten GP 25 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung S mtliche metallische Befestigungen bzw Verbinder der Befestigungsebenen 1 3 und die klebetechnische Befestigung der Befestigungsebenen 4 m ssen bzgl ihrer Lage bzw Anordnung gegeneinander innerhalb des Gro elementes aufeinander abgestimmt werden Somit ergeben sich folgende Forderungen nach Kollisionsfreiheit der Befestigungselemente untereinander Befestigungsebene 1 lt gt Befestigungsebene 2 Befestigungsebene 2 lt gt Befestigungsebene 3 Befestigungsebenen 2 3 lt gt Befestigungsebene 4
169. n in den Paneelaufbau k nnte gleichwohl eine interessante Option darstellen Ein entsprechender Vorschlag ist in der folgenden Abbildung 8 2 6 dargestellt Abbildung 8 2 6 Beispiel eines Konzepts eines Systemrahmens zur Integration der Fenstertechnik in die GEDT ift Vorteil bei der Integration ist dass die Schnittstelle zum Paneel vereinheitlicht und das Fensterprofil auf die Anwendung abgestimmt ist Nachteilig bei der L sung ist dass ein vollst ndiges Fenstersystem zu entwerfen ist welches hinsichtlich der Funktionseigenschaften und Werkstoffe nur eine eingeschr nkte Flexibilit t besitzt F r eine wirtschaftliche Herstellung sind entsprechend hohe St ckzahlen bzw die Beschr nkung auf einfach zu bearbeitende Werkstoffe f r den Blendrahmen erforderlich Ein direktes Anschlagen des Fl gels am D mmpaneel also der Verzicht auf den Blendrahmen w re denkbar allerdings w ren hier noch verschiedene konstruktive und herstellungsbedingte Probleme zu l sen Die bereits beschriebene Problematik dass der Rahmen von hochw rmed mmenden Profilen blicherweise dicker als der eigentliche Paneelaufbau ausf llt wird auch in Zukunft nicht wesentlich zu ver ndern sein Selbst wenn unterstellt wird dass die Energieeffizienz von D mmsystemen und Konstruktionen im Fensterrahmenbereich einen erheblichen Entwicklungssprung macht wovon mit dem derzeitigen Stand der Technik bzw Forschung nicht auszugehen ist w rden sich die Fenste
170. nd in Abbildung 5 3 1 und Abbildung 5 3 2 die Messergebnisse f r die Luftschalld mmung der Decken getrennt f r die H user Nr 35 und 37 aufgetragen worden In beiden H usern zeigt sich jeweils ein hnliches Bild die gemessenen Kurven sind ber einen Gro teil des Frequenzbereichs deckungsgleich F r die Messung der Luftschalld mmung gegen Auf enl rm der Fensterelemente ist der entsprechende Vergleich in Abbildung 5 3 3 dargestellt Die Schalld mmkurven beider Fensterelemente sind ber den gesamten Frequenzbereich praktisch deckungsgleich 135 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Bau Schalld mm Ma R in dB Bau Schalld mm Ma R 45 in dB 30 63 125 250 500 100020004000 Frequenz f in Hz Abbildung 5 3 1 Schalld mmpr fung Haus Nr 37 blaue Kurve Messung Nr A01 Decke in R umen zur Stra enseite rote Kurve Messung Nr B01 Decke in R umen zur Gartenseite 60 50 40 30 20 10 Frequenz fin Hz Abbildung 5 3 3 Messung der Luftschalld mmung der Fenster zur Stra enseite Vergleich der Messungen in beiden H usern violette Kurve Messung Nr A03 Fenster in Haus Nr 37 gr ne Kurve Messung Nr D03 Fenster in Haus Nr 35 136 Bau Schalld mm Ma R in dB 80 70 60 50 40 a 63 125 250 500 100020004000 Frequenz f in Hz Abbildung 5 3 2 Schalld mmpr fung Haus Nr 35 blaue Kurve
171. nene nennen 138 5 4 3 Beurteilung der Flanken bertragung 244024020002200n0 nennen nenne nennen 138 5 4 4 Beurteilung der Schalld mmung der Fenster 02220022200220022ne nenn 139 O KOSO a a a a a e 141 6 1 Kosien Im MOdellpFolekl 2 u 2 1 2 Heer ideen 141 6 2 _Kostenperspektive bei bergang zur Kleinserienfertigung 22 143 T LEDENSZYKIUSANalySe ara il le 146 7 1 Ergebnisse reelle ne 146 8 Schlussfolgerungen und Perspektiven 2 u0 2s0200020n0n0nonnn non nnnn nun nun nn nun nnnnnnnnnnn 151 8 1 Zusammenfassung der Erfahrungen 2 022u02200 n0onnnnnnnnnnnnnn nenn nenn nenn nenn nenn nn 151 8 2 Ans tze f r eine Weiterentwicklung 0 200220022000n0 nennen nenn nenn nenn nennen 153 8 2 1 Elementaufbau Materialeinsparung 02220022000220000n0 nenn nnnn nennen 153 822 gt AUBENDEKIEIQUNG Zain 155 8 2 3 Ferisierinlegralion u ern esse sie 158 8 2 4 Universelle L sungen f r den Elementrand 220224022202ene nennen 160 8 2 5 REVISIONIETDArKEIL ee eier bias 162 8 2 6 Elementgr e und Installationssystem 022002200024000n nennen nennen 163 93 Fazit T T ee 166 EKS U er ee er een ehe 167 bersicht ber die Anh nge uuuuuensnsnennnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 169 Sanierung von drei kleinen Wohngeb ud
172. net Abbildung 4 3 6 zeigt diese Korrekturfaktoren in Abh ngigkeit des Abstandes eines Messpunktes von der Au enkante des defekten VIPs Korrekturfaktor f r die Temperatur neben einem defekten VIP VIP defekt 24 5 cm breit 0 IP defekt 44 5 cm breit B VIP defekt 84 5 cm breit T 2 O t w T gt ber Su Q E lt 5 gt 0 3 0 4 0 5 Abstand vom Rand eines defekten VIPs m Abbildung 4 3 6 Temperaturfaktor zur Korrektur der Temperaturen neben einem defekten VIP Beim fraglichen zweiten VIP im EG links oben mit einer Breite von nur 45 cm und einem daneben liegenden defekten VIP von 65 cm Breite f hrt dieser Korrekturfaktor zu einer Temperaturreduktion um 0 5 C Die gemessene Temperatur weicht aber um mehr als 1 C vom funktionsf higen Zustand ab so dass hier wahrscheinlich tats chlich zwei defekte VIPs nebeneinander vorliegen Die beiden defekten VIPs liegen in dem GEDT Element im Erdgeschoss das als erstes Musterelement gebaut wurde l ngere Zeit im Freien gelagert wurde keine zweite Sperrholz Schutzschicht besitzt und an dem vor der Montage einige Schwei arbeiten zur Nachbesserung durchgef hrt wurden Hier ist es wahrscheinlich dass die beiden VIPs bereits vor der Montage defekt waren Bei allen anderen defekten VIPs liegen keine Anhaltspunkte vor wann der Defekt eingetreten ist Die beiden Ausrei er auf der rechten Seite von Abbildung 4 3 5 die mi
173. ng mit Verkleidung aus Gipskarton links und fertiges Fenster mit Verdunklung rechts Au en wurden noch die Randanschl sse durchgef hrt Eine Luftdichtungsfolie wurde zwischen den Elementr ndern und der Au enwand bzw dem Sockel hergestellt Abbildung 3 2 23 Der Seitenrand der Grof selemente wurde durch ein Aluprofil berdeckt 101 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Va Abbildung 3 2 23 Abdichtung der GEDT Elemente an das WDVS oben links und an den Perimeter oben rechts sowie Schlie en der Arbeitsfuge zum WDVS unten links und Anschluss der Perimeterd mmung unten rechts Am Ende wurden die Anschl sse an das W rmed mmverbundsystem der Nachbarfassaden und an die Perimeterd mmung hergestellt Die folgende Abbildung 3 2 24 zeigt die fertigen Fassaden in Hofheim Abbildung 3 2 24 Ansicht der fertigen Stra enfassaden mit GEDT Elementen 102 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 3 3 Qualit tskontrolle und Korrekturen W hrend der gesamten Produktion fanden Zwischenabnahmen mit den Projektbeteiligten statt Diese Abnahmen waren urspr nglich f r folgende Fertigungsstadien vorgesehen e Stahlteile Nullserie Eine Serie der Stahlteile f r ein Element wurde gefertigt An dieser Nullserie wurden die Planungs und Ausf hrungsqualit t berpr ft e Zwei transp
174. ngen an den nicht leicht zug nglichen E Punkten Die geplante Fugenbreite zwischen den Gro elementen wurde schlie lich sehr gut eingehalten Geplant waren 10 5 mm tats chlich erreicht wurden im Mittel sogar weniger als 10 mm An einzelnen Stellen traten allerdings Probleme dadurch auf dass die Fugen zu eng waren und keine ausreichende Nachjustierung der Elemente mehr erlaubten Hier wurde deshalb stellenweise d nneres Kompriband verwendet was allerdings punktuell wiederum dazu f hrte dass das Band die Fuge nicht v llig ausf llte so dass auch hier Nachbesserungen Einbringen von PU Schaum notwendig wurden Die geringen Bautiefen der Fassade erfordern gleichzeitig auch geringste Abmessungen in den Befestigungssystemen die mit Standardwerkzeugen verst ndlicherweise schwieriger zu bedienen sind So ergaben sich durch Verschraubungen in der N he des Fensterrahmens zeitliche Verz gerungen Die bereits erw hnten leichten Unebenheiten einiger Elemente f hrten bei der Montage der Fassaden Au enbekleidung Harzkomposit Platten dazu dass hier punktuell Ausgleichsma nahmen ergriffen werden mussten Unterf ttern der Aluminium Unterkonstruktion Abbildung 3 3 8 108 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Ka Abbildung 3 3 8 Ausgleichsma nahme an der Unterkonstruktion der Fassadenbekleidung Die Verklebung der Resoplanplatten ist an bestimmte klimatisch
175. nnno anne anne anne anne nun nnnennnnnnnannnnnn 91 3 3 Qualit tskontrolle und Korrekturen 0220022002s00sn0nnnnnnnnnnnn nenn nenn nenn nenn nennen 103 3 4 Ergebnisse der Mieterbefragung 2 422s00220000000n0nnno anno nnnn nenn nenn nenn nennen 109 4 Temperatur und Feuchtemessung 20024024002n0nnn nee nennen nnn nenne nme nnn nenne nennen 112 4 1 Messeinrichtung zur Funktionskontrolle VIP u0 024002002800en nennen nennen 112 4 1 1 MIESSOLINZID ansehe ee 112 42 MONlagersessseeeeeneeeeeere east 115 4 3 Ergebnisse der Funktionskontrolle 002002200000000n nennen nnn nenne nennen 116 4 3 1 Erl uterung der Messkurven 02 02400220200020000000nnnnn anno ann anen nenne nennen een 117 4 3 2 Jaenttizierung deiekter VIPs 2 N 119 4 4 Kontinuierliche berwachung der GEDT Feuchte 220000022nneennneeeennennn 124 9 SI EHAUME SS ICs dee a ee T He ee 132 5 1 EIHTUNFUNG zueinander 132 5 2 Durchf hrung der Schallmessung s0220020002000000 0000 nnnn nenn nenn nenn ann nnnenn 133 9 3 Ergebnisse der Messungen essasi an an 135 5 3 1 VIESSWERIE ee edel 135 992 VergleiChe sars a N 135 DA BEUKEN einan a a a E 137 5 4 1 Beschreibung der Bausubstanz 022022002000000200onn anno ann anno nn anne nn anne 137 5 4 2 Schalld mmung der Deckenkonstruktion 00220022000n0
176. nten mit oben ohne Schienen der Unterkonstruktion In der Produktion erwiesen sich verschiedene Arbeitsschritte als zeitaufw ndig Dies traf insbesondere auf den Einbau der Metallteile mit der gro en Anzahl von notwendigen Verschraubungen zu Als Beispiel ist hier die notwendige Verl ngerung der Kerto Platten auf den unteren Elementen zu nennen die eine gr ere H he aufweisen als die oberen In der oberen Abbildung der Musterelemente ist eine solche Verl ngerung auch auf der Frontseite also beim BFU zu erkennen Zu einem sp teren Zeitpunkt konnten hier aber Platten mit ausreichenden L ngenabmessungen bezogen werden so dass dieser Arbeitsschritt nur einmal beim Musterelement durchgef hrt wurde und anschlie end in der Produktion entfiel Die folgende Abbildung 3 3 4 zeigt die bei den unteren Elementen weiterhin notwendige Verl ngerung der Kerto Schichtholzplatten 105 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung e Pi si 2 i j fr Abbildung 3 3 4 Verl ngerung der unteren Elemente Kerto Schicht Neben verschiedenen leichter behebbaren M ngeln trat w hrend der Produktion noch ein Fehler auf der gr ere Korrekturen erforderlich machte Die Ausschnitte der Kerto Platte zur Aufnahme der mittleren der jeweils drei U Punkte Abbildung 3 3 5 der oberen Elemente waren bei vier von sechs Elementen durch einen Fehler beim automatischen Fr sen um ca
177. ojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung W rmeleitf higkeit VIP 0 005 W mK m W rmeleitf higkeit VIP 0 008 W mK A W rmeleitf higkeit VIP 0 020 W mK X N C 2 N ba m eb O x prun D 5 2 ab gt ce ab X O 5 j a Fa ab f a S Fugenbreite mm Abbildung 2 6 2 Einfluss der Fugenbreite der VIP VIP und GEDT GEDT St e auf den W rmebr ckenverlustkoeffizienten VIP VIP Fugen Auch bei verschwindender Fugenbreite geht der zus tzliche W rmestrom bedingt durch die H llfolie der VIP nicht ganz gegen Null Dominierend ist aber der Einfluss der Breite der Unterbrechung der D mmung durch das Kompriband W rmeleitf higkeit im komprimierten Zustand im Mittel mit 0 055 W mK angesetzt Eine erh hte Fugenbreite durch schlechte Verarbeitung f hrt hier zu hohen zus tzlichen W rmeverlusten die die Effizienz der W rmed mmung stark beeintr chtigen k nnen Planungswert war eine Fugenbreite von 4 mm Unter Ber cksichtigung des f r die U Wert Berechnung angesetzten Wertes der VIP W rmeleitf higkeit von 0 008 W mK l sst sich aus der Abbildung durch Interpolation der Werte ein W rmebr ckenverlustkoeffizient WBV 0 004 W mK ermitteln Die Gesamtl nge der VIP VIP Fugen innerhalb eines GEDT Elements bel uft sich auf etwas mehr als 38 m 137 m f r eine komplette Fassade Die W rmebr cke tr gt damit pro Grof element mit
178. orderliche Unterteilung auf 6 F llelemente auf eine Fassade entstehen vergleichsweise lange GEDT GEDT Fugen die den U Wert merklich vergr ern Ein F ll GEDT erreicht bei einer W rmeleitf higkeit der Vakuumd mmung von 0 008 W mK einen U Wert von 0 204 W m K Rechnet man die Planwerte der GEDT Elemente einer Fassade zusammen 2 gro e 2 kleine 6 F ll Elemente ergibt sich ein mittlerer U Wert von 0 188 W m K In fabrikneuem Zustand liegt der mittlere U Wert bei 0 150 W m K 2 6 6 3 berblick Gesamt U Werte Die folgende Abbildung 2 6 11 gibt einen berblick ber die Planwerte und die tats chlich erreichten U Werte der GEDT Fassaden Letztere ber cksichtigen die bei der Ausf hrung gemessenen Fugenbreiten die zus tzlichen Anker in den Elementfugen und die F llelemente Die Fenster der Gro elemente sind in den angegebenen U Werten nicht ber cksichtigt d h die U Werte beziehen sich auf die Fassadenfl che ohne Fenster im Fall der Planwerte auch ohne Fl che der F ll GEDT Es werden wiederum getrennte Werte f r die W rmeleitf higkeiten 0 005 W mK fabrikneu 0 008 W mK nach Alterung und 0 02 W mK Vakuum zerst rt angegeben 68 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 0 300 0 275 0 250 EPlanwert B Istwert 0 225 0 200 0 175 0 150 0 125 0 100 Gesamt U Wert GEDT W m K 0 075 0 050 0 025 0 000
179. orhaben berpr ft Hierzu geh ren unter anderem Materialien die das neuartige D mmmaterial Vakuum Isolationspanee durch ihre sthetik und Oberfl chenbeschaffenheit sehr gut zur Geltung bringen w rden bei dieser Bauaufgabe aber unpassend erscheinen da sowohl im Kontext mit der Nachbarbebauung als auch der Gesamterscheinung der drei zu sanierenden Stadth user die neue Fassade als Fremdk rper wirken w rden Metall Alucobond lackiertes Blech Metall im betrachteten Fall der Werkstoff Alucobond eine ca 4 mm dicke Sandwichplatte mit Metalloberfl che zeigt hnliche Vorteile der Gestaltung wie Fassadenplatten aus Faserzement und Harzkomposit mit dem Zusatz dass sich diese Platten auf der Kantbank formen lassen und somit s mtliche Anschl sse im Bereich der Fenster der Fassadeecken sowie im Bereich der Traufe sehr gut und ohne winklige Plattenst e herstellen lassen Der Nachteil liegt in der eingeschr nkten Befestigungsm glichkeit da f r Alucobond bisher keine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung f r die nicht sichtbare Befestigung durch Verklebung vorliegt Holz Naturstein Die Bekleidung der Fassade mit Holz oder Natursteinplatten ist grunds tzlich m glich wegen ihrer gegens tzlichen assoziativen Belegung Natur Gewicht Massivit t etc wurde dies aber bei diesem Projekt nicht in Erw gung gezogen 2 4 7 Integration der GEDT Entwicklung in den Modernisierungsprozess Integration l sst sich in die Unter
180. ort Haken je E Punkt An der Montage Traverse selbst sind zwei H lsen zur Aufnahme der Gabeln des Mobilkrans vorgesehen deren Lage aus der Abbildung hervorgeht weitere Detailpl ne finden sich in Anhang Il Im Zusammenhang mit der Planung der Vor Ort Montage sind im vorliegenden Abschnitt noch Ma nahmen zu erw hnen die im Sinne Unfallverh tung und eines m glichst reibungslosen Arbeitsablaufs ergriffen wurden Entsprechend Abschnitt Ill der Unfallverh tungsvorschriften Bauarbeiten f r Montagearbeiten war eine schriftliche Montageanweisung Montageanleitung zu erstellen die alle erforderlichen sicherheitstechnischen Angaben enth lt Insbesondere sind darin die Zwischenlagerung sowie Transport und Montagezust nde zu beschreiben Die Ma nahmen zur Erstellung von sicheren Arbeitspl tzen und Zug ngen m ssen aufgef hrt werden sowie die dazu geh rigen bersichtszeichnungen enthalten sein S mtliche Unterlagen m ssen auf der Baustelle vorhanden sein alle bei den Arbeiten Beteiligte m ssen unterwiesen sein Im Rahmen der Bearbeitung wurde auch die Vorank ndigung an das Amt f r Arbeitsschutz Regierungspr sidium Darmstadt erstellt Die Gef hrdungsanalyse der ausf hrenden Firmen wurde im Rahmen der Vorbereitung angefordert und von Fa Variotec mit den weiteren Firmen vor Ort koordiniert Der Ablauf der GEDT Montage wurde in einer genauen Beschreibung zusammengefasst und an die verarbeitenden Firmen bergeben s Anhang VI
181. ortfertige Musterelemente Zwei GEDT komplett gefertigt ohne Wetterschutzschale wurden an einer an der Produktionsst tte errichteten Testwand montiert Dabei wurden die Planungs und Ausf hrungsqualit t sowie der Ablauf der Montage berpr ft e Alle transportfertigen GEDT Alle GEDT wurden vor dem Transport nach Hofheim auf Ausf hrungsqualit t und einwandfreien Zustand berpr ft e Fertig gestellte Fassade Endabnahme der fertigen Fassade in Hofheim Abbildung 3 3 1 Erster Abnahmetermin der Metallteil Nullserie Es stellte sich heraus dass insbesondere in der Anfangsphase der Produktion Modifikationen bzw Nachbesserungen und somit auch weitere Termine zur Qualit tskontrolle notwendig wurden Teilweise waren Planungsvorgaben in der Produktion nicht genau eingehalten worden teilweise machte der reale Produktionsablauf Modifikationen notwendig die in der Planungsphase nicht im Einzelnen vorhergesehen werden konnten Auch w hrend der Produktionsphase war also eine intensive Zusammenarbeit aller Projektpartner notwendig da einzelne nderungen am Gesamtkonzept Auswirkungen in allen Bereichen bis hin zur Berechnung der W rmebr cken haben konnten Die Herstellung der Metallteile erwies sich insgesamt als schwierig Es handelt sich um geometrisch komplizierte Elemente deren erstmalige Realisierung in Sonderanfertigung f r das vorliegende Projekt eine besondere Herausforderung darstellte Hier waren verschiedene Nachbesserungen no
182. phase der Elementfertigung wurden in Hofheim die Stahlteile an den Geb udefassaden montiert Dabei musste zun chst die genaue Lage der Punkte durch ein Vermessungsteam bestimmt und eingezeichnet werden Das alte 4 cm dicke W rmed mmverbundsystem aus den 80er Jahren war zu diesem Zeitpunkt schon entfernt worden Da dies bereits im Jahr zuvor geschehen war war das Geb ude mit Energiesparhaus 40 Standard und kontrollierter L ftungsanlage mit einem neuen luftdichten Putz versehen worden Abbildung 3 2 1 rechtes Foto Bei den anderen Geb uden wurde der Altputz ausgebessert indem D bell cher des alten W rmed mmverbundsystems geschlossen wurden Abbildung 3 2 1 Ansicht der Geb ude vor Montage der Befestigungspunkte links EnEV Neubau rechts ESH40 die Markierungen zeigen die sp tere Lage der Befestigungspunkte 91 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Der Einbau der Metallteile wurde vorbereitet indem der Altputz entfernt wurde so dass die Ziegel der u eren Wandschale freigelegt wurden Abbildung 3 2 2 Abbildung 3 2 2 Entfernen des Altputzes an Stellen an denen die Wandbefestiger montiert werden Zur Befestigung der Gewindestangen f r die Aufnahme der Metallpunkte linkes Foto rechts wurden spezielle D bel Abbildung 3 2 3 verwendet die vorher vor Ort in Auszugsversuchen getestet worden waren s Kapitel 2 3 3 Abbildung 3 2 3 A
183. pitel 8 noch n her eingegangen 3 4 Ergebnisse der Mieterbefragung Im Rahmen der wissenschaftlichen Begleitung des Forschungsprojekts wurde auch eine Mieterbefragung durchgef hrt Die Ergebnisse im Hinblick auf das Modernisierungsvorhaben als Ganzes werden in dem Endbericht zum Gesamtprojekt dokumentiert werden An dieser Stelle sind die Ergebnisse im Hinblick auf die Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung wiedergegeben Dabei ist nat rlich zu beachten dass die Anzahl von sechs bzw bei einigen F llen nur drei befragten Haushalten gering ist und dass die 109 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Erfahrungen die hier in dem ersten Pilotprojekt mit seinen Anfangsschwierigkeiten und Zeitverz gerungen gemacht wurden nicht einfach auf die Anwendung einer ausgereiften Technologie bertragen werden k nnen Insofern konnte es hier nur darum gehen ein erstes Stimmungsbild aus Sicht der Bewohner zu ermitteln Die Befragungen der Mieterinnen und Mieter in Hofheim waren zeitlich so organisiert dass die unterschiedlichen Bauphasen abgebildet werden konnten Die erste Befragung fand im Mai 2005 statt um den Zustand vor der energetischen Sanierung zu erheben Hier wurde bez glich der Bewertung der Wohnungen die Ausgangssituation festgestellt um sie mit den Werten sp terer Befragungen vergleichen zu k nnen Die zweite Befragung wurde im Oktober 2005 zur Zeit d
184. r ffnung der Wand zur GEDT am bergang des Fensters zur GEDT vorgesehen werden F r die Festlegung der Dichtebenen hat sich die Betrachtung in Form des so genannten Ebenenmodells bew hrt Dabei werden Au enw nde und Bauteile in die Funktionsebenen eingeteilt Die grunds tzlichen bauphysikalischen Anforderungen werden in zwei getrennten Funktionsebenen erf llt die Funktionen im dazwischen liegenden Bereich 36 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung zusammengefasst und in technische Eigenschaften und Details umgesetzt Diese einzelnen Ebenen und der Bereich m ssen in der Konstruktion klar definiert und ausf hrbar sein Trennung von Raum und Au enklima Luftdichtheitsebene Diese Trennung muss in einer Ebene erfolgen deren Temperatur ber der f r das Schimmelpilzwachstum kritischen Temperatur 80 Luftfeuchte Kriterium des Raumklimas liegt Die Ebene muss ber die gesamte Fl che der Au enwand erkennbar sein und darf nicht unterbrochen werden Ausgehend von einem Raumklima von z B 20 C 50 rel Luftfeuchte muss die Trennung in Bereichen ber 12 6 C liegen Damit wird unter den angenommenen Bedingungen die gem DIN 4108 2 f r den Nachweis der Einhaltung des Mindestw rmeschutzes im Bereich von W rmebr cken im Regelfall zugrunde zu legen sind Tauwasser an der raumseitigen Oberfl che vermieden und das Risiko der Schimmelbildung minimier
185. r GEDT unter Verwendung von konventionellem D mmstoff Konstruktion Anordnung von Gro elementen an einer Althaus Giebelfassade als Beispiel Hier Gro elemente mit konventionellem D mmstoff und 4 Punkt Applikation oder Schienenbefestigung Statik Eigengewicht Winddruck und Windsog fassadenparallel und fassadensenkrecht ggf Erdbeben fassadenparallel und fassadensenkrecht thermische und hygrische Einfl sse Bauphysik Thermische und feuchtetechnische Einfl sse Schall und Feuchtigkeit als Fluid Regen Brandschutz Detailpunkte Vertikal und Horizontalfugen Fugenkreuzungspunkte Befestigungs bzw Verbindungspunkte Anschlusspunkte usw Vermessung Ber hrungslose Vermessung und Kennzeichnung der Applikationspunkte mit Laser Punkt und Schienenbefestigung Die Gro elemente mit konventionellen D mmstoffen konnten wegen ihrer zuvor erw hnten Sandwichtragwirkung im doppelten Sinne punktbefestigt in 4 Punkten oder schienenbefestigt an oberer und unterer Schiene appliziert werden Transport und Montage Gegebenenfalls mit einer Technik die auch die Applikation der Grof selemente per Kran bei gr eren Dach berst nden erm glicht Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung gt Konstruktion gt Statik gt Bauphysik gt Detailpunkte gt Vermessung gt Punkt und Schienenbefestigung gt Transport und Montage
186. r Montage zeigen dass die W nde vergleichsweise eben waren und somit nicht davon auszugehen ist dass die Ausgleichsd mmung st rker komprimiert wurde Sollte dies doch der Fall sein ver ndert sich der Messwert es ist jedoch selbst bei 2 cm Ausgleichsd mmung immer noch ein deutlicher Temperaturunterschied zu messen siehe folgendes Diagramm mit 5 7 K Temperaturdifferenz in der Kerto Platte Abbildung 4 1 2 Diese Differenz zwischen funktionsf higem und defektem VIP wird von einer Temperaturverschiebung von 1 2 K zwischen den beiden Dicken der Ausgleichsd mmung berlagert Au erdem kann aus dem Diagramm abgelesen werden dass an Stellen mit d nn zusammengepresster Ausgleichsd mmung das Temperaturniveau an den Messpunkten insgesamt um ca 2 5 K h her liegt Die Messung dauert ca 4 Minuten pro GEDT und ist auch bei h heren Au ertemperaturen z B bei 5 C noch 3 5 K Temperaturdifferenz bei 4 cm D mmung Abbildung 4 1 3 bzw 2 8 K bei 2 cm Ausgleichsd mmung Abbildung 4 1 4 noch m glich Dann verschiebt sich das Temperaturniveau bei unterschiedlichen Dicken der Ausgleichd mmung um 1 3 K so dass sich jedoch mehrere Effekte berlagern und die Interpretation schwieriger wird 113 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung O N LO e0 oO ap LO co O Sp LO ee O N LO e0 O mn oO oO oO oO a N N N N oe oe oe ae oO oO oO oO oO oO oO oO oO o
187. rderen Elementes die Fenster Einfassung des dahinter stehenden Elementes durch berstehende Gewindestangen aus Befestigungspunkten z B PW Punkt besch digt wurde 107 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Bei der Vermessung der Fassade durch ein Vermessungsb ro traten an zwei Geb uden Fehler auf so dass einzelne der in die Wand eingebauten Stahlteile noch einmal korrigiert werden mussten Weitere Korrekturen wurden dadurch erforderlich dass einige der Gewindestangen zur Aufnahme der Stahlteile zu tief in die Fassade eingesetzt worden waren d h nicht mehr genug L nge f r die notwendigen Unterlegscheiben und Muttern zur Befestigung der Stahlteile vorhanden war s Abbildung 3 3 7 Die Ursachen lagen hier vor allem in Unebenheiten des Mauerwerks Versatz einzelner Mauerziegel und unterschiedlichen Abst nden der zwei Mauerwerksschalen 2109 2006 a ri a E r vij Abbildung 3 3 7 Zu kurze Gewindestangen f r die Befestigung der Metallteile an der Fassade machten in Einzelf llen Nachbesserungen notwendig W hrend der Montage wurden die Elemente immer zun chst probeweise angebracht da nach Verf llen des M rtels in den W Punkten an der Fassade nur noch kurzzeitig Korrekturen ca 90 Minuten m glich waren Das richtige Nachjustieren der Elemente war f r die Monteure teilweise schwierig und kostete Zeit insbesondere bei der Durchf hrung der Verschraubu
188. rdnet das ber handels bliche Schraubtechnik hier Spanplatten Schrauben mit KERTO und BFU Platte verbunden wird Diese Verbindung erm glicht die bertragung der in diesem Bereich auftretenden Lasten aus Eigengewicht Wind und Erdbeben und kann die kostenintensiveren Edelstahl Verbindungen zwischen KERTO und BFU in diesem Bereich ersetzen Die Stra enfassade ragt seitlich ber die WDVS Fassade Dadurch kommt es zu keiner Verschlechterung des W rmebr ckenkoeffizienten siehe Kapitel 2 6 7 2 30 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 2 4 2 GEDT Einteilung Die Bestand Fassade ist im Prinzip axial symmetrisch zur vertikalen Mittelachse des Geb udes aufgebaut Die GEDT Element Einteilung wurde ebenfalls axial symmetrisch zur vertikalen Mittelachse der Althaus Wand gew hlt Die f r den Betrachter sichtbare Fassadenoberfl che Wetterschutzschale wird aus montage bzw transporttechnischen Gr nden und wegen der M glichkeit der geschlossenen Ausrichtbarkeit vor Ort nach der Montage der GEDT Elemente montiert Dadurch ergibt sich eine weitgehende Freiheit in der optischen Gestaltung z B bzgl Abmessung und Fugenbild der Wetterschale als eigentliche Fassadenoberfl che Die gew hlten Abmessungen der GEDT Elemente werden zum einen durch Restriktionen aus der vorhandenen Geb udegeometrie und den verf gbaren Transportkapazit ten Transport per LKW ber die Str
189. rientierten R ume alle Au enw nde mit einem blichen kommerziellen WDVS ausgef hrt wurden Die Schalld mmpr fungen wurden nach den aktuellen Normen und Regelwerken f r Messungen in Geb uden durchgef hrt Die Messungen selbst wurden am 12 Februar 2007 in den H usern Wilhelmstra e 35 und 37 durch das ift Schallschutzzentrum Bearbeiter Dr Joachim Hessinger und Bernhard von Houwald durchgef hrt 132 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 5 2 Durchf hrung der Schallmessung Die Pr fsituation f r die Luftschallmessung des Fensterelements ist in Abbildung 5 2 1 zu ersehen Die Messrichtungen bei der Pr fung der Luftschalld mmung der Decke wurde f r die beiden Raumsituation in die Au enansicht des Geb udes exemplarisch eingezeichnet siehe Abbildung 5 2 2 f r die Messung im Raum zur Stra enseite Fassade mit Vakuumd mmpaneel und Abbildung 5 2 3 f r die Messungen im Raum zur Gartenseite Au enwand mit WDVS Die Zuordnung der einzelnen Messungen im Haus Wilhelmstra e 35 zu den jeweiligen R umen kann auch den Grundrisszeichnungen in Abbildung 5 2 4 und Abbildung 5 2 5 entnommen werden Tabelle 5 2 1 Pr fnormen Schalld mmpr fung Schalld mmpr fung Pr fnorm Messung der Luftschalld mmung zwischen R umen in Geb uden DIN EN ISO 140 4 Messung der Luftschalld mmung von Fassadenelementen und DIN EN ISO 140 5 Fassaden in Geb uden Bewertung
190. rlangen Es sollte m glichst eine Anordnung des Fensters mittig ber dem VIP angestrebt werden 35 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Diese Forderung deckt sich mit der Anforderung an das GEDT Element im Montagezustand Um Kollisionen und Besch digungen am GEDT Element zu vermeiden wird auf berstehende Elemente weitgehend verzichtet F r die Montage des Fensters in der VIP Ebene wurde eine geeignete Befestigung am D mmelement aber auch des D mmelements im Bereich der Wand ffnung notwendig 2 4 4 2 Konzeption Zu Beginn wurden die g ngigen Rahmenmaterialien Kunststoff Holz Holz Metall Verbund und Metall untersucht Es bestehen grunds tzlich keine Einschr nkungen in Bezug auf die m glichen Rahmenmaterialien der vorzusehenden Fenster Wesentliche Hinweise zu den Eigenheiten der verschiedenen Fenstersysteme sind in der Anlage IV zu diesem Bericht enthalten F r die durchzuf hrende Sanierung mit hohen Anforderungen bzgl W rmeschutz kommen allerdings nur Fenster mit einem niedrigen U Wert insbesondere auch niedrigem U Wert des Rahmens in Frage Dies kann f r die vorhandenen Anforderungen in der Regel nur durch gro e Profildicken und oder die Verwendung von zus tzlichen D mmstoffen im Profil bewerkstelligt werden Die sich ergebenden Profildicken des Blendrahmens sind dabei gr er als der eigentliche D mmpaneelaufbau Bei den eingesetzten Holz Fen
191. rmittelt Es ergeben sich ber den gesamten Lebensweg Herstellung und Entsorgung 592 MJ erneuerbarer und nicht erneuerbarer Anteil Berechnet wird der Erntefaktor EF indem der w hrend der Nutzungsphase durch die W rmed mmung eingesparte KEA durch den KEA des D mmelements f r Herstellung und Entsorgung dividiert wird F r den GEDT Lebensweg wird hier von Fall 1 ohne Recycling der pyrogenen Kiesels ure ausgegangen Ber cksichtigt wird nur der nicht erneuerbare Anteil des KEA des Gro d mmelements und der Erdgas Einsparung In Abbildung 7 1 5 sind die Ergebnisse in Abh ngigkeit von der Lebensdauer des D mmelements aufgetragen Bei der Erstellung des Modells f r das VIP in Gropp 2007 wurde insbesondere auf die Studie BFE 2003 zur ckgegriffen Ermittelt aus Gropp 2007 Im Fall des W rmed mmverbundsystems ist der nicht regenerative Anteil in der Gesamtbilanz nicht gesondert ausgewiesen Vereinfachend wird hier der Gesamt KEA von 592 MJ m in Ansatz gebracht Darin sind Gutschriften f r Herstellung und Entsorgung verrechnet Ohne Anrechnung dieser Gutschriften kann 149 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Erntefaktor 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Lebensdauer in Jahren Abbildung 7 1 5 Erntefaktoren des GEDT Elements Fall 1 mit Vakuumd mmung und eines EPS W rmed mmverbundsystems WDVS in Abh ngig
192. rrahmendicken nur unwesentlich reduzieren lassen Sollen durch weitere Entwicklungen die Gesamtst rken von Paneelaufbauten verringert werden bietet sich eine Aufteilung der Fenstertechnik in zwei separate Konstruktionen an entsprechend dem bew hrten Kastenfensterprinzip 158 Au en ein Einfachfl gel mit Einfachverglasung nach au en ffnend Zwischenraum mit Zarge f r Sonnenschutzein richtung genutzt Au en eine Festverglasung Zwischenraum durch Element in der Br stung mit L ftungsger t ausgestattet Raumseitig keine Belastungen durch Baut tigkeiten f r den Nutzer u eres Profil optisch in den Aufbau gut zu integrieren Zusatzausstattungen integriert Raumseitig keine Belastungen durch Baut tigkeiten f r den Nutzer u eres Profil optisch in den Aufbau optimal zu integrieren Zusatzausstattungen integriert Vorhandenes Fenster k nnte beibehalten werden Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Verschmutzung des Zwischenraums Tauwasserbildung im Zwischenraum nicht auszuschlie en Verschlechterung des Y Werts durch zur ckspringendes VIP Nach au en ffnender Fl gel nicht bei allen Bausituationen machbar Bedienungsproblem Verschmutzung des Zwischenraums Tauwasserbildung im Zwischenraum nicht auszuschlie en Verschlechterung des Y Werts durch zur ckspringendes VIP speziell im Bereich der L
193. rt betr gt AU 0 011 W m K Es zeigt sich also dass zwar unter den getroffenen Annahmen der W rmebr ckeneinfluss durch die Elementst e leicht zunimmt der Auswirkungen auf den U Wert der gesamten Fassade sind allerdings nicht sehr gro Wichtiger als die Fugen waren in den Grof elementen die durch Metallanker verursachten W rmebr cken zu bewerten vgl Kap 2 6 6 3 K nnen diese reduziert werden sind Verbesserungen beim Gesamt U Wert der Fassade zu erreichen 163 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Der Projektpartner IGRT hat sich bereits in der Vergangenheit mit Konzepten f r kleinere D mmelemente auseinandergesetzt Eine grunds tzliche Gegen berstellung von Gro element D mmtechnik GEDT und Komplettplatten Mittelelement D mmtechnik MEDT erfolgte in Reyer 2004d zun chst noch unter Verwendung herk mmlicher D mmstoffe Aufbauend auf diesen Erfahrungen werden von IGRT folgende Schl sse f r den Einsatz der Vakuumd mmung gezogen Aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse bei der Verwendung von VIP als Hauptd mmschicht in der GEDT zeichnen sich hier ggf wirtschaftliche Vorteile bei der Verwendung mittelformatiger Platten mit VIP Komplettplatten mit VIP ab weil sich m glicherweise Einsparungspotenziale durch Verzicht auf die innere Beplankung bei GEDT mit VIP realisieren lassen Gegebenenfalls kann auch ganz oder teilweise auf di
194. ruktion der GEDT Elemente wurde von Pr fingenieur Dr Ing Horst Kinkel Neu Isenburg durchgef hrt Hinweise f r einen m glichen sp teren Weg zur europ ischen technischen Zulassung sind am Ende von Anhang IV gegeben 2 4 Ausf hrungsplanung grunds tzliche berlegungen 2 4 1 Elementaufbau und Lastabtragung Die Grunds tze der GEDT Konstruktion wurden bereits im vorangehenden Abschnitt dargelegt An dieser Stelle wird daher nur kurz auf die konkrete Umsetzung im Projekt Hofheim eingegangen Die gew hlte GEDT Element Schichtenfolge von innen nach au en stellt sich folgenderma en dar e 27 mm KERTO Tragplatte e 2 75 mm Schutzschicht Sperrholz 0 25 mm Alu e 40 mm VIP D mmung e 2 5 mm Schutzschicht Sperrholz e 18 mm Baufurniersperrholz BFU Platte e 20 mm Aluminium Hohlprofil Unterkonstruktion der Wetterschutzschale e 8 mm Wetterschutzschale aus Harzkomposit Fassadenplatten Die systematische Anordnung der Befestigungspunkte der Befestigungsebene Wand KERTO zur Weiterleitung der Lasten von der KERTO Trag Platte in die Althaus Wand wurde bereits in Abbildung 2 2 7 dargestellt Die folgende Abbildung zeigt noch einmal beispielhaft f r die gesamte linke Fassadenh lfte eine systematische Anordnung der Befestigungspunkte der Befestigungsebene KERTO BFU zur Weiterleitung der Lasten von der BFU Schicht durch die VIP Schicht hindurch in die KERTO Trag Schicht 29 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim
195. sammenhang mit dem Erntefaktor diskutiert 147 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 6000 5000 E KEA erneuerbar BKEA nicht erneuerbar 4000 3000 2000 KEA MJ m a 1000 o JT E GEDT ab Werk Transport u Montage Entsorgung Gesamt 1000 2000 Abbildung 7 1 2 Bilanz des GEDT Lebenswegs im Fall 2 mit Recycling der pyrogenen Kiesels ure Eine genauere Darstellung der Entsorgung zeigt die folgende Abbildung 7 1 3 Die Gutschrift durch das Recycling der pyrogenen Kiesels ure betr gt rund 215 MJ m nicht erneuerbare Energie bzw 330 MJ m Gesamt KEA F r den Gesamt Lebensweg im Fall 1 ohne Wiederverwertung des VIP Kerns ergeben sich insgesamt etwas ung nstigere Werte von 3181 MJ m nicht erneuerbar bzw 4688 MJ m gesamt Demontage Thermische Edelstahl Aluminium Pyrogene Gesamt Abtransport Verwertung Kiesels ure Zerlegung 200 400 600 KEA MJ m 800 D KEA erneuerbar m KEA nicht erneuerbar 1000 1200 1400 Abbildung 7 1 3 Entsorgungsbilanz im Fall 2 mit Recycling der pyrogenen Kiesels ure 11 Leichte Unterschiede zwischen Fall 1 und Fall 2 bestehen neben den genannten Beitr gen durch Recycling der pyrogenen Kiesels ure auch bei der thermischen Verwertung 148 Sanierung von drei kleinen Wohngeb u
196. stern des Projektpartners Variotec handelt es sich um passivhaustaugliche Bauteile mit einem sehr niedrigen U Wert ca 0 7 W m K Die Bautiefe ist mit nur 11 cm sehr gering jedoch immer noch etwas gr er als der gew hlte GEDT Aufbau ohne Fassadenbekleidung Durch die zus tzlich eingef gte Aluminiumdeckschale des Rahmens l sst sich aber die brige Fassadenbekleidung passgenau durch Einschieben eines Fugenbleches zwischen Holzfenster Oberkante und Aluminiumdeckschale anf gen Raumseitig steht der Fl gelrahmen mit der Dicke des Fl gel berschlags je nach Fenstersystem 16 bis 22 mm ber die Ebene des D mmpaneels vor Die Dicke des Gesamtaufbaus muss sich somit neben den funktionalen und konstruktiven Aspekten des D mmpaneels auch nach den Erfordernissen der Rahmenprofiltechnik richten Die Lastabtragung des Fensters erfolgt im inneren F nftel des Rahmens so dass eine Befestigung w rmebr ckentechnisch g nstig in Kerto Platten Achse erfolgen kann 2 4 4 3 Anschlussausbildung Mit der Erf llung der bauphysikalischen Anforderungen an den Anschlussbereich sind wesentliche Voraussetzungen geschaffen die dem Nutzer ein angenehmes und gesundes Raumklima erm glichen die Baukonstruktion vor klimabedingten Sch den sch tzen und den Energieverbrauch mindern Unabh ngig von der gew hlten Fensterkonstruktion und Positionierung des Fensters m ssen die bauphysikalisch erforderlichen Abdichtungsma nahmen am bergang der Fenste
197. stigung gro klein mW K mW K mW K W m K PGW 0 2 38 33 22 0 0000 0 0006 _ PGr 1 1 8 amp 7 73 44 0 0005 0 0007 PG 5 3 72 63 42 0 0020 0 0017 PG wie Baustelle 180 149 78 0 0048 0 0040 PGI PGI wie Baustelle 180 149 78 0 0019 0 0019 PGf 0 2 J 87 73 44 00000 0 0013 PGz o S 100 00 00 0 0000 0 0000 _ 12 11 112 100 61 0 0077 0 0099 5 4 J 38 33 22 0 0011 0 0012 21 16 38 33 22 0 0045 0 0048 PW PWi PWi 2 PWr umme 5 49 00224 0 0285 Ausf hrung wie auf Baustelle 1 5 PHW 12 5 1 In Tabelle 2 2 1 sind die Ergebnisse der W rmebr ckenberechnungen der Befestigungsanker f r die GEDT Elemente bei unterschiedlicher W rmeleitf higkeit der Vakuumd mmpaneele zusammengestellt Bei einem gro en GEDT Element 15 5 m ergibt sich durch die Befestigungsanker ein Aufschlag auf den ungest rten U Wert von 0 0224 W m K bei einem kleinen Element 11 1 m von 0 0285 W m K Die reale Ausf hrung der im Element liegenden Anker PG und PW weicht von den Planzeichnungen teilweise ab Hier ist besonders die Breite der Aussparung der VIPs f r die Ankerdurchf hrung zu nennen siehe Abbildung 2 6 9 Im Regelfall war am PG Punkt eine ca 2 cm breite und 20 cm lange Fuge vorhanden Dieser Hohlraum wurde vor dem Verkleben der Schichten mit PUR Schaum ausgef llt Ber cksichtigt man diese Ausf hrung im W rmebr
198. stoffen bei statisch ansetzbarem Sandwich Tragverhalten der GEDT Elemente insgesamt Themen die sich f r das Modernisierungsprojekt in Hofheim u a aufgrund des Einsatzes von Vakuumd mmplatten Vakuum Isolations Paneelen kurz VIP neu stellten sind e Integration der Vakuumd mmplatten in die GEDT Elemente e Integration von Fenstern in die GEDT Elemente bereits in der Vorfertigung Um Fenster bereits in der Vorfertigung in die GEDT Elemente integrieren zu k nnen mussten Fragen der Statik Bauphysik und Montage sowie zur sp teren Wartung beantwortet werden e Erarbeitung verallgemeinerbarer L sungen f r GEDT Elemente und f r Anschlussdetails an die konventionelle W rmed mmung der brigen Au enw nde an Sockel und Traufe bzw bergang zur Dachd mmung e Statische Neukonzipierung des GEDT Tragkonzepts unter Ber cksichtigung der im Vergleich zu herk mmlichen D mmstoffen z B Mineralwolle EPS ung nstigeren mechanischen Eigenschaften der VIPs mit daraus folglich notwendiger Neuentwicklung von metallenen Befestigungselementen zur Applikation der Fassadenelemente selbst sowie zur Verbindung der erforderlichen Einzelschichten der Fassadenelemente da eine hinreichend dauerhafte statische Tragf higkeit der VIP bislang nicht ansetzbar ist Die Vakuumd mmung der GEDTs unterscheidet sich wesentlich von herk mmlichen D mmstoffen Sie ist nicht nur ein Hochleistungsd mmstoff mit einem gegen ber herk mmlichen D mms
199. t Bei den hier vorliegenden Entwicklungen von Grof elementen mit VIP wurde nur von der Aufnahmef higkeit von Fl chendruck s zuvor bzgl der VIP ausgegangen andere statische Eigenschaften wurden konstruktiv und rechnerisch nicht herangezogen Der Querschnittsaufbau der Gro elemente mit VIP D mmung als Hauptd mmschicht ist in Abbildung 2 2 6 dargestellt Bei der Ausgleichsd mmung handelt es sich um leicht zusammendr ckbare Mineralwolle die sich den leichten Oberfl chen Unebenheiten der Althauswand anpasst und damit die Entstehung unerw nschter Luftspalte zwischen Althauswand und GEDT Element verhindert Die VIP Schicht liegt zwischen der inneren Beplankung 27 mm KERTO Platte als hintere Tragplatte und der u eren Beplankung 18 mm BFU Platte Sowohl zwischen der inneren Beplankung KERTO und dem VIP als auch zwischen der u eren Beplankung BFU und dem VIP befindet sich jeweils eine Schutzschicht um eine Verletzung der empfindlichen VIP D mmplatten zu verhindern 12 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Die hinterl ftete Bekleidung Wetterschutzschale aus Harzkompositplatten wurde auf vertikalen Alu Hohlprofilen ihrerseits auf der u eren Beplankung BFU appliziert mittels zugelassenem Klebsystem SIKA befestigt Durch die Anordnung dieser hinterl fteten Wetterschutzschale mit ihrer eigenen Geometrie erfolgte eine interessante optische
200. t Der Luftdurchgang durch die Fuge D mmpaneel Fenster muss aus Gr nden der Minimierung von W rmeverlusten L ftungsw rmeverluste und zur Vermeidung von Tauwasser in den Konstruktionen ausgeschlossen werden Der Luftdurchgang zwischen Paneel und Wand muss aus Gr nden der Schalld mmung und zur Minimierung von Konvektion ausgeschlossen werden Ebene 3 Wetterschutz GEDT Die Ebene des Wetterschutzes verhindert weitgehend den Eintritt fm j Wand von Regenwasser Schlagregen E s von der Au enseite gre Fenster Eingedrungenes Regenwasser muss kontrolliert und direkt nach au en abgef hrt werden Zugleich muss die Feuchtigkeit aus dem Funktionsbereich nach au en entweichen k nnen Daraus ergibt sich die Auff cherung der Ebene des Wetterschutzes die bew hrten Grundelementen z B einer Dacheindeckung nachempfunden ist Je nach Ausbildung der u eren Fassadenbekleidung kann die Ebene einstufig z B bei Putz oder mehrstufig z B hinterl ftete Blechkonstruktion sein Ebene Bereich 2 Funktionsbereich In diesem Bereich werden insbesondere die Eigenschaften W rme und Schallschutz ber einen wirtschaftlich angemessenen Zeitraum siehe auch Bauproduktengesetz 5 Brauchbarkeit sichergestellt Bei geschlossenen Systemen z B Mehrscheiben Isolierglas Sandwich Paneele ist der Falzbereich und bei offenen Systemen z B Veerbundfenster und Kaltfassaden das gesamte System ber
201. t Fenster gekippt gekennzeichnet sind entsprechen den VIPs unter und ber dem Fenster In diesem Raum war vor der Messung ber l nger Zeit das Fenster gekippt wobei durch die einstr mende Kaltluft die Wand im Bereich dieser VIP abgek hlt wurde so dass diese Abweichungen nach unten gut erkl rt werden k nnen und nicht mit defekten VIPs in Zusammenhang stehen l s Kap 3 3 121 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung F r den mit einem Fragezeichen gekennzeichnete Messpunkt kann bisher keine Erkl rung gefunden werden Da in den Nordr umen dieses Hauses bei allen Messungen vergleichsweise niedrige Raumtemperaturen von im Mittel 17 8 C vorlagen waren die Temperaturdifferenzen nach au en deutlich geringer als bei den anderen H usern Hier sind im folgenden Winter noch weitere Messungen bei Frosttemperaturen sinnvoll um auch die Ausrei er im rechten Fassadenteil eindeutig beurteilen zu k nnen Ergebnisse im Haus 35 ESH 60 Schwierig ist zurzeit die Interpretation der Ergebnisse von Haus 35 Abbildung 4 3 7 In der linken H lfte des Diagramms linke Haush lfte ist im Erd und Obergeschoss je ein defektes VIP zu erkennen Im Obergeschoss liegen die Messwerte links deutlich niedriger rechts deutlich h her als eigentlich zu erwarten w re Dieser Effekt trat bei anderen Messungen in diesem Haus nicht auf und liegt hier m glicherweise an einer Ungenaui
202. t der oberen Schiene 10 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung vgl Abbildung 2 2 5 links oben wird als Festpunkt mit Halterung in Fassadenl ngsrichtung x Richtung ausgebildet Die untere Schiene nimmt lediglich Lasten senkrecht zur Fassadenebene zZ Richtung auf Befestiqungsschienen K obere Schiene 5 Q C kiii _ gr Y h nn ST RT 7777777 untere Schiene GEDT Lagerbedingungen Dabei bedeuten Eigengewicht v gt Erdbeben wina N gt Wind Erdbeben parallel zur Fassadenebene in L ngsrichtung N Pa senkrecht zur Fassadenebene Abbildung 2 2 5 Gro elementd mmtechnik mit konventionellem D mmstoff Schienenbefestigung mit 2 Befestigungsschienen oben und unten ihre Lagerbedingungen und die aufzunehmenden Lasten aus Eigengewicht Wind und Erdbeben 2 2 2 GEDT mit Vakuumd mmung Grunds tze Die nun verwendeten VIP D mmelemente unterscheiden sich deutlich von den konventionellen D mmstoffen 11 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Allgemeines zu den verwendeten VIP D mmelementen VIP Strukturkern Folienh lle PE Al PET Zustand evakuiert Gasdruck p lt 5 mbar Dichte 160 180 kg m Die wichtigsten statischen Besonderheiten der verwendeten VIP D mmelemente als Bestandteil eines Gro elementes der G
203. t er jedoch zu halbieren Nach der Montage wurden die erreichten Fugenbreiten nachgemessen und es ergab sich im Mittel eine Fugenbreite von ca 10 mm d h die Planwerte liegen hier auf der sicheren Seite Die Gesamtl nge der Elementfugen liegt bei 16 2 m pro Fassade Die folgenden Tabelle zeigt die Aufschl ge auf den Gesamt U Wert durch VIP bzw Elementfugen f r verschiedene W rmeleitf higkeiten der Vakuumd mmung Tabelle 2 6 2 W rmebr ckenaufschl ge durch Fugen auf den U Wert der Fassade W rmeleitf higkeit Art der Fuge U Wert Aufschlag U Wert Aufschlag VIP W mK Planungswert Ausf hrung W m K W m K 0 005 VIP VIP 0 012 0 017 0 008 KEN f re nn 0 020 OO fer 2 6 5 W rmebr cken an den Befestigungselementen Das Konzept der GEDT Elemente erfordert eine Reihe von Befestigungen zwischen vorderer BFU und hinterer Kerto Tragschale Die daf r entwickelten Befestigungsanker zur Ableitung der statischen Lasten die die D mmung an Sto stellen durchdringen stellen eine Schw chung der thermischen H lle dar und erfordern aus diesem Grund eine detaillierte Betrachtung Die folgende Tabelle gibt einen berblick ber die eingesetzten Befestigungselemente ihren Aufbau die energetisch wirksame Durchdringungsfl che und die Modellierung Tabelle 2 6 3 bersicht der energetisch relevanten Befestigungspunkte Anzahl Anzahl Befestigung gro klein Typ mm mm mm mm Imm Anmerkungen GW S o Me 535
204. ter Ya Wert 0 071 W mK 75 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Standardl sung mit WDVS im ESH 40 Wa Wert 0 110 W mK Von den W rmebr cken im GEDT Randbereich weist der Anschluss der Elemente an die Perimeterd mmung die ung nstigsten Kennwerte auf Der W rmeverlust an dieser Stelle summiiert sich auf 0 815 W K beim ESH 40 und auf 1 52 W K beim ESH60 bzw beim EnEV Neubau Standard Dennoch ist festzuhalten dass die W rmebr ckenwirkung durch die GEDT mit VIP gegen ber einem konventionellen D mmsystem tendenziell verbessert wird wie man an der Vergleichsberechnung des Details mit WDVS erkennt das noch schlechter abschneidet 1 22 W K als ESH40 Detail gerechnet Wichtig ist es bei den Kellerfenstern eine m glichst gro e berd mmung des Fensterrahmens zu erreichen ca 30 mm 2 6 7 4 GEDT an Traufe Der Anschluss des GEDT Elements an die Traufe stellt eine Kombination einer geometrischen mit einer konstruktiven W rmebr cke dar Hier gilt es den bergang vom schlanken GEDT auf den vollst ndig ged mmten Dach berstand m glichst optimal zu erreichen Abbildung 2 6 18 zeigt die Isothermendarstellung des Traufanschlusses Wie bei allen vorangegangen Berechnungen ist die Fassadenbekleidung die hier kaum einen Einfluss hat nicht ber cksichtigt sondern die Konstruktion wurde sowohl im Dachbereich als auch an der GEDT Au enwand so ber
205. toffen vielfach besseren D mmwert sie besitzt auch Eigengesetzm l igkeiten die die Verarbeitung deutlich erschweren Hieraus erkl ren sich grunds tzliche Vorgehensweisen und Ausf hrungen bei diesem Forschungsprojekt e Die VIP H llfl che aluminiumbedampfte Kunststofffolie ist extrem empfindlich Die Vorfertigung der Elemente im Werk verringert die Besch digungsgefahr gegen ber der Baustelle erheblich da die Verarbeitung kontrolliert erfolgt und baustellentypische St rfaktoren ausgeschlossen werden k nnen e V rmebr cken machen sich durch die nur geringe notwendige Gesamtst rke der Vakuumd mmung in unserem Fall 40 mm deutlicher als bei herk mmlichen Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung D mmstoffen bemerkbar Konstruktiv notwendige Fugen und Verbindungen mussten so weit wie m glich reduziert werden 2 2 Entwicklung der Gro elementd mmtechnik GEDT mit Vakuumd mmung Das Konzept der Gro selementd mmtechnik wurde von dem Bochumer Ingenieurb ro IGRT entwickelt Das vorliegende Kapitel gibt einen berblick ber die Grundideen dieses Ansatzes 2 2 1 Historie und Grunds tze der GEDT Die Grunds tze der Grof selement D mmtechnik lassen sich in wenigen Stichworten zusammenfassen e Nerkseitig vollst ndig vorgefertigt witterungsunabh ngig hohes konstantes Qualit tsniveau e D mmtechnisch hochwirksam EPS MW mit Perspektive VIP
206. trocknung auf Ab Anfang Mai ist ein leichter Anstieg der Ausgleichsfeuchte im Kerto festzustellen Dieser Verlauf ist direkt mit dem im Sommer blichen Anstieg der relativen Au enluftfeuchte korreliert Daher ist zu erwarten dass die Feuchtewerte zum Winter hin wieder abnehmen werden Da es sich hier um Langzeitvorg nge handelt k nnen genauere Aussagen besonders auch bez glich des Verhaltens im Sommer erst im weiteren Verlauf der Messphase getroffen werden 130 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung 70 120 80 6 oO e gt m a r _ NAH ii w AA NLDERENTER gt Wi I iini HLN ON li iym Hi BEN ii gji ar Nie hu H f IL D z J Y fni AJIA 2 g 40 IN A Ir 60 cC 3 o Ser 5 28 A 5 E A Feuchte unter Fenster lt Feuchte Mitte VIP 5 D E30 Feuchte PW Punkt 8 Feuchte VIP VIP Sto N 40 2a Feuchte Vertikalfuge Feuchte Horizontalfuge lt x Raumtemperatur Aussentemperatur C lt o rel Au enluftfeuchte lt 20 20 10 A 0 0 20 31 10 06 10 11 06 20 11 06 30 11 06 10 12 06 20 12 06 30 12 06 09 01 07 19 01 07 29 01 07 08 02 07 18 02 07 28 02 07 10 03 07 20 03 07 30 03 07 09 04 07 19 04 07 29 04 07 09 05 07 19 05 07 29 05 07 08 06 07 18 06 07 Abbildung 4 4 5 Messwerte der Feucht
207. tteln 2 3 2 Statische Grundlagen Zweischaliges Mauerwerk Die 30 cm dicken Mauerwerk Au enw nde der drei Geb ude sind zweischalig ausgebildet Sie bestehen aus zwei tragenden 11 5er Einzel Wandschalen mit dazwischen liegender Luftschicht Das zweischalige Mauerwerk beginnt auf der massiven Kellerdecke Innenschale und Au enschale sind durch Bindersteine punktuell miteinander verbunden Auf Basis der Untersuchungen die im Bereich der neuen Fensterdurchbr che erzielt wurden liegt diese Durchbindung bei ca 4 5 Steinen je Quadratmeter Im Deckenbereich ber dem Erdgeschoss sind beide Schalen durch eine Binderlage miteinander verbunden Das vorgefundene Steinformat ist Normalformat b x h x 11 5 x 7 2 x 24 cm Der M rtel neigt zur Sandung Die Deckenbalken liegen komplett auf der Innenschale auf und sind somit im Bereich des Deckenauflagers mit dem Luftzwischenraum der beiden Mauerschalen verbunden Neben den Besonderheiten die die Zweischaligkeit f r die energetische Sanierung im Allgemeinen mit sich bringt verh lt sich die Lastabtragung im statischen Sinne etwas anders als bei einem monbolithischen Mauerwerk 27 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Durch die Zweischaligkeit erh ht sich der Aufwand zur Verankerung der GEDT Elemente in den Aufh ngepunkten den sog E Befestigern Die Verbundanker m ssen unter Verwendung sog Meterware Siebh
208. ttweise Einbau der weiteren Schichten des Elements Aufgrund der angewendeten Verklebungstechnik musste gleichzeitig schnell und 84 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung genau gearbeitet werden Zun chst wurden die Vakuum Isolationspaneele aufgebracht Abbildung 3 1 13 zu i k puu 7 ir Br Abbildung 3 1 13 Aufkleben der VIPs auf die Kerto Platte Im Vordergrund des folgenden Bildes wird der Klebstoff aufgebracht Abbildung 3 1 14 Abbildung 3 1 14 Auftragen des PU Klebers auf die Kerto Platte Der u ere Rand der Elemente schlie t mit einer schmalen PU D mmplatte und einem Kantholz ab Abbildung 3 1 15 An dieser Stelle wird das Gro element sp ter die Geb udefassade berragen von hinten schlie t sich dann das konventionelle W rmed mmverbundsystem an das auf den anderen Au enw nden der H user in Hofheim verwendet wurde 85 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Abbildung 3 1 15 Lage von Kantholz am GEDT Rand und PU D mmplatte Nach der Vakuumd mmung wurde die vordere BFU Deckplatte segmentweise aufgebracht Abbildung 3 1 16 Abbildung 3 1 16 Verkleben der BFU Platten auf die VIPs Die ausgesparten Fugen an den durchsto enden Metallankern wurden zum Verschlie en der Hohlr ume insbesondere auch zur Reduzierung der W rmebr ckenwirkung mit PU
209. tung RRSKR Abbildung 2 4 10 Sockelanschluss GEDT WDVS 2 4 8 4 Geb udeecke Die Geb udeecke ist in der Au enwirkung und Darstellung ein wichtiges Detail An dieser Stelle treffen die beiden unterschiedlichen Fassaden WDVS und GEDT mit VIP aufeinander Die Stra enfassade ragt seitlich ber die WDVS Fassade hinaus Wetterschutzschale und D mmungsschale werden getrennt betrachtet Die Ausbildung des Details verdeutlicht dies Die Wetterschutzschale l uft nicht bis zur Geb udeecke durch Die 44 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung silberne Blechkante als Symbol f r das D mmpaket mit Vakuumd mmung schiebt sich darunter hervor K Punkt Stahlwinkel mn K Funkt Endholz z bzw Pr Punki Schienen Fassaden Uk nu nr blauf onim m GEOT El m Arbeitsfuge ausged mmt Eu festiging K Pu mida Aenstellung Au ere Abklebung GEDT Altwand u ere Abklebung Winddichtung Herstalu 9 Arbola ugan WDVS Sockalluchi Vorkomprimiertes Dichtband kn nn ink 1A Armilerurg oinbui Einputz Winkel z B Sto Anfangs varbindungsieiste S i un Distanzholz zur Verschraubung Verschraubung z F F Aluminlumblech 4 fach gekantet E6C24 m VIP Randschutz Kantholz z ST M ERRARE D mmstoff antldr hn u20 6 SOEBS021 737920202002 Hii Aria HAHA Fassadenbekleidung Resoplan 8mm Abbildung 2 4 11 Geb udeecke Anschluss GEDT
210. twendig und es entstanden teilweise merkliche 103 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Verz gerungen im Zeitplan Im Einzelnen waren z B einige Schwei n hte anfangs nicht vollst ndig korrekt ausgef hrt und an einigen Stellen vorgegebene Abmessungen nicht genau eingehalten worden Probleme gab es auch bei einem Teil der Gewindestangen und Muttern Hier wurde die notwendige G ngigkeit in einigen F llen nicht erreicht d h es wurde festgestellt dass einzelne Muttern sich festgefressen hatten Die ersten Erfahrungen mit der Produktion der Gesamtelemente f hrten dazu die Vakuum Isolationspaneele beidseitig mit Schutzschichten zu versehen und sie so w hrend der Produktion begehbar zu machen Zun chst war nur eine einseitige Schutzschicht vorgesehen gewesen und zwar auf der der Kerto Tragplatte zugewandten Seite wo aufgrund der vielen und groben Metallteile die Gefahr einer Besch digung der VIPs in der Tendenz als deutlich gr er als auf der BFU Seite angesehen worden war Teilweise waren Abw gungen zwischen unterschiedlichen Projektzielen z B Vereinfachung der Produktion einerseits und Minimierung der W rmebr cken andererseits notwendig So wurde vereinbart die zun chst leicht unterschiedliichen PWR und PHW Punkte zur Vereinfachung der Herstellung identisch zu fertigen Abbildung 3 3 2 Dies bedeutete dass die PWR Punkte ein genau so starkes die D m
211. u sehen Eine Revisionierbarkeit einzelner VIPs w rde also wesentliche nderungen am System voraussetzen Neben einem anderen Konzept f r die wandseitigen Schalen und weiterer Konsequenzen f r die anderen wandseitigen Applikationspunkte m sste insbesondere auch ein mehr oder weniger waagerechtes Einschweben der Elemente erm glicht werden z B eventuell Einf gen eines profilierten Stabes am Grof element in eine durch Federn gesicherte Schnappvorrichtung an der Althauswand Ob ein solches Vorgehen aber berhaupt bei Grof elementen mit sinnvollem Aufwand durchf hrbar w re kann hier nicht beantwortet werden Zu beachten ist jedenfalls dass das Vorliegen nur weniger defekter Vakuum Isolationspaneele sicher noch nicht den Austausch des gesamten Elements rechtfertigen w rde Insofern w re es aus Sicht der Revisionierbarkeit m glicherweise g nstiger kleinere Elemente mit einem oder wenigen VIPs zu verwenden und gleichzeitig andere Montagekonzepte einzusetzen s dazu auch Abschnitt 8 2 6 Vorrangig sollte man aber sicherlich ohnehin auf eine ausreichende Zuverl ssigkeit der Vakuumpaneele setzen Ein fr hzeitiger Austausch w rde vermutlich in jeder Konstruktion mit Aufwand verbunden sein das Gleiche gilt f r die kontinuierliche berpr fung der Funktionsf higkeit der Elemente Wenn grunds tzlich sichergestellt werden kann dass die berwiegende Zahl der VIPs ihre Funktionsf higkeit ber Jahrzehnte beh lt kann ein punktuell
212. ugen au en mit Butylkautschuk Klebeband verschlossen 97 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung y Abbildung 3 2 15 Detail einer GE GE Fuge links Blick auf Kompriband und abgedichtete Elementfuge rechts Auch die F llelemente wurden jetzt eingebaut um die f r den Montageablauf notwendige L cke zwischen den oberen GEDT Elementen und dem Dach berstand zu schlie en Abbildung 3 2 16 Abbildung 3 2 16 Ansicht des F ll GEDT am Dach berstand Im Anschluss wurde die Au enbekleidung angebracht Es wurden Harzkompositplatten der Firma Resopal eingesetzt Abbildung 3 2 17 links Die Aluminium Unterkonstruktion war auf den unteren Elementen bereits werkseitig montiert worden die oberen Teile die die beiden Gro elemente sowie die F ll Elemente berlappten wurden vor Ort in Hofheim installiert Zur Abdeckung der horizontalen Fugen wurden Aluminiumprofile angebracht Abbildung 3 2 17 rechts 98 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Abbildung 3 2 17 Ansicht Harzkomposit Platten links und Fugenprofil der Unterkonstruktion rechts Die Fassadenplatten wurden auf der Aluminiumkonstruktion aufgeklebt Dazu war eine Vorbehandlung mit einem Primer notwendig Abbildung 3 2 18 links Um die Elemente w hrend der Aush rtung des Klebers zu fixieren wurde doppelseitig
213. uktion Summe Produktion ransport und Montage Transport und Montage Aufma 10 ransport 11 ransportvorrichtungen 20 Montagetraverse Montagetraverse Hebeb hne Ger st Montagekran stapler 13 Montagekosten 36 Summe Transport Montage 96 EEE GE o S g S S a Summe Planung 50 Summe Planung 35 Gesamtkosten 913 Gesamtkosten 849 Kleinserienfertigung 1000 m Fassade pro Jahr O ai ki ka dann 1 000 ans O Planung en E Transport Montage 700 600 H Fertigung 500 O Au Benbekleidung Kosten in m 400 0 E Metallteile 200 E Vakuumd mmung 100 0 O sonstiges Material Abbildung 6 2 1 Kosten der GEDT Fassedenelemente bei bergang zur Kleinserienfertigung Sch tzung Variotec Die Kostensch tzungen von Variotec und IGRT liegen in einer hnlichen Gr enordnung 850 910 m Im Folgenden werden die Zahlen von Variotec ber cksichtigt bzw gerundete Zahlen verwendet In der Tabelle und im Diagramm ist zu erkennen dass die m gliche Kostensenkung bei bergang zu einem Produktionsvolumen von 1000 m pro Jahr nach Sch tzung des Produzenten zwar merklich ausf llt aber noch keinen entscheidenden Durchbruch bedeutet Gegen ber vorher etwa 1200 m ergeben sich nun rund 900 m 144 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Va
214. ung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung mehrere Jahrzehnte Die Berechnungsergebnisse f r eine W rmeleitf higkeit von 0 008 W mK stellen somit nicht den langj hrigen Mittelwert ber die Lebensdauer dar sondern einen Endwert bei einer definierten technischen Lebensdauer der aber mit dem Bemessungswert der in Bilanzberechnungen eingesetzt werden muss nahezu identisch ist Die VIPs bieten ber viele Jahre und Jahrzehnte deutlich bessere Werte Insoweit sind die Ergebnisse f r den Gesamt U Wert die im Folgenden meist f r die W rmeleitf higkeit von 0 008 W mK angegeben werden konservative Absch tzungen die jedoch z B bei der Planung der Anlagentechnik einflie en m ssen damit die Geb ude auch nach Jahrzehnten noch ausreichend beheizt werden k nnen Da Vakuumd mmplatten sehr empfindlich gegen mechanische Besch digungen sind und auch durch Alterung ein Versagen der H llfolie m glich ist sei hier noch der unwahrscheinliche Fall einer vollst ndigen Bel ftung aller Vakuumpaneele 62 St ck in allen GEDTs einer Fassade aufgelistet Durch einen solchen Totalausfall w rde sich der Gesamt U Wert auf ca 0 287 W m K erh hen Die aktuellen Anforderungen der Energieeinsparverordnung f r die D mmung von Altw nden U 0 35 W m K w rden damit zwar immer noch eingehalten der angestrebte Energieverbrauch des Hauses w rde sich jedoch deutlich erh hen
215. ussdetails im Au enbereich ma gebend Hierzu wurde am bergang WDVS Fassade zur GEDT Fassade in den beiden stra enseitigen Geb udeecken eine Arbeitsfuge eingef hrt Sie erm glicht die komplette dreiseitige Herstellung der WDVS Fassade ohne zeitgleiche Fertigstellung der Stra enfassade Vom Sockel bis zur Traufen Bekleidung verlaufend dient sie zudem als gestalterische Trennfuge Sie wird im Fassadenbereich als WDVS ausgebildet und liegt aus gestalterischen Gr nden ca 3 cm hinter der brigen Putzfassade ebenengleich mit dem Sockel des kompletten Geb udes Im Bereich der Traufe wird die Bekleidung aus Harzkomposit Fassadenplatten in Fassadenbreite dunkel abgesetzt Stra enseitiger Sockel und Arbeitsfuge werden nach der Stra enfassade hergestellt 2 4 8 Details der Ausf hrungsplanung Die Detailplanung wurde durch W rmebr ckenberechnungen des IWU begleitet und ma geblich unterst tzt siehe Kap 2 6 2 4 8 1 Fenster N here Hinweise zur Entwicklung des Fensterdetails s 2 4 4 Fensterintegration 42 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Paz GK Verkleidung 12 5mm 3 seitig joge umlaufende Dichtrosette als Dampfbremse 5 Le Mindestabstand f r Fensterb nder beachten Angaben Variotec u ere Abklebung Winddichtung Alumiumrahmen E6C24 hinterlegt mit D mmstoff aufgesteckt vor Montage Alu verkleidung Fenster Verschraubung mit
216. uttenz ESU Services Uster Bundesamt f r Energie Schweiz Dezember 2003 Cremers J Vakuum D mmsysteme Deutsches Architektenblatt 11 2006 S 65 68 Diefenbach N Grof sklos M Modernisierung von Zweifamilienh usern auf unterschiedliche energetische Standards unter Einsatz von Gro elementen mit Vakuumd mmung 10 Passivhaustagung in Hannover Mai 2006 DIN 4109 Schallschutz im Hochbau DIN 4109 Anforderungen und Nachweise Beiblatt 1 zu DIN 4109 Ausf hrungsbeispiele und Rechenverfahren November 1989 Beiblatt 1 A1 zu DIN 4109 Ausf hrungsbeispiele und Rechenverfahren nderung A1 September 2003 Forschungsinstitut f r W rmeschutz e V M nchen Pr fbericht Nr F 2 1012 05 f r 40 mm Vakuumelement der Firma Variotec vom 21 10 2005 Gellert R Albrecht W Sprengard C Einflussfaktoren auf die physikalischen Eigenschaften von VIPs vom Labormesswert zum anwendungsbezogenen Bemessungswert 2 VIP Bau Fachtagung 16 17 5 2005 in Wismar G sele K INFORMATIONSDIENST HOLZ holzbau handbuch R3 T3 F3 Schallschutz bei Holzbalkendecken Hrsg Entwicklungsgemeinschaft Holzbau M nchen 1993 Markus Gropp Lebenszyklusanalyse der Gro element D mmtechnik mit Vakuumpaneel Diplomarbeit an der Technischen Hochschule Darmstadt Institut WAR Fachgebiet Industrielle Stoffkreisl ufe Darmstadt Juni 2007 Gro klos M Weber C Einsatz von Vakuumd mmung im Geb udebereich Erfahrungen und Perspektiven Sc
217. verbrauch und Umweltauswirkungen ist wenn auch nicht ausschlie lich so doch vorwiegend der nicht erneuerbare Anteil auf den daher bei den folgenden Bewertungen das Hauptaugenmerk gerichtet wird 2500 2000 EIKEA erneuerbar BKEA nicht erneuerbar 1500 1000 KEA MJ m 500 500 Sch tzwert f r Hochdrucklaminat Abbildung 7 1 1 Kumulierter Energieaufwand f r die Herstellung eines Gro elements mit Vakuumd mmung nach Stoffgruppen bezogen auf 1 m Elementfl che Institut WAR Fachgebiet Industrielle Stoffkreisl ufe Prof Dr Liselotte Schebek Siehe www ecoinvent org Swiss Centre for Life Cycle Inventories 146 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Es ist zu erkennen dass insgesamt sechs Stoffgruppen den Hauptanteil am Herstellungs Energieaufwand tragen und zwar die Metalle Stahl Edelstahl und Aluminium die Holzwerkstoffe vor allem Kerto und BFU und das Hochdrucklaminat Fassadenplatten Der relativ hohe Anteil der Holzwerkstoffe am Gesamt KEA von ca 35 korrespondiert mit deren Massenanteil am Gesamtelement ca 37 Dabei ist zu beachten dass die Schichth lzer erhebliche Anteile von Kunstharz Werkstoffen enthalten durch die sich die Beitr ge zum Herstellungs Energieaufwand erkl ren lassen Das Fenster f llt nicht zuletzt aufgrund seines geringen Fl chenanteils am Gesa
218. wegungsausgleich zwischen Fenster und D mmpaneel sscchlagregendichtheit und kontrollierte Wasserableitung aus den Profilen Schallschutz Bedienbarkeit Nutzungssicherheit Reparaturf higkeit Zusatzfunktionen wie integrierte L fter Antriebe usw Konstruktive Ausbildung Elemente zur Befestigung und Lastabtragung Raumseitige Dichtebene D mmung der Anschlussfuge u ere Dichtebene und Elemente zur Wasserf hrung Elemente zur Verkleidung der Anschlussbereiche Ggf Anpassung des Fenstersystems Diese Punkte galt es f r die konkrete Umsetzung an den Objekten in Hofheim aber auch verallgemeinerbar f r kommende Bauvorhaben zu beschreiben Die PlanungsgruppeDReEl hat schwerpunktm ig die Details f r die konkrete Umsetzung f r die Sanierung in Hofheim in Zusammenarbeit mit dem ift Rosenheim entwickelt F r die energetische Auslegung der Fenster und deren Anschl sse wurden die Berechnungen des IWU verwendet Das ift Rosenheim hat die grunds tzlichen berlegungen zur Integration der Fenster ausgearbeitet und in Anhang IV zusammengestellt 2 4 4 1 Lage Zur grunds tzlichen Abkl rung der optimalen Einbaulage des Fensters in das GEDT Element wurden durch das IWU Berechnungen durchgef hrt siehe Kapitel 2 4 8 1 Hierbei wurde festgestellt dass der Einbau der Fenster versetzt zur D mmebene in die Wandebene beim Einsatz von GEDT Elementen nicht zu empfehlen ist da die W rmebr ckeneffekte einen sehr gro en Einfluss e
219. wirkung zu reduzieren Auf dem ersten Foto ist dies zun chst nur auf der rechten Seite des Elements ausgef hrt 89 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung Unterkonstruktic F aSSadenbeklgici Eo NI i oe Uei e nd gt Abbildung 3 1 24 Montage der Aluminiumprofile der Unterkonstruktion Die folgende Foto zeigt zwei fast fertige Elemente Auf der Kerto Seite des vorderen Elements sind die durch Abklebungen gesch tzten Messleitungen zu sehen mit denen im Rahmen der wissenschaftlichen Begleitforschung die Funktionsf higkeit der Vakuumd mmelemente vermessen wird s Kapitel 4 Die Messleitungen wurden in der Kabelrolle am linken Rand zusammengef hrt Abbildung 3 1 25 Die Ausgleichsd mmung Mineralwolle wurde hier noch nicht aufgebracht Abbildung 3 1 25 Ansicht eines fertigen GEDT Elements Wandseite und der Messtechnik Neben den Gro elementen wurden f r den Einbau zwischen der Oberkante des oberen Gro elements und dem Dach berstand der Geb ude auch noch kleinere F llelemente produziert Abbildung 3 1 26 Als W rmed mmschicht wurde auch hier jeweils ein Vakuum Isolationspaneel eingebaut 90 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung b Abbildung 3 1 26 Ansicht der F ll GEDT 3 2 Montage der Gro elemente Parallel zur End
220. xtherm Kempten Reuther S Diefenbach N Energiesparhaus Standard und neuartige Fassadenelemente Innovative Modernisierung von drei kleinen Mehrfamilienh usern in Hofheim 2 Baustelleninfotag am 10 11 2006 Zukunft Geb udebestand der Hofheimer Wohnungsbau GmbH zur vorbildlichen energetischen Sanierung dreier Mehrfamilienh user in der Wilhelmstra e 35 39 in Hofheim Download http www ihre zukunft in hofheim de projekte wilhelmstr index htm Reyer E Sieder M Bamberger C Schild K V lkner S Gro element D mmtechnik GEDT zur energetischen Fassadensanierung BAUTECHNIK 81 2004 H 3 S 189 200 Reyer E Scherer M Bamberger C Juretzko M Schild K Sieder M V lkner S Energiegerechte Au enwandsanierung mit industriellen Vorfertigungstechniken Forschungs und Entwicklungsvorhaben Ruhr Universit t Bochum Institut f r konstruktiven Ingenieurbau Fraunhofer IRB Verlag Stuttgart 2004 Heft 32 der Schriftreihe Prof E Reyer S 1 bis 398 Reyer E Bamberger C Hrsg Energiegerechte Au enwandsanierung mit industriellen Vorfertigungstechniken GEDT Ergebnisse Abschlussbericht 2004 2005 Reyer E Scherer M Bamberger C Juretzko M Schild K Sieder M V lkner S Ruhr Universit t Bochum Institut f r konstruktiven Ingenieurbau 2004 2005 Reyer E Sieder M Bamberger C Innovative Fassaden Sanierungstechniken mit vorgefertigten D mmelementen Gro element D mmtechnik
221. zer berblick ber die Geb ude im Ursprungszustand sowie die durchgef hrten Modernisierungsma nahmen gegeben Die drei freistehenden Geb ude in der Wilhelmstra e in Hofheim am Taunus wurden 1927 baugleich in doppelschaliger Massivbauweise erstellt und sind voll unterkellert Die Erschlie ung erfolgt ber ein zentrales Treppenhaus auf der Westseite Erdgeschoss und Obergeschoss sind als Wohnungen mit jeweils ca 77 m Nettogrundfl che ausgebildet Der Dachraum war teilweise als beheizter Wohnraum sowie als Abstellfl che und Trockenboden genutzt Das Dach war als Walmdach in Holzkonstruktion mit Biberschwanzdeckung ausgebildet Anfang der 1980er Jahre wurden die H user ein erstes Mal saniert Ihre Fassaden wurden im Erd und Obergeschoss mit einem W rmed mmverbundsystem WDVS aus 4 cm dickem Polystyrol versehen die alten Holzfenster wurden durch Kunststofffenster ersetzt Abbildung 1 2 Die drei Geb ude vor der Modernisierung Im Zuge der jetzt durchgef hrten Modernisierung wurden jeweils abh ngig vom angestrebten Energiesparstandard folgende Ma nahmen durchgef hrt e Au enw nde WDVS 8 24 cm D mmung inkl 4 cm vorhandenes WDVS e Au enw nde stra enseitig GEDT mit Vakuumd mmung nach Entfernung des vorhandenen WDVS e Neue D cher 18 30 cm D mmung e Kellerdecken 4 6 cm D mmung e 2 Scheiben W rmeschutzverglasung GEDT 3 Scheiben Passivhausfenster e Nahw rmeversorgung ber Holzpelletkessel He
222. zur GEDT in den Keller Messung Abbildung 4 2 1 Ablauf der Messtechnikmontage Ein 16 poliger Messstellenumschalter und ein Modul zur Datenauslesung wurden in ein mobiles Geh use montiert um die Funktionsmessungen vor Ort mit einem Laptop durchf hren zu k nnen 4 3 Ergebnisse der Funktionskontrolle Am 12 12 06 20 12 06 12 02 07 und am 22 03 07 wurden in den Morgenstunden Vortag ohne Sonnenschein Nacht bedeckt die Temperaturen der VIPs gemessen Die Au entemperaturen lagen zwischen 8 C und 2 C Am 12 12 06 fehlte die Perimeterd mmung und beim Ortstermin fielen noch Hohlr ume in der D mmstofff llung der Arbeitsfugen zwischen WDVS und GEDT auf Am 20 12 war die Perimeterd mmung montiert seit ca 3 4 Tagen die Hohlr ume sollten von der ausf hrenden Firma ausgespritzt werden Die bei den Messungen ermittelten Temperaturen wurden mit theoretisch berechneten Temperaturen im GEDT Schichtaufbau an der Stelle der Temperaturf hler mit den f r diese Stunde gemessenen Innen und Au entemperaturen verglichen Bei diesen Berechnungen wurde die Differenz zwischen der theoretisch bestimmten Temperatur am F hler und der gemessenen Temperatur als Untertemperatur bestimmt Eine ausf hrliche Dokumentation der Geb udemesstechnik wird in dem f r Anfang 2008 geplanten Endbericht ber das Gesamtprojekt erfolgen 116 Sanierung von drei kleinen Wohngeb uden in Hofheim Teilprojekt Gro element D mmtechnik mit Vakuumd mmung

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