Bausanierung: Erkennen und Beheben von Bauschäden, 4. Auflage

Michael Stahr (Hrsg.) Bausanierung

Michael Stahr (Hrsg.)

Bausanierung Erkennen und Beheben von Bauschäden 4., vollständig überarbeitete und aktualisierte Auflage Mit 547 Abbildungen und 145 Tabellen Die Autoren: Friedhelm Hensen, Hilmar Kolbmüller, Michael Stahr, Jürgen Weber, Uwe Wild PRAXIS

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1. Auflage 1999 2. Auflage 2002 3. Auflage 2004 4., vollständig überarbeitete und aktualisierte Auflage 2009 Alle Rechte vorbehalten © Vieweg +Teubner | GWV Fachverlage GmbH, Wiesbaden 2009 Lektorat: Karina Danulat | Sabine Koch Vieweg +Teubner ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media. www.viewegteubner.de Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Technische Redaktion: Dipl.-Vw. Annette Prenzer, Wiesbaden Umschlaggestaltung: KünkelLopka Medienentwicklung, Heidelberg Druck und buchbinderische Verarbeitung: MercedesDruck, Berlin Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. Printed in Germany ISBN 978-3-8348-0246-0

Vorwort zur 4. Auflage Innerhalb von weniger als 10 Jahren erscheint die nunmehr 4. Auflage in einem inhaltlich vollständig überarbeiteten Neuaufbau. Die bisherigen Kapitel sind in der Struktur beibehalten, aber aktualisiert, konkretisiert, illustriert und teilweise neu gefasst (Bauteile in Erdreich, Schornsteine, Holzbau. Gestrafft wurde das Kapitel Dächer. Stark erweitert wurde auf Grund der positiven Resonanz in den bisherigen Auflagen das Kapitel Bautechnischer Artenschutz. Neu hinzugekommen sind die Kapitel Metallbauteile, Ökologisches Bauen und EnEV. Ein besonderes Bedürfnis von Herausgeber und Verlag ist es, an dieser Stelle unseres verstorbenen Autors, Herrn StR.-Ing Karl-Heinz Pfestorf zu gedenken, der durch seine fachliche Kompetenz wesentlich zum Gelingen des Buches beigetragen hat. Mein Dank gilt wiederum den Mitautoren, dem Lektorat Bauwesen des Verlags Vieweg+Teubner und allen Fachkollegen und Institutionen, die unsere Arbeit in Form von Abbildungen, technischen Unterlagen und konstruktiven Hinweisen unterstützt haben. Möge der Leser auch die vorliegende Auflage mit Interesse aufnehmen und durch Anregungen die Weiterentwicklung fördern. Leipzig, im Januar 2009

Michael Stahr

Vorwort zur 3. Auflage Die vorliegende 3. Auflage wurde aktualisiert und um das Kapitel „Zusammenstellung von Regelwerken DIN – ÖNORM – EC – EN“ erweitert. Nachdem das Werk durch das Österreichische Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur zur Aufnahme in den Anhang zur Schulbuchliste für die Höheren technischen und gewerblichen Lehranstalten empfohlen wurde, war diese Zusammenstellung der deutschen und österreichischen Regelwerke dringend erforderlich. Bedanken möchte ich mich bei unseren Lesern, die die 2. Auflage mit großer Resonanz aufgenommen haben, sodass schon nach 2 Jahren die 3. Auflage erscheinen kann. Mein Dank gilt auch den Autoren, dem Vieweg Verlag , Allen, die unsere Arbeit durch die zur Verfügung gestellten Abbildungen und technischen Unterlagen oder durch konstruktive Anregungen unterstützt haben. Leipzig, im April 2004

Michael Stahr

VI

Vorwort

Vorwort zur 2. Auflage In der vorliegenden vollständig überarbeiteten 2. Auflage wurde sowohl die Entwicklung der Bausanierung in den nächsten Jahren, als auch die zu erwartenden wissenschaftlichtechnischen Innovationen insbesondere im Rahmen der europäischen Harmonisierung einbezogen. Alle Kapitel sind komplett überarbeitet, die zeichnerische Qualität verbessert, aktuelle Bilder eingefügt und das neue Normenwerk berücksichtigt. Völlig neu gefasst wurden die Kapitel: Bauzustandsanalyse, Planungsabläufe, Beton- und Stahlbeton, Bauteile im Erdreich, Wände und Fassaden, Decken und Putze. Eine neue Erkenntniss besteht darin, dass 70 bis 90 % der sanierungsbedürftigen Bauwerke über Ansiedlung geschützter, gebäudeabhängiger Tierarten verfügen. Die Aufnahme eines gesonderten Kapitels „Bautechnischer Artenschutz“ war daher ein notwendiges Erfordernis. Danken möchte ich dem Vieweg Verlag, den Autoren, Unternehmungen und Privatpersonen für ihre wiederum konstruktive Unterstützung. Möge die 2. Auflage der „Bausanierung“ wieder auf breites Leserinteresse stoßen. Weitere Anregungen werden dankend entgegengenommen. Leipzig, im Januar 2002

Michael Stahr

Vorwort Bei der ersten Auflage des Buches ließen sich die Autoren von der Absicht leiten, allen in mittleren Ebenen des Bauwesens Tätigen, wie Meistern, Technikern, Kalkulatoren und Facharbeitern, die vorwiegend mit Sanierungsarbeiten beschäftigt sind, aber auch Lehrern an Baugewerkeschulen, Studenten, Auszubildenden, vor allem aber „Häuslebauern“ ein Nachschlagewerk in die Hand zu geben, welches über die Konstruktion, Bau- und Werkstoffe, vor allem aber über praktische Erfahrungen, Regeln und Lösungsmöglichkeiten in leicht verständlicher Form, Aufschluß zu geben. Praxisbezogene Hinweise über einen zielgerichteten und angemessenen Werkstoffeinsatz sind im Text eingestreut. Unnötige Verluste an baulich erhaltenswerten Gebäuden und vermeidbare Bauschäden entstehen immer noch durch unzureichendes Wissen der Planenden und Ausführenden insbesondere im Zuge von kostspieligen Sanierungsmaßnahmen am alten Baubestand. Die Darlegungen sind im Rahmen der Möglichkeiten des Buches komplex gehalten, um einer sinnvollen Verbindung zwischen Sanierung und Altbausubstanz und modernen Anforderungen des Neubaugeschehens Rechnung zu tragen. Aus diesem Grund sind besonders solche Bauteile hervorgehoben, welche bei Sanierungsarbeiten alltäglich in Stadt und Land zur Ausführung gelangen, aber auch solchen Bauwerken Aufmerksamkeit geschenkt, die zwar als Neubauten gelten, aber dennoch, vor allem beim Einsatz neu entwickelter Baustoffe oder den immer mehr zur Anwendung gelangenden Kombinationswerkstoffen ständiger „Pflege“ bedürfen. Für die konstruktive Mitarbeit möchte ich mich beim Vieweg Verlag, den Autoren, sowie den Unternehmungen und Privatpersonen, die mich durch die Zurverfügungstellung von Technischen Arbeitsblättern, Prospekten, Folien und Abbildungen unterstützten, bedanken. Besonderer Dank gilt meiner langjährigen Mitarbeiterin, Frau Ing.-Oec. Angelika Krauß, die mit gewohnter Zuverlässigkeit und fachlicher Kompetenz die Fertigstellung des Manuskriptes besorgte. Möge die vorliegende Arbeit sich als willkommenes Hilfsmittel bei Sanierungswilligen und -verpflichteten erweisen. Leipzig, im Mai 1999 Michael Stahr

Inhaltsverzeichnis 1

Bauzustandsanalyse...................................................................................................... 1 1.1 1.2 1.3 1.4

1.5 1.6

1.7

1.8

1.9 2

Vorbemerkung ......................................................................................................... 1 Historische Zusammenhänge zwischen Sanierung und Denkmalspflege................ 1 Begriffe von A–Z .................................................................................................... 3 Bestandsdauer von Gebäuden.................................................................................. 6 1.4.1 Bestandsdauer als Funktion der Zeit ......................................................... 6 1.4.2 Bauzustandsstufen ..................................................................................... 8 1.4.3 Bewertung der Bestandsdauer ................................................................... 8 Gebäudegliederung.................................................................................................. 9 Schadenscharakteristika........................................................................................... 9 1.6.1 Einfluss des Baujahres auf Schadenscharakteristik ................................... 9 1.6.2 Ursachen der Schäden an Gebäuden ....................................................... 10 Schadensverursacher ............................................................................................. 13 1.7.1 Verursachergruppen ................................................................................ 13 1.7.2 Schadensschwerpunkte............................................................................ 14 1.7.3 Physikalisch-technische Schadensursachen............................................. 15 Die Erfassung des Bauzustandes ........................................................................... 21 1.8.1 Wertung ausgewählter Daten................................................................... 21 1.8.2 Arbeitsfolge ............................................................................................. 22 1.8.3 Auswahl technischer Geräte .................................................................... 23 1.8.4 Muster eines Formblattes zur Beurteilung des baulichen Zustandes....... 24 Bildquellenverzeichnis .......................................................................................... 32

Planungsabläufe ........................................................................................................... 33 2.1

2.2 2.3

Sanierungskonzept................................................................................................. 33 2.1.1 Inhalt........................................................................................................ 33 2.1.2 Erschließung des Grundstückes:.............................................................. 34 2.1.3 Beurteilung der Bauwerksteile und baulichen Anlagen .......................... 34 2.1.4 Bautechnische Maßnahmen ..................................................................... 34 2.1.5 Funktionsänderungen .............................................................................. 35 2.1.6 Einschätzung des Finanzbedarfs.............................................................. 35 2.1.7 Beurteilung .............................................................................................. 36 Entwurfsplanung.................................................................................................... 37 Genehmigungsplanung .......................................................................................... 48

VIII

Inhaltsverzeichnis

2.4 2.5 2.6

2.7 3

EnEV und Bauen im Bestand ....................................................................................53 3.1 3.2 3.3

3.4

3.5

3.6 3.7 4

Antrag auf Baugenehmigung ................................................................................. 48 Ausführungsplanung.............................................................................................. 51 Bauüberwachung ................................................................................................... 52 2.6.1 Bautechnik ............................................................................................... 52 2.6.2 Arbeitsschutz ........................................................................................... 52 Bildquellenverzeichnis........................................................................................... 52

Entwicklung der Energieeinsparverordnung (EnEV) ............................................ 53 Inhalt der Energieeinsparverordnung (EnEV) ....................................................... 54 Vorplanung ............................................................................................................ 54 3.3.1 Anforderungen an bestehende Gebäude .................................................. 54 3.3.2 Wärmebrücken......................................................................................... 57 3.3.3 Vor-Ort-Energieberatung......................................................................... 58 Neue Anforderungen an alte Gebäude................................................................... 58 3.4.1 Anforderungen an Wohngebäude............................................................ 59 3.4.2 Anforderungen an Nichtwohngebäude .................................................... 59 3.4.3 Energieausweise ...................................................................................... 60 Energetische Sanierung ......................................................................................... 62 3.5.1 Innendämmung ........................................................................................ 62 3.5.2 Beispiel Mehrfamilienhaus (erbaut ca. 1900).......................................... 64 3.5.3 Beispiel Ertüchtigung einer Außenwand ................................................. 65 Normen, Richtlinien, Merkblätter.......................................................................... 67 Bildquellenverzeichnis........................................................................................... 68

Natursteinrestaurierung..............................................................................................69 4.1

4.2

4.3

4.4

Natursteine als Baustoff......................................................................................... 70 4.1.1 Gesteinsarten und Einteilung ................................................................... 70 4.1.2 Bedeutung des Natursteins im Bauwesen ................................................ 73 4.1.3 Natursteinbearbeitung.............................................................................. 75 4.1.4 Natursteinmauerwerk............................................................................... 77 Schadensursache – Schadensbilder........................................................................ 77 4.2.1 Verwitterungswirksame Faktoren............................................................ 77 4.2.2 Schadensbilder......................................................................................... 80 4.2.3 Schadensursachen .................................................................................... 82 4.2.4 Schadensrelevante Gesteinseigenschaften ............................................... 84 Schadensdokumentation ........................................................................................ 88 4.3.1 Bestandsaufnahme ................................................................................... 88 4.3.2 Arbeitsbereiche der Bestandserfassung und Bewertung.......................... 89 Instandsetzungsmaßnahmen .................................................................................. 92 4.4.1 Maßnahmenkatalog.................................................................................. 92 4.4.2 Handwerklicher Steinaustausch............................................................... 96

Inhaltsverzeichnis

4.5

4.6 4.7 5

Beton- und Stahlbeton .............................................................................................. 115 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8

6

4.4.3 Steinergänzung mit Restauriermörteln .................................................... 97 4.4.4 Verfugung.............................................................................................. 100 4.4.5 Vermörtelung......................................................................................... 102 Reinigung, Imprägnierung, Entsalzung ............................................................... 102 4.5.1 Reinigung und Reinigungsverfahren ..................................................... 102 4.5.2 Hydrophobierende Imprägnierungen..................................................... 105 4.5.3 Verfestigende Imprägnierungen ............................................................ 109 4.5.4 Entsalzen von Naturstein ....................................................................... 110 Normen, Richtlinien, Merkblätter........................................................................ 110 Bildquellenverzeichnis ........................................................................................ 113

Problemstellung – Abgrenzung ........................................................................... 115 Werkstoffeigenschaften des Betons und Stahlbetons .......................................... 116 Schadensursachen – Schadensbilder – Schadensbewertungen............................ 122 Methoden der Schadensuntersuchung ................................................................. 133 Instandsetzungsmaßnahmen ................................................................................ 139 Nachträglich bearbeitete Betonflächen................................................................ 144 Normen, Richtlinien, Merkblätter........................................................................ 147 Bildquellenverzeichnis ........................................................................................ 147

Holzkonstruktionen....................................................................................................... 149 6.1 6.2 6.3

6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9

Holz – ein bewährter Baustoff............................................................................. 149 Anwendung im Bauwesen ................................................................................... 152 Ursachen der Holzzerstörung .............................................................................. 155 6.3.1 Holzzerstörende Pilze ............................................................................ 155 6.3.2 Holzverfärbende Pilze ........................................................................... 159 6.3.3 Holzzerstörende Insekten ...................................................................... 160 6.3.3.1 Erscheinungsformen .............................................................. 160 6.3.3.2 Trockenholzinsekten.............................................................. 161 6.3.3.3 Frischholzinsekten ................................................................. 163 6.3.3.4 Faulholzinsekten: ................................................................... 163 6.3.4 Witterungseinflüsse ............................................................................... 164 Holzfehler ............................................................................................................ 164 Risse im Holz....................................................................................................... 165 Gefährdungsklassen (Gebrauchsklassen) ............................................................ 168 Dauerhaftigkeitsklassen....................................................................................... 170 Aufgaben des baulichen und vorbeugenden chemischen Holzschutzes .............. 171 Baulicher und konstruktiver Holzschutz ............................................................. 171 6.9.1 Schutz gegen Niederschläge und Spritzwasser...................................... 171 6.9.2 Schutz gegen Feuchtigkeit aus Erdreich oder angrenzenden Baustoffen.............................................................................................. 174

IX

X

Inhaltsverzeichnis

6.10

6.11

6.12

6.13

6.14 6.15 6.16 7

6.9.3 Schutz gegen Tauwasser/Luftdichtheit.................................................. 174 6.9.4 Feuchteschutz ........................................................................................ 176 Chemischer Holzschutz ....................................................................................... 180 6.10.1 Holzschutzmittelverteilung.................................................................... 182 6.10.2 Einbringverfahren.................................................................................. 182 6.10.3 Grundsätze ............................................................................................. 183 6.10.4 Ausführung ............................................................................................ 183 6.10.5 Praxisregeln ........................................................................................... 183 6.10.6 Auswahl ................................................................................................. 184 6.10.7 Vorsichtsmaßnahmen beim Umgang mit Holzschutzmitteln................. 187 Bekämpfung von holzzerstörenden Pilzen und Insekten ..................................... 189 6.11.1 Grundlegendes ....................................................................................... 189 6.11.2 Voraussetzungen für Bekämpfungsmaßnahmen.................................... 190 6.11.3 Chemische Bekämpfungsmittel ............................................................. 192 6.11.4 Zusammenstellung von Schäden an Hölzern und holzhaltigen Baustoffen.............................................................................................. 192 Entscheidungskriterien für Holzschutzmaßnahmen............................................. 195 6.12.1 Schadensfeststellung.............................................................................. 195 6.12.2 Schadenskatalog (Untersuchungsbericht).............................................. 196 Renovierung von gebräuchlichen Holzbauten ..................................................... 197 6.13.1 Handwerkliche Techniken und Materialien........................................... 197 6.13.2 Innenausbau-Details .............................................................................. 203 6.13.3 Sanierung von Außenbauteilen.............................................................. 205 Entwicklungstendenzen ....................................................................................... 210 Normen, Richtlinien, Merkblätter........................................................................ 211 Bildquellenverzeichnis......................................................................................... 214

Metallbauteile ................................................................................................................215 7.1 7.2 7.3

7.4

7.5

Begriff – Ursachen – Vorgänge der Korrosion.................................................... 215 Werkstoffe ........................................................................................................... 218 Sanierung von Metalldächern .............................................................................. 220 7.3.1 Grundsätze ............................................................................................. 220 7.3.2 Entscheidungsaspekte für Metalldeckungen.......................................... 221 7.3.3 Technisch-wirtschaftlicher Aspekt ........................................................ 221 7.3.4 Denkmalpflegerische Aspekte ............................................................... 222 7.3.5 Deckung mit historischem Material....................................................... 222 7.3.6 Metallornamentik auf Dächern .............................................................. 227 Sanierung von Fassaden ...................................................................................... 229 7.4.1 Grundsätze ............................................................................................. 229 7.4.2 Platten und Befestigungen ..................................................................... 231 7.4.3 Fassadensanierung mit Paneelen ........................................................... 231 Sanierung von Fußböden ..................................................................................... 232

Inhaltsverzeichnis

7.6 7.7 7.8 7.9 8

Bauteile im Erdreich .................................................................................................. 247 8.1 8.2

8.3

8.4

8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 9

Geländer – Gitter ................................................................................................. 236 Sanierungsbeispiel Stein – Holz .......................................................................... 241 Normen, Richtlinien, Merkblätter........................................................................ 244 Bildquellenverzeichnis ........................................................................................ 244

Vorbemerkung ..................................................................................................... 247 Fundamente ......................................................................................................... 250 8.2.1 Einzelfundamente .................................................................................. 252 8.2.2 Streifenfundamente................................................................................ 253 8.2.3 Balken- und Plattengründung ................................................................ 253 8.2.4 Pfeilergründung ..................................................................................... 254 8.2.5 Pfahlgründung ....................................................................................... 254 8.2.6 Brunnen- und Senkkastengründung ...................................................... 256 8.2.7 Flankierende Maßnahmen ..................................................................... 256 Bodenplatten........................................................................................................ 257 8.3.1 Grundsätzliches ..................................................................................... 257 8.3.2 Thermische Problemstellungen ............................................................. 257 8.3.3 Feuchtetechnische Problemstellungen................................................... 258 8.3.4 Konstruktionsbeispiele .......................................................................... 259 Außenwände (erdberührt).................................................................................... 260 8.4.1 Grundlagen und Konstruktion ............................................................... 260 8.4.2 Bauwerksabdichtung ............................................................................. 262 8.4.3 Dränanlagen........................................................................................... 271 Innenwände.......................................................................................................... 274 Freistehende Mauern ........................................................................................... 274 Überschüttete Decken- und Gewölbekonstruktionen .......................................... 276 Normen, Richtlinien, Merkblätter........................................................................ 280 Bildquellenverzeichnis ........................................................................................ 280

Wände............................................................................................................................. 281 9.1 9.2 9.3

9.4 9.5

Wandfunktionen .................................................................................................. 281 Wandarten............................................................................................................ 283 Wandkonstruktionen............................................................................................ 285 9.3.1 Außenwandkonstruktionen.................................................................... 287 9.3.2 Innenwandkonstruktionen ..................................................................... 294 Fassaden .............................................................................................................. 295 Bildquellenverzeichnis ........................................................................................ 302

XI

XII

Inhaltsverzeichnis

10 Dächer.............................................................................................................................303 10.1 10.2

10.3 10.4 10.5

10.6 10.7

Konstruktive Vorbemerkungen............................................................................ 303 Geneigte Dächer (Steildächer)............................................................................. 306 10.2.1 Prinzip.................................................................................................... 306 10.2.2 Wärmedämmbaustoffe........................................................................... 308 10.2.3 Belüftetes – oder Kaltdach..................................................................... 310 10.2.4 Unbelüftetes – oder Warmdach ............................................................. 312 10.2.5 Aufsparrendämmung (oberhalb der Sparren) ........................................ 313 10.2.6 Zwischensparrendämmung .................................................................... 315 10.2.7 Dämmung unter dem Sparren ................................................................ 316 10.2.8 Spezielle Konstruktionen....................................................................... 318 10.2.9 Altbausanierung mit dem Dämmkeil ..................................................... 318 10.2.10 Dämmen mit EPS-Elementen ................................................................ 322 Flachdächer.......................................................................................................... 327 Gründächer .......................................................................................................... 329 Dachgeschossausbau............................................................................................ 332 10.5.1 Dachgeschossdeckendämmung ............................................................. 332 10.5.2 Ausgebaute Dachgeschosse ................................................................... 333 Normen, Richtlinien, Merkblätter........................................................................ 336 Bildquellenverzeichnis......................................................................................... 337

11 Decken ............................................................................................................................339 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5

Allgemeines ......................................................................................................... 339 Konstruktionsarten der Decken ........................................................................... 339 Sanierung von Decken......................................................................................... 343 Fußböden ............................................................................................................. 345 Bildquellenverzeichnis......................................................................................... 348

12 Feuerungsanlagen..........................................................................................................349 12.1 Feuerstätten.............................................................................................................. 350 12.1.1 Offene Kamine....................................................................................... 351 12.1.2 Heizkamine ............................................................................................ 351 12.1.3 Kaminöfen ............................................................................................. 352 12.1.4 Grund- und Einsatzöfen......................................................................... 353 12.1.5 Specksteinöfen....................................................................................... 356 12.1.6 Herde ..................................................................................................... 358 12.2 Schornsteine......................................................................................................... 358 12.2.1 Einführung ............................................................................................. 359 12.2.2 Schornsteinarten .................................................................................... 360 12.2.3 Sanierungsverfahren von Schornsteinmauerwerk ................................. 361 12.2.4 Sanieren von Schornsteinköpfen ........................................................... 362

Inhaltsverzeichnis

12.2.5 12.2.6 12.2.7 12.2.8 12.2.9

12.3 12.4

Sanierungssystem bei Schrägführung von Schornsteinen ..................... 363 Sanierungsverfahren mit Querschnittsanpassung .................................. 364 Schornsteine für raumluftunabhängigen Heizbetrieb ............................ 366 Mehrschalige Keramik-Schornsteinsysteme.......................................... 368 Kunststoffabgasleitungen und Poly-Abgasleitungen aus Polymerwerkstoffen ............................................................................................ 369 Normen, Richtlinien, Merkblätter........................................................................ 370 Bildquellenverzeichnis ........................................................................................ 371

13 Treppen .......................................................................................................................... 373 13.1

13.2

13.3

13.4 13.5

13.6

13.7

Aufgaben – Planungsvorschriften – Begriffe ...................................................... 373 13.1.1 Aufgaben ............................................................................................... 373 13.1.2 Planungsvorschriften ............................................................................. 375 13.1.3 Begriffe.................................................................................................. 378 Innentreppen ........................................................................................................ 383 13.2.1 Konstruktionsgrundsätze ....................................................................... 383 13.2.2 Innentreppenarten .................................................................................. 385 13.2.3 Wartungs- und Reparaturarbeiten.......................................................... 387 Außentreppen ...................................................................................................... 388 13.3.1 Konstruktionsgrundsätze ....................................................................... 388 13.3.2 Stahltreppen........................................................................................... 388 13.3.3 Betontreppen.......................................................................................... 391 13.3.4 Außen- und Holztreppen ....................................................................... 392 13.3.5 Gartentreppen ........................................................................................ 393 Bodentreppen....................................................................................................... 395 Treppen – Sonderformen ..................................................................................... 396 13.5.1 Wendeltreppen....................................................................................... 396 13.5.2 Spindeltreppen....................................................................................... 397 Geländer und Handläufe...................................................................................... 398 13.6.1 Geländer ................................................................................................ 398 13.6.2 Handläufe .............................................................................................. 399 Bildquellenverzeichnis ........................................................................................ 400

14 Fenster .......................................................................................................................... 401 14.1

Gestalterische und technische Aspekte................................................................ 402 14.1.1 Fenster als Bestandteil der Architektur.................................................. 402 14.1.2 Integration der Fenster in die vorhandene Bausubstanz ........................ 402 14.1.3 Fragenkatalog zur architektonischen Fenstergestaltung ........................ 403 14.1.4 Wärme- und Schallschutz...................................................................... 404 14.1.4.1 Wärmeschutz ......................................................................... 404 14.1.4.2 Schallschutz ........................................................................... 409

XIII

XIV

Inhaltsverzeichnis

14.2

Kriterien zur Werkstoff-, Systemauswahl und zur Gütebestimmung .................. 410 14.2.1 Werkstoff- und Systemauswahl............................................................. 410 14.2.2 Güterichtlinien ....................................................................................... 413 14.3 Formen, Arten und Typen von Fenstern, Materialien.......................................... 416 14.3.1 Fensterformen ........................................................................................ 416 14.3.2 Funktionsbereiche.................................................................................. 417 14.3.3 Fenster aus Holz .................................................................................... 418 14.3.4 Fenster aus Kunststoff ........................................................................... 422 14.3.5 Fenster aus Holz mit Kunststoff ............................................................ 429 14.3.6 Fenster aus Aluminium.......................................................................... 432 14.3.7 Fenster aus Aluminium im Verbund mit Holz und Kunststoff .............. 434 14.4 Dachflächenfenster – Dachwohnraumfenster ...................................................... 435 14.4.1 Grundformen/Fenstertypen.................................................................... 435 14.4.2 Konstruktionsgrundsätze/Vorplanung ................................................... 437 14.4.2.1 Vorplanung ............................................................................ 437 14.4.2.2 Fenstergröße........................................................................... 439 14.4.2.3 Beachtung der Bauphysik ...................................................... 440 14.4.2.4 Material- und Produkteigenschaften ...................................... 440 14.4.2.5 Luft- und Dampfdichtheit ...................................................... 440 14.4.2.6 Brand- und Schallschutz ........................................................ 441 14.4.2.7 Ausführungsfehler ................................................................. 441 14.5 Fenstersicherheit .................................................................................................. 441 14.5.1 Verbundsicherheitsglas (VSG) .............................................................. 443 14.5.2 Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) ....................................................... 443 14.5.3 Offene und verdeckte Beschläge ........................................................... 444 14.5.4 Verschlussüberwachung ........................................................................ 445 14.5.5 Brüstungshöhen ..................................................................................... 445 14.6 Details am Fenster ............................................................................................... 445 14.6.1 Sprossen................................................................................................. 445 14.6.2 Rollläden................................................................................................ 448 14.6.3 Fensterläden........................................................................................... 448 14.7 Fenstereinbau....................................................................................................... 449 14.7.1 Anschlussfugen...................................................................................... 449 14.7.2 Befestigung/Lastabtragung .................................................................... 452 14.7.3 Planerische Vorleistung ......................................................................... 454 14.8 Restaurierung von Bestandsfenstern.................................................................... 454 14.8.1 Berücksichtigung der Detailausbildung bei der Restaurierung ................... und Modernisierung............................................................................... 454 14.8.2 Konstruktionsfehler – Instandsetzung ................................................... 455 14.8.3 Oberflächenbehandlung......................................................................... 456 14.9 Normen, Richtlinien, Merkblätter........................................................................ 459 14.10 Bildquellenverzeichnis......................................................................................... 462

Inhaltsverzeichnis

15 Türen und Tore ............................................................................................................. 465 15.1

15.2

15.3

15.4 15.5 15.6 15.7

Anforderungen und Arten.................................................................................... 466 15.1.1 Grundanforderungen an Türen .............................................................. 466 15.1.2 Arten ...................................................................................................... 469 Außentüren – Haustüren – Innentüren................................................................. 471 15.2.1 Konstruktionsprinzipien ........................................................................ 471 15.2.2 Türen in Holzbauweise.......................................................................... 473 15.2.3 Türen aus Kunststoff ............................................................................. 474 15.2.4 Türen aus Aluminium............................................................................ 475 15.2.5 Türen aus Werkstoffkombinationen ...................................................... 475 15.2.6 Innentüren.............................................................................................. 478 5.2.7 Türliste................................................................................................... 480 Konstruktionsdetails ............................................................................................ 481 15.3.1 Einbruchhemmung................................................................................. 481 15.3.2 Türdichtungen........................................................................................ 487 15.3.3 Beschläge – Schlösser – Griffe.............................................................. 489 15.3.4 Verglasung............................................................................................. 491 Türen mit besonderen konstruktiven und ästhetischen Anforderungen .............. 491 Tore...................................................................................................................... 492 Normen, Richtlinien, Merkblätter........................................................................ 495 Bildquellenverzeichnis ........................................................................................ 495

16 Fugen .............................................................................................................................. 497 16.1

16.2

16.3

16.4

Fugenarten ........................................................................................................... 497 16.1.1 Aufgaben ............................................................................................... 497 16.1.2 Begriffe.................................................................................................. 497 16.1.3 Fugenbewegungen................................................................................. 500 16.1.4 Fugenverbindungen ............................................................................... 501 Anforderungen an die Fugen ............................................................................... 504 16.2.1 Bautechnische Forderungen .................................................................. 504 16.2.2 Bauphysikalische Forderungen.............................................................. 505 16.2.3 Anforderungen an die Fugenabdichtung ............................................... 506 16.2.4 Fugendichtung ....................................................................................... 507 Fugenbänder ........................................................................................................ 509 16.3.1 Arten und Anforderungen...................................................................... 509 16.3.2 Dichtungsprinzipien .............................................................................. 510 16.3.3 Ausführungsarten .................................................................................. 511 16.3.4 Stoffgrundlagen für Fugenbänder.......................................................... 513 Außenwandfugen................................................................................................. 514 16.4.1 Arten von Außenwandfugen.................................................................. 514 16.4.2 Ausbildung der Außenwandfugen......................................................... 516

XV

XVI

Inhaltsverzeichnis

16.5

16.6 16.7

16.4.3 Verarbeitung der Dichtmassen............................................................... 519 16.4.4 Fugenkreuze........................................................................................... 520 Beispiele für Sanierungsarbeiten ......................................................................... 521 16.5.1 Grundlagen der Fugensanierung............................................................ 521 16.5.2 Sanierung von Ziegel- oder Klinkerverblendflächen............................. 522 16.5.3 Nachträgliche Verfug-Technik .............................................................. 524 16.5.4 Sanierung älterer Fugen......................................................................... 525 16.5.5 Unterscheidungsmerkmale bei der Fugeninstandsetzung ...................... 526 16.5.6 Sanierung von defekten Fugenbändern ................................................. 526 16.5.7 Sanierung von Fugen mit Fugendichtungsmassen................................. 527 16.5.8 Sanierung mit aufklebbaren Dichtstoffbändern ..................................... 528 16.5.9 Sonderlösungen ..................................................................................... 528 Normen, Richtlinien, Merkblätter........................................................................ 530 Bildquellenverzeichnis......................................................................................... 530

17 Putze................................................................................................................................531 17.1

17.2 17.3

17.4 17.5

17.6

17.7

17.8

Schadenserscheinung an Putzen .......................................................................... 532 17.1.1 Funktionsfehler...................................................................................... 533 17.1.2 Projektionsfehler.................................................................................... 534 17.1.3 Ausführungsfehler ................................................................................. 535 Erkennen und Beurteilen von Schäden................................................................ 535 Verarbeiten – Putzmörtel – Mörtelgruppen ......................................................... 544 17.3.1 Konstruktive und technische Vorarbeiten.............................................. 544 17.3.2 Arten und Lieferformen von Putzmörteln ............................................. 550 17.3.3 Putzmörtelgruppen................................................................................. 550 Vorbereitung des Putzuntergrundes..................................................................... 553 Einsatz von Kunstharzen und Dämmstoffen........................................................ 556 17.5.1 Kunstharze ............................................................................................. 556 17.5.2 Dämmstoffe ........................................................................................... 557 Wärmedämmverbundsystem................................................................................ 558 17.6.1 Konstruktive Erfordernisse.................................................................... 558 17.6.2 Systemaufbau eines Wärmedämmverbundsystems ............................... 559 Putzsysteme ......................................................................................................... 562 17.7.1 EPS-Wärmedämmputzsystem (expandiertes Polystyrol) ...................... 562 17.7.2 Maschinelle Putzverarbeitung................................................................ 563 17.7.3 Sanierputz .............................................................................................. 564 17.7.4 Putze auf Leichtmauerwerk ................................................................... 565 17.7.5 Putze gegen feuchtes salzhaltiges Mauerwerk....................................... 566 Oberflächenschutzmaßnahmen ............................................................................ 567 17.8.1 Imprägnierungen.................................................................................... 568 17.8.2 Versiegelungen ...................................................................................... 568 17.8.3 Farblose Sperranstriche ......................................................................... 569

Inhaltsverzeichnis

17.9 17.10 17.11

17.12 17.13 17.14

17.8.4 Strukturierte Putzoberflächen ................................................................ 569 Verbesserung des vorhandenen Putzes................................................................ 571 Hinweise zur Systemauswahl und zur Putzverarbeitung ..................................... 572 Putzgestaltung durch Ziehen von Profilen........................................................... 575 17.11.1 Bedeutung und Aufgaben von Profilen ................................................. 575 17.11.2 Abnahme des alten Profils..................................................................... 576 17.11.3 Herstellen von Zugschablonen .............................................................. 576 17.11.4 Handwerkliche Ausführung................................................................... 578 17.11.5 Besondere Profilformen......................................................................... 581 Sgraffitotechnik ................................................................................................... 582 Normen, Richtlinien, Merkblätter........................................................................ 583 Bildquellenverzeichnis ........................................................................................ 584

18 Anstrichstoffe................................................................................................................. 585 18.1

18.2

18.3

18.4

18.5

18.6

Bestandteile der Anstrichstoffe............................................................................ 585 18.1.1 Bindemittel ............................................................................................ 585 18.1.2 Pigmente ................................................................................................ 586 18.1.3 Lackfarben............................................................................................. 587 18.1.4 Dispersionsfarben .................................................................................. 588 18.1.5 Silikatfarben .......................................................................................... 588 18.1.6 Silikonharzfüllfarbe ............................................................................... 589 18.1.7 Unterschiede der Trocknung und Erhärtung ......................................... 589 18.1.8 Anstrichaufbau ...................................................................................... 590 18.1.9 RAL – Design-System-Farbatlas........................................................... 590 Ursachen der häufigsten Schadensfolgen ............................................................ 592 18.2.1 Schadenseinschätzung ........................................................................... 592 18.2.2 Ursache von Anstrichschäden ............................................................... 592 Anforderungen an Beschichtungsuntergründe .................................................... 593 18.3.1 Voraussetzungen und Forderungen an Beschichtungsuntergründe....... 593 18.3.2 Allgemeine Voraussetzungen für eine Beschichtung ............................ 594 18.3.3 Untergrundeinteilung............................................................................. 594 18.3.4 Übersicht über Beschichtungssysteme auf mineralischen Untergründen596 Reparaturmaterialien, Arten und Anwendungen ................................................. 597 18.4.1 Reparaturmaterialienarten...................................................................... 597 18.4.2 Werkstoffe ............................................................................................. 598 Neubeschichtung mit Anstrichstoffen ................................................................. 600 18.5.1 Schichtenaufbau .................................................................................... 601 18.5.2 Haftungsfestigkeitsprüfung ................................................................... 602 Beschichtung auf Altanstrichen........................................................................... 602 18.6.1 Überholungsanstriche ............................................................................ 602 18.6.2 Erneuerungsanstrich .............................................................................. 603 18.6.3 Duplexsysteme....................................................................................... 604

XVII

XVIII

Inhaltsverzeichnis

18.7

18.8 18.9

18.6.4 Deckende Anstriche mit Aufhelltechnik................................................ 605 18.6.5 Anwendung alter Maltechniken............................................................. 605 Schadensanalyse .................................................................................................. 606 18.7.1 Schäden an kalk- und zementgebundenen Anstrichen .......................... 607 18.7.2 Schäden an Silikatfarbanstrichen........................................................... 608 18.7.3 Schäden an Leimfarbanstrichen............................................................. 609 18.7.4 Schäden an Dispersionsfarbenanstrichen............................................... 611 18.7.5 Schäden an Anstrichen auf der Bindemittelgrundlage lufttrockener Öle und Alkydharze............................................................................... 612 18.7.6 Schäden an Lack- und Lackfarbenanstrichen ........................................ 613 Normen, Richtlinien, Merkblätter........................................................................ 616 Bildquellenverzeichnis......................................................................................... 616

19 Ökologisches Sanieren...................................................................................................617 19.1

19.2

19.3

19.4

19.5

19.6

19.7

Umweltschonende Baustoffe ............................................................................... 618 19.1.1 Ökologische Grundsätze........................................................................ 618 19.1.2 Natürliche und biologische Baustoffe.................................................... 618 19.1.3 Auswahl- und Bewertungskriterien ....................................................... 620 Ökologische Sanierung von Baukonstruktionen.................................................. 622 19.2.1 Konstruktive Grundsätze ....................................................................... 622 19.2.2 Ökologische Konstruktionen ................................................................. 625 Gesund bauen und wohnen.................................................................................. 626 19.3.1 Erfassung und Beurteilung gebäudebedingter Schadstoffe ................... 626 19.3.2 Untersuchungen vor Sanierungsbeginn ................................................. 628 19.3.3 Baustoffe für den Innenraum ................................................................. 629 Energiegerechte Gebäudeplanung ....................................................................... 631 19.4 1 Konstruktive Grundlagen ...................................................................... 631 19.4.2 Niedrigenergiehaus ................................................................................ 633 19.4.3 Passivhaus.............................................................................................. 634 19.4.4 Energiesparhaus 60/40 (KfW) ............................................................... 643 Erneuerbare Energien .......................................................................................... 644 19.5.1 Stand – Prognose – Einsatz.................................................................... 644 19.5.2 Solarenergie ........................................................................................... 646 19.5.3 Solarthermie........................................................................................... 646 19.5.4 Photovoltaik........................................................................................... 650 Funktionsweise der solaren Stromgewinnung ..................................................... 653 19.6.1 Windenergie........................................................................................... 658 19.6.2 Biomasse................................................................................................ 660 19.6.3 Geothermie ............................................................................................ 662 19.6.4 Wasserkraft............................................................................................ 667 19.6.5 Nachwachsender Rohstoff Holz ............................................................ 668 Rückbau aus sanierungstechnologischer Sicht .................................................... 670

Inhaltsverzeichnis

19.8 19.9

Normen, Richtlinien, Merkblätter........................................................................ 673 Bildquellenverzeichnis ........................................................................................ 674

20 Bautechnischer Artenschutz ................................................................................... 675 20.1 20.2 20.3 20.4 20.5 20.6 20.7

Artenschutz an Gebäuden – warum?................................................................... 675 Rechtsgrundlagen ................................................................................................ 676 Merkmale und Bedürfnisse geschützter Tiere ..................................................... 678 Allgemeine Anforderungen an Niststätten .......................................................... 688 Artenschutz am Bauwerk – Kosten-Risikoeinschätzung..................................... 689 Vorgehensweise für die artenschutzgerechte Altbausanierung ........................... 691 Artenschutzgerechte Gestaltung ausgewählter Bauteile...................................... 691 20.7.1 Im Hauptgesimsbereich ......................................................................... 691 20.7.1.1 Im Holzgesimskasten an ein- bis zweigeschossigen Gebäuden ............................................................................... 691 20.7.1.2 Im hölzernen Hauptgesims mit großem Gesimskasten .......... 691 20.7.1.3 Im Steingesimsbereich mit nicht ausgebautem Dachboden... 693 20.7.2 Im Drempel............................................................................................ 694 20.7.2.1 Hinter dem Drempelmauerwerk bei nicht ausgebautem Dachboden ............................................................................. 694 20.7.2.2 Im Drempelmauerwerk .......................................................... 695 20.7.3 Hinter Lüftungslöchern von Plattenbauten............................................ 696 20.7.4 In der Außendämmung von Plattenbauten ............................................ 697 20.7.5 Im Fensterbereich .................................................................................. 698 20.8 Argumentationshilfen für Bauherren und Baufachleute ...................................... 700 20.8.1 Belange der Denkmalpflege und Gestaltung ......................................... 700 20.8.2 Wärmebrücken beim Einbau in Außenmauern und Wärmedämmung .. 700 20.8.3 Kotverschmutzungen ............................................................................. 701 20.8.4 Ansiedlung verwilderter Haustauben .................................................... 702 20.8.5 Pflege, Wartung und Lebensdauer von Niststätten................................ 703 20.9 Artenschutzgerechte Vergrämung ....................................................................... 704 20.9.1 Visuelle Vergrämung............................................................................. 704 20.9.2 Akustische Vergrämung ........................................................................ 705 20.9.3 Elektrische Vergrämung ........................................................................ 706 20.9.4 Mechanische Vergrämung..................................................................... 706 20.10 Bildquellenverzeichnis ........................................................................................ 711 21 ÖNORMEN.................................................................................................................... 713 Literaturverzeichnis.............................................................................................................. 717 Sachwortverzeichnis.............................................................................................................. 721

XIX

1 Bauzustandsanalyse

1.1 Vorbemerkung Eine Bauzustandsanalyse ist die Voraussetzung einer erfolgreichen Bausanierung. Die Bausanierung hat zunehmend an Bedeutung gewonnen. Sie ist die Gesamtheit aller Maßnahmen an den Objekten, die dazu notwendig sind, Gebäude oder bauliche Anlagen entsprechend des Standes der Technik zu nutzen. Bausanierung ist ökologisch sinnvoll, da sie weitgehend vorhandene Bauelemente nutzt. Die Bausanierung hat gegenüber einem Neubau eine Besonderheit, die nicht übersehen werden sollte. Sie hat einen zu bearbeitenden Gegenstand in Form eines Gebäudes oder einer baulichen Anlage. Diese sollen erhalten bzw. verändert werden. Der Erfolg einer Bausanierung hängt von der Analyse des Bestandes ab.

1.2 Historische Zusammenhänge zwischen Sanierung und Denkmalspflege Schon seit langer Zeit machen sich Architekten und Kunstinteressierte Gedanken über den richtigen Umgang mit alter Bausubstanz. Bereits nach 1800 wurde die Tendenz zur unüberlegten Zerstörung von Altbauten zugunsten neuer, oft nur historisierender (historisch aussehender) Bauten diskutiert. So sah sich der große Berliner Architekt Karl Friedrich SCHINKEL 1815 zu einer Denkschrift veranlasst, welche die Schaffung von Bauämtern zur Bewahrung alter Baudenkmäler forderte. Falls keine einschneidende Maßnahmen ergriffen würden, „werde man in kurzer Zeit unheimlich nackt und kahl, wie eine neue Kolonie in einem nicht bewohnten Land, dastehen“. Fast ein Jahrhundert später forderte Hermann MUTHESIUS, der Mitbegründer des Werkbundes, eine bewusste, bewahrende Denkmalpflege. Er wandte sich in seinem Memorandum zur Denkmalspflege. u. a. zum einen gegen die noch um 1900 zutreffende Neigung, sanierungsbedürftige Altbauten durch neue Materialien und teils entstellende Hinzufügungen zu „verschönern“. Zum anderen lehnte er die zeitgenössische Praxis ab, Altbauten erst abzureißen, um sie dann – nur noch in der Optik historisch, nicht mehr in ihrem Wesen – neu aufzubauen. Das Ziel sollte es sein, Historisches zu bewahren statt zu historisieren.

2

1 Bauzustandsanalyse

1

Bild 1-1

Schloss Charlottenhof Potsdam (geplant von K.F. Schinkel)

Die staatlichen Aktivitäten zur Erhaltung alter Bausubstanz konzentrierten sich im 19. Jahrhundert weitgehend auf Kirchen und staatliche Repräsentationsbauten. Einen Fortschritt für die Denkmalspflege brachte der ab 1871 einsetzende wirtschaftliche und bauliche Veränderungsdruck, der den Verlust alter Bausubstanz deutlich vor Augen führte. Nach dem zweiten Weltkrieg entstand für den erhaltenen Gebäudebestand durch die Geschwindigkeit der wirtschaftlichen Veränderungen eine nochmals grundlegende neue Situation. In den Städten waren die Kriegszerstörungen und der städtebauliche und architektonische Modernisierungseifer der 60er und 70er Jahre dafür verantwortlich, dass zahlreiche alte Gebäude verschwanden und durch moderne Bauten ersetzt wurden. Andere Gebäude wurden ihres historischen Charakters beraubt. Auf dem Land brachte der ab 1950 einsetzende ökonomische Aufschwung und das Bedürfnis nach einem als städtisch empfundenen Wohnstil das Verschwinden oder die Veränderung vieler alter Häuser und Bauernhöfe mit sich. Vor diesem Hintergrund wurde der Denkmalschutz 1964 in der Charta von Venedig und 1969 in der Resolution von Brüssel als wichtige Aufgaben der europäischen Nationen verankert. Ein sich immer weiter verbreitendes Nachdenken über die Erhaltung der ökologischen und kulturellen Grundlagen der Existenz förderte auch die Erhaltung historischer Zeugnisse. Der Erfolg gut betriebener Altbausanierung zeigt sich in vielen Städten, bei denen die erhaltenen und wieder hergestellten Gebäude zu lebenswerten und wirtschaftlich florierenden Innenstädten beitrugen. Allerdings ist das Bewusstsein von Sinn und Vorteilen des Altbauerhalts noch nicht überall verbreitet. Ergebnisse der Fehleinschätzung von Nutzen und Kosten der Sanierung ist die in einigen Regionen besorgniserregende Ausmaße annehmende Tendenz zum Abriss von meist sanierungsfähigen Altbauten. Unbedachten Abrissen stehen auf der anderen Seite populäre Großprojekte wie der Aufbau zerstörter Repräsentationsbauten gegenüber. Insgesamt muss dem gelegentlich zu hörenden Vorurteil entgegengetreten werden, Denkmalämter würden Bauherrn behindern. Vielmehr verstehen sich die Vertreter dieser Behörden bei der Altbausanierung als Partner, die sich zusammen mit Bauherren und Planern mit fachlichem

1.3 Begriffe von A–Z

Rat und auch finanzieller Hilfe für den Erhalt von kulturellen Werten und für ein optimales Sanierungsergebnis einsetzen. Auch wenn in einigen Punkten unterschiedliche Vorstellungen bestehen, lassen sich in der gemeinsamen Diskussion meist Lösungen finden, mit denen beide Seiten zufrieden sein können. Eine regelmäßige und fachgerechte Begutachtung der Gebäude und die sofortige Beseitigung auch kleinster Schadensursachen sind die beste Gewähr zur Vermeidung des Verlustes wertvoller Bausubstanz.

1.3 Begriffe von A–Z Die Verständigung auf einheitliche Begriffen erscheint sinnvoll und sollte als eine Voraussetzung einer sach- und fachbezogenen Kommunikation aufgefasst werden. Teilweise ergeben sich im Umgang mit den Begriffen Ähnlichkeiten der Bedeutung. Im Folgenden sei eine Auswahl von Begriffen getroffen. Abbruch Totale Beseitigung eines Bauwerkes. Der Abbruch von Teilen ist als bautechnische Veränderung des Bauwerkes zu bewerten. Ein Abbruch kann zum Verlust des Bestandsschutzes führen. Alterung Veränderung von Baustoffeigenschaften nach Abschluss der Baustoffherstellung. Ausbau Ergänzungen bzw. Veränderungen an Gebäuden zur Sicherung einer vorgegebenen Nutzung. Bauart Physikalische Eigenschaften verwendeter Bauelemente, z. B. Holzbalkendecke, Stahlbetonstütze. Bauelement Kleinstes einzelnes Teil zum Errichten von Bauwerken. Bauelemente sind Erzeugnisse, die formgebende Fertigungsstufen durchlaufen haben, wobei nicht auszuschließen ist, dass die Form mehreren Funktionen genügen kann. Bauliche Anlage Mit dem Baugrund verbundene oder ruhende aus Bauelementen und geeigneten Verbindungsmitteln hergestellte Anlagen. Eine Verbindung kann auch das Eigengewicht sein. Das gilt auch entsprechend für auf ortsfesten Bahnen begrenzt bewegliche Anlagen, sowie überwiegend ortsfest genutzte Anlagen. Bauweise Städtebauliche Anordnung von Gebäuden, z. B. Blockrandbebauung, offene Bebauung.

3

1

4

1

1 Bauzustandsanalyse

Bauwerk Durch bautechnische Verfahren hergestellte Gegenstände und veränderte natürliche Gegebenheiten (z. B. Gebäude, Tunnel, Brücken, Türme, Stützwände, Kanäle). Es kann ein einzelnes Gebäude aber auch ein Komplex von Gebäuden bzw. baulichen Anlagen sein. Bauzustand Bewertung des Zustandes der Gesamtheit eines Gebäudes oder einer baulichen Anlage einschließlich aller Einzelteile mit Hilfe von Schädigungsgraden. Bauzustandsstufen Graduelle Klassifizierung des Verschleißes von Gebäuden, baulichen Anlagen bzw. Teilen von Gebäuden oder baulichen Anlagen zur Bewertung des Bauzustandes. Bauschaden Ein Bauschaden liegt dann vor, wenn ein Bauteil eines Gebäudes oder einer baulichen Anlage die Fähigkeit verliert eine ihr zugeordnete Aufgabe zu erfüllen. Ursachen können sein – physischer Verschleiß durch:

physikalische Einflüsse chemische Einflüsse biologische Einflüsse

– – – – – – –

unterlassene Instandhaltung falsche Nutzung ungenügende Dimensionierung von Tragwerksteilen Entfernen von Tragwerksteilen Erhöhung der Lasteintragung durch den Einbau zusätzlicher Bauteile Erhöhung der Nutzlasten Minderung der Querschnittsflächen kraftübertragender Bauteile durch nachträgliche Einbauten der Gebäudeausrüstung – Unterspülung tragender Bauteile – Formänderungen (plastische Verformung) Daten Quantitative und qualitative Angaben zur Gewinnung von Informationen Erscheinungsformen Äußere Form von Gebäuden oder dessen Gebäudeteilen, z. B. Satteldach, Walmdach. Ortsfeste, selbstständig nutzbare räumliche, unterschiedlich hohe Anlage. Sie ist geeignet Menschen, Tiere, Sachen zu schützen. Gebäudeteil Teil eines Gebäudes oder einer baulichen Anlage, das eine ihm zugeordnete Funktion erfüllt. Instandhaltung Vorbeugende Maßnahmen, die ein Gebäude oder eine bauliche Anlage und seine technische Ausrüstung gebrauchs- und funktionsfähig erhalten. Sie sollen Abnutzungs- und Alterungserscheinungen entgegenwirken bzw. verzögern.

1.3 Begriffe von A–Z

Instandsetzung Unter Instandsetzung sind Arbeiten zu verstehen, die den physischen Verschleiß einzelner Bauteile beseitigen und die Gebrauchsfähigkeit von Gebäuden, baulichen Anlagen oder deren Teile davon wieder herstellen. Sind die Instandsetzungsarbeiten Veränderungen am äußeren Erscheinungsbild, z. B. Strukturen und/oder Farbe der Fassade, Fensterteilung u. Ä., so sind ggf. vorhandene, territorial geltende Vorschriften zu beachten. In Sanierungsgebieten ist eine Konsultation der zuständigen Behörden dringend zu empfehlen. Kenndaten Daten zur Kennzeichnung von Eigenschaften, Merkmalen und Zusammenhänge. Kenngröße Quantitative Kenndaten Modernisierung Veränderungen an einem Gebäude oder einer baulichen Anlage die geeignet sind, die Gebrauchseigenschaften einem zeitgemäßen Standard anzupassen. Das gilt unabhängig von der Art, wie das Gebäude oder die bauliche Anlage genutzt wird. Für Wohngebäude ist eine dauerhafte Verbesserung der Gebrauchseigenschaften durch geeignete Maßnahmen zu erzielen. Dazu gehören: – Grundrissänderung zur Verbesserung des Funktionsablaufes – Grundrissänderung zur Eignung der Wohnung für Behinderte und ältere Menschen (Barrierefreiheit) – Schallschutz – Wärmeschutz – Heizungsanlagen – sanitärtechnische Einrichtungen – elektrotechnische Anlagen – Wärmepumpenanlagen – Solaranlagen Nutzungsart Klassifizierung von Gebäuden oder Gebäudeteilen nach ihrer Nutzung. Nutzungsdauer Der Zeitraum, ein Gebäude oder eine bauliche Anlage entsprechend seiner Zweckbestimmung zu nutzen. Nutzungsfähigkeit Ermöglichung oder Verhinderung der Nutzung eines Gebäudes oder baulichen Anlage durch Auswirkung des Bauzustandes. Nutzungssicherheit Graduelle Bewertung, wie der Bauzustand eines Gebäudes oder einer baulichen Anlage die Abläufe der Nutzung eines Gebäudes oder baulichen Anlage beeinflusst.

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1

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1

1 Bauzustandsanalyse

Rekonstruktion Wiederherstellung des ursprünglichen Zustandes. Im bautechnischem Sprachgebrauch wurde unter Rekonstruktion die Wiederherstellung eines Gebäudes oder baulicher Anlage einschließlich der Verbesserung der Gebrauchseigenschaften – Instandsetzung/Modernisierung – verstanden. Restaurierung Wiederherstellung von Gebäuden oder Gebäudeteilen in ihrer ursprünglicher Form unter weitgehender Verwendung entsprechender Baustoffe. Eine Restaurierung erfolgt im Wesentlichen bei herausgehobenen historisch interessanten Gebäuden oder Gebäudeteilen. Restnutzungdauer Tatsächlich noch zu erwartende Nutzungsdauer unter Berücksichtigung der erforderlichen Nutzungssicherheit. Bei wirtschaftlichen Betrachtungen gilt als Restnutzungsdauer die Frist, die ein saniertes Objekt noch funktionsfähig existieren soll. Umbau Baumaßnahmen an bestehenden Gebäuden oder baulichen Anlagen, die zur Veränderung der Gebrauchseigenschaften führen. Sie sind gekennzeichnet durch Umgestaltung oder Ersatz bestimmter Gebäudeteile. Mit dem Begriff Umbau wird keine Aussage über Umfang und Art der Veränderung gemacht. Verschleiß Physischer Verschleiß Prozess oder Zustand der materiellen Abnutzung oder Schädigung von Gebäuden oder baulichen Anlagen oder deren Teile infolge ihrer Nutzung und/oder durch Umwelteinflüsse. Die Entwicklung des Verschleißes erfolgt nicht linear. Moralischer Verschleiß Differenz der Gebrauchseigenschaften zum Zeitpunkt to zu den Anforderungen einer Zeit tn an die Gebrauchseigenschaften infolge der technischen Entwicklung. Zugangsform Einordnung des Zuganges zu den Nutzungseinheiten einer Gebäudeart.

1.4 Bestandsdauer von Gebäuden 1.4.1 Bestandsdauer als Funktion der Zeit Finanztechnische Richtlinien beschränken die Bestandsdauer von Gebäuden auf etwa 90 Jahre. Ein Gebäude kann Jahrzehnte länger bestehen und nutzungsfähig sein. Voraussetzung dafür ist, dass ein Gebäude regelmäßig und vorbeugend instand gehalten wird. Das trifft entsprechend auch für Gebäudeteile, bauliche Anlagen und deren Teilbereiche zu. Die Nutzungsfähigkeit ist abhängig vom physischen Verschleiß der einzelnen Gebäudeteile. Geht man davon aus, dass der Verschleiß eine Funktion der Zeit ist, so ist y = f (t)

t = Zeit, Zeitdauer, Zeitintervall

7

1.4 Bestandsdauer von Gebäuden

1

Bild 1-2 Einheitspolygon Stellt ein Grundpolygon dar, in welchem die Verweildauer des Gebäudes in Bauzustandstufen dargestellt ist .

Bild 1-3 Objektbezogenes Polygon Das objektbezogene Verschleißpolygon verdeutlicht die annähernde Wiederherstellung des ursprünglichen Zustandes der Gebäudesubstanz einschließlich besserer Gebrauchseigenschaften durch eine Sanierung.

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1

1 Bauzustandsanalyse

Daraus lässt sich ein Polygon ableiten, das den Verlauf des Bauzustandes in zeitlicher Folge widerspiegelt. Die x-Achse [Zeit-Achse] ist in Jahresabschnitte ('t) unterteilt und weist die Gesamtzeitfolge aus. Auf der y-Achse sind die Bauzustandsstufen [BSZ] aufgetragen. Bild 1-2 und Bild 1-3 zeigen Verschleißpolygone, die die Verweildauer eines Gebäudes in den einzelnen Bauzustandsstufen erkennen lässt.

1.4.2 Bauzustandsstufen Die Bauzustandsstufen sind eine Klassifizierung des Verschleißes. Sie bewerten den Verschleiß von Gebäudeteilen. Zusammengefasst bewerten sie den Bauzustand des Gebäudes oder der baulichen Anlage. Die Bauzustandsstufen differenzieren den Umfang der Schäden nach prozentualen Anteilen. Ursprünglich erfolgte die Einordnung in 4 Stufen. Aus Praktikabilitätsgründen wurde eine Zwischenstufe 3/4 eingeführt. Diese ist für eine Bewertung des baulichen Zustandes eines Gebäudes oder einer baulichen Anlage nützlich. Ab Bauzustandsstufe 3/4 ist eine gefahrlose Nutzung des Gebäudes oder der baulichen Anlage bedenklich. Die Bauzustandsstufen sind ein Hilfsmittel zur Bewertung des Bauzustandes und eine der Grundlagen notwendig werdender Planungsarbeiten. Die Einordnung von Gebäudeteilen in Bauzustandsstufen bildet die Grundlage für eine objektive Beurteilung des Bauzustandes eines Gebäudes oder einer baulichen Anlage. Die Bauzustandsstufen [BZS] BZS 1 2 3 3/4 4

durchschnittlicher Bewertung Verschleiß [%] 0 ... 110 11 ... 125 26 ... 150 51 ... 180 81 ... 100

sehr gut gut befriedigend mangelhaft ungenügend

1.4.3 Bewertung der Bestandsdauer Die Bestandsdauer einzelner Gebäudeteile ist unterschiedlich. Sie ist abhängig von: – – – –

der Einordnung der Gebäudeteile im Gebäude oder der baulichen Anlage der zugeordneten Funktion der Gebäudeteile dem verwendeten Material und bei Außenbauteilen von den klimatischen Bedingungen.

Entscheidend für die Verweildauer eines Gebäudes in einer Bauzustandsstufe ist die Instandhaltung. Sie sollte regelmäßig erfolgen und vorbeugenden Charakter haben. Instandhaltung kann das Auftreten von Bauschäden verhindern.

9

1.6 Schadenscharakteristika

1.5 Gebäudegliederung

1 Gebäudegliederung 1.6

Fundamente

2.6

Kellerwände

3.6

Mauern + Stützmauern

4.7

Außenwände

5.7

Innenwände

6.8

Dach

7.9

Decken

8.10

Schornsteine

9.11

Treppen

10.12 Fenster 11.13 Türen, Tore 12.15 Wandbekleidung Technische Gebäudeausrüstung 13.

Wasser, Abwasser, Gas

14.

Wärmeversorgungsanlagen

15.

Lufttechnische Anlagen

16.

Starkstromanlagen

17.

Fernmelde- und infotechn. Anlagen

18.

Förderanlagen

Bild 1-4 Gebäudeglieder

1.6 Schadenscharakteristika 1.6.1 Einfluss des Baujahres auf Schadenscharakteristik An den aufgeführten Gebäudegliederungen können, im Regelfall durch unterlassene Instandhaltung, Schäden auftreten, die für diese charakteristisch und auch abhängig vom Baujahr sein können.

10

1 Bauzustandsanalyse

1

Die Entwicklung der Gebäudesubstanz ist zwar nicht gleichmäßig über Jahresabschnitte verteilt, es zeigt sich aber bei einem längerem Betrachtungszeitraum eine Gruppenbildung. Diese Gruppen weisen Ähnlichkeiten in ihrem konstruktiven Aufbau aus. Es erscheint deshalb wichtig, bei allen Betrachtungen das Baujahr, zumindest aber den historischen Zeitabschnitt, z. B. Gründerzeit, in denen das Gebäude errichtet wurde, festzustellen.

Bild 1-5 Jährlich erbaute Wohngebiete auf dem Territorium der Stadt Leipzig um 1900

1.6.2 Ursachen der Schäden an Gebäuden Die Ursachen der Schäden an Gebäuden werden in zwei Kategorien zusammengefasst: 1. bautechnische Ursachen 2. ungeeignete Nutzung Die bautechnischen Ursachen sind vielfältig (siehe Abschnitt 1 Bauschäden). Schäden infolge falscher Nutzung sind abhängig von einem Zeitraum, in dem sie entstehen. Es ist erkennbar, das eine ungeeignete Nutzung die Folge unzureichender Informationen über eine zweckmäßige Nutzung ist. – Mit der Einführung der Wasserspülung – um die Jahrhundertwende – gab es die meisten nutzungsbedingten Schäden im sanitärtechnischem Bereich.

11

1.6 Schadenscharakteristika

1

Bild 1-6 Hinweis auf die richtige Benutzung der WC-Spülung

– Mit der Einführung baukonstruktiver Maßnahmen zum Wärmeschutz sind es die Schäden infolge der Unkenntnis bauphysikalischer Vorgänge und als Folge Schäden durch unzweckmäßiges Heizen und Lüften.

Bild 1-7 Kastenfenster Durch Falzbildung natürlicher Luftwechsel

Bild 1-8 Blendrahmenfenster mit Wärmeschutzverglasung Durch Dichtung { natürlicher Luftwechsel unterbrochen

12

1

1 Bauzustandsanalyse

– Veränderung des Stützsystems infolge des Abbruchs von Gebäudeteilen

Bild 1-9 Grundriss 1. OG Teilabbrüche von wänden

Zwischen-

Bild 1-10 Schnitt mit Darstellung der unterschiedlichen Deckenspannrichtung

Die 13 cm dicken Bundwände im EG und 1. OG sind die tragenden Wände für die Geschossdecken über dem EG und 1. OG. Ein Teilabbruch dieser Wände zur Optimierung der Grundrisslösung, ohne ergänzende statisch-konstruktive Maßnahmen, hätte zu erheblichen Schäden am Gebäude führen können.

13

1.7 Schadensverursacher

–

Um- oder Einbauten ohne Berücksichtigung möglicher bauphysikalischer Bedingungen

Bild 1-11 Falsch Nachträglicher Einbau einer Dichtung am äußeren Kastenflügelfenster

Die Anordnung am äußeren Flügel ist falsch. Durch die weniger dichten Falze am Innenflügel kann warme Raumluft bis an den Außenflügel gelangen. Die Folge ist eine erhöhte Kondenswasserbildung an den Außenflügeln. Neben beschlagenen Scheiben sind Schäden an den Fensterflügeln die Konsequenz.

1.7 Schadensverursacher 1.7.1 Verursachergruppen Gruppen Aussagen über Gruppen, die als Verursacher von Bauschäden angesehen werden können, gibt es. Das sind – die Planer – die Bauausführenden und – die Nutzer Planer Die Schadensanteile aus der Planung können die Folge einer ungenügenden Bauzustandsanalyse und mangelnde Detailkenntnisse der Baukonstruktionen der betreffenden Baujahresgruppe sein. Ausführende Die Bauausführung hat einen Verursacheranteil von über 40 %, z. B. bei folgenden Problemkreisen: – ungenügende fachliche Auseinandersetzung mit der Planung

1

14

1

1 Bauzustandsanalyse

– – – – –

Fehler im Lesen der Zeichnungen ungenügende Kenntnisse der bauleitenden Mitarbeiter über Baukonstruktion Auswahl ungeeigneter Baustoffe mangelhafte handwerkliche Fähigkeiten unzureichende Kontrollen und fehlende Zwischenabnahmen insbesondere bei der Ausführung von Bauteilen, die nach der Fertigstellung des Gebäudes nicht mehr sichtbar sind.

Nutzer Ein wesentliches Potenzial für Bauschäden ist in der Nutzung der Gebäude und baulichen Anlagen angesiedelt. Damit sind Feststellungen zur – Nutzungsart – Nutzungsweise bei der Schadenerfassung von Bedeutung.

1.7.2 Schadensschwerpunkte Dach – – – – –

Dachhaut Schornsteine, Entlüftungsanlagen Rinnen, Fallrohre Traufausbildung Schädlingsbefall (pflanzlich und tierisch)

Decken – Deckenauflager an der Außenwand – Schädlingsbefall (insbesondere pflanzlicher an tragenden Hölzern) – freiliegende Bewehrung bei Stahlbetondecken – abgerostete Flansche von Stahlträgern – ungenügender Schall- und Wärmeschutz – zerstörte und nicht mehr funktionsfähige Nutzschichten Außenwände – – – – – – –

Rissbildungen Absanden von Fassadenelementen aus Kunststein Verblechungen aufsteigende Feuchtigkeit erdberührender Wände Kältebrücken bei Nischenbildung Putzschäden keramische Wandbekleidungen

Innenwände – Putzschäden – ungenügende Schallschutz bei Wohnungstrennwänden

1.7 Schadensverursacher

– Rissbildung bei dünnen Wänden aus großformatigen Bauelementen Fenster und Türen – verzogene Fensterflügel – zerstörte Wetterschenkel – funktionsunfähige Beschläge – ungenügender Schall- und Wärmeschutz – zerstörte Farbanstriche – unzureichender vorbeugender baulicher Brandschutz bei Wohnungseingangstüren Treppenanlagen – ausgetretene Trittstufen – schadhafte Beläge der Podeste – schadhafte Nutzschichten bei massiven Treppenanlagen Technische Gebäudeausrüstung – Wasser, Ver- und Entsorgungsanlagen mit zu geringem, durch die Nutzung oft verengten Querschnitt – ungeeignetes Material der Wasserversorgungsanlage – veraltetes Heizungssystem – ungenügend dimensionierte und nicht mehr gefahrlos nutzbare Starkstromanlage – unzureichende Fernmelde- und Informationsanlagen

1.7.3 Physikalisch-technische Schadensursachen Bei der Schadenserfassung ist es wichtig, die physikalisch – technische Ursachen des Schaden zu erkennen. In Folgenden ist eine Auswahl besonders relevant erscheinender Ursachenfelder dargestellt.

15

1

16

1 Bauzustandsanalyse

1 Längenänderung eines Bauteiles durch Temperatureinwirkung kann zu sehr hoher Schubkraft führen.

Rissbildung im Auflagerbereich durch Behinderung der Ausdehnung

durch gleitende Auflager Längenänderung nicht behindert

Bild 1-12 Einfluss der Temperaturänderung auf Gebäudeteile

– Erhöhung der Lasteintragung Im Bestand eine gleichmäßig verteilte Last. Diese besteht aus – Eigenlast des Tragwerk (q1) und – vorgesehener Nutzlast bei einer Stützweite l. Veränderte Lasteintragung bei unveränderter Stützweite l infolge – zusätzlicher Einzellast P1 – zusätzlicher Lasterhöhung durch ergänzende lasterhöhende Ausbauten und – Veränderung der vorgesehenen Nutzlast (q2). Folge Die veränderten Lasteintragungen führen zur Verformung von Traggliedern, im Extremfall zum Totalschaden. Bild 1-13 Lasteintragung

17

1.7 Schadensverursacher

– Veränderung der Lastwirkung

1 Im Bestand gleichmäßig verteilte Last bestehend aus – Eigenlast des Tragwerks und – vorgesehene Nutzlast Veränderte Lasteintragung

Kurbeltrieb

Einbau eines Schwingungen verursachenden Gerätes Für diesen Lastfall ist das Tragwerk nicht bemessen. Neben einer Erhöhung der Nutzlast werden Schwingungen eingetragen. Diese dynamische Belastung kann zu erheblichen Schäden im betroffenen Gebäudebereich führen. Bild 1-14 Lastwirkung

– Geotechnik Veränderung der Baugrundverhältnisse Bestand vorhandener Gebäude auf tragsicherem Baugrund Veränderte Bodenbelastung Neben bestehendem Gebäude Baukörper 1 soll ein weiterer Baukörper 2 angebaut werden. Die Gründungstiefe des neuen Baukörpers liegt unter der Fundamentsohle des vorhandenen Baukörpers. Folge Schäden am bestehenden Baukörper. Das Tragwerk in seiner Gesamtheit ist im Tragverhalten gestört. Extremfall Einsturz des vorhandenen Gebäudes Bild 1-15 Gestörte Baugrundverhältnisse

18

1

1 Bauzustandsanalyse

– Veränderung der Baugrundbelastung Bestand vorhandenes Gebäude auf tragsicherem Baugrund Veränderte Belastung Anbau eines Baukörpers. Lasteintragung des neuen Baukörpers auf gleicher Ebene wie der vorhandene Baukörper. Anbau an vorhandenen Baukörper ohne Fugenausbildung. Folge Schäden durch unterschiedliches Setzungsverhalten an beiden Gebäuden. Bei Anbauten an vorhandenem Gebäude vertikale Bewegung des neuen Baukörpers durch konstruktive Maßnahmen ermöglichen. Bild 1-16 Unterschiedliche Baugrundbelastung

– Klima Behinderung der Wasserdampfdiffusion Bestand Baukonstruktion offenporig und durchlässig Veränderung Diffusionsdichte Oberfläche Behinderung der Wasserdampfdiffusion verändertes Raumklima

Bild 1-17 Wasserdampfdiffusion

19

1.7 Schadensverursacher

– Kondenswasserbildung

Bewertungsgrundlagen: Bauteiloberflächentemperatur Raumtemperatur und relative Luftfeuchte im Raum Bei steigender Differenz zwischen Bauteiloberflächentemperatur unter Beachtung der relativen Luftfeuchte kann es zu Tauwasserbildung an der Bauteiloberfläche kommen (DIN 4108 Teil 5 Tab.1). Folge Schäden am Gebäude (siehe auch DIN 4108 Teil 5 Tab. 1)

Bild 1-18 Tauwasserniederschlag

– Niederschlag Bauteile über OK Terrain Zerstörte Rinnen, Fallrohre und Regenwasserleitungen führen zu Schäden am gesamten Baukörper. Besonders betroffen sind: – – – –

Dachtraufbereich Fassaden Decken Grundmauer

Baugrube/Bauteile im erdberührenden Bereich. Die ehemalige Baugrube wurde mit rolligen Erdstoff verfüllt. Daraus ergibt sich folgende Situation: 1. dichter Erdstoff 2. rolliger Erdstoff 3. Geländeverlauf Neigung zum Gebäude Folge Durch den Niederschlag kann sich zeitweise ein hydrostatischer Druck aufbauen. Die üblicherweise aufgebrachte vertikale Sperrung des Mauerwerkes gegen Erdfeuchte ist unzureichend. Bild 1-19 Wirkungsweise der Niederschläge

1

20

1

1 Bauzustandsanalyse

– Grundwasser

Bei sich verändernden Grundwasserschäden können durch ein Ansteigen des Grundwasserstandes Auftriebskräfte hervorgerufen werden. Folge Veränderte statische Bedingungen mit Gebäudeschäden Bild 1-20 Auftrieb durch Grundwasser

– Material Holz Verlust der Tragsicherheit durch tierische und pflanzliche Schädlinge Tierische Schädlinge, wie – Holzwurm – Hausbock nagen Gänge in die Hölzer. Es bilden sich Holzmehl. Die Gänge beeinträchtigen infolge ihrer Menge die Tragfähigkeit des Holzes. Pflanzliche Schädlinge Als pflanzliche Schädlinge sind verschiedene Pilzarten bekannt u. a. – Hausfäule am eingebauten Holz – Blätterschwammfäule am gelagerten Holz – Kellerschwamm – echter Hausschwamm. Der echte Hausschwamm gilt als der gefährlichste Vertreter der pflanzlichen Schädlinge. Er entwickelt sich in geschlossenen feuchten Räumen. Die Feuchtigkeit als Lebensgrundlage der Pilze entnimmt der Hausschwamm aus feuchten Bauteilen des Gebäudes. Das Wurzelgeflecht (Mycel) kann sich im gesamten Gebäude ausbreiten und zu erheblichen Schäden führen. Beton Durch Fehler in der Betonherstellung wurden vorgegebene Festbetoneigenschaften nicht erreicht. Der Beton kann die ihm zugeordnete Belastung nicht übernehmen. Zu geringe Festigkeit wirkt sich bei Stahlbeton auf den Verbund zwischen Stahl und Beton aus. Korrosion des Bewehrungsstahles führt zum Verlust der Tragsicherheit von Stahlbetonelementen. Mauerwerk Schwach gebrannte Mauerziegel (MZ) Volumenvergrößernde Einschlüsse infolge ungenügender Aufbereitung des Rohmaterials bei der Ziegelherstellung

1.8 Die Erfassung des Bauzustandes

Auswahl einer für das Bauteil ungeeigneten Qualitätsstufe kann zu Schäden am Mauerwerk führen. Stahl Ungeschützt eingebaute Stahlträger rosten. Mit dem Rosten tritt eine Veränderung des Widerstandsmomentes ein. (Das Widerstandsmoment ist eine geometrische Größe mit Einfluss auf das Tragverhalten.) Damit ist die Tragfähigkeit des Stahlbauelementes verringert. Der Rost führt infolge Volumenvergrößerung zu Absprengungen.

1.8 Die Erfassung des Bauzustandes 1.8.1 Wertung ausgewählter Daten Qualitative Daten Eine Analyse des Zustandes von Gebäude oder baulicher Anlage ist in Bezug auf ihre Aussage zum Erhaltungsgrad von – Bauelementen – Bauwerksteilen – Gebäuden oder baulicher Anlagen befristet gültig. Die Verweildauer in den definierten Bauzustandsstufen ist unterschiedlich. Mit der Zunahme des Schadensumfanges verkürzt sich die Verweildauer. Es ist auch zu bewerten, dass der Verschleiß der unterschiedlichen Bauelemente und Bauwerksteile unterschiedlich ist. Quantitative Daten Die geometrischen und Standort bezogenen Daten bleiben relativ unverändert. Leistungsumfang In welchem Umfang Bauschäden und die Geometrie des Objektes erfasst werden können ist von Folgendem abhängig: – Wie wird das Objekt zur Zeit in der die Bauzustandanalyse erfolgt, genutzt. – Welche technischen Hilfsmittel können eingesetzt werden und wie ist deren Verfügbarkeit. – Welche Erfahrungen, Kenntnisse und Fertigkeiten liegen vor (subjektive Faktoren). Genauigkeitsgrad Der Aufgabenumfang der Bauzustandsanalyse wird von der zu erwartenden Aussage bestimmt. So wird z. B. eine Untersuchung vorhandener Materialstrukturen eines zu ersetzenden Außenputzes ggf. nur für die Restaurierung hervorgehobener Baudenkmale erforderlich sein.

21

1

22

1

1 Bauzustandsanalyse

Formalisierung Die Effektivität einer Bauzustandsanalyse kann mit Hilfe formalisierter, sich wiederholender Leistungsteile positiv beeinflusst werden. Die Überlegung dazu ist quasi der erste Leistungsabschnitt der Planung.

1.8.2 Arbeitsfolge 1. Standorterfassung Feststellungen – Lage – Nutzung – Ortsbesichtigung mit allgemeiner Feststel- – Möglichkeit zur Nutzungsänderung – Veränderungssperre lung zum Umfeld – Einordnung in Baugebiet – Bauordnungsamt – Territoriale Beschränkung – Denkmalschutz – Zuständigkeit von Ämtern – Ordnungsamt – Wohnungsamt 2. Objekterfassung Aktivität

Ergebnis

– Einsicht in die Bauakten

– – – – – – –

– Einsicht in das Grundbuch – Einsicht in das Baulastenbuch

– Grunddienstbarkeit – Baulasten

Baujahr Zeichnungen Auflagen Denkmalschutz Gutachten Beschränkungen Befreiungen von Bauvorschriften der Landesbauordnung

3. Bestandserfassung – Aufmaß Grundrisse Schnitte Fotodokumentation mit Erläuterungen – Bauschäden Feststellung von Voraussetzungen der Schadenerfassung – Gebäude genutzt oder – Gebäude ungenutzt Festlegung der Untersuchungsmethoden – zerstörungsfrei oder – Freilegung von verdeckten Konstruktionsgliedern: Bohrungen

1.8 Die Erfassung des Bauzustandes

Suchschachtungen Schürfen Festlegung der notwendigen zu messenden Kenngrößen.

1.8.3 Auswahl technischer Geräte Für maßliche Bestandsaufnahme und analytische Messungen sei empfohlen – – – –

Bandmaß Teleskopmesslatte (Messfix) Gliedermaßstab Messgerät zur Feststellung der Raumtemperatur der Bauteiloberflächentemperatur der Raumluftfeuchte der Materialfeuchte in Massivbauteilen der Rissbreite

Spezifische Messung Messung zur Bewertung von – Tragsicherheit von Stahlbetonbaugliedern – Bewehrungssucher mit integrierter elektronischer Feststellung der Dimension der Bewehrung Gegebenenfalls sollte die Einbeziehung eines spezialisierten Prüflabors erwogen werden. In der Praxis hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass durch den Planer – maßliche Bestandsaufnahme als Grundlage der Bestandsplanung und – Schadenserfassung parallel ausgeführt werden. Der bei der maßlichen Bestandsaufnahme erzielte Genauigkeitsgrad ist für die weitere Planung hinreichend. Mit der maßlichen Bestandsaufnahme können auch Vermessungsbüros beauftragt werden. Die Praxis hat gezeigt, dass ein optimales Ergebnis dann erreicht werden kann, wenn ein korrespondierendes Verhältnis zwischen Planer und Vermesser aufgebaut worden ist. Bauzustandsaufnahme und maßliche Bestandsaufnahme sollten synchron erfolgen.

23

1

24

1

1 Bauzustandsanalyse

1.8.4 Muster eines Formblattes zur Beurteilung des baulichen Zustandes eines Wohngebäudes einer baulichen Anlage

F F

WGeb BaulA

Lage des Grundstückes: Auftraggeber: Auftrag vom: Inhalt:

1. Allgemeine Angaben 2. Grundlagen 3. Grundstücksdaten 4. Charakteristik der

WGeb F BaulA F

5. Dokumentation zur Bewertung 1. Allgemeine Angaben 1.1 Freilegung verdeckter Konstruktionselemente ja

F

nein

F

nein

F

1.2 Verwendete Messgeräte 1.

...........................................

2.

...........................................

: n

...........................................

1.3 Beurteilung der Gebäudetechnik ja

F

2. Grundlagen 2.1 Ortsbesichtigung am Teilnehmer

........................................... 1.

...........................................

2.

...........................................

: n

...........................................

2.2 Verwendete Unterlagen 1.

...........................................

2.

...........................................

: n

...........................................

25

1.8 Die Erfassung des Bauzustandes

2.3 Messgrößen und Abkürzungen Messpunkt Relative Luftfeuchte Raumtemperatur Außenwandoberflächentemperatur Materialfeuchtekennwerte (z. B. für GANN-Hydromette) 3. Grundstücksdaten 3.1 Gemarkung

MP RF RT AWOT

1

1.... n [ M %] [ t °C] [ - °C]

Digit

...................................................

3.2 Erschließung Wasser Gas

F F

Abwasser Fernwärme

F F

Wohn + Geschäftshaus F bauliche Anlage F Art ................................

F F

3.3 Nutzung des Gebäudes Wohngebäude Geschäftshaus 3.4 Geometrie Rechteck unregelmäßiges Vieleck Kreis

F F F

4. Gebäudecharakteristik 4.1 Baujahr

.......................................

4.2 Geschosse Kellergeschoss Erdgeschoss Obergeschoss Dachgeschoss

F F F F

Anzahl

F F F

4.3 Tragstrukturen Tragende Längs- und Mittelwand Tragende Querwände Riegel- Stützensystem

F F F

5. Dokumentation zur Bewertung 5.1 Bewertungseinheit Lage Wohnung F Geschäftsräume F Abstellräume F

Kellergeschoss Erdgeschoss 1. Obergeschoss 2. Obergeschoss n. Obergeschoss Dachgeschoss

F F F F F F

Elt Telekom

F F

26

1

1 Bauzustandsanalyse

5.2 Nutzer

Anzahl

5.3 Raumbezeichnung 5.4 Bauphysikalische Kenngrößen Tag

Tageszeit

Relative Luftfeuchte Raumlufttemperatur

M% t °C

Messpunkt *

1

2

3

4

...

n

Bauteiloberflächentemperatur Materialfeuchtekennwert * siehe Lageskizze Einordnung der Messpunkte Horizontal und Vertikal

5.5 Fotodokumentation Film-Nr.

............................

Bewertungseinheit ............................ 5.6 Feststellungen/Grundrissskizzen .................... : : : : : : : : ....................

.................... : : : : : : : : ....................

27

1.8 Die Erfassung des Bauzustandes

Geb. Teil. Nr. *

Bezeichnung

Material

BZS

1.6

Fundamente

Naturstein Vollziegel Beton

F............... /.........

2.6

Kellerwände

Naturstein Vollziegel Beton

F............... /......... F............... /......... F............... /.........

Feuchteschäden Schädlingsbefall

F. F.

Oberfläche Innen

Kalkputz Kalkzement

F............... /......... F............... /.........

Feuchteschäden

F.

Außen

Putzflächen Verblender

F............... /......... F............... /......... Vertikal Horizontal I Horizontal II

F F. F.

Sperrung

4.7

5.7

Bild-Nr. Bemerkungen * vergleiche 1.4 Gebäudegliederung

F............... /......... F............... /......... F............... /.........

1

Außenwände

MZ VMz HLz VHLz KMz KHLz KS G GP Hbl sonst. Mat.

F............... F............... F............... F............... F............... F............... F............... F............... F............... F............... F...............

/......... /......... /......... /......... /......... /......... /......... /......... /......... /......... /.........

Feuchteschäden Schädlingsbefall

F F.

Außenoberfl.

Kalkputz Kalkzementp. Edelputz Verblender

F............... F............... F............... F...............

/......... /......... /......... /.........

Feuchteschäden

F.

Innenoberfl.

Gipssandp. Gipskalkputz Kalkputz Gipsfaserpl. Gipskarton Anstrich Tapete

F............... F............... F............... F............... F............... F............... F...............

/......... /......... /......... /......... /......... /......... /.........

Feuchteschäden

F.

Innenwände

MZ HLz LLz HLzW GP sonst. Mat.

F............... F............... F............... F............... F............... F...............

/......... /......... /......... /......... /......... /.........

Bundwand Ständerwand mit Holzstützen mit Metallstützen Feuchteschäden ..............................

F. F. F. F.

28

1

1 Bauzustandsanalyse

Geb. Teil. Nr. *

6.8

7.9

Bezeichnung

Material

BZS

Bild-Nr. Bemerkungen * vergleiche 1.4 Gebäudegliederung /......... Feuchteschäden F. /......... /......... /......... /......... /......... /......... /.........

Innenwandoberfläche

Gipssandp. Gipskalkputz Gipsputz Kalkputz Gipsfaserpl. Gipskarton Anstrich Tapete

F............... F............... F............... F............... F............... F............... F............... F...............

Tragwerk

Holz Stahl Stahlbeton

F............... /......... F............... /......... F............... /.........

Dachbeläge

Betondachst. Tondachst. Schiefer Faserzement Zinkblech Bitumenschindel Bitumenbahnen sonst.Mat.

F............... F............... F............... F............... F...............

Deckenkonstruktion

Stahlbeton Stb.-Hohld. Stb.-Rippend. MZ sonst. Mat.

Deckenbelag

Deckenbekleidung

Dach

/......... /......... /......... /......... /.........

Pfettendach Sparrendach

F. F.

Schädlingsbefall Holschutzgutachten erforderlich Deckungsart:

F. F.

F............... /......... F............... /......... F............... /.........

..............................

F............... F............... F............... F............... F...............

/......... /......... /......... /......... /.........

Feuchteschäden Schädlingsbefall ebene Decke gewölbte Decke ..............................

F. F. F. F.

Keramik Holz Textil PVC

F............... F............... F............... F...............

/......... /......... /......... /.........

Kalkzementmörtel Kalkmörtel Anstrich

F............... F............... F............... F...............

/......... /......... /......... /.........

Stahlbeton Stb.-Rippen Holz sonst. Mat.

F............... F............... F............... F...............

/......... /......... /......... /.........

Feuchteschäden Schädlingsbefall

F. F.

Decken Kellerdecke

Geschossdecken Deckenkonstruktion

..............................

29

1.8 Die Erfassung des Bauzustandes

Geb. Teil. Nr. *

Bezeichnung

Material

BZS

Bild-Nr. Bemerkungen * vergleiche 1.4 Gebäudegliederung

Deckenbelag

Keramik Holz Textil PVC sonst. Mat.

F............... F............... F............... F............... F...............

/......... /......... /......... /......... /.........

Kalkputz Kalkputz auf Rohrgewebe Gipsfaserpl. Gipskarton Anstrich Tapete sonst. Mat.

F............... /.........

Deckenbekleidung

F............... F............... F............... F............... F............... F...............

/......... /......... /......... /......... /......... /.........

8.10

Schornsteine

MZ LB-Fertigteile sonst. Mat.

F............... /......... F............... /......... F............... /.........

9.11

Treppen

Holz Beton Stahl

F............... /......... F............... /......... F............... /.........

10.12

Fenster

.............................. Deckenbekleidung abgehängt F

.............................. Feuchteschäden

F.

..............................

Beschlagart

Kastenfen.

Holz

F............... /.........

Verbundfen.

Holz Kunststoff Metall

F............... /......... F............... /......... F............... /.........

Blendrahmenfen.

Holz Kunststoff Metall

F............... /......... F............... /......... F............... /.........

Verglasung

Flachglas Wärmeschutzglas Sicherheitsgl.

F............... F............... F............... F...............

Oberlicht

/......... /......... /......... /.........

F............... /.........

Fensterbank innen

1

Holz Kunststein Naturstein

F............... /......... F............... /......... F............... /.........

Drehflügel Kippflügel Schwingflügel Dreh/Kippflügel Schiebeflügel Feststehend

F. F. F. F. F. F.

30

1

1 Bauzustandsanalyse

Geb. Teil. Nr. *

Bezeichnung

Material

außen

Kunststein Naturstein Zinkblech

Bild-Nr. Bemerkungen * vergleiche 1.4 Gebäudegliederung F............... /......... F............... /......... F............... /.........

Jalousie

Holz Metall Kunststoff sonst. Mat.

F............... F............... F............... F...............

/......... /......... /......... /.........

..............................

Rollläden

Holz Metall Kunststoff sonst. Mat.

F............... F............... F............... F...............

/......... /......... /......... /.........

..............................

Metall

F............... /.........

Holz Kunststoff Metall

F............... /......... F............... /......... F............... /.........

Gitter 10.13

BZS

Türen Außentüren Blendrahmentür Kastenschloss Einsteckschloss Füllung

F............... /......... F............... /......... Holz Glas

Oberlicht

F............... /......... F............... /......... F............... /.........

Innentüren Blendrahmentür

F............... /.........

Futtertür

F............... /.........

einflügelig zweiflügelig

F............... /......... F............... /.........

Türblatt

Holz Röhrenspan Wabenkern Glas sonst. Mat.

F............... F............... F............... F............... F...............

/......... /......... /......... /......... /.........

Glasausschnitt

F............... /.........

Kastenschloss Einsteckschloss

F............... /......... F............... /.........

..............................

31

1.8 Die Erfassung des Bauzustandes

Geb. Teil. Nr. * 14.

Bezeichnung

Material

BZS

Bild-Nr. Bemerkungen * vergleiche 1.4 Gebäudegliederung

1

Wasser/Abwasser/Gas Leitungsführung Leitungen

Stahl Kupfer Kunststoff

F............... /......... F............... /......... F............... /.........

freiliegend F. F. unter Putz Vorwand/Verkleid. F.

Wanne

F............... /.........

eingebaut/gefliest freistehend

F. F.

Dusche

F............... /.........

Waschtisch

F............... /.........

einfach doppelt

F. F.

Porzellan Stahl

F............... /......... F............... /.........

einfach doppelt

F. F.

Gas Elt Kohle

F............... /......... F............... /......... F............... /.........

Sanitärobjekte

Spüle Waschmaschine Küchenherd

F............... /.........

Gaszähler

Ort:

Wärme und WW-Versorg. Ofenheizung Zentralheizung Einzelanlage Kohle Gas Öl Elektroenergie 16

F............... F............... F............... F............... F............... F............... F...............

/......... /......... /......... /......... /......... /......... /.........

Starkstromanlagen Leitungen

Elt-Zähler

Jahr des Einbaues:

Jahr des Einbaues: Leitungsführungen Kupfer Blei

F............... /......... F............... /.........

auf Putz unter Putz

F. F.

Anzahl Steckdosen Schalter

F. F.

Ort:

32

1

1 Bauzustandsanalyse

1.9 Bildquellenverzeichnis Quelle

Bild

Farbe und Raum, VEB Verlag für Bauwesen, Berlin, Jg. 35, Heft 3/1981

1-1

Kolbmüller, H., Leipzig

1-2 bis 1-19

2 Planungsabläufe Um Missverständnisse zu vermeiden, ist ein intensiver Kontakt zwischen Planer und Auftraggeber – der schon in den ersten Planungsphasen beginnen sollte – zu empfehlen.

2.1 Sanierungskonzept Aufgabe: Beurteilung der – Sanierungswürdigkeit und – Nutzungsbedingungen

2.1.1 Inhalt Tabelle 2-1 Allgemeine Angaben zur Sanierung Aussage:

Quellen:

Baujahr

Bauakte

Gemarkung

Staatliches Vermessungsamt

Grundstücksgröße

Grundbuch

überbaute Flächen

Katasterplan

Grundflächenzahl Geschossflächenzahl umbauter Raum Anzahl der Geschosse davon KG EG OG DG Garagen + Stellplätze Kinderspielplätze Besonderheiten:

Quellen:

Denkmaleigenschaft

Amt für Denkmalschutz

Genehmigungsbedarf

Landesbauordnung/Bauordnungsamt

Besonderheiten des Baugebietes (z. B. förmliches Sanierungsgebiet)

Planungsamt

34

2 Planungsabläufe

2.1.2 Erschließung des Grundstückes:

2

Informationen dazu erteilen die jeweiligen Versorgungsträger für: x Elektroenergie x Gas x Trinkwasser x Fernwärme x Fernmeldetechnik x Informationstechnik

2.1.3 Beurteilung der Bauwerksteile und baulichen Anlagen Ortsbesichtigung: x x x x x x x x x x

Dachtragwerk Dachhaut Dachentwässerung Schädlingsbefall Umfassungswände Innenwände Fundamente Geschossdecken Kellerdecke Ausbauelemente: – Fenster – Türen – haustechnische Anlagen

2.1.4 Bautechnische Maßnahmen Abschnitt 1: x x x x x

Dachinstandsetzung, ggf. unter Berücksichtigung des DG Ausbaues Freilegung durchfeuchteter Bauteile Maßnahmen zum Erhalt der Standsicherheit Trockenlegung Bauphysikalische Schutzmaßnahmen

Abschnitt 2: x

Sanierung der Ver- und Entsorgungsleitungen außerhalb der Mietbereiche, Neubau bzw. Sanierung der Wärmeversorgunganlagen als zentrale Einrichtung, wenn keine Einzelversorgung der Warmwasser- und Heizungsanlage je WE vorgesehen wird x Vorbereitung des Einbaues von fernmelde- und infotechnischen Anlagen

35

2.1 Sanierungskonzept

Abschnitt 3: vertikalorientierte Sanierung und Modernisierung der Mietbereiche: SR L EG ... DG SR R EG ... DG Maßnahmen des vorbeugenden baulichen Brandschutzes Treppenhausinstandsetzung

Bild 2-1

Sanierungsschema der Sanitärräume (SR) [1]

Abschnitt 4: x

Außenanlagen: – Einordnung von Stellplatzflächen – Befestigung der Hofflächen – Begrünung – Grundstücksabgrenzung (Zaun oder Heckenanlagen)

2.1.5 Funktionsänderungen Änderung der Wohnungsgrundrisse Möglichkeiten der Umgestaltung bisher ungenutzter Gebäudebereiche (z. B. DG-Ausbau)

2.1.6 Einschätzung des Finanzbedarfs Ermittlung auf der Grundlage von flächen- oder raumbezogenen Orientierungswerten

2

36

2 Planungsabläufe

2

Bild 2-2

Entwicklung des Kostenaufwandes bezogen auf umbauten Raum

2.1.7 Beurteilung In der Beurteilung wird festgestellt: x

sanierungswürdig oder x nicht sanierungswürdig Wird das Gebäude genutzt, ist abzuwägen, ob die Baumaßnahmen ohne Gefährdung der Nutzer durchgeführt werden können. In der Beurteilung ist dazu eine Aussage erforderlich, um in der weiterführenden Planung gegebenenfalls notwendige Maßnahmen berücksichtigen zu können. Wird eine Sanierungswürdigkeit festgestellt, so sollte auf ggf. noch zu ergänzende Unterlagen hingewiesen werden, die für eine fachfundierte Weiterführung der Planungsarbeit erforderlich werden können. Das sind zum Beispiel: x x x x

Holzschutzgutachten Schallschutzgutachten Hydrologische Gutachten Baugrundgutachten

2.2 Entwurfsplanung

37

2.2 Entwurfsplanung Die Entwurfsplanung übernimmt die Aussage aus dem Sanierungskonzept als Grundlage der weiterführenden Planung. In dieser Phase sind die Fachplaner in die Bearbeitung einzubeziehen. Ist das Bauvorhaben genehmigungsbedürftig, so sollte die Bearbeitung der Entwurfsplanung und der Genehmigungsplanung als Einheit betrachtet werden. Die einzelnen Leistungen können in folgende Abschnitte gegliedert werden: Abschnitt 1: x

Maßliche Bestandsaufnahme: – Grundrisse – Schnitte – Außenanlagen

x

Schadenserfassung mit Einordnung der Bauteile in Bauzustandsstufen. Anfertigen einer Fotodokumentation.

x

Gespräche mit Mietern

Abschnitt 2: x

Anfertigung von Bestandsplänen – Überprüfung der Einordnung des Gebäudes in das Grundstück und die Einhaltung der Kenngrößen für die Nutzung des Grundstückes (GRZ; GFZ) sowie der Grenzabstände. – Die baurechtlichen Forderungen zur Flächennutzung sind in der Baunutzungsverordnung (BauNVO) festgelegt und bedeuten: GRZ = Grundflächenzahl Die Grundflächenzahl ist das Verhältnis von überbauter Fläche zur vorhandenen Grundstücksfläche. Die Grundflächenzahl gibt an, wie viel Quadratmeter überbauter Grundfläche je Quadratmeter Grundstücksfläche zulässig sind. GFZ = Geschossflächenzahl Die Geschossflächenzahl ist das Verhältnis der Vollgeschossflächen zur vorhandenen Grundstücksfläche. Die Geschossflächenzahl gibt an, wie viel Quadratmeter Geschossfläche je Quadratmeter Grundstücksfläche zulässig sind. Als Vollgeschosse gelten Geschosse, die nach landesrechtlichen Vorschriften Vollgeschosse sind oder auf ihre Zahl anzurechnen sind.

Abschnitt 3: x

Überprüfung der vorliegenden Funktionslösung (Wohnungsgrundrisse) hinsichtlich zeitgemäßer Nutzungsbedingung x Vorschläge zur Veränderung der vorliegenden Grundrisslösung x Hinweise zu den technischen Konsequenzen des Umbaues x Überlegungen zur technischen Durchführbarkeit und deren Einflüsse auf Tragwerksteile

2

38

2 Planungsabläufe

x

Untersuchung zur Gewährleistung der bauphysikalischen Parameter: Schallschutz

– – – –

Treppenhaus Außenwände Fenster Decken

Wärmeschutz

– – – –

Außenwand Fenster Decken Dach

2

x

Prüfung der Voraussetzungen des vorbeugenden baulichen Brandschutzes: – Treppenhaus – Rettungswege – Geschossdecken

Abschnitt 4: x

Zeichnerische Darstellung der Funktionslösung, Ausstattungsvorschläge und Fassadengestaltung. – Grundrisse – Schnitte – Fassaden – Teilschnitte

Maßstab Maßstab Maßstab Maßstab

1 : 100 1 : 100 1 : 100 1 : 10

x

In den Bildern 2-7 bis 2-11 ist die stufenweise Erarbeitung einer Funktionslösung eines Sanierungsvorhabens dargestellt.

x

Die Teilschnitte in der Phase Entwurfsplanung können für bautechnische Nachweise – zur Standsicherheit – zum vorbeugenden baulichen Brandschutz – zum Wärmeschutz – zum Schallschutz erforderlich werden.

x

Weitere bautechnische Nachweise können sich aus Forderungen der genehmigenden Behörden ergeben. Eine Konsultation der zuständigen Ämter erscheint deshalb empfehlenswert.

39

2.2 Entwurfsplanung

2

1

Jahr der Prüfung und Genehmigung 1886, Bauausführung im Folgejahr. Vergl. auch Revisionsprotokoll in der Bauakte Dielung parallel zur Außenwand

2

Deckenspannrichtung Außenwand – Mittelwand Dielung parallel zur Zwischenwand

3

Deckenspannrichtung parallel zur Außenwand

Deckenspannrichtung bei maßlicher Bestandsaufnahme prüfen.

Bild 2-3 Planungsunterlagen aus der Bauakte Fassade/Schnitt

40

2 Planungsabläufe

2

1. und 2. Obergeschoss

Planungsunterlagen als Hilfsunterlage für die maßliche Bestandserfassung Grundriss EG Bild 2-4

Planungsunterlagen aus der Bauakte. Grundrisse

41

2.2 Entwurfsplanung

Linke WE 11/1 Flur 11/2 Wohnzimmer 11/3 Schlafzimmer 11/4 Kinderzimmer 11/5 Bad/WC 11/6 Küche

Rechte WE 12/1 Flur 12/2 Wohnzimmer 12/3 Schlafzimmer 12/4 Kinderzimmer 12/5 Bad/WC 12/6 Küche

7,80 m2 15,90 m2 15,40 m2 8,60 m2 4,50 m2 5,70 m2 57,90 m2

8,20 m2 14,70 m2 15,50 m2 9,70 m2 5,40 m2 5,50 m2 59,00 m2

Grundriss 1. OG

Linke WE 01/1 Flur 01/2 Wohnzimmer 01/3 Schlafzimmer 01/4 Kinderzimmer 01/5 Bad/WC 01/6 Küche

Rechte WE 02/1 Flur 02/2 Wohnzimmer 02/3 Schlafzimmer 02/5 Bad/WC 02/6 Küche Grundriss EG Bild 2-5

Bestandspläne auf Basis maßlicher Bestandserfassung

7,60 m2 15,00 m2 13,90 m2 9,10 m2 5,00 m2 5,20 m2 55,80 m2

4,90 m2 15,50 m2 6,45 m2 5,20 m2 12,90 m2 44,95 m2

2

42

2 Planungsabläufe

2

HB

ist die Höhe von Oberkante Straße bis Fensterbrüstung des am höchsten gelegenen Wohngeschosses

HB

ist für den Nachweis des vorbeugenden baulichen Brandschutz erforderlich

Bild 2-6

Bestandspläne auf Basis maßlicher Bestandsaufnahme

43

2.2 Entwurfsplanung

2

Empfohlene Veränderung unter Berücksichtigung minimaler Eingriffe in das Tragwerk Grundriss 1. OG

Empfohlene Veränderung Grundriss EG

Bild 2-7

Empfohlene Grundrissänderung

44

2 Planungsabläufe

2

Empfohlene Veränderung

Grundriss KG

Variante Zentrale WW-Bereitung für Heizung und Warmwasserversorgung Energieträger Erdgas Beachte: 2. Rettungsweg ohne erhebl. konstruktive Änderung möglich Grundriss KG

Bild 2-8

Empfohlene Grundrissänderung mit Variante zur Raumnutzung

45

2.2 Entwurfsplanung

Varianten für Küchen und Badmöblierung – Sanitärobjekt als Vorwandmontagen – Varianten gelten für Zentraloder Einzel WW-Heizung + WW-Versorgung – Energieträger Erdgas – Einsatz von Solaranlage im DG-Bereich empfohlen Li. Re.

WE Var. 5 WE Var. 2

Grundriss DG

Variante 1.1 Einzel WW-Bereitung Grundriss EG

Bild 2-9

Funktionslösung Erdgeschoss/Dachgeschoss

2

46

2 Planungsabläufe

2 Varianten für Küchen und Badmöblierung – Sanitärobjekt als Vorwandmontagen – Varianten gelten für Zentral- oder Einzel WWHeizung – Energieträger Erdgas

Li. Re.

WE Var. 1 WE Var. 2

Varianten für Küchen und Badmöblierung – Sanitärobjekt als Vorwandmontagen – Varianten gelten für Zentral- oder Einzel WW-Heizung – Energieträger Erdgas

Li. Re.

Bild 2-10 Funktionslösungen der Obergeschosse

WE Var. 3 WE Var. 2

47

2.2 Entwurfsplanung

2 Varianten für Küchen und Badmöblierung – Sanitärobjekt als Vorwandmontagen – Varianten gelten für Zentral- oder Einzel WWHeizung – Energieträger Erdgas – Einsatz von Solaranlage im DG-Bereich empfohlen

Li. Re.

WE Var. 5 WE Var. 2

Standardmöblierung Variante 1 Thermoblock für WW-Heizung und WW-Versorgung Variante 2 Zentrale Wärme- und Wasserversorgung (ohne Thermoblock)

Bild 2-11 Varianten der Funktionslösung

48

2 Planungsabläufe

2.3 Genehmigungsplanung

2

In der Genehmigungsplanung werden die Planungsunterlagen, Beschreibungen und Berechnungen der Entwurfsplanung mit den Zuarbeiten der Fachplaner zusammengefasst. Sie dient als Grundlage für die Beantragung der Baugenehmigung nach der jeweiligen Landesbauordnung, um eine Genehmigung bzw. Zustimmung zur Ausführung des Bauvorhabens zu erhalten. Mit der Genehmigungsplanung werden auch die Anträge auf Befreiung von Teilen des geltenden Baurechts gestellt, zum Beispiel wenn durch Anbauten Grenzabstände nicht mehr eingehalten werden können. In diesem speziellen Fall müssen auch die Eigentümer der benachbarten Grundstücke dazu in das Genehmigungsverfahren einbezogen werden.

2.4 Antrag auf Baugenehmigung Die Einleitung eines bauaufsichtlichten Verfahrens wird mit dem Antrag auf Baugenehmigung bei der territorial zuständigen Behörde erwirkt. Für das bauaufsichtliche Verfahren werden Formblätter verwendet. Diese sind regional unterschiedlich. Sie gelten jeweils nur im zuständigem Territorium der betreffenden Landesbauordnung. So kann zum Beispiel ein Bauantrag nach § 64 der sächsischen Bauordnung ausschließlich für ein Vorhaben verwendet werden, welches in dem Bundesland liegt. Für eine genehmigungsbedürftige Bausanierung sind im Regelfall die Formblätter x

Bauantrag und Baubeschreibung

erforderlich. Klärung über gegebenenfalls weitere erforderliche Formblätter kann eine Konsultation der zuständigen Baubehörden bringen. Formblätter haben erfahrungsgemäß nur eine befristete Gültigkeit. Zu den Landesbauordnungen können Durchführungsverordnungen erlassen werden, die weitere Hinweise zu den Bauvorlagen enthalten. So kann zum Beispiel gefordert werden, dass Bauvorlagen aus alterungsbeständigem Papier oder gleichwertigem Material lichtbeständig hergestellt, dem Format DIN A 4 entsprechen oder auf diese Größe gefaltet sein müssen.

2.4 Antrag auf Baugenehmigung

49

2

Bild 2-12 Beispiel eines Bauantragformulars (Seite 1) der Landesbauordnung Sachsen [2]

50

2 Planungsabläufe

2

Bild 2-13 Beispiel eines Bauantragformulars (Seite 2) der Landesbauordnung Sachsen [2]

51

2.5 Ausführungsplanung

2.5 Ausführungsplanung Die Ausführungsplanung ergänzt die Genehmigungsplanung mit Detailzeichnungen zur Lösung besonderer konstruktiver Bedingungen. Die Ausführungsplanung setzt eine umfassende Kenntnis der Baukonstruktion aus dem Zeitraum des Entstehens des Bauwerkes voraus, die zu diesem Zeitpunkt dem damaligen Stand der Technik entsprach. Die Schadenserfassung erfolgt im Regelfall zerstörungsfrei. Deshalb ist der Schadensumfang an Gebäudeteilen im Rahmen der vorbereiteten Planung nicht immer in allen Bereichen erkennbar. Das betrifft insbesondere verdeckte Konstruktionselemente, die in der Phase der Bauzustandsanalyse nicht freigelegt werden konnten. Die Inhalte der Leistungsphasen bei der Planung von Sanierungsmaßnahmen entsprechen nicht immer denen, wie sie bei Planungen von Neubauten üblich sind. Die Änderungen der Funktionslösungen im Bestand sind in den vorgelagerten Planungsphasen abgearbeitet. Die Problemkreise x x x x x x

Bauphysik Statik vorbeugender bautechnischer Brandschutz Fassadengestaltung Denkmalschutz Ver- und Entsorgung

sind entsprechend bei der Planung im Bestand – als Besonderheit – zu berücksichtigen. Die Ausführungsplanung umfasst deshalb insbesondere Gebäude- und Konstruktionsteile, welche erst in der Ausführungsphase freigelegt und eindeutig beurteilt werden können. Schwerpunktbereiche können sein: – Decken im Außenwandbereich – verdeckte Tragglieder und – Traufbereiche der Dachtragwerke Eine Bewertung der Schäden an den verdeckten Konstruktionsteilen kann erst zweifelsfrei nach dem Entfernen der Dachhaut erfolgen.

Bild 2-14 Simsdetail Baujahr 1937

2

52

2 Planungsabläufe

2.6 Bauüberwachung

2

2.6.1 Bautechnik Der Bauüberwachung kommt bei der Durchführung einer Bausanierung ganz besondere Bedeutung zu. Bei Veränderungen an der Gebäudesubstanz können Probleme auftreten, die in der Phase der Bauzustandsanalyse nicht erkannt werden konnten oder aus anderen Gründen nicht voraussehbar waren. Der Planer und auch der Bauausführende muss auf veränderte technisch-technologische Voraussetzung reagieren und eine realisierbare Lösungsmöglichkeit vorschlagen. Es ist eine Praxiserfahrung, dass oft erst in der Phase der Bauausführung Detaillösungen erarbeitet werden können. Das sei damit begründet, dass verdeckte Konstruktionsglieder nur im Rahmen der Bauausführung freigelegt werden können und damit der Bauzustand zweifelsfrei beurteilt werden kann.

2.6.2 Arbeitsschutz Zur Vorbeugung von Arbeitsunfällen sind gesonderte Aktivitäten erforderlich. In der Bundesrepublik Deutschland ist seit 1998 eine Verordnung über die Sicherheit und den Gesundheitsschutz auf den Baustellen gültig (Baustellenverordnung – BaustellV vom 10. Juni 1998). Sie regelt die: x x x x x

sicherheitstechnische Planung Koordinierung Beauftragung Pflichten der Arbeitgeber und sonstiger Personen Sanktionen

Vor dem Baubeginn sind deshalb die zuständigen Behörden gemäß den in der BaustellVO festgelegten Kriterien zu informieren. Bei Inanspruchnahme von öffentlichem Verkehrsraum für das Abstellen von Material oder technologisch erforderlichen Geräten ist eine Genehmigung vom zuständigen Verwaltungsamt einzuholen. Den Bauherren sei zu empfehlen einschlägige Versicherungen abzuschließen.

2.7 Bildquellenverzeichnis Quelle

Bild

Knipping, Hamminkeln

2-1

Kolbmüller, H., Leipzig

2-2, 2-5 bis 2-11; 2-14

Sächsische Bauordnung, Fassung vom 28. Mai 2004

2-12; 2-13

3 EnEV und Bauen im Bestand Die EnEV bezieht sich explizit auch auf bestehende Gebäude und Anlagen. Aus diesem Grund ist diese Verordnung auch im Bereich der Altbausanierung nicht nur aus rein energetischer Sicht von besonderem Interesse. Die Ausrichtung des Gesetzgebers auf die Bestandsgebäude ist nicht verwunderlich, wenn man das enorme Einsparungspotential betrachtet. Der technische Stand, die Baustoffe und viele andere Voraussetzungen haben sich seit der Erbauungszeit der Bestandsgebäude erheblich entwickelt. Dieses Kapitel kann nicht alle Belange der EnEV und Bauen im Bestand abhandeln. Es soll lediglich einen Überblick des für die Bausanierung relevanten Inhaltes der EnEV und der daraus resultierenden Anforderungen an die Planung und Ausführung verschaffen.

3.1 Entwicklung der Energieeinsparverordnung (EnEV) Die Energieeinsparverordnung (EnEV) trat bereits am 01.02.2002 erstmals in Kraft und vereinte die bis zu diesem Zeitpunkt gültige „Verordnung über energiesparende Anforderungen an heizungstechnische Anlagen und Warmwasseranlagen“ (HeizAnlV) und die Wärmeschutzverordnung in einem Gesetz. Eine erste Novellierung erfolgte am 18.11.2004 zum Zwecke der Einführung von Verfahrensvereinfachungen und Beseitigung von ursprünglich bestandenen Rechtsfragen zur Anwendung der EnEV. Die Anforderungskriterien an die technischen Parameter wurden im Zuge der Novellierung jedoch nicht geändert. Am 01.10.2007 trat die EnEV 2007 in Kraft. Im Rahmen dieser Novellierung wurden nunmehr Energieausweise auch für Bestandsgebäude zur Pflicht. Damit soll die Markttransparenz im Gebäudebestand gestärkt werden. Ebenfalls neu sind bestimmte Anforderungen an Klimaanlagen und Beleuchtung in größeren Gebäuden. Bei Nichtwohngebäuden müssen im Einklang mit der EU-Gebäuderichtlinie Kühleinrichtungen und Kunstlicht in die festgelegte Berechnung mit einbezogen werden. Zu diesem Zweck wurde eine neue Norm, die DIN V 18599, bestehend aus zwölf Teilen, erarbeitet. Die DIN V 18599 „Energetische Bewertung von Gebäuden“ wird einen Vergleich von Gebäuden und technischen Systemen unter standardisierten Bedingungen ermöglichen. Zwei weitere in diesem Zusammenhang bedeutende Normen sind die DIN 4108 sowie die DIN V 4701-10. Der DIN 4108 sind sämtliche Grundlagen für den Feuchte- und Wärmeschutz, Luftdichtigkeit sowie die Anforderungen und Vorgaben der Nachweise zu entnehmen. Die Ermittlung des Primärenergiebedarfes eines Gebäudes einschließlich der vorhandenen Anlagentechnik erfolgt u.a. nach DIN V 4701-10. Die am 04.01.2003 in Kraft getretene EU-Richtlinie „Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden“ (Richtlinie 2002/91/EG) beschreibt weitere Entwicklungen hinsichtlich energetischer Gebäudestandards. Diese Richtlinie wurde mittlerweile in nationales Recht umgesetzt.

54

3 EnEV und Bauen im Bestand

Für die Kontrolle der Umsetzung der EnEV-Anforderungen vor Ort sind die einzelnen Bundesländer zuständig. Die Bundesländer legen dazu entsprechende Regelungen in Form von Durchführungsverordnungen oder Erlassen fest. Beispielsweise regeln die Bundesländer folgende Punkte:

3

x x x x x

Berechtigung für die Ausstellung von Energiebedarfsausweisen für Neubauten Kontrolle der Nachrüstverpflichtungen Kriterien zur Kontrolle des Energiebedarfsnachweises durch die Behörde die Zuständigkeiten bei der Erteilung von Ausnahmen und Befreiungen die Verwendung von Bauprodukten und Anlagen

3.2 Inhalt der Energieeinsparverordnung (EnEV) Die EnEV regelt im Wesentlichen folgende Punkte: x x x

Energieausweise für Gebäude Energetische Mindestanforderungen für Neubauten Energetische Mindestanforderungen für Modernisierung, Umbau, Ausbau und Erweiterung bestehender Gebäude x Mindestanforderungen für Heizungs-, Kühl- und Raumlufttechnik sowie Warmwasserversorgung x Energetische Inspektion von Klimaanlagen Die EnEV bezieht sich auf sämtliche beheizten, aber auch gekühlte Gebäude und Gebäudeteile. Dabei ist zu beachten, dass Sonderregelungen für Gebäude gelten, die nicht regelmäßig beheizt oder gekühlt werden. Für Bauwerke, die planmäßig nur vorübergehend – also zeitlich begrenzt – genutzt werden, wie beispielsweise Zelte oder Bauwerke für spezielle Nutzungen, (Gewächshäuser und Ställe) gelten ebenfalls Sonderregelungen. Die EnEV muss nicht vereinbart werden, sondern ist als Verordnung in jedem Fall strikt einzuhalten. Die Nichteinhaltung der Vorgaben der EnEV stellt eine Ordnungswidrigkeit dar. Beispiele für Ordnungswidrigkeiten: x x

Ausstellen eines Energieausweises ohne Berechtigung (Qualifizierung) Vorenthalten eines vorhandenen Energieausweises durch den Eigentümer

3.3 Vorplanung 3.3.1 Anforderungen an bestehende Gebäude Bestehende Gebäude und Anlagen werden im Abschnitt 3 der EnEV 2007, §§ 9 bis 12 abgehandelt. Im § 9 werden die Anforderungen bei Änderungen an Gebäuden beschrieben. Wenn Änderungen an beheizten oder gekühlten Räumen in bestehenden Gebäuden vorgenommen werden, darf der Jahresprimärenergiebedarf und der spezifische Transmissionswärmeverlust die bei Neubauten zulässigen Werte (siehe Tabelle 3-1) nicht um mehr als 40 % überschreiten.

55

3.3 Vorplanung

Tabelle 3-1

Höchstwerte des auf die Gebäudenutzfläche bezogenen Jahresprimärenergiebedarfs und des spezifischen, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogenen Transmissionswärmeverlusts in Abhängigkeit vom Verhältnis A/Ve (EnEV, Anlage 1, Tabelle 1) Jahres-Primärenergiebedarf Qp´´ in kWh/(m²ຘ a) bezogen auf die Gebäudenutzfläche

Verhältnis A/Ve

Spezifischer, auf die wärmeübertragende Umfassungsfläche bezogener Transmissionswärmeverlust

1

2

Wohngebäude mit überwiegender Warmwasserbereitung aus elektrischem Strom 3

ื 0,2

66,00 + ˂ QTW

83,80

1,05

0,3

73,53 + ˂ QTW

91,33

0,80

0,4

81,06 + ˂ QTW

98,86

0,68

0,5

Wohngebäude (außer solchen nach Spalte 3)

HTಿ in W/(m²ຘ K) Wohngebäude 4

88,58 + ˂ QTW

106,39

0,60

0,6

96,11 + ˂ QTW

113,91

0,55

0,7

103,64 + ˂ QTW

121,44

0,51

0,8

111,17 + ˂ QTW

128,97

0,49

0,9

118,70 + ˂ QTW

136,50

0,47

1

126,23 + ˂ QTW

144,03

0,45

130,00 + ˂ QTW

147,79

0,44

ุ 1,05

Der Jahresprimärenergiebedarf Qp in kWh/(m² · a) wird im Rahmen des vereinfachten Berechnungsverfahrens aus dem x x x

Jahresheizwärmebedarf dem Zuschlag für Warmwasser Anlagenaufwandszahl

Qh in kWh/(m² · a), Qw in kWh/(m² · a) sowie der ep

wie nachstehend ermittelt: Qp = (Qh + Qw) * ep Alternativ zu den genannten Gesamtenergieeffizienzanforderungen können nach § 9, Absatz 3 die Vorgaben für einzelne Bauteile der Anlage 3, Tabelle 1 herangezogen werden (siehe Tabelle 3-2). Änderungen an wärmetauschenden Außenbauteilen mit einer Fläche von weniger als 20 % der Bauteilflächen gleicher Orientierung unterliegen bei Wohngebäuden nicht den genannten energetischen Anforderungen an einzelne Bauteile oder der Gesamtenergieeffizienz des Gebäudes.

3

56

3 EnEV und Bauen im Bestand

Tabelle 3-2 Zeile

Höchstwerte der Wärmedurchgangskoeffizienten bei erstmaligem Einbau, Ersatz und Erneuerung von Bauteilen Bauteil

Maßnahme nach

3

Wohngebäude und Zonen von Nichtwohngebäuden mit Innentemperaturen >/= 19°C

Zonen von Nichtwohngebäuden mit Innentemperaturen von 12 bis < 19°C

Maximaler Wärmedurchgangskoeffizient 1) Umax in W/(m²*K) 1 1a

Außenwände

b 2a

Außen liegende

2

3

4

allgemein

0,45

0,75

Nr. 1 b, d und e

0,35

0,75

Nr. 2 a und b

1,7

2)

2)

Nr. 2 c

1,5

3)

keine Anforderung

1,9

4)

3,0

Nr. 2 a und b

2,0

2)

2,8

3)

keine Anforderung

4)

2,8

Fenster, Fenstertüren, Dachflächenfenster b c 3a

Verglasungen Vorhangfassaden Außen liegende

allgemein

4) 2)

Fenster, Fenstertüren, Dachflächenfenster mit Sonderverglasungen b

Sonderverglasungen

Nr. 2 c

1,6

c

Vorhangfassaden mit Sonderverglasungen

Nr. 6 Satz 2

2,3

3,0

4a

Decken, Dächer und Dachschrägen

Nr. 4.1

0,3

0,4

b

Flachdächer

Nr. 4.2

0,25

0,4

5a

Decken und Wände

Nr. 5 b und e

0,4

keine Anforderung

Nr. 5 a, c, d und f

0,5

keine Anforderung

4)

gegen unbeheizte Räume oder Erdreich b

2)

Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten des Fensters; der Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten des Fensters ist technischen Produkt-Spezifikationen zu entnehmen oder gemäß den nach den Landesbauordnungen bekannt gemachten energetischen Kennwerten für Bauprodukte zu bestimmen. Hierunter fallen insbesondere energetische Kennwerte aus europäischen technischen Zulassungen sowie energetische Kennwerte der Regelungen nach der Bauregelliste A Teil 1 und auf Grund von Festlegungen in allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen.

3)

Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten der Verglasung; der Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten der Verglasung ist technischen Produkt-Spezifikationen zu entnehmen oder gemäß den nach den Landesbauordnungen bekannt gemachten energetischen Kennwerten für Bauprodukte zu bestimmen. Hierunter fallen insbesondere energetische Kennwerte aus europäischen technischen Zulassungen sowie energetische Kennwerte der Regelungen nach der Bauregelliste A Teil 1 und auf Grund von Festlegungen in allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen.

4)

Wärmedurchgangskoeffizient der Vorhangfassade; er ist nach anerkannten Regeln der Technik zu ermitteln.

57

3.3 Vorplanung

Des Weiteren bestehen Pflichten zur Nachrüstung von bestehenden Gebäuden und Anlagen, welche im Einzelfall unter Beachtung von § 10 sorgfältig zu prüfen sind. So müssen beispielsweise ungedämmte und nicht begehbare (jedoch zugängliche) Geschossdecken beheizter Räume dann nachträglich gedämmt werden, wenn nach dem 01. Februar 2002 ein Eigentümerwechsel erfolgte oder erfolgt. Der Wärmedurchgangskoeffizient darf 0,30 W/m2K nicht überschreiten. Weitere Verpflichtungen zur Nachrüstung bzw. Außerbetriebnahme von Heizkessel ergeben sich unter bestimmten Bedingungen aus dem § 10, Abs. 1 und 2. Die Planung muss stets nach dem Grundsatz der Aufrechterhaltung der energetischen Qualität erfolgen. Eine energetische Verschlechterung des betreffenden Gebäudes ist nach § 11 generell nicht zulässig. Dies bezieht sich nicht nur auf wärmetauschende Bauteile wie z. B. Außenwände und Fenster, sondern genauso auf Anlagen der Kühl- und Raumlufttechnik.

3.3.2 Wärmebrücken Wärmebrücken sind partielle Bereiche mit einem geringeren Wärmeschutz als die umgebenden wärmetauschenden Bauteile. Zu unterscheiden sind geometrische Wärmebrücken (z. B. Außenkanten), stoffbezogene Wärmebrücken (Materialwechsel zwischen Baustoffen mit verschiedenen Wärmeleitfähigkeiten) und luftströmungsbedingte Wärmebrücken. Tabelle 3-3 zeigt typische Beispiele für Wärmebrücken: Tabelle 3-3

Beispiele für Wärmebrücken

Klassifizierung der Wärmebrücken

Geometrische Wärmebrücke

Ursachen

geometrisch bedingt

Beispiele massive Gebäudeaußenkanten (größere Außenoberfläche als Innenoberfläche) Außenkanten an offenen Hofdurchfahrten ungedämmte Stahlbetonstützen in hochdämmenden Mauerwerk

Stoffbezogene (konstruktive) Wärmebrücken

an den Stirnseiten ungedämmte Betondecken stofflich bedingt

Fassadendämmung endet an der Kellerdecke. Der Sockelbereich ist nicht gedämmt. thermisch nicht entkoppelte Balkonkragplatte

Luftundichtigkeiten

luftströmungsbedingt

offene Fugen, Beschädigung oder Funktionsuntüchtigkeit der Dampfsperre oder Luftdichtheitsschichten

Je besser ein Gebäude gedämmt ist, desto geringer sind die Verluste der gut gedämmten Wärmebrücken. Allerdings kann der prozentuale Anteil der Wärmebrückenverluste am Gesamttransmissionswärmeverlust nach Einbau einer Wärmedämmung ansteigen. Bei der Berechnung des Jahresheizwärmebedarfs müssen die am Gebäude vorhandenen Wärmebrücken wie folgt ausreichend berücksichtigt werden:

3

58

3 EnEV und Bauen im Bestand

x

3

durch genauen Nachweis gemäß DIN V 4108-6 sowie nach den anerkannten Regeln der Technik, oder x bei normierten wärmebrückenarmen Konstruktionen nach Beiblatt 2 der DIN 4108 unter Berücksichtigung eines „Aufschlages“ von 'UWB = 0,05 W/m²K auf die gesamte wärmeübertragende Umfassungsfläche, oder x als Pauschalzuschlag von 'UWB = 0,10 W/m²K für die gesamte wärmeübertragende Umfassungsfläche ohne weiteren Nachweis der Wärmebrücken.

3.3.3 Vor-Ort-Energieberatung Um die energetische Qualität des zu sanierenden Gebäudes insgesamt beurteilen zu können, energetische „Schwachstellen“ aufzudecken sowie verschiedene Sanierungsmaßnahmen sowohl mit dem Ist-Zustand als auch untereinander direkt vergleichen zu können, ist eine Energiesparberatung (Vor-Ort-Beratung) sinnvoll. Die Energiesparberatung sollte mindestens folgendes beinhalten: 1. Vorschläge zur energetischen Verbesserung der Gebäudehülle, zur Minderung der Lüftungswärmeverluste, zu Verbesserungen am Heizungssystem und der Warmwasserbereitung. Dabei sollten die Vorschläge als Einzelmaßnahmen und zusätzlich als sinnvolle Maßnahmenpakete ausgearbeitet werden. 2. Grobkostenschätzung für die vorgeschlagenen Einzelmaßnahmen und Maßnahmenpakete um einen Vergleich durchführen zu können. 3. Berechnung der Amortisationszeit für die notwendigen Investitionen. 4. Der Einsatz erneuerbarer Energien sollte generell geprüft werden. Ein verwertbarer Beratungsbericht ist eine gute Grundlage energetische Investitionen sinnvoll und angemessen einzusetzen, weil x

sämtliche zu betrachtenden Parameter mit der energetischen Ausgangssituation des Gebäudes (Bestand) mit jeder einzelnen Sanierungsvariante detailliert verglichen und x die verschiedenen Varianten auch untereinander gegenübergestellt werden. Vor Beauftragung der Vor-Ort-Beratung kann eine eventuell mögliche Förderung durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) geprüft werden. Der Energieausweis auf Basis des Energiebedarfes kann mit relativ geringem Aufwand als Einstiegsberatung erweitert werden. Für den Bedarfsausweis ermittelten Kenndaten können für die Modernisierungsplanung genutzt werden. Ein Vollkostenvergleich verschiedener Heizanlagenvarianten nach VDI 2067 ist generell empfehlenswert.

3.4 Neue Anforderungen an alte Gebäude Neu an der EnEV 2007 ist die Methodik der Bilanzierung, nicht aber das eigentliche Anforderungsniveau an die energetische Qualität von Wohn- und Nichtwohngebäuden. Fest installierte Klimaanlagen mit einer Nennleistung über 12 kW müssen alle zehn Jahre überprüft werden. Anlagen, die älter als 20 Jahre sind, müssen spätestens innerhalb von zwei Jahren nach Inkrafttreten der EnEV inspiziert werden. Jüngere Anlagen genießen eine Übergangsfrist von vier bis sechs Jahren.

3.4 Neue Anforderungen an alte Gebäude

59

Die Überprüfung bezieht sich auf alle Systemkomponenten, welche einen Einfluss auf den Wirkungsgrad der gesamten Anlage haben. Dazu gehören: x x x x

Auslegung der Anlage auf Raumnutzung und -belegung sowie Nutzungszeiten innere Wärmequellen sowie relevante bauphysikalische Eigenschaften des Gebäudes geforderte Sollwerte (Luftmengen, Temperatur, Feuchte, Betriebszeit, Toleranzen) Feststellung der Effizienz der wesentlichen Komponenten der Anlage

Des Weiteren müssen kurz gefasste fachliche Ratschläge für die kostengünstige Verbesserung der energetischen Qualität der Klimaanlage, deren Austausch oder für Alternativlösungen vom Prüfer abgegeben. Die genannten Inspektionen dürfen von Ingenieuren der Fachrichtungen Versorgungstechnik, technischen Gebäudeausrüstung, Maschinenbau, Verfahrenstechnik und Bauingenieurwesen, wenn sie über mehrere Jahre Berufserfahrung verfügen, durchgeführt werden. Die Primärenergetische Bewertung von Strom wurde in der EnEV 2007 anders gehandhabt als in der nicht mehr gültigen Fassung. Der Primärenergiefaktor für Strom wurde nunmehr von 3,0 auf 2,7 verringert.

3.4.1 Anforderungen an Wohngebäude Die von fest installierten Klimaanlagen benötigte Energie in Wohngebäuden fließt – wie bei den Nichtwohngebäuden – mit in den Bilanzierungsrahmen ein. Dafür erhöht sich als Ausgleich der zulässige Höchstwert für den Jahresprimärenergiebedarf gegenüber Gebäuden ohne Klimaanlage. Dagegen bleibt bei Wohngebäuden die installierte Beleuchtung unberücksichtigt. Der Primärenergiefaktor berücksichtigt bekanntlich sämtliche Verluste, die von der Gewinnung des Energieträgers an seiner Quelle, bei seiner Aufbereitung und für den Transport zum Verbraucher (Gebäudegrenze) anfallen. Strom wird mit der Novellierung der EnEV 2007 primärenergetisch um 10 % vom Faktor 3,0 auf 2,7 verringert. Somit wird - analog zu den anderen Energieträgern - nur der nicht erneuerbare Anteil berücksichtigt. Um das Bilanzierungsergebnis nicht zu verfälschen, wurden gleichzeitig bei Wohngebäuden mit überwiegender Warmwasserbereitung mit Strom die zulässigen Höchstwerte des Jahresprimärenergiebedarfs verringert.

3.4.2 Anforderungen an Nichtwohngebäude Hinsichtlich des Jahresprimärenergiebedarfes sind an neue Nichtwohngebäude die gleichen Anforderungen wie an Wohngebäude zu stellen. Wie bereits dargelegt sind im Bilanzrahmen zusätzlich zum Energiebedarf für Heizung, Warmwasserbereitung und Lüftung auch die Anteile für Kühlung und eingebaute Beleuchtung erfasst. Die Berechnung erfolgt nach der DIN V 18599. Dabei werden die Anforderungen über ein Referenzgebäude festgelegt, welches dem tatsächlichen Gebäude in Bezug auf Geometrie, Nettogrundfläche, Ausrichtung und Nutzung entspricht und dessen technische Ausführung jedoch nach Anlage 2 der EnEV definiert ist. Die Bewertung der wärmetauschenden Flächen (Gebäudehülle) und die Begrenzung des Sonneneintrags ist ebenfalls Bestandteil.

3

60

3 EnEV und Bauen im Bestand

3.4.3 Energieausweise

3

Für Neubauten sowie bei wesentlichen Umbauten sind bereits mit der EnEV 2002 Energieausweise Pflicht. Im Rahmen der Novellierung der EnEV im Jahr 2007 wurden nunmehr Energieausweise auch für Bestandsgebäude erforderlich. Damit soll die Markttransparenz im Gebäudebestand maßgeblich gestärkt werden. Dazu sind in den Anlagen 6 bis 9 der EnEV 2007 neue und einheitliche Formularentwürfe für Energieausweise für Neubauten und Bestandsgebäude enthalten.

Bild 3-1

Energieausweis für Wohngebäude, auszugsweise („Quelle: dena/BMVBS“)

Für kleine Gebäude unter 50 m² Nutzfläche sowie geschützte Baudenkmäler besteht keine Pflicht für Energieausweise. Bei den anderen (größeren) Gebäuden ergibt sich die Pflicht erst dann, wenn ein Nutzerwechsel erfolgt oder andere Gründe zur Ausstellung eines Energieausweises bestehen. Energieausweise müssen eingeholt werden wenn Gebäude oder Gebäudeteile (Wohnungen, einzelne Nutzeinheiten): x x x x x

neu gebaut, veräußert, verpachtet, vermietet oder geleast

3.4 Neue Anforderungen an alte Gebäude

61

werden. Bei Wohngebäuden mit Fertigstellungsdatum bis 1965 beginnt die Verpflichtung am 01. Juli 2008. Alle anderen Wohngebäude werden erst ab 01. Januar 2009 und Nichtwohngebäude am 01. Juli 2009 in die Verpflichtung einbezogen. Für öffentliche Gebäude, wie beispielsweise Rathäuser, Schulen, Krankenhäuser usw. mit einer Nutzfläche von mehr als 1000 m² und regelmäßigem Publikumsverkehr muss ab 01. Juli 2009 ein Energieausweis gut einsehbar ausgehängt werden. Auf freiwilliger Basis ist die Ausstellung des Energieausweises natürlich jederzeit möglich und vor energetischen Sanierungen mit einem Ist-Soll-Vergleich durchaus sinnvoll. Potentiellen Kauf- oder Mietinteressenten muss der Energieausweis gegebenenfalls mit Modernisierungsempfehlungen nunmehr auf Verlangen vorgelegt werden. Für Sanierungsmaßnahmen oder Umbauten muss nur dann ein Energieausweis ausgestellt werden, wenn ohnehin eine Berechnung des Primärenergiebedarfs für das gesamte Gebäude im Rahmen der Planung bzw. Genehmigungsverfahrens erfolgen muss. In diesem Fall ist die Erstellung des Ausweises kostengünstig möglich, da die erforderlichen Kenndaten und Berechnungen bereits vorliegen. Bei neu erstellten Objekten erhalten die Käufer den Energieausweis entweder vom Architekten oder vom Bauträger. Energieausweise werden im Regelfall für das gesamte Gebäude – nicht für einzelne Mietbereiche – erstellt. Ein Ausweis für Teilbereiche bzw. Zonen ist nur bei gemischter Nutzung (Wohnzwecke und Nichtwohnzwecke) eines Gebäudes möglich bzw. vorgeschrieben. Die für die Kühlung benötigte Energie wird nur pauschal erfasst. Zur besseren Nachvollziehbarkeit und Vergleichbarkeit für den technischen Laien müssen die vier Seiten des Energieausweises einheitlich gestaltet sein. Darin enthalten sind die wichtigsten Kenndaten des betreffenden Gebäudes, das bekannte „Energielabel“ mit leicht verständlichen Vergleichswerten und gegebenenfalls mit kurzen individuellen Modernisierungsempfehlungen. Letzteres ist immer dann notwendig, wenn mit kostengünstigen Modernisierungsmaßnahmen eine Verbesserung der Energieeffizienz erreicht werden kann. Eine Vor-Ort-Energieberatung mit einem detaillierten Ist-Soll-Vergleich kann damit jedoch nicht ersetzt werden. Bei Bestandsgebäuden, unabhängig ob es sich um ein Wohn- oder Nichtwohngebäude handelt, können Energieausweise wahlweise auf Basis des ingenieurmäßig berechneten Energiebedarfs oder nach dem gemessenen Energieverbrauch nach den verbindlichen Berechnungsvorschriften der EnEV ausgestellt werden. Für Wohngebäude mit Bauantrag vor dem 01. November 1977 mit weniger als fünf Wohnungen sollen ausschließlich bedarfsbasierende Ausweise ausgestellt werden. Davon kann nur dann abgewichen werden, wenn zum Zeitpunkt des Baus oder durch nachträgliche Modernisierungen der Wärmeschutz nach der 1. Wärmeschutzverordnung aus dem Jahr 1977 nachweislich erreicht wurde. Nach der derzeit gültigen EnEV besteht im Zeitraum zwischen dem Datum des Kabinettsbeschlusses am 25.04.2007 und dem 01.10.2008 für sämtliche Gebäude Wahlfreiheit zwischen Verbrauchs- und Bedarfsausweis. Ob die Entscheidung der Eigentümer von den zu erwartenden Energiepreissteigerungen oder nur kurzfristig von der kostengünstigste Variante des Energieausweises abhängig gemacht wird, bleibt abzuwarten. Während bei Neubauten die Planungsunterlagen für die Erstellung des Ausweises herangezogen werden können, sollte bei Bestandsgebäuden zur Ausstellung von Bedarfsausweisen im Regelfall eine Ortsbegehung durch den Ausstellenden zur Ermittlung folgender technischer Parameter erfolgen: x x

Maße Verbrauchsdaten (nur für Vergleichszwecke)

3

62

3 EnEV und Bauen im Bestand

x x

energetische Qualität der Außenbauteile technische Daten und Zustand der Heizungsanlage

und bei Nichtwohngebäuden zusätzlich x

3

alle Angaben zur Beleuchtungstechnik, Klimatisierung, Gebäudetechnik unter Berücksichtigung von DIN 18599

Eventuell kann ein sachkundiger Eigentümer die erforderlichen Daten (beispielsweise mit Hilfe eines im Bundesanzeiger veröffentlichten Erhebungsbogens) selbst ermitteln und dem Aussteller zur Verfügung stellen. Der Aussteller hat die Angaben des Bauherren auf Schlüssigkeit zu prüfen. Es wird darauf hingewiesen, dass nur der Sachkundige (Aussteller) vor Ort bestimmte energetisch relevante Gegebenheiten erkennen kann. Von der Qualität der Bestandsaufnahme vor Ort hängt letztendlich die Beurteilung der kostengünstigsten Modernisierungsmaßnahme ab, so dass auf eine Inaugenscheinnahme des Gebäudes durch den Aussteller aus technischer Sicht dringend zu empfehlen ist. Die „Bekanntmachung der Regeln zur Datenaufnahme und Datenverwendung im Wohngebäudebestand vom 26. Juli 2007“ enthält bestimmte Vereinfachungen zur Aufnahme der geometrischer Abmessungen und Ermittlung energetischer Kennwerte für Bauteile und Anlagenkomponenten im Bestand und gesicherte Erfahrungswerte für Bauteile und Anlagenkomponenten von bestehenden Wohngebäuden. Die Vereinfachungen nach dieser Bekanntmachung können unter folgenden Voraussetzungen angewendet werden: x

dass im Rahmen des in § 9 Abs. 2 Satz 1 EnEV bezeichneten Berechnungsverfahrens bzw. in den Fällen des § 17 Abs. 2 Satz 4 EnEV (Anforderungsniveau der Wärmeschutzverordnung 1977) im Rahmen des Berechnungsverfahrens nach Nummer 5 dieser Bekanntmachung Angaben zu geometrischen Abmessungen von Gebäuden fehlen und diese durch vereinfachtes Aufmaß ermittelt werden sollen oder x energetische Kennwerte für bestehende Bauteile und Anlagenkomponenten nicht vorliegen und gesicherte Erfahrungswerte für Bauteile und Anlagenkomponenten vergleichbarer Altersklassen verwendet werden sollen. Die Gültigkeit eines Ausweises beträgt normalerweise 10 Jahre.

3.5 Energetische Sanierung 3.5.1 Innendämmung Außenwände an Bestandsbauten weisen oftmals einen Wärmedurchlasswiderstand von ca. 0,5 m²K/W auf. Um den Wärmeschutz zu verbessern und die Mindestanforderungen nach DIN 4108-2 sicherzustellen, muss eine zusätzliche Dämmung (30 mm mit WLG 040, Ȝ = 0,04 W/mK) aufgebracht werden. Ein Problem bei Bestandsbauten kann die Fassadengliederung darstellen. Gesimse, Fenstergewände und Bauzier stehen dem nachträglichen Einbau einer Wärmedämmung aus ästhetischen oder denkmalpflegerischen Gründen oftmals entgegen. In solch einem Fall bleibt oftmals der Einbau einer Innendämmung die einzige Möglichkeit zur Verbesserung des Wärmeschutzes. Der Einbau einer Innendämmung bedarf jedoch einer besonders sorgfältigen Planung und Ausführung, da die Gefahr der Tauwasserbildung mit den entsprechenden Folgeerscheinungen genauer betrachtet werden muss. Grundsätzlich ist zu beachten, dass Innendämmungen zu

3.5 Energetische Sanierung

einer Absenkung des Temperaturniveaus in der dahinter liegenden Außenwand führen. Je dicker die Innendämmung desto höher sind die Oberflächentemperaturen auf der raumseitigen Wandfläche, und desto niedriger ist die Temperatur des Außenmauerwerks. Hinter der Innendämmung ist die massive Außenwand von der Wärmezufuhr aus dem Rauminneren „abgeschnitten“, so dass die Temperatur zwischen Dämmung und Mauerwerk unter den Taupunkt der Raumluft sinken kann. Bei einer eventuellen Feuchtekonvektion sowie durch Wasserdampfdiffusion kommt es sodann zur Feuchteanreicherung im Wandquerschnitt. Nicht selten siedeln sich Schimmelpilze in Hohlräumen hinter technisch mangelhaft ausgeführten Innendämmungen an, da sie dort optimale Lebensbedingungen vorfinden. Aus diesem Grund müssen Hohlräume hinter der Dämmung unbedingt vermieden werden. Das Ansetzen von steifen Dämmplatten auf Mörtelbatzen führt zwangsläufig zum genannten Feuchteschaden durch Tauwasser hinter der Dämmung. Bei unebenen Untergründen sind entweder anpassungsfähige weichere Faserdämmstoffe oder Dämmputze zu bevorzugen. Wenn Hohlräume tatsächlich unvermeidbar sind, muss eine Luftdichte Ausführung konsequent abgesichert werden. Diese beinhaltet allerdings alle Anschlüsse und Durchdringungen. Besonderes Augenmerk ist auf Holzbalkendecken zu richten. Da die luftdichte Ausführung im Bereich der Geschossdecken in der Regel unterbrochen werden muss, sind Balkenköpfe im Außenmauerwerk durch das Absinken der Wandtemperaturen besonders gefährdet (Bild 3-1). Bei einem Ansteigen der Holzfeuchte bereits ab ca. 20% über einen längeren Zeitraum besteht grundsätzlich Gefahr durch holzzerstörende Pilze. Zu dicke Innendämmungen führen vermehrt zu Feuchteproblemen im Anschlussbereich zu nicht gedämmten Bereichen auf Grund der niedrigen Oberflächentemperatur. Neben der Wahl der richtigen Wärmeleitfähigkeitsgruppe, der Dämmstoffdicke und Dämmstoffart ist ein keilförmiges Auslaufen der Dämmung zu ungedämmten Wandbereichen empfehlenswert.

Bild 3-2

Balkenauflager im Außenmauerwerk mit unterbrochener Dampfbremse

63

3

64

3 EnEV und Bauen im Bestand

Der Transmissionswärmeverlust wird bei einer Innendämmung grundsätzlich nicht mit der gleichen Intensität einer Außendämmung verringert. Dies liegt an den zahlreichen Unterbrechungen der Dämmung an einbindenden Innenwänden und Geschossdecken, welche sich als konstruktive und geometrische Wärmebrücken auswirken.

3

3.5.2 Beispiel Mehrfamilienhaus (erbaut ca. 1900) Typische Ausgangssituation ist bei der Bauzustandsanalyse bei Bestandsbauten oftmals feststellbar (rein exemplarisch): x x x x x x

Mauerwerk besteht aus Vollziegel (1.800 kg/m³, Kleinformat, d= 40cm Relativ schlicht ausgeführte Straßen und Hoffassaden ohne Bauzier (keine denkmalpflegerischen Auflagen) Feuchtschäden im Sockelbereich aufgrund fehlender Horizontalsperre im Mauerwerk Gasetagenheizungen/Kombigeräte für Beheizung und Warmwasserbereitung Kellerdecke: Gewölbedecken, Kappendecken, Betondecken zw. Stahlträgern Außenwand Bestand: U-Wert rechnerisch: 1,513 W/m²K Wärmedurchlasswiderstand rechnerisch: 0,491 m² * K/W

Auf der Grundlage des o. a. vorgefundenen Bestandes könnten folgende Maßnahmen zur Verringerung des Transmissionswärmeverlustes geplant und durchgeführt werden: x

Dämmung sämtlicher Fassaden mit Wärmedämmverbundsystem 80 mm, WLG 035 bis mindestens 50 cm unterhalb der Kellerdecke x Zu erreichende U-Werte: max. 0,35 W/m²K x Nachbildung Fenstergewände und Fensterbänke im Bereich WDVS, Abschlagen des vorhandenen Putzes

Bild 3-3

Einbau einer Mineralwolledämmung

65

3.5 Energetische Sanierung

x x x

„Trockenlegung“ Kellermauerwerk vor Dämmmaßnahme Abstimmung Fenstererneuerung/Fensterprofil an Dämmmaßnahme Einsatz innovativer Dämmstoffe/dünnere Dämmstoffdicken = optisch verbesserter Fensterbereich, keine Veränderung am Dachanschluss

Mögliche Ertüchtigung der Fenster: x x x x x x x

Einbau Holzfenster, 2-fach/3-fach Wärmeschutzisolierverglasung Abstimmung Rahmenbreite mit Dämmmaßnahme (Überschneidung >/= 3 cm) verbesserter Randverbund (Kunststoff, Edelstahl) Einbaufuge zum Mauerwerk nach RAL (innen dichter als außen) Schlagregendichter Anschluss in Verbindung mit WDVS (Anputzleiste) Einbau von Lüftungsventilen für Abluftanlage Bei Erneuerung der Fenster ohne Wärmedämmung der Wandflächen mögliche Feuchtebildung/Schimmel im Wandbereich (U-Wert Fenster ” U-Wert Wand) prüfen! x Nachbildung alter Fensterprofile/Denkmalschutz, Wiederherstellung Mittelteilung Fenster Mögliche Ertüchtigung der Kellerdecke (Keller außerhalb der thermischen Hülle): x x

Dämmung unterhalb z. B. mit Polystyrol, Mineralwolle, WLG 035 Bei geringer Durchgangshöhe Einsatz von innovativen Dämmstoffen mit geringerer Wärmeleitfähigkeit bei geringer Dämmstoffdicke.

Die Heizung muss schlussendlich an die neuen Bedingungen (geringerer Transmissionswärmeverlust) angepasst werden. Hierzu ist eine neue Heizlastberechnung erforderlich. Dabei ist Zielstellung ein möglichst geringer Primärenergiebedarf unter Berücksichtigung der jeweiligen Amortisationszeit. Mögliche Ertüchtigung der Heizungsanlage: x x x

Einbau einer Zentralheizung mit Brennwertkessel Einbau thermischer Solaranlagen zur Warmwasserbereitung/Heizungsunterstützung Einbau Abluftanlagen/Zu-Abluftanlagen zur Begrenzung der Lüftungswärmeverluste

3.5.3 Beispiel Ertüchtigung einer Außenwand Anhand einer Außenwand wird exemplarisch der Mindestwärmeschutz rechnerisch geprüft und bei Unterbemessung ein Sanierungsvorschlag unterbreitet: Bewertung des energetischen Ist-Zustandes Schichtenfolge:

1,5 cm Innenputz 36,5 cm Vollziegel 2,0 cm Außenputz

R vorh

d1 d2 d3   in m 2 ˜ K / W O2 O2 O3

0, 015 0,365 0, 020   0,87 0,81 0,87

0, 49 m 2 ˜ K / W

Rvorh = 0,49 m2 · K/W < Rmin = 1,20 m2 · K/W Die Anforderungen des Mindestwärmeschutzes nach DIN 4108-2 sind nicht erfüllt. Eine zusätzliche Dämmung ist zwingend erforderlich.

3

66

3 EnEV und Bauen im Bestand

Mögliche energetische Ertüchtigung der Außenwand Wärmeübergangswiderstände: Ugew = 0,35 W/(m2 · K)

Rsi = 0,13 m2 · K/W und

Rse = 0,04 m2 · K/W

1/Ugew = RT = 2,86 m2 · K/W

Rerf = 1/Ugew - (Rsi + Rse)

3

Rerf = 2,86 - (0,13 + 0,04) = 2,69 m2 · K/W 'Rerf = Rerf - Rvorh = 2,69 - 0,49 = 2,20 m2 · K/W Um die Mindestanforderungen nach dem Bauteilverfahren der EnEV zu erfüllen, muss der Wärmedurchlasswiderstand R der zusätzlichen Dämmung mindestens 2,20 m²*K/W betragen. Beispielrechnung mit 8 cm Mineralwolledämmung mit WLG 035 R

d K in m 2 ˜ O W

0, 080 0, 035

2, 286 m 2 ˜ K / W

d1 d2 d3 d4 0, 015 0,365 0, 020 0, 080    in m 2 ˜ K / W    O2 O2 O3 O4 0,87 0,81 0,87 0, 035 R = 2,777 m2 · K/W > Rmin = 1,20 m2 · K/W R

2, 777 m 2 ˜ K / W

Die Anforderungen des Mindestwärmeschutzes nach DIN 4108-2 sind erfüllt. U

1 R si  R  R se

1 0,13  2, 777  0, 04

0,339 W /(m 2 ˜ K)

Uvorh = 0,339 W/(m² · K) < Umax = 0,35 W/(m² · K) Die Anforderungen des Mindestwärmeschutzes nach dem Bauteilverfahren gemäß EnEV, Anlage 3, Tabelle 1 sind somit ebenfalls erfüllt. Sanierungsempfehlung in Bezug auf Wärmeschutz Auf der Grundlage der dargestellten Beispielrechnung könnte die betreffende Außenwand mit einer 8 cm dicken Mineralwolledämmung der WLG 035 (Ȝ = 0,035 W/mK) versehen werden, um die Mindestanforderungen nach dem Bauteilverfahren gemäß EnEV, Anlage 3, Tabelle 1 zu gewährleisten.

67

3.6 Normen, Richtlinien, Merkblätter

3.6 Normen, Richtlinien, Merkblätter Norm

Stand

Titel

DIN V 4701-10

08-2003

Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen - Teil 10: Heizung, Trinkwassererwärmung, Lüftung

DIN 18 345

10-2006

VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen - Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Wärmedämm-Verbundsysteme

DIN 18 516-1

12-1999

Außenwandbekleidungen, hinterlüftet - Teil 1: Anforderungen, Prüfgrundsätze

DIN V 18 550

04-2005

Putz- und Putzsysteme - Ausführung

DIN V 18 599-1

02-2007

Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung - Teil 1: Allgemeine Bilanzierungsverfahren, Begriffe, Zonierung und Bewertung der Energieträger

DIN V 18 599-2

02-2007

Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung - Teil 2: Nutzenergiebedarf für Heizen und Kühlen von Gebäudezonen

DIN V 18 599-3

02-2007

Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung - Teil 3: Nutzenergiebedarf für die energetische Luftaufbereitung

DIN V 18 599-4

02-2007

Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung - Teil 4: Nutzund Endenergiebedarf für Beleuchtung

DIN V 18 599-5

02-2007

Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung - Teil 5: Endenergiebedarf von Heizsystemen

DIN V 18 599-6

02-2007

Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung - Teil 6: Endenergiebedarf von Wohnungslüftungsanlagen und Luftheizungsanlagen für den Wohnungsbau

DIN V 18 599-7

02-2007

Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung - Teil 7: Endenergiebedarf von Raumlufttechnik- und Klimakältesystemen für den Nichtwohnungsbau

DIN V 18 599-8

02-2007

Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung - Teil 8: Nutzund Endenergiebedarf von Warmwasserbereitungssystemen

3

68

3

3 EnEV und Bauen im Bestand

Norm

Stand

Titel

DIN V 18 599-9

02-2007

Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung - Teil 9: End- und Primärenergiebedarf von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen

DIN V 18 599-10

02-2007

Energetische Bewertung von Gebäuden - Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung - Teil 10: Nutzungsrandbedingungen, Klimadaten

WTA-MB 6-2-01/D

2001

Simulation wärme- und feuchtetechnischer Prozesse

3.7 Bildquellenverzeichnis Quelle

Bild

Deutsche Energie-Agentur (dena)/BMVBS; www.dena.de

3-1

Haus- und Energieberatung Carla Groß, Leipzig; www.energiepassinformation.de

3-3

Sachverständigenbüro für Baudiagnostik Uwe Wild, Brandis; www.baudiagnostik-leipzig.de

3-2

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ 1DWXUVWHLQH JHK|UHQ ]X GHQ lOWHVWHQ %DXVWRIIHQ GHU 0HQVFKKHLW 6LH VWHOOHQ DXI *UXQG LKUHU lVWKHWLVFK DQVSUXFKVYROOHQ EDXSK\VLNDOLVFK ZLGHUVWDQGVIlKLJHQ (LJHQVFKDIWHQ GLH DXI GHU 9LHOIDOW GHU *UXQGEDXVWHLQH XQG GHU 0LQHUDOH EHUXKHQ HLQHQ ODQJOHELJHQ %DXVWRII GDU 6R ZXUGHQ VLH VHLW MHKHU KDQGZHUNOLFK EHDUEHLWHW XQG DOV IXQNWLRQHOOH DEHU LP EHVRQGHUHQ 0D‰H DXFK DOV VFKPFNHQGH (OHPHQWH IU UHSUlVHQWDWLYH %DXWHQ HLQJHVHW]W 'LH LQ GHQ OHW]WHQ -DKU ]HKQWHQ ZHOWZHLW ]XJHQRPPHQH 8PZHOWEHODVWXQJ VFKlGLJW GLH 1DWXUVWHLQH GXUFK HLQH 5HLKH YRQ ZLWWHUXQJVZLUNVDPHQ )DNWRUHQ ,KUH ,QVWDQGKDOWXQJ LVW ]ZDU KDQGZHUNOLFK UHODWLY HLQIDFK DEHU LP *HJHQVDW] ]X HLQHU ZHLW YHUEUHLWHWHQ 0HLQXQJ LVW GLH YRUEHXJHQGH 3IOHJH XQG IRUWODX IHQGH %HJXWDFKWXQJ GHU 6WHLQVXEVWDQ] GXUFK HLQHQ 6DFKNXQGLJHQ LQ WHLOZHLVH UHODWLY NXU]HQ =HLWDEVWlQGHQ HUIRUGHUOLFK 'LH :DKU]HLFKHQ YLHOHU 6WlGWH EHVWHKHQ LP :HVHQWOLFKHQ DXV 1DWXUVWHLQ $Q GHU LQ]ZLVFKHQ ZHOWEHUKPWHQ 1LNRODLNLUFKH LQ /HLS]LJ 6WDGWSIDUUNLUFKH 6W 1LNRODL  GLH HWZD ]XU JOHLFKHQ =HLW ZLH GHU .|OQHU 'RP HQWVWDQGHQ LVW NRPELQLHUWH PDQ YHUVWlUNW 3XW] PLW 1DWXUVWHLQPDXHU ZHUN %LOG  ]HLJW HLQH $XIQDKPH DXV GHP -DKU 

%LOG  Leipziger Nikolaikirche

70

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

'LH =HXJQLVVH GHU YHUJDQJHQHQ %DXHSRFKHQ EOLHEHQ WHLOZHLVH LQ )RUP YRQ NXOWXUKLVWRULVFKHQ *HElXGHQ .LUFKHQ 'HQNPlOHUQ XQG HLQ]HOQHQ %DXWHLOHQ ELV KHXWH HUKDOWHQ (LQHQ QLFKW XQ ZHVHQWOLFKHQ $QWHLO DQ GHU .RQVHUYLHUXQJ YRQ JHVFKLFKWOLFK KRFKLQWHUHVVDQWHQ ,QIRUPDWLRQHQ KDEHQ KDQGZHUNOLFK EHDUEHLWHWH 1DWXUVWHLQH 'DEHL ZLUG OHLFKW EHUVHKHQ GDVV QDWUOLFKHV *HVWHLQ QLFKW YROONRPPHQ EHVWlQGLJ LVW 9LHOPHKU XQWHUOLHJW HV GHQ QDWUOLFKHQ $EEDXYRUJlQ JHQ GXUFK 9HUZLWWHUXQJVSUR]HVVH

4

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1DWXUVWHLQH ZHUGHQ YRQ *HRZLVVHQVFKDIWOHUQ 0LQHUDORJHQ 3HWURORJHQ QDFK H[DNWHQ ZLVVHQ VFKDIWOLFKHQ .ULWHULHQ NODVVLIL]LHUW LQ D (QWVWHKXQJVZHLVH 7DEHOOH  x 7LHIHQJHVWHLQH x (UJX‰JHVWHLQH x 6HGLPHQWJHVWHLQH x 0HWDPRUSKH *HVWHLQH E =XVDPPHQVHW]XQJ 'LH EHNDQQWHVWHQ XQG DP PHLVWHQ YHUEUHLWHWHQ 1DWXUVWHLQDUWHQ VLQG x 6DQGVWHLQ x *UDQLW x 4XDU]LW x .DONVWHLQ x .RQJORPHUDWH %UHN]LHQ x *UDXZDFNH

71

 1DWXUVWHLQH DOV %DXVWRII

7DEHOOH 

Hauptgruppen der natürlichen Gesteine nach ihrer Entstehung, Synonyme und Beispiele

*HVWHLQVJUXSSH

*HEUlXFKOLFKH 6\QRP\PH

(QWVWHKXQJ

%HLVSLHOH

Tiefengesteine

Plutonite, Intrusionsgesteine

Magma kühlt sich XQWHU der Erdoberfläche ab (Intrusion) und es kommt zur Erstarrung

Granit, Gabbro Syenit, Foyait

Ergußgesteine

Vulkanite, Eruptivgesteine, Eruptionsgesteine

Magma kühlt sich REHUKDOE der Erdoberfläche ab (E[trusion) und es kommt unter „Vermischung“ mit anderen Gesteinen zur Erstarrung

Basalt, Porphyr

Sedimente

Ablagerungsgesteine

Verwitterte Gesteine und Vulkanaschen, lagern sich unter Auflastdruck ab (Sedimente)

Sandstein, Tonschiefer, Kalkstein, Brekzie

Metamorphe Gesteine

Umwandlungsgesteine

unter Einwirkung von Druck Marmor, Quarzit, und Temperatur kommt es zur Paragneis, Gefügeänderung und neuen Orthogneis, Migmatit Mineralbildungen

*HVWHLQVVRUWHQ ZHUGHQ QDFK H[DNWHQ .ULWHULHQ DOV 8QWHUJOLHGHUXQJHQ GHU *HVWHLQVDUWHQ GHIL QLHUW QDFK x x x x x

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72

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%LOG 

Völkerschlachtdenkmal in Leipzig aus ca. 300.000 t Beuchaer Granitporphyr während den Restaurierungsarbeiten im Januar 2008

 1DWXUVWHLQH DOV %DXVWRII

73

'HU .|OQHU 'RP ZXUGH LP  -DKUKXQGHUW EHJRQQHQ XQG  YROOHQGHW )U GLH )DVVDGH YHUZHQGHWH PDQ YHUVFKLHGHQH 1DWXUVWHLQDUWHQ 'DV %LOG  JLEW HLQHQ DXIVFKOXVVUHLFKHQ h EHUEOLFN EHU GLH $UW GHU $QZHQGXQJ EHU GHQ ZHFKVHOKDIWHQ (LQVDW] XQG GHQ 9HUIDOOVJUDG

4

%LOG 

Kölner Dom

 %HGHXWXQJ GHV 1DWXUVWHLQV LP %DXZHVHQ $OV NRQVWUXNWLY HLQVHW]EDUHV %DXPDWHULDO LVW MHGRFK PLW GHU (QWZLFNOXQJ QHXHU %DXVWRIIH GHUHQ =XVDPPHQVHW]XQJ VLFK LP *HJHQVDW] ]X GLHVHP 1DWXUSURGXNW H[DNW VWHXHUQ EHUHFKQHQ XQG RSWLPLHUHQ OlVVW GLH %HGHXWXQJ YRQ 1DWXUVWHLQHQ LQ GHU 9HUJDQJHQKHLW VWlQGLJ ]XUFNJH JDQJHQ $XFK GLH NQVWOHULVFKH %HDUEHLWXQJ XQG *HVWDOWXQJ YRQ 1DWXUVWHLQ IU %DXZHUNH KDW DQ %HGHXWXQJ YHUORUHQ ZDV DXI JHZDQGHOWH 6WLO XQG )RUPHQDXIIDVVXQJ LQ GHU $UFKLWHNWXU ]XUFN]XIKUHQ LVW 5HLQ IXQNWLRQHOOH %DXWHLOH ZHUGHQ KHXWH DXV DQGHUHQ ]XP 7HLO EHVVHU JH HLJQHWHQ %DXVWRIIHQ NRVWHQJQVWLJHU KHUJHVWHOOW $Q %HGHXWXQJ JHZRQQHQ KDW GLHVHU QDWUOLFKH %DXVWRII KLQJHJHQ IU YRUJHEOHQGHWH 1DWXUVWHLQIDVVDGHQ XQG LP ,QQHQDXVEDX DOV )OLHVHQ XQG 3ODWWHQEHODJ 'DV LVW RIIHQVLFKWOLFK DXFK HLQ *UXQG ZHVKDOE QDWXUVWHLQYHUDUEHLWHQGH %HWULHEH KHXWH PHLVW LQGXVWULHOO JHSUlJW VLQG XQG YRUUDQJLJ PDVFKLQHOO JHIHUWLJWH (LQ]HOEDXHOHPHQWH DQELHWHQ 1XU

74

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

UHODWLY ZHQLJH DXVJHELOGHWH )DFKOHXWH KDEHQ GLH 7UDGLWLRQ GHU KDQGZHUNOLFKHQ 6WHLQPHW]H IRUWJHIKUW XQG EHZDKUW 'LH KDQGZHUNOLFKH 6WHLQEHDUEHLWXQJ GXUFK GHQ 6WHLQPHW] XQG RGHU 6WHLQELOGKDXHU ZLUG LP :HVHQWOLFKHQ QXU QRFK LP 5DKPHQ YRQ 5HVWDXULHUXQJVDUEHLWHQ DXVJH IKUW +LHU ZHUGHQ KlXILJ XQWHU %HDFKWXQJ YRQ GHQNPDOSIOHJHULVFKHQ *UXQGVlW]HQ *HZlQGH *HVLPVWHLOH XQG DQGHUH =LHUHOHPHQWH GXUFK GHQ 6WHLQPHW] KHUJHVWHOOW XQG YRU 2UW JHJHQ GDV EHVFKlGLJWH %DXWHLO DXVJHZHFKVHOW

4

%LOG  Fensterumrahmungen

a) Hauptgesims Ansicht

%LOG 

b) Hauptgesims Schnitt

Gesimsausbildung

'HU 5FNJDQJ GHU %HGHXWXQJ YRQ 1DWXUVWHLQ DOV %DXVWRII VSLHJHOW VLFK LQ GHU =DKO GHU DXIJH JHEHQHQ 6WHLQEUFKH DXV GHUHQ =DKO YRQ FD  LP HKHPDOLJHQ 'HXWVFKHQ 5HLFK YRU  DXI QXU QRFK HWZD   ]X EH]LIIHUQ LVW 'DPLW ZLUG EHUHLWV HLQH 6FKZLHULJNHLW IU GLH 5HV WDXULHUXQJ YRQ 1DWXUVWHLQEDXZHUNHQ GHXWOLFK 'LH LQ GHQ %DXZHUNHQ YHUEDXWHQ 6WHLQVRUWHQ VLQG ]XP JUR‰HQ 7HLO KHXWH QLFKW PHKU OLHIHUEDU GD VLH QLFKW PHKU DEJHEDXW ZHUGHQ RGHU ZHLO GLH 6WHLQEUFKH HUVFK|SIW VLQG $XI GHU DQGHUHQ 6HLWH LVW PLW ]XQHKPHQGHQ 0D‰H HLQH *OREDOL

 1DWXUVWHLQH DOV %DXVWRII

75

VLHUXQJ GHV 1DWXUVWHLQPDUNWHV ]X EHREDFKWHQ %HL GHU $XVZDKO HLQHV *HVWHLQV VWHKHQ OlQJVW QLFKW PHKU DXVVFKOLH‰OLFK UHJLRQDO LQ 6WHLQEUFKHQ YRUNRPPHQGH 6WHLQH VRQGHUQ HLQH 9LHO]DKO YRQ *HVWHLQHQ ]X 9HUIJXQJ ZHOFKH DXV GHQ XQWHUVFKLHGOLFKVWHQ 5HJLRQHQ GHV (UGEDOOV VWDPPHQ %HL GLHVHU NDXP EHUVFKDXEDUHQ *HVWHLQVDXVZDKO ZLUG OHLGHU RIWPDOV YHUJHVVHQ GDVV QLFKW MHGHV YLVXHOO DQVSUHFKHQGH XQG SUHLVOLFK LQWHUHVVDQWH 0DWHULDO IU GHQ YRUJHVHKHQHQ 9HUZHQGXQJV]ZHFN XQG GHQ LQ 0LWWHOHXURSD YRUKHUUVFKHQGHQ NOLPDWLVFKHQ %HGLQJXQJHQ DXFK WDWVlFKOLFK JHHLJQHW LVW 'LH *HVWHLQVDUWHQ VWHOOHQ +DXSWJUXSSHQ GDU LQ GHQHQ *HVWHLQH QDFK GHU (QWVWHKXQJVZHLVH GHU =XVDPPHQVHW]XQJ XQG QDFK DQGHUHQ ZLVVHQVFKDIWOLFKHQ .ULWHULHQ ]XVDPPHQJHIDVVW ZHUGHQ ] % 6DQGVWHLQH .DONVWHLQH 7XIIH %HVRQGHUV DXV]HLFKQHQGH (LJHQVFKDIWHQ ODVVHQ VLFK GLH VHQ *HVWHLQVDUWHQ QXU LQQHUKDOE VHKU EUHLWHU 6FKZDQNXQJVWROHUDQ]HQ ]XRUGQHQ VRGDVV KLHU QXU HLQH DOOJHPHLQH *URERULHQWLHUXQJ P|JOLFK LVW

 1DWXUVWHLQEHDUEHLWXQJ 'LH 1DWXUVWHLQEHDUEHLWXQJ LQ GHU 5HVWDXULHUXQJ LVW DXFK KHXWH QRFK ZHLWHVWJHKHQG WUDGLWLRQHOO XQG KDQGZHUNOLFK JHSUlJW +LHUXQWHU LVW EHLVSLHOVZHLVH GDV =XDUEHLWHQ YRQ HLQ]HOQHQ :HUN VWHLQHQ IU GHQ KDQGZHUNOLFKHQ 6WHLQDXVWDXVFK ]X YHUVWHKHQ 6WHLQH N|QQHQ HQWZHGHU DOV NRP SOHWWH :HUNVWHLQH RGHU QXU SDUWLHOO LP JHVFKlGLJWHQ 6WHLQEHUHLFK DOV VRJHQDQQWH 9LHUXQJ DXV JHWDXVFKW ZHUGHQ %HLP (UVWHOOHQ HLQHU 9LHUXQJ ZLUG QXU GHU JHVFKlGLJWH 7HLOEHUHLFK DP :HUNVWHLQ YRQ +DQG DXVJHDUEHLWHW HLQ HQWVSUHFKHQG PD‰KDOWLJHU QHXHU :HUNVWHLQ HLQJHNOHEW XQG DQVFKOLH‰HQG DQ GLH 3URILOLHUXQJHQ XQG 2EHUIOlFKHQVWUXNWXUHQ GHV DQJUHQ]HQGHQ YHUEOLH EHQHQ :HUNVWHLQHV VWHLQPHW]Pl‰LJ DQJHDUEHLWHW 'HU 6WHLQPHW] EHDUEHLWHW GHQ 6WHLQ PLW 6WHLQPHW]ZHUN]HXJHQ YRQ +DQG %LOG  XQG WHLOZHLVH PLW VSH]LHOOHQ NOHLQHUHQ 3UHVVOXIW KlPPHUQ 6R HQWVWHKHQ SURILOLHUWH 1DWXUVWHLQHOHPHQWH PLW HLQHU KDQGZHUNOLFK EHDUEHLWHWHQ 2EHUIOlFKH 'LH LQGXVWULHOOH 1DWXUVWHLQEHDUEHLWXQJ EH]LHKW VLFK KDXSWVlFKOLFK DXI GLH +HUVWHOOXQJ YRQ NDOLEULHUWHQ 1DWXUVWHLQIOLHVHQ XQG 1DWXUVWHLQSODWWHQ IU GHQ ,QQHQDXVEDX 7UHSSHQVWXIHQ )HQV WHUElQNHQ XQG 3ODWWHQ IU )DVVDGHQEHNOHLGXQJHQ ,Q GHU 5HVWDXULHUXQJ NRPPHQ 3URILOIUlVHQ ]XP (LQVDW] ZHOFKH EHLVSLHOVZHLVH )HQVWHUJHZlQGH XQG *HVLPVWHLOH PDVFKLQHOO LQ JU|‰HUHU 6WFN]DKO DQIHUWLJHQ N|QQHQ 'LH LP 6WHLQEUXFK JHZRQQHQHQ 1DWXUVWHLQEO|FNH ZHUGHQ PLW KRFKOHLVWXQJVIlKLJHQ 0DVFKLQHQ VRJHQDQQWHQ *DWWHUVlJHQ DXIJHVlJW XQG ZHLWHU YHUHGHOW 'LHV JHVFKLHKW MH QDFK GHP YRUJHVHKHQHQ 9HUZHQGXQJV]ZHFN GXUFK 6FKOHLIHQ 3ROLHUHQ 6WRFNHQ 6WUDKOHQ RGHU )ODPPHQ  'LH 6FKOHLIVHJPHQWH DXI GHQ 6lJHEOlWWHUQ EHVWHKHQ DXV 'LDPDQW RGHU *XVVKDUWPHWDOOVSOLWWHUQ

4

76

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

4

1 Finnhammer 2 Stielsetzer 3 Zweispitz 4 Prelleisen (Handsetzer) Vorder- und Seitenansicht 5 Zweizahn („Hundezahn“) 6 Spitzeisen 7 Zahneisen 8 Schlageisen 9 Scharriereisen 10 Krönel W 11 Fläche W 12 Fläche mit gezahnter Schneide W 13 Knüppel (Klippel, Klöpfel) 14 Steinhobel W 15 Handsäge W 16 Spitzeisen H 17 Schlageisen H 18 Beizeisen H 19 Nuteisen H 20 Stockhammer 21 Schlägel (Feustel) 22 Greifzirkel 23 Stechzirkel 24 Winkel 25 Schmiege 26 Bohrer mit Meißelschneide W Weichgestein H Hartgestein

%LOG 

Werkzeuge zur Naturwerksteinbearbeitung

 6FKDGHQVXUVDFKH ± 6FKDGHQVELOGHU

77

4

%LOG 

Arbeitsschritte beim steinmetzmäßigem Herausarbeiten einer profilierten Säulenbasis

 1DWXUVWHLQPDXHUZHUN ,Q GHU ',1  VLQG IU GLH XQWHUVFKLHGOLFKHQ %HDUEHLWXQJVVWXIHQ )XJHQVFKQLWW 6FKLFKWK| KHQ /lQJV XQG 4XHUYHUEDQG $XVIKUXQJVUHJHOQ IU GHQ 1HXEDXEHUHLFK HQWKDOWHQ

 6FKDGHQVXUVDFKH ± 6FKDGHQVELOGHU  9HUZLWWHUXQJVZLUNVDPH )DNWRUHQ 'LH 9HUZLWWHUXQJ LVW HLQ FKHPLVFKSK\VLNDOLVFKHU 3UR]HVV GHU GXUFK YHUVFKLHGHQH %HDQVSUX FKXQJVDUWHQ ZLH :DVVHU 7HPSHUDWXU 2UJDQLVPHQ XQG DQWKURSRJHQH (LQIOVVH ]HUVW|UHQG DXI GDV *HVWHLQ ZLUNW 'DPLW ZLUG QLFKW QXU GLH 8PZHOW EHODVWHW VRQGHUQ GDV *HVWHLQ NDQQ DXFK GDXHUKDIW JHVFKlGLJW ZHUGHQ 'LHVHU 9RUJDQJ KDW QLFKW QXU $XVZLUNXQJHQ DXI XQVHUH QDWUOL FKH 8PZHOW VRQGHUQ DXFK DXI GHQ 1DWXUVWHLQ 9HUZLWWHUXQJVSUR]HVVH VLQG FKHPLVFKHU SK\VL NDOLVFKHU XQG ELRORJLVFKHU 1DWXU ZHOFKH XQWHUHLQDQGHU HQJ YHUIORFKWHQ VLQG XQG LQ .RPELQD WLRQ V\QHUJHWLVFKH (IIHNWH KHUYRUUXIHQ N|QQHQ 'LH LQ 7DEHOOH  GDUJHVWHOOWHQ 9HUZLWWH UXQJVSUR]HVVH VLQG GHVKDOE QLFKW LPPHU HLQGHXWLJ YRQHLQDQGHU ]X WUHQQHQ ] % ELRJHRFKHPL VFKH XQG ELRJHRSK\VLNDOLVFKH 9RUJlQJH VRQGHUQ PVVHQ DOV NRPSOH[H 8UVDFKHQ GHU 6WHLQ ]HUVW|UXQJ EHWUDFKWHW ZHUGHQ 'LH =HUVW|UXQJ GHV 1DWXUVWHLQV LVW PD‰JHEOLFK YRQ GHU MHZHLOLJHQ .DSLOODUDNWLYLWlW GHV YHU ZHQGHWHQ 6WHLQHV DEKlQJLJ 6HKU VDXJIlKLJH 6WHLQH QHKPHQ ± VFKQHOOHU XQG WLHIHU DOV ZHQLJHU VDXJIlKLJH 6WHLQH ±YLHO :DVVHU XQG GLH GDULQ JHO|VWHQ 6FKDGVWRIIH DXI

78

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

4

%LOG 

Mauerwerk aus natürlichen Steinen [5]`

79

 6FKDGHQVXUVDFKH ± 6FKDGHQVELOGHU

7DEHOOH 

Verwitterungsprozesse, Vorgänge und Erscheinungsformen

9HUZLWWHUXQJVSUR]HVV

9RUJlQJH

6FKDGELOG

Chemische Verwitterung

Abbau von Karbonaten im sauren Milieu Bildung von Gips und anderen Folgeprodukten durch Bindemittelumwandlung, verbunden mit Festigkeitsverlusten Bildung von bauschädlichen Salzen Zerstörung durch säurebildende Mikroorganismen durch Angriffe aggressiver Stoffwechselprodukte (Säuren) &KHPLVFKH 8PZDQGOXQJ GHU 0LQHUDOLHQ

Absanden Absprengungen Rissbildungen Gefügeveränderungen Gipskrustenbildung

Physikalische Verwitterung

Frost-Tau-Wechsel Salzsprengung Temperatureinflüsse Winderosion Hygroskopisches Quellen/ Schwinden Salzhydratation .HLQH FKHPLVFKH 8PZDQGOXQJ GHU 0LQHUDOLHQ

Krustenbildung Schalenbildung Rissbildungen Gefügelockerungen

Biologische Verwitterung

Verwitterung durch Flechten, Bakterien und Algen durch Säurebildung

Verfärbungen Vergrünungen Schäden durch Wurzeln

4

'DV :DVVHU ZLUG ZLHGHU ]HLWQDK GXUFK 'LIIXVLRQ DEJHJHEHQ 'LH 6FKDGVWRIIH EOHLEHQ DEHU DQ GHU *HVWHLQVREHUIOlFKH ]XUFN 'XUFK GHQ LPPHU ZLHGHUNHKUHQGHQ =\NOXV NRPPW HV ]XU $Q UHLFKHUXQJ GHU 6FKDGVWRIIH XQG VFKOXVVHQGOLFK ]XU *HVWHLQVVFKlGLJXQJ 9HUZLWWHUXQJ 

%LOG 

Verwitterungswirksame Faktoren

80

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

$OOH 9HUZLWWHUXQJVHUVFKHLQXQJHQ DP :HUNVWHLQ VLQG HLQ 5HVXOWDW DXV GHU .RPELQDWLRQ YRQ QDWUOLFKHQ :LWWHUXQJVIDNWRUHQ PLW VFKlGLJHQGHQ (PPLVVLRQHQ DXV GHU 8PZHOW 'LH 6FKDG VWRIIH ZHUGHQ GDEHL DQ GHU 2EHUIOlFKH E]Z LP lX‰HUHQ 3RUHQJHIJH GHV *HVWHLQV DEJHODJHUW ,QQHUKDOE HLQHU JHZLVVHQ =HLWVSDQQH HUIROJW YRQ GHU *HVWHLQVREHUIOlFKH DXVJHKHQG HLQH %LQ GHPLWWHOXPZDQGOXQJ XQG VRPLW HLQ )HVWLJNHLWVYHUOXVW

4

%HL GHU QDWUOLFKHQ 9HUZLWWHUXQJ N|QQHQ GLH $EEDXSURGXNWH GXUFK :DVVHU :LQG (LV *OHWVFKHU DEWUDQVSRUWLHUW GDEHL QRFK ZHLWHU ]HUNOHLQHUW XQG DQ DQGHUHQ 6WHOOHQ DEJHODJHUW ZHUGHQ 'HU 9HUZLWWHUXQJVSUR]HVV LVW HLQ QDWUOLFKHU 3UR]HVV GHU ] % DXFK LP /DXIH YRQ -DKUPLOOLRQHQ 6DQG .LHV 7RQ .DON XQG *LSVVWHLQ KHUYRUEUDFKWH 'LHVH 3URGXNWH N|QQHQ EHU GLH WHFKQRORJLVFKH $XIEHUHLWXQJ ]X %DXVWRIIHQ XPJHZDQGHOW ZHUGHQ %LOG  ]HLJW GDV 9HUODXIVVFKHPD YRQ GHU *HVWHLQVYHUZLWWHUXQJ ELV ]XP %DXVWRII

%LOG  Gesteinsverwitterung

 6FKDGHQVELOGHU 'XUFK SK\VLNDOLVFKH FKHPLVFKH XQG ELRORJLVFKH (LQIOXVVIDNWRUHQ DP *HVWHLQ HQWVWHKHQ IRO JHQGH 6FKDGHQVELOGHU x x x x x x

$EVDQGHQ RGHU $EPHKOHQ $XVK|KOXQJHQ RGHU $OYHRODUELOGXQJHQ 6FKDOHQELOGXQJ 6FKXSSHQELOGXQJ 5LVVELOGXQJ 9HUIlUEXQJHQ

81

 6FKDGHQVXUVDFKH ± 6FKDGHQVELOGHU

x x x

$XVEOKXQJHQ $QO|VXQJVWUXNWXUHQ DQ GHU 2EHUIOlFKH 9HUVFKPXW]XQJHQ RGHU .UXVWHQELOGXQJHQ

1DWXUVWHLQVFKlGHQ VLQG ZHLWHVWJHKHQG DQ KLVWRULVFKHQ %DXZHUNHQ GXUFK YRUEHXJHQGH 0D‰ QDKPHQ XQG 6WHLQNRQVHUYLHUXQJHQ ]X YHUKLQGHUQ 6LQG VLH EHUHLWV YRUKDQGHQ KDQGHOW HV VLFK QLFKW QXU XP QDWUOLFKH $OWHUXQJVVFKlGHQ VRQGHUQ DXFK XP VROFKH GLH DXI GLH =XQDKPH GHU /XIWHPLVVLRQ VRZLH DXI 0lQJHO LP )HXFKWLJNHLWVVFKXW] ]XUFN]XIKUHQ VLQG 'LH IU GLH :LW WHUXQJVEHVWlQGLJNHLW GHU 1DWXUVWHLQH DXVVFKODJJHEHQGH )HVWLJNHLW 3RURVLWlW XQG :DVVHUDXI QDKPHIlKLJNHLW LVW YRQ GHU MHZHLOLJHQ *HVWHLQVDUW DEKlQJLJ (UXSWLYJHVWHLQH ] % *UDQLW 6\HQLW XQG %DVDOW VLQG LP $OOJHPHLQHQ VHKU GUXFN XQG DEULHEIHVW ZHQLJ SRULJ XQG JHULQJ ZDVVHUDXIQDKPHIlKLJ 6HGLPHQWJHVWHLQ ] % .DONVWHLQ XQG 6DQGVWHLQ ODVVHQ VLFK LQIROJH GHV 3DUDOOHOJHIJHV JXW VSDOWHQ XQG ]HLFKQHQ VLFK JU|‰WHQWHLOV GXUFK 'UXFNIHVWLJNHLW VWlUNHUH 3RURVLWlW XQG :DVVHUDXIQDKPH DXV 0HWKDPRUSKH *HVWHLQH VLQG EHL N|UQLJNULVWDOOLQHU 6WUXN WXU 0DUPRU GHQ (UXSWLYJHVWHLQHQ XQG EHL EOlWWULJHU 6WUXNWXU PDQFKHQ 6HGLPHQWJHVWHLQHQ lKQOLFK $OOHUGLQJV EHVWHKHQ ]ZLVFKHQ *HVWHLQHQ JOHLFKHU $UW DXV YHUVFKLHGHQHQ /DJHUVWlWWHQ MD VRJDU DXV YHUVFKLHGHQHQ 6FKLFKWHQ HLQHV 6WHLQEUXFKV KlXILJ LQ GHU =XVDPPHQVHW]XQJ XQG LQ GHQ (LJHQVFKDIWHQ HUKHEOLFKH 8QWHUVFKLHGH 'LH %LOGHU  ELV  ]HLJHQ HLQLJH 6FKDGELOGHU DXI

%LOG  Kennzeichen von mikrobakteriellem Befall einer Natursteinoberfläche

%LOG  Schadensintensivierung durch Verwendung zu harter Restaurier- und Fugenmörtel

%LOG  Reliefbildung durch Absanden. Schadensursache: Salzkristallisation

4

82

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

 6FKDGHQVXUVDFKHQ

4

%HUHLWV LQ IUKHUHQ -DKUKXQGHUWHQ ZDU HV $XIJDEH GHU 'RPEDXKWWHQ GHU 6WHLQYHUZLWWHUXQJ HQWJHJHQ]XZLUNHQ XP GLH %DXVXEVWDQ] ]X HUKDOWHQ )U GLH GDXHUKDIWH 6LFKHUXQJ YRQ %DX ZHUNHQ DXV 1DWXUVWHLQ PXVV PDQ P|JOLFKH 6FKlGHQ LKUH (UVFKHLQXQJVIRUP XQG LKUH 8UVDFKHQ NHQQHQ GDPLW YRUKDQGHQH *HIlKUGXQJHQ ULFKWLJ HLQJHVFKlW]W XQG GXUFK VLQQYROOH 0D‰QDKPHQ EHKREHQ ZHUGHQ N|QQHQ 'LH 9LHOIDOW DXIWUHWHQGHU 6FKlGLJXQJHQ DQ YHUVFKLHGHQHQ *HVWHLQV VRUWHQ XQG GLH hEHUODJHUXQJ PHKUHUHU 6FKDGHQVXUVDFKHQ HUVFKZHUHQ HLQH ]XYHUOlVVLJH (LQ VFKlW]XQJ XQG %HZHUWXQJ 'HU 9HUZLWWHUXQJVSUR]HVV YHUOlXIW EHL GHQ HLQ]HOQHQ 1DWXUVWHLQDU WHQ XQWHUVFKLHGOLFK ZLUG DEHU LQ GHU +DXSWVDFKH GXUFK :DVVHU XQG 6FKDGVWRIIDXIQDKPH DXV JHO|VW 'HU 6FKXW] GHU 1DWXUVWHLQH LVW ZLFKWLJ XP GLH LQ lOWHUHQ XQG lOWHVWHQ %DXWHQ YRUOLHJHQ GHQ .XOWXUGHQNPlOHU YHUJDQJHQHU =HLWHQ GLH XQWHU GHQ $XVZLUNXQJHQ GHV $XVVWR‰HV YRQ .RKOHQGLR[LG &2 GXUFK LQGXVWULHOOH XQG DQGHUH $EJDVH HUKHEOLFK OHLGHQ YRU GHP ZHLWHUHQ 9HUIDOO ]X EHZDKUHQ 1DFKIROJHQGH 7DEHOOH HUOlXWHUW HLQLJH W\SLVFKH 6FKlGHQ DQ 1DWXUVWHLQ XQG HQWVSUHFKHQGH YHU EHXJHQGH 0D‰QDKPHQ VRZLH (PSIHKOXQJHQ IU GLH %HVHLWLJXQJ

7DEHOOH 

Schäden an Natursteinen (nach Schönburg)

6FKDGHQ 8UVDFKHQ

9HUPHLGHQ %HVHLWLJHQ

$EVDQGHQ XQG $EPHKOHQ YRQ 1DWXUVWHLQ Folgeerscheinung der Verwitterung, die hauptsächlich bei kalk- und tongebundenen Sandsteinen auftritt. Von der Oberfläche her wird das Kalziumkarbonat von der Luftkohlensäure und eventuell von schwefligen Luftverunreinigungen in wasserlösliche Verbindungen umgesetzt, die gemeinsam mit dem Ton vom Regen herausgewaschen werden. Die freigelegten Quarzkörner sanden ab.

Sandsteine mit einem wasserlöslichen tonigen Bestandteil sind für außenstehende Bauteile nicht uneingeschränkt geeignet. In Gebieten mit besonders sauerreagierender Luftemission sollte kalkhaltiger Naturstein nicht eingesetzt werden. Wichtig ist auch der Schutz vor übermäßiger Durchfeuchtung durch richtige Verarbeitung der Sandsteine (konstruktiver Bautenschutz). Absandende Natursteinoberflächen können nach trockenem Abbürsten in trockenem Zustand durch mehrmaliges Tränken mit verdünnter Kaliwasserglaslösung wieder gefestigt werden. Voruntersuchungen sind erforderlich.

$EVSUHQJXQJ YRQ 1DWXUVWHLQ 6FKDOHQELOGXQJ XQG 6FKXSSHQELOGXQJ Eindringen von Wasser und aggressiven Stoffen der Luftemmission an falsch konstruierten, wasserstauenden Gesimsen, Fenstersohlbänken u.a. oder Fehlen von Abdeckungen führt zu oberflächenparallelen Absprengungen durch Frost, Treiberscheinungen. Beim Verarbeiten die natürliche Schichtung der Gesteine nicht beachtet, Folge erhöhte Wasseraufnahme, Absprengung durch Frost oder bei Belastung.

Konstruktionsfehler vermeiden. Gesteinsschädigung durch Kunststoff-, Zinn- oder Zinkabdeckungen verhindern (konstruktiver Bautenschutz). Besonders Sedimentgesteine so einsetzen, dass das Eindringen von Regen- und Schneeschmelzwasser durch die natürliche Schichtung nicht begünstigt wird.

$EVSUHQJXQJHQ DQ GHQ .DQWHQ zur Fuge von größeren Blöcken sind auf Fehler im Schnitt oder in der Breite der Fugen zurückzuführen. Obwohl Naturstein nur wenig „arbeitet“, kommt es zur Mahlwirkung in den Fugen, sodass an Steinen mit rauen unebenen Auflagerflächen Kantenabsprengungen und Verschiebungen auftreten können, wenn sie mit sehr schmalen Fugen versetzt werden.

Nur Natursteine mit Plan geschliffenen Fugenflächen können mit schmäleren Fugen versetzt werden. Steine mit rauen oder unebenen Fugenflächen müssen breitere, voll mit Mörtel ausgefüllte Fugen haben.

83

 6FKDGHQVXUVDFKH ± 6FKDGHQVELOGHU

6FKDGHQ 8UVDFKHQ

9HUPHLGHQ %HVHLWLJHQ

Rost von eingesetzten oder durchgehenden Stahlteilen, z. B. Gitter und Zuganker, sprengt Gestein ab.

Rostfreien oder verzinkten Stahl verwenden mit elastischerem plastifizierten Mörtel (oder Bleiverguss) befestigen.

$XVEOKXQJHQ DXI 1DWXUVWHLQ Aus dem Baugrund, in nicht gegen Bodenfeuchtigkeit abgesperrte Wände aus porigem Naturstein mit der Bodenfeuchtigkeit eingedrungene Salze, z. B. Sulfate, Chloride und Nitrate, die beim Verdunsten der Feuchtigkeit über der Geländelinie auf dem Stein abgelagert werden. Umsetzung des Kalziumkarbonats kalkgebundener Natursteine durch schwefelsaure atmosphärische Feuchtigkeit (gebildet aus Schwefelverbindungen der Verbrennungsabgase) in zum Teil wasserlösliches, ausblühendes Kalziumsulfat.

Aufnahme von Bodenfeuchtigkeit durch nachträglich einzubeziehende Sperrschicht oder Elektroosmose verhindern.Vorhandene Ausblühungen nach der Austrocknung trocken abbürsten. Feuchtigkeitsaufnahme weitestgehend verhindern: Abdeckungen, Umsetzung des Kalziumkarbonats der Steinoberfläche durch Fluatieren im Kalziumfluorid, Tränken mit hydrophob wirkenden Mitteln, z. B. Methylsilikonbautenschutzstoffe.

$XVODXJXQJ YRQ 1DWXUVWHLQ Herauslösen weicher Gesteinsbestandteile, z. B. des Tons aus Mergel- und Tonsandstein oder der wasserlöslichen Anteile aus Gipsstein durch Regenwasser. Auflösen der wasserlöslichen Reaktionsprodukte, die das Kalziumkarbonat kalkgebundener Natursteine mit Luftkohlensäure (Kalziumhydrogenkarbonat) oder mit Schwefelsäure aus der Luftemission (Kalziumsulfat) bildet.

Regen- und Schneeschmelzwasser dürfen nicht durch Mängel in der Konstruktion, fehlende oder nicht weit genug vorkragende Abdeckungen oder durch verstopfte, beschädigte Dachrinnen und Fallrohre an den betroffenen Bauteilen herunterlaufen – es muss für die Ableitung des Wassers von den Wänden gesorgt werden. Die Oberflächenrandzone ausgelaugter Natursteine kann nach dem Abbürsten in ausgetrocknetem Zustand wie folgt abgedichtet und gefestigt werden: Tränken mit stark verdünnter Kaliwasserglaslösung (1 : 5), nach dem Trocknen Fluatieren mit einer sauren Fluatlösung, nach dem Trocknen zwei bis dreimalige Wiederholung dieses Verfahrens.

'XUFKIHXFKWXQJ YRQ 1DWXUVWHLQ Wasser- und schneestauende Konstruktionen oder die natürliche Schichtung der Gesteine beim Verarbeiten nicht beachtet. Sperrschichten gegen Bodenfeuchtigkeit fehlen oder sind durch Auffüllen des Geländes oder spätere Anbauten unwirksam geworden. Zu dichter Fugenmörtel, z. B. Zementmörtel, für porige Natursteine verwendet. Dadurch sättigen sich die Steine über der Lagerfuge mit Wasser. Verkrusten, Moose, Flechten, Staub- und Vogelmistablagerungen speichern Feuchtigkeit.

Kunststoff-, Zinn-, Blei- und Zinkabdeckungen, für schnelle Wasserableitung sorgen, Steine, deren Draufsicht dem Regen ausgesetzt ist, nicht mit dem SchichtenTuerschnitt nach oben setzen. In nicht gesperrten Wänden kann die Feuchtigkeit bis zu 2 m über die Geländelinie hoch steigen. Abdichtung der Außenflächen treibt die Feuchtigkeit noch höher. Abgeholfen wird durch Freilegen und Belüften der Mauern, Dränagegraben um das Bauwerk, Einziehen von Sperrschichten, evtl. auch durch Elektroosmose. Der Mörtel muss in seiner Porigkeit und Wasserdurchlässigkeit der Porigkeit der Steine angeglichen werden, z. B. für Sandstein Kalkmörtel verwenden. Scharf abbürsten oder abscheuern, offene Fugen verstreichen. Fluatieren verzögert den erneuten Bewuchs.

.UXVWHQELOGXQJ DXI 1DWXUVWHLQ Besonders durch die Verbrennung von Kohle und Erdöl wird die Atmosphäre durch Kohlendio[id CO2 und Schwefeldio[id SO2 verunreinigt. CO2 bildet mit der Luftfeuchtigkeit Kohlensäure, SO2 geht zum Teil in SO3 und dieses mit der Luftfeuchtigkeit in Schwefelsäure über. Beide Säuren greifen kalkhaltige Natursteine stark an. Kohlensäure löst Kalziumkarbonat unter Bildung von Kalziumhydrogenkarbonat Ca(HCO)2, das sich an der Gesteinsoberfläche

In Großstädten, im Bereich der Schwerindustrie und anderen Gebieten, in denen mit stärkerer Verunreinigung der Atmosphäre mit Verbrennungsabgasen, Ruß und Flugasche zu rechnen ist, sollten kalkhaltige Naturwerksteine nicht mehr eingesetzt werden.

4

84

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

6FKDGHQ 8UVDFKHQ

4

durch Abgabe von CO2 zu einer porösen Kalziumkarbonatkruste zurückbildet. Mit Schwefelsäure reagiert das Kalziumkarbonat zu Kalziumsulfat, das ebenfalls in den Verkrustungen vorzufinden ist. Der mit den chemischen Reaktionen verbundene Kristallisationsdruck führt auch zu Treiberscheinungen. Unter den weißen oder durch Ruß- und Staubeinlagerungen auch schwärzlichen Krusten läuft der Zerstörungsprozess weiter. 7UHLEHQ YRQ 1DWXUVWHLQ Kristallisationsdruck bei der chemischen Umsetzung von Kalziumkarbonat kalkhaltiger Natursteine durch saure Stoffe der Luftemission.

9HUPHLGHQ %HVHLWLJHQ Bei der Instandhaltung von Bauwerksteilen aus kalkhaltigem Naturstein darf die Krustenbildung nicht unbeachtet bleiben, sondern es sind, ausgehend von den objekt- und standortbezogenen Bindungen, nach der Entfernung vorhandener Krusten geeignete Schutzmaßnahmen einzuleiten.

Siehe unter „Krustenbildung“.

 6FKDGHQVUHOHYDQWH *HVWHLQVHLJHQVFKDIWHQ 'HU :LGHUVWDQG GHV %DXVWRIIHV 1DWXUVWHLQ JHJHQ HLQZLUNHQGH 6FKDGHQVHLQIOVVH ZLUG EH VWLPPW GXUFK GLH EHVRQGHUHQ (LJHQVFKDIWHQ GLH GHU 6WHLQ DXIZHLVW 2E HLQ 6FKDGHQ WDWVlFK OLFK HLQWULWW KlQJW PLW GHP *UDG GHV (LQZLUNHQV YRQ VFKlGLJHQGHQ (LQIOVVHQ ]XVDPPHQ GHU LQ HLQ]HOQHQ =RQHQ GHV %DXZHUNHV VHKU XQWHUVFKLHGOLFK VHLQ NDQQ :LFKWLJH (LJHQVFKDIWHQ YRQ 1DWXUVWHLQ N|QQHQ DQ %DXZHUNHQ LP +LQEOLFN DXI P|JOLFKH 6FKlGLJXQJHQ VHLQ *HZLFKW XQG 6WUXNWXU x 'LFKWH x .RUQJU|‰HQDQWHLOH x 3RURVLWlW 0HFKDQLVFKH )HVWLJNHLW x 'UXFNIHVWLJNHLW x %LHJH]XJIHVWLJNHLW x 6WR‰IHVWLJNHLW x $XVEUXFKVIHVWLJNHLW x $EULHEIHVWLJNHLW x 2EHUIOlFKHQIHVWLJNHLW =XVDPPHQVHW]XQJ x 0LQHUDOJHKDOW x 6DO]$ONDOLJHKDOW x VlXUHO|VOLFKH %HVWDQGWHLOH x ZDVVHUO|VOLFKH 6DO]H %LQGHPLWWHO )HXFKWHYHUKDOWHQ x )HXFKWHJHKDOW x :DVVHUDXIQDKPH EHVRQGHUV ZLFKWLJH VFKDGHQVUHOHYDQWH (LJHQVFKDIW x :DVVHUGXUFKJDQJ x 'DPSIGXUFKOlVVLJNHLW x K\JURVNRSLVFKH *OHLFKJHZLFKWVIHXFKWH

85

 6FKDGHQVXUVDFKH ± 6FKDGHQVELOGHU

7HPSHUDWXUYHUKDOWHQ x :lUPHOHLWIlKLJNHLW x 5DXFKJDVEHVWlQGLJNHLW x )URVWEHVWlQGLJNHLW 0D‰JHEHQG IU GLH (LJQXQJ HLQHV *HVWHLQV LVW DEHU QLFKW GLH JHRORJLVFKH )RUPDWLRQ RGHU GLH FKHPLVFKH =XVDPPHQVHW]XQJ VRQGHUQ YRU DOOHP VHLQ *HIJH KLQVLFKWOLFK :DVVHUDXIQDKPHIl KLJNHLW GHU +lUWH GHU HLQ]HOQHQ 0LQHUDON|UQHU VRZLH GHU 'LFKWLJNHLW XQG GHU +DIWIHVWLJNHLW GHU %HVWDQGWHLOH XQWHUHLQDQGHU (LQH HUK|KWH 3RULJNHLW GHU 6WHLQH EHJQVWLJW LKUHQ =HUIDOO GXUFK 9HUZLWWHUXQJ +lUWH (LQ .|USHU VHW]W GHP (LQGULQJHQ HLQHV DQGHUHQ .|USHUV HLQHQ :LGHUVWDQG HQWJHJHQ 'LHVHQ :LGHUVWDQG EH]HLFKQHW PDQ DOV +lUWH 'LH :HWWHUEHVWlQGLJNHLW HLQHV 1DWXUVWHLQV $EULHE XQG .UDW]IHVWLJNHLW 6lXUHQ XQG /DXJHQEHVWlQGLJNHLW 0LQHUDO|O XQG &KHPLNDOLHQEHVWlQGLJNHLW KlQJHQ ZHLWJHKHQG YRQ GHU +lUWH DE =XU 0HVVXQJ GHU +lUWH JLEW HV XQWHUVFKLHGOLFKH 9HUIDKUHQ 'DV HLQIDFKVWH DEHU VHKU XQJHQDXH 9HUIDKUHQ LVW GLH .UDW]SUREH PLW GHP )LQJHUQDJHO (LQH DQGH UH 3UIXQJVPHWKRGH LVW GLH .UDW]SUREH PLW XQWHUVFKLHGOLFKHQ %OHLVWLIWPLQHQ 'DQHEHQ JLEW HV QRFK HLQH 5HLKH NRPSOL]LHUWHUHU 3UIYHUIDKUHQ ZLH ] % GLH +lUWHPHVVXQJ QDFK %ULQHOO 0RKVVFKH +lUWHVNDOD 'LH 0RKVVFKH +lUWHVNDOD YRQ GHP 0LQHUDORJHQ )ULHGULFK 0RKV  ELV  DXIJHVWHOOW WHLOW GLH 0LQHUDOLHQ LQ  +lUWHJUDGH HLQ ZRQDFK MHGHV IROJHQGH 0LQHUDO GDV YRUKHUJHKHQGH ULW]W *OHLFK KDUWH 0LQHUDOLHQ ULW]HQ HLQDQGHU QLFKW 'LH 0RKV+lUWH LVW QXU UHODWLY VLH JLEW NHLQHQ $XIVFKOXVV EHU GLH ZLUNOLFKH =XQDKPH GHU +lUWH LQQHUKDOE GHU 6NDOD $X‰HUGHP WlX VFKHQ ] % DXVJHZLWWHUWH 0LQHUDOLHQ JHULQJHUH +lUWHJUDGH YRU 0DQFKH 0LQHUDOLHQ ZHLVHQ ]XGHP DXI YHUVFKLHGHQHQ )OlFKHQ XQG QDFK EHVWLPPWHQ 5LFKWXQJHQ UHFKW XQWHUVFKLHGOLFKH +lUWH DXI 'HU ZHLFKVWH 6WRII VWHKW DP $QIDQJ GHU 6NDOD GHU KlUWHVWH DP (QGH 7DEHOOH 

Härteskala nach Friedrich Mohs

+lUWHVWXIH

6WRII

VRQVWLJH :HUNVWRIIH PLW lKQOLFKHU +lUWH

%HPHUNXQJHQ

1

Talkum

Graphit

mit Fingernagel schabbar

2

Gips

---

mit Fingernagel ritzbar

3

Kalkspat

Gold, Silber

mit Kupfermünze ritzbar

4

Flussspat

Glaspapier, Sandstein

mit Messer leicht ritzbar

5

Apatit

Glaspapier, Beton

mit Messer noch ritzbar

6

Feldspat

Glas, Glaspapier, Diabas

mit Stahlfeile ritzbar

7

Quarz

Granit, Flintpapier

ritzt Fensterglas

8

Topas

Aluminiumo[idpapier

ritzt Fensterglas

9

Korund

Siliciumcarbidpapier

ritzt Fensterglas

10

Diamant

Bornitrid

härtestes natürlich vorkommendes Mineral

4

86

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

6FKOHLISDSLHUH PVVHQ HLQH K|KHUH +lUWHVWXIH DXIZHLVHQ DOV GHU ]X VFKOHLIHQGH 8QWHUJUXQG 'LH +lUWH KlQJW MHZHLOV YRP 6FKOHLIPLWWHO DE XQG KDW PLW GHU .RUQJU|‰H QLFKWV ]X WXQ

4

3RURVLWlW 'LH 3RURVLWlW VSLHOW HLQH ZLFKWLJH 5ROOH IU GLH 9HUZLWWHUXQJVEHVWlQGLJNHLW GD LKU 9RUKDQGHQ VHLQ GDV (LQGULQJHQ YRQ 6FKDGVWRIIHQ LQ GHQ 6WHLQ HUP|JOLFKW XQG ]X =HUVW|UXQJHQ LP 6WHLQ LQQHUHQ IKUHQ NDQQ 'LFKWH 6WHLQH PLW VHKU JHULQJHU 3RURVLWlW ZLWWHUQ YRUZLHJHQG DQ GHU 2 EHUIOlFKH DE GD :DVVHU XQG GLH GDULQ JHO|VWHQ 6FKDGVWRIIH QLFKW VR ZHLW LQ GHQ 6WHLQ HLQ GULQJW 3RUHQ LP 6WHLQ VLQG GLH 9RUDXVVHW]XQJ IU GDV (LQGULQJHQ XQG 7UDQVSRUW YRQ :DVVHU XQG GDULQ JHO|VWHQ 6FKDGVWRIIHQ LP 6WHLQ 'DPLW ZHUGHQ )URVWVSUHQJXQJHQ EHJQVWLJW XQG /|VXQJV XQG 8PZDQGOXQJVSUR]HVVH YRQ %LQGHPLWWHOQ HUP|JOLFKW $QGHUHUVHLWV LVW GDV 9RUKDQGHQVHLQ HLQHU 3RURVLWlW GLH 9RUDXVVHW]XQJ IU GLH $QZHQGEDUNHLW YRQ 6WHLQVFKXW]PLWWHOQ 6LH GULQJHQ EHU GLH 3RUHQ LQ GHQ 6WHLQ HLQ 'LFKWH 6WHLQH QHKPHQ NHLQH 6FKXW]PLWWHO LQ DXVUHLFKHQGHP 8PIDQJ DXI 'DV YRUVWHKHQGH 6FKHPD ]HLJW GLH %HUHLFKH YRQ 6FKDGHQVXUVDFKHQ XQG EHVWLPPHQGH )DNWRUHQ IU GLH :LGHU VWDQGVIlKLJNHLW GHV %DXZHUNHV 8UVDFKHQ GHU 1DWXUVWHLQVFKlGLJXQJ %HIXQG

8UVDFKHQ :DVVHUDXIQDKPH 6FKDGVWRIIDXIQDKPH )ROJHQ 3K\VLNDOLVFKH .RUURVLRQ

&KHPLVFKH .RUURVLRQ

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† $EVFKXSSHQ † 6FKDOHQELOGXQJ † 5LVVELOGXQJ

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† )URVW7DXZHFKVHO † 6DO]NULVWDOOLVDWLRQ † K\JURVNRSLVFKHV 4XHOOHQ6FKZLQGHQ † 6DO]K\GUDWDWLRQ † 8PZDQGOXQJ GHV %LQGHPLWWHOV GXUFK 6lXUHDQJULII LQ O|VOLFKH 6DO]H O|VHQGHU $QJULII  KlXILJ YHUEXQGHQ PLW HLQHU 9ROX PHQYHUJU|‰HUXQJ XQG HUK|KWHQ .ULVWDOOGUXFN WUHLEHQGHU $Q JULII  %HLVSLHO &D&2  +62  +2 .DON  6FKZHIHOVlXUH

ĺ ĺ

&D62 +2  +2  &2 *LSV  :DVVHU  .RKOHQGLR[LG

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† %HZXFKV XQG %HIDOO GHU %DXVWRIIH PLW 0LNURRUJDQLVPHQ ZLH $OJHQ )OHFKWHQ 0RRVHQ XQG %DNWHULHQ UXIHQ FKHPLVFKH $Q JULIIH DJJUHVVLYHU 6WRIIZHFKVHOSURGXNWH 6lXUHQ KHUYRU

87

 6FKDGHQVXUVDFKH ± 6FKDGHQVELOGHU

*UXQGVlW]OLFK ODVVHQ VLFK VFKlGLJHQGH (LQIOVVH GLH GLH 'DXHUKDIWLJNHLW YRQ %DXZHUNHQ DXV 1DWXUVWHLQ EHHLQWUlFKWLJHQ LQ GUHL 8UVDFKHQEHUHLFKH HLQWHLOHQ x x x

(LQIOVVH DXV GHU 1DWXUGHU 8PZHOW (LQIOVVH DXV GHU YRUKDQGHQHQ .RQVWUXNWLRQ (LQIOVVH IHKOHUKDIWHU (UKDOWXQJVYHUVXFKH

7DEHOOH  6FKDGHQVHLQIOVVH $XV GHU 1DWXU

$XV GHU .RQVWUXNWLRQ

$XV IHKOHUKDIWHQ (UKDOWXQJVYHUVXFKHQ

Wasser

ungeeigneter Stein

falsche Reinigung

Hitze und Kälte

Verarbeitungsfehler

Nicht sach- und fachgerecht ausgeführte Restaurierungsarbeiten

Luft und Wind

rostende Eisenanker

Störung der Tragwerkskonstruktion

Pflanzen, Tiere

schlechter Fugenmörtel

falsche Schutzmittelanwendung

'HU :LGHUVWDQG JHJHQ VFKlGLJHQGH (LQIOVVH DXV GHU 1DWXU ZLUG EHVWLPPW GXUFK (LJHQVFKDIWHQ GHV YHUZHQGHWHQ 6WHLQV x x x x x x

:DVVHUDXIQDKPHYHUP|JHQ 3RURVLWlW 3RUHQ XQG +RKOUDXPJHIJH )HVWLJNHLW XQG +lUWH $XIEDX XQG 6WUXNWXU *HPHQJHWHLOH %LQGHPLWWHO +RPRJHQLWlW

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4

88

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4

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89

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4

90

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4

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Denkmalpflegerische Bestandsaufnahme ZLFKWLJ

– – –

XQWHUVWW]HQG

Bauwerksbeschreibung mit Datierung und Herkunft weiterführende Beschreibungen bau- und kunstgeschichtlicher Art Plandokumentation mit evtl. Veränderungsstufen, Fotodokumentation

– – –

LiteraturTuellen, Akten aus Bauarchiven historische Berichte über Restaurierungsmaßnahmen, Zeitungsartikel, Bauberichte Informationen von Eigentümern, Heimatpflegern, Bewohnern, Nachbarn, Baufirmen

=X NOlUHQGH )UDJHQ LP (LQ]HOQHQ –

Woher und aus welcher Zeit stammt das Bauelement"

–

Seit wann befindet es sich am jetzigen Ort"

–

Sind Besonderheiten des Werkstoffes oder seiner Verarbeitung bekannt"

–

Wurde das Bauelement nachträglich verändert"

–

Wurde das Bauelement bereits behandelt – wenn ja, wie und womit"

–

Wie ist das Bauelement konstruktiv in das Bauwerk integriert – ist es demontabel"

–

Sind handwerkliche und künstlerische Bearbeitungsspuren vorhanden"

–

Sind Besonderheiten der Oberflächenstruktur und der Elementumrisse vorhanden, die auf die Bearbeitung zurückzuführen sind"

–

Sind Putz- und Farbfassungen vorhanden und wie ist ihr Zustand"

–

Wie ist die Bedeutung des Bauelementes für das gesamte Bauwerk als Denkmal einzuschätzen"

–

Erfordern die vorhandenen Elementschädigungen eine differenzierte restauratorische Fachbehandlung"

8QWHUVWW]HQG ZLUNHQ x 8PEDXSOlQH XQG 9HUlQGHUXQJVSODQXQJHQ x %DXDNWHQ %DXWDJHEFKHU )LUPHQDQJHERWH XQG $EUHFKQXQJHQ %DXEHVFKUHLEXQJHQ x YRUOLHJHQGH *XWDFKWHQ )RWRV x ,QIRUPDWLRQHQ YRQ %DXZHUNVQXW]HUQ %DXEHWUHXHUQ %DXOHLWHUQ XQG +DQGZHUNVILUPHQ ,P (LQ]HOQHQ ]X NOlUHQ VLQG x *HVDPW]XVWDQG GHV %DXZHUNHV LP +LQEOLFN DXI 6WDQGVLFKHUKHLW )HVWLJNHLW XQG PHFKDQL VFKH %HDQVSUXFKXQJ x (LQELQGXQJ GHU %DXHOHPHQWH LQ GDV %DXZHUN XQG LQ DQGHUH :HUNVWRIIH

91

 6FKDGHQVGRNXPHQWDWLRQ

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† MD

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4

92

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

7DEHOOH 

4

Prüfungsvorgehen

3UIHQ DXI

(LQVFKlW]XQJ

.XU]]HLFKHQ

Festigkeit

– – – – –

überwiegend fest schwach entfestigt stark entfestigt zerbröckeln mit der Hand Zerfall bei Berührung

A B C D E

Absanden

– – – – –

Abrieb nur mit Messer möglich leicht durch Fingerreibung Ecken/Kanten abgerundet stark bei Berührung Sandanhäufung am Boden

A B C D E

Abblättern

– – – – –

Lockerung nur an Steinrand Ablösungen am Steinrand Ablösungen in Einzelflächen stark über die gesamte Fläche tiefergehend, gesamtflächig

A B C D E

Durchfeuchtung

– – – – –

in der Standfläche vertikale Flächen in geschützter Lage in der Spritzwasserzone durch ablaufendes Regenwasser

A B C D E

 ,QVWDQGVHW]XQJVPD‰QDKPHQ  ,QVWDQGVHW]XQJVPD‰QDKPHQ

 0D‰QDKPHQNDWDORJ )U GLH hEHUZDFKXQJ XQG YRUVRUJOLFKH hEHUSUIXQJ GHU 5HVWDXULHUXQJVDUEHLWHQ LVW HV HUIRU GHUOLFK IROJHQGH 3XQNWH ]X EHDFKWHQ x (LQVDW] HLQHV $QZHQGXQJVWHFKQLNHUV x %DXVWHOOHQEHVXFKH x (LQVDW] YRQ 6DFKYHUVWlQGLJHQ x $EQDKPH YRQ 7HLOOHLVWXQJHQ x %DXWDJHEXFK x %DXGRNXPHQWDWLRQ %DXOHLVWXQJ GHV $XIWUDJQHKPHUV LQNOXVLYH )RWRGRNXPHQWDWLRQ DOOHU $UEHLWVJlQJH 8QWHU GHP *HVLFKWVSXQNW GHU EDXOLFKHQ 'HQNPDOVSIOHJH PXVV EHL GHQ PHLVWHQ 6WHLQUHVWDXULH UXQJV XQG .RQVHUYLHUXQJVPD‰QDKPHQ DOOHV JHWDQ ZHUGHQ XP GLH XUVSUQJOLFKH 6XEVWDQ] ]X HUKDOWHQ 'LHV EHGHXWHW GDVV GHU :DKO GHV ULFKWLJHQ 5HLQLJXQJVYHUIDKUHQV XQG GHU WHFKQLVFKHQ 3DUDPHWHU GLH JU|‰WH %HGHXWXQJ ]XNRPPW :HVHQWOLFK EHL GHU 3ODQXQJ YRQ NRQVHUYLHUHQGHQ XQG UHVWDXULHUHQGHQ 0D‰QDKPHQ LVW GLH )HVWOHJXQJ GHU 5HLKHQIROJH XQG GHV ,QHLQDQGHUJUHL IHQV GHU YHUVFKLHGHQHQ $UEHLWVVFKULWWH 1HEHQ GHU 0D‰QDKPHQDEIROJH VSLHOHQ GLH HLQ]XKDOWHQ GHQ :DUWH 7URFNQXQJV XQG $EELQGH]HLWHQ HLQH ZLFKWLJH 5ROOH IU GHQ (UIROJ GHU (UKDO WXQJVEHPKXQJHQ 6R NDQQ ]XP %HLVSLHO QDFK HLQHU :DVVHUUHLQLJXQJ HLQH )HVWLJXQJ GHV

 ,QVWDQGVHW]XQJVPD‰QDKPHQ

93

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4

%LOG  Konservierungsmaßnahmen

94

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

7DEHOOH 

Maßnahmen zur Schadens- und Materialanalyse

 0D‰QDKPHQNDWDORJ IU GLH 1DWXUVWHLQNRQVHUYLHUXQJ

4

6FKDGHQVDQDO\VH (UPLWWOXQJ GHU 6FKDGHQVXUVDFKH

0DWHULDODQDO\VH 6WHLQXQWHUVXFKXQJ

1. Bewertung der Umweltsituation und des Standortes. Messung der Immissionsraten (SO2) und des ph-Wertes des Regenwassers 2. Feststellung, Bewertung und Dokumentation von Materialschäden: Frost und Kondensatschäden, chemische und biologische Korrosion, Salzschäden, Schalenbildung, Abblätterung, Absandung, Bildung von Rissen, Bindemittelumlagerung, Bindemittelumwandlung 3. Bestimmung der Verwitterungstiefe

1. Bestimmung der Wasseraufnahme nach DIN 52 103 2. Bestimmung der Art des Bindemittels (wasserlösliche, säurelösliche Anteile) 3. Bestimmung der Konservierbarkeit (z. B. Prüfung auf Tuellbare Silikate usw.) 4. Bestimmung der Konservierungsmittelaufnahme 5. Bestimmung der ma[. Eindringtiefe der einzelnen Konservierungsmittel bzw. Bestimmung der Eindringtiefe in Abhängigkeit von der Entwirkungsdauer der Konservierungsmittel 6. Bestimmung der reduzierten Wasseraufnahme nach der Konservierung 7. Durchführung eines Salzsprengtests in Anlehnung an die DIN 52111

7DEHOOH 

Maßnahmen vor und nach der Restaurierung (Quelle Remmers, Lönningen)

)HVWOHJXQJ GHV .RQVHUYLHUXQJVYHUIDKUHQV $XIVWHOOHQ GHU /HLVWXQJVYHU]HLFKQLVVH

hEHUSUIXQJ GHU GXUFKJHIKUWHQ %DXOHLVWXQJHQ

1. Wertung der Gesamtergebnisse der Steinuntersuchung 2. Anlegen einer Musterfläche am Objekt 3. hberprüfung der Ergebnisse der Materialanalyse an der Musterfläche durch Entnahme und Untersuchung von Proben (Bohrkerne) 4. Endgültige Festlegung des Konservierungsverfahrens Reinigung, erste Konservierung, Steinergänzung, Fugensanierung, Rissesanierung, zweite Konservierung, Farbangleichung, Steinschutz 5. Festlegung der spezifischen Materialeigenschaften und Materialmengen im Leistungsverzeichnis

1. Optische Bewertung der durchgeführten Arbeiten 2. Entnahme von Baustoffproben (Bohrkerne) 3. Untersuchung der Bohrkerne auf Wasseraufnahme, Wasserdampfdurchlässigkeit und Eindringtiefe der Konservierungsmittel 4. Wertung der Ergebnisse. Vergleich mit den Werten der Materialanalyse 5. Abfassen eines entsprechenden Abnahmeprotokolls

,P )ROJHQGHQ ZHUGHQ P|JOLFKH EDXOLFKH (UKDOWXQJVPD‰QDKPHQ DXIJHIKUW XQG HV ZLUG NXU] HUOlXWHUW PLW ZHOFKHP =LHO VLH MHZHLOV DQJHZHQGHW ZHUGHQ N|QQHQ 'LH 5HLKHQIROJH GHU $XI OLVWXQJ JLEW HLQHQ GHQNEDUHQ %DXDEODXI ZLHGHU LQ GHP GLH (LQ]HOPD‰QDKPHQ QDFKHLQDQGHU DXVJHIKUW ZHUGHQ

95

 ,QVWDQGVHW]XQJVPD‰QDKPHQ

7DEHOOH  Maßnahmenkatalog %DXOLFKH 0D‰QDKPH

$UW XQG =LHO GHU $QZHQGXQJ

Vorfestigung

Kann erforderlich sein bei Steinen mit lockeren Oberflächenzonen vor der Reinigung, um einem zu hohen Substanzverlust durch die Reinigung vorzubeugen.

Restauratorische Vorsicherung

Besondere Techniken des Restaurators, der lose abstehende Steinteile verklebt und anböscht, um Schädigungen durch die Reinigung zu vermeiden.

Reinigung

Für großflächige Bauelemente vorwiegend als Wasserreinigung ohne Zusätze (Berieselung), bei hartnäckigen Verschmutzungen mittels punktuell einsetzbarer Reinigungspaste möglich. Bei bestimmten Natursteinarten sind eventuell auch mechanisch wirkende Verfahren anwendbar.

Entsalzung

Durch vorhandene Salzbelastung des Steins kann die Wirksamkeit von Schutzmitteln verhindert und die hygroskopische Wasseraufnahme erhöht werden. Entsalzung durch Kompressen oder Umwandlung in schwer lösliche Salze ist als restauratorisches Sonderverfahren im Einzelfall möglich.

Handwerklicher Steinaustausch

Der Steinmetz fertigt eine Kopie und ersetzt den geschädigten Werkstein. Ein Steinaustausch ist bei stark geschädigtem, konstruktiv belastetem Steinmaterial erforderlich. Zu beachten ist die Anpassung des Ersatzmaterials an den vorhandenen Stein. Dübel und Anker sind aus Edelstahl (V4A) zu fertigen.

Handwerklicher partieller Steinaustausch (Vierung)

Der Steinmetz arbeitet von Hand ausschließlich einen geschädigten Bereich des Werksteines aus und passt einen maßhaltig zugearbeiteten Stein ein. Anschließend wird die Profilierung und die Oberflächenstruktur des verbliebenen Werksteines von Hand angearbeitet, so dass sich die Vierung vom Bestand visuell kaum abhebt.

Steinergänzung

Bei partiellen Beschädigungen, bei denen der Stein nicht konstruktiv belastet wird, ist eine Ergänzung und Nachmodellierung mit geeigneten Steinersatzmassen/Restauriermörteln möglich.

Verfugung

Das Verfugungsmaterial muss auf die Eigenschaften des Steins abgestimmt werden, da sonst Schädigungen am Stein entstehen können. Unerwünschte chemische Reaktionen mit dem Stein oder dem vorhandenen Fugenmörtel müssen vermieden werden. Sehr harter und nur wenig saugfähiger Fugenmörtel führt erfahrungsgemäß zu eklatanten Schäden an den Natursteinen.

Verputz

Der Verputz ist eine gebräuchliche Methode zum Oberflächenschutz, der vorwiegend bei Bruchsteinmauerwerk als Schlämme oder dicker Putzauftrag, unter Umständen zusätzlich mit farbigem Anstrich Verwendung findet.

Acrylharzvolltränkung

Spezialverfahren für kleinteilige Steinelemente, bei dem der Porenraum zum Zwecke der Festigung vollständig mit Acrylharz gefüllt wird. Die Anwendung kann sinnvoll sein bei stark zerbröckelnden Stücken, die anderenfalls ersetzt werden müssten.

Festigung

Lockere Oberflächenzonen des Steins werden durch die Zufuhr neuen Bindemittels, das durch ein Lösungsmittel in den Stein eingebracht und dort als Gel abgeschieden wird, gefestigt. Als Wirkstoff wird meist Kieselsäureester verwendet.

Hydrophobierung

Abschließende Konservierungsmaßnahme, die vorwiegend mit siliciumorganischen Verbindungen zur Reduzierung der Wasseraufnahme der Gesteins- oder Putzoberflächen durchgeführt wird.

4

96

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

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4

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 ,QVWDQGVHW]XQJVPD‰QDKPHQ

97

4

%LOG  Absprengung durch Korrosion Restaurierung durch Einsetzen eines teilformatigen Werkstückes (Vierung) möglich

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98

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4

x x x

)OOP|UWHO IU )HKOVWHOOHQ DQ GHU *HVWHLQVREHUIOlFKH $QWUDJP|UWHO VFKLFKWHQZHLVHU $XIEDX YRQ 3URILOHQ *LH‰P|UWHO +HUVWHOOHQ YRQ )RUPWHLOHQ LP *LH‰YHUIDKUHQ QDFK :7$0HUNEODWW '

$EODXI YRQ 6WHLQHUJlQ]XQJVPD‰QDKPHQ H[HPSODULVFK  9RUXQWHUVXFKXQJHQ .HQQGDWHQHUPLWWOXQJ JHPl‰ :7$0HUNEODWW '  :LQNOLJHV (LQEHL]HQ YRQ +DQG RGHU (LQVFKQHLGHQ HQWODQJ GHU Ä6WHLQZXQGHQ³ LQ PLQGHV WHQV  FP 7LHIH (V GUIHQ NHLQH DXI 1XOO DXVODXIHQGHQ 6WHOOHQ LQ GHQ 5DQGEHUHLFKHQ HQW VWHKHQ  $XV E]Z $EVSLW]HQ DOOHU ORVHQ XQG PRUELGHQ 6WHLQSDUWLHQ LP JHVDPWHQ %HUHLFK GHU XP ODXIHQG HLQJHVFKQLWWHQHQ 6WHLQZXQGHQ ELV DXI GHQ JHVXQGHQ .HUQ 5DQG]RQHQ LQ HLQHP :LQNHO YRQ FD ƒ YRQ GHU (LQVFKQLWWWLHIH FD  FP ELV ]XP JHVXQGHQ .HUQ DXVDUEHLWHQ  %HL DXVNUDJHQGHQ %DXWHLOHQ ZLH *HVLPVHQ XVZ N|QQHQ 3RO\DPLG6WHUQGEHO ]XU 9HUDQ NHUXQJ HLQJHVHW]W ZHUGHQ ,P 1RUPDOIDOO LVW HLQH 9HUDQNHUXQJ GHU $QWUDJVWHOOH EHL 9HU ZHQGXQJ YRQ *UXQGLHUP|UWHO XQG 5HVWDXULHUP|UWHO QLFKW HUIRUGHUOLFK  *UQGOLFKHV 5HLQLJHQ GHV YHUVWDXEWHQ 8QWHUJUXQGHV DP EHVWHQ PLW 3UHVVOXIW RGHU +RFK GUXFNUHLQLJHU  9RUIHVWLJHQ GHU 6WHLQZXQGH PLW 6WHLQIHVWLJHU LQ PHKUHUHQ $UEHLWVIROJHQ MH QDFK 6WHLQTXD OLWlW XQG =HUVW|UXQJVJUDG XP GLH +DIW]XJIHVWLJNHLW ]X YHUEHVVHUQ :LFKWLJ 'HU 8QWHU JUXQG PXVV WURFNHQ VHLQ 'LH $XIIWWHUXQJ NDQQ IUKHVWHQV ]ZHL :RFKHQ QDFK GHU )HVWL JXQJ HUIROJHQ  9RUVFKOlPPHQ PLW GQQSODVWLFKHU 5HVWDXULHUP|UWHOVFKOlPPH %HL WLHIHUHQ 6WHLQZXQGHQ PLW  FP *UXQGLHUP|UWHO DQWUDJHQ  %HL WLHIHUHQ 6WHLQZXQGHQ  FP GLH IULVFK JHVFKOlPPWH 6WHLQZXQGH PLW GLFNSODVWL VFKHP *UXQGLHUP|UWHO ELV FD  PP XQWHUKDOE GHU (QGREHUIOlFKH DXIIOOHQ MHGRFK QLFKW PHKU DOV  FP LQ HLQHP $XIWUDJ LQQHUKDOE YRQ  6WXQGHQ  $XIUDXHQ GHU *UXQGLHUP|UWHO2EHUIOlFKH QDFK FD  6WXQGHQ MH QDFK :LWWHUXQJ QDFK GHP $XIWUDJHQ ZHQQ GDV .RUQ ÄVSULQJW³  1DFK  6WXQGHQ $QQlVVHQ GHV *UXQGLHUP|UWHOV XQG 6FKOlPPHQ GHU 6WHLQZXQGH PLW GQQSODVWLVFKHP 5HVWDXULHUP|UWHO  $QWUDJHQ YRQ GLFNSODVWLVFKHP HLQJHIlUEWHP 5HVWDXULHUP|UWHO LQ GLH QDFK 3RV ± YRU EHUHLWHWHQ 6WHLQZXQGHQ ELV FD ± PP EHU (QGREHUIOlFKH  6WHLQPHW]Pl‰LJH 2EHUIOlFKHQDQJOHLFKXQJ QDFK $Q]LHKHQ GHV 5HVWDXULHUP|UWHOV ZHQQ GDV )HLQNRUQ ÄVSULQJW³  ] % PLW HLQHP 6lJHEODWW PLW VHJPHQWLHUWHU =DKQXQJ IU GLH 6FKDUULHUKLHEH  9RUVLFKWLJHV $ENHKUHQ GHU UHVWDXULHUWHQ 6WHOOHQ PLW ZHLFKHP %HVHQ XQG 5HLQLJXQJ GHV 5DQG]RQHQEHUHLFKHV  0HKUPDOLJHV $QQlVVHQ DOOHU UHVWDXULHUWHQ 6WHLQZXQGHQ LQ GHQ IROJHQGHQ  7DJHQ

99

 ,QVWDQGVHW]XQJVPD‰QDKPHQ

 8QWHUJUXQGYRUEHKDQGOXQJ5HVWDXULHUXQJ

4

%LOG  Ausspritzen morbider Steinpartien

%LOG  Anbringen von Verankerungen aus Edelstahl (nur im Einzelfall erforderlich)

%LOG  Auftrag von Grundier- bzw. Restauriermörtel

%LOG  Wappen vor der Sanierung

%LOG  Farbige Fassung eines Wappens

100

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

 1DFK JXWHU 'XUFKWURFNQXQJ GHU $QWUDJVWHOOHQ GLHVH PLW 6WHLQIHVWLJHU EHKDQGHOQ  $QWUDJVWHOOHQ PLW 6LOLNRQIDUEH ODVLHUHQG GHU 6WHLQXPJHEXQJ IDUEOLFK DQJOHLFKHQ  8P GLH :DVVHUDXIQDKPH GHU UHVWDXULHUWHQ )OlFKHQ GHP 1DWXUVWHLQ DQ]XJOHLFKHQ PVVHQ GLH JHVDPWHQ %DXWHLOH K\GURSKRE LPSUlJQLHUW ZHUGHQ 'DV +\GURSKRELHUXQJVPLWWHO LVW ± GHP 1DWXUVWHLQ VSH]LILVFK ± DXV]XZlKOHQ

4

 9HUIXJXQJ $XFK LP 1DWXUVWHLQ KDEHQ )XJHQ HLQH ZHVHQWOLFKH %HGHXWXQJ )XJHQ LQ 1DWXUVWHLQEDXWHLOHQ VWHOOHQ LQ YLHOHUOHL +LQVLFKW DOOHUGLQJV DXFK 6FKZDFKVWHOOHQ GDU =XP HLQHQ NDQQ GDV YLVXHOOH (UVFKHLQXQJVELOG GHV )XJHQVFKQLWWHV GDUXQWHU OHLGHQ XQG ]XP DQGHUHQ VLQG )XJHQ VWHWV $Q JULIIVSXQNWH IU :DVVHU )U GLH 3ODQXQJ XQG $XVIKUXQJ LVW GDV :7$0HUNEODWW ' KHUDQ]X]LHKHQ :LFKWLJ LVW IU GLH 9HUIXJXQJ GHQ JHHLJQHWHQ 0|UWHO ]X ZlKOHQ 'LH 9HUIXJXQJ HUIROJW EHL VSLHOVZHLVH PLW HLQHP 7UDVV.DON0|UWHO DXV :HUNWURFNHQP|UWHO 3 ,, QDFK ',1  :HLWH UH HLQ]XVHW]HQGH )XJHQP|UWHO VLQG =HPHQWP|UWHO 0|UWHO PLW RUJDQLVFKHQ %LQGHPLWWHOQ (3 385 300$ VRZLH ILOPELOGHQGH %LQGHPLWWHO :HQQ 9HUIXJXQJHQ QXU DXI 7HLOIOlFKHQ YRU]XQHKPHQ VLQG PXVV GHU 0|UWHO LQ )DUEH XQG 6WUXNWXU DXI GHQ EULJHQ )XJHQEHVWDQG DEJHVWLPPW ZHUGHQ ,P GHQNPDOSIOHJHULVFKHQ %HUHLFK NDQQ HV QRWZHQGLJ VHLQ REMHNWVSH]LILVFK LQGLYLGXHOOH 0|UWHOPLVFKXQJHQ QDFK JHQDXHU %H VWDQGVDQDO\VH KHU]XVWHOOHQ XQG DQ]XZHQGHQ *HQHUHOO PXVV GHU )XJHQP|UWHO ZHLFKHU VHLQ DOV GHU 1DWXUVWHLQ 'HU (0RGXO VROOWH ]ZLVFKHQ  XQG  1PPð EHWUDJHQ 'LH .|UQXQJ GHV 0|UWHO]XVFKODJV GDUI K|FKVWHQ  GHU )XJHQEUHLWH DXVPDFKHQ 'HU 0|UWHO PXVV HLQ JXWHV :DVVHUUFNKDOWHYHUP|JHQ DXVUHLFKHQGH )ODQNHQKDIWXQJ JXWH :DVVHUGDPSIGXUFKOlVVLJNHLW XQG HLQ JHULQJHV 6FKZLQGYHUKDOWHQ DXIZHLVHQ 'HU JXW JHPLVFKWH LQ GHU 5HJHO HUGIHXFKWH )XJHQP|UWHO VROO DXV UHLQHP 6DQG PLW JXWHP .|U QXQJVDXIEDX XQG 3RUWODQG]HPHQW LP 9HUKlOWQLV    E]Z    VWHKHQ :LFKWLJ LVW GHU .RUQ DXIEDX GHV 6DQGHV (LQ YHUZHUWXQJVIlKLJHU 6DQG VROO IROJHQGH .RUQJU|‰HQ HQWKDOWHQ x x x

ELV  PP GDYRQ   ELV  PP  ELV  PP XQG  ELV  PP

*UXQGVlW]OLFK KDEHQ VLFK ]ZHL 0|UWHODUWHQ EHZlKUW x x

PLQHUDOLVFK JHEXQGHQH 6\VWHPH DXI GHU %DVLV GHU %LQGHPLWWHO .DON XQG =HPHQW NXQVWVWRIIJHEXQGHQH 6\VWHPH GLH DOV %LQGHPLWWHO (SR[LGKDU]H DOLSKDWLVFKH 3RO\XUHWKDQH XQJHVlWWLJWH 3RO\HVWHU XQG 3RO\PHWK\OPHWDFU\ODWH HQWKDOWHQ

8QDEKlQJLJ YRQ GHU $XVZDKO GHV 5HVWDXULHUP|UWHOW\SV PVVHQ GLH 6LHEOLQLH GHV =XVFKODJV XQG GLH )OOVWRIIH DXIHLQDQGHU DEJHVWLPPW VHLQ XQG GLH YHUZHQGHWHQ 3LJPHQWH GHP (UVFKHL QXQJVELOG GHV XPJHEHQGHQ 1DWXUZHUNVWHLQV HQWVSUHFKHQ $X‰HUGHP PVVHQ GLH SK\VLNDOL VFKHQ 0HUNPDOH ZLH GHU 'LIIXVLRQVZLGHUVWDQG JHJHQEHU :DVVHUGDPSI GHP 8PJHEXQJV VWHLQ HQWVSUHFKHQ (LQH JHHLJQHWH =XVDPPHQVHW]XQJ LVW QDFKIROJHQG H[HPSODULVFK DXIJHIKUW

101

 ,QVWDQGVHW]XQJVPD‰QDKPHQ

%HVWDQGWHLO 4XDU]PHKO 6DQG 6DQG 6DQG =HPHQW

.RUQJU|‰H LQ PP ELV  ELV   ELV   ELV 

$QWHLO LQ      

.XQVWVWRIIDQWHLO   )HVWVWRIIJHKDOW YRP =HPHQWDQWHLO RGHU DOWHUQDWLY 4XDU]PHKO 6DQG 6DQG 6DQG =HPHQW

ELV  ELV   ELV   ELV 

    

.XQVWVWRIIDQWHLO   )HVWVWRIIJHKDOW YRP =HPHQWDQWHLO RGHU 4XDU]PHKO 6DQG 6DQG 6DQG =HPHQW

ELV   ELV   ELV   ELV 

    

.XQVWVWRIIDQWHLO   )HVWVWRIIJHKDOW YRP =HPHQWDQWHLO )U GLH $XVZDKO HLQHV JHHLJQHWHQ )XJHQP|UWHOV PVVHQ DXFK IROJHQGH $VSHNWH EHDFKWHW ZHU GHQ x WKHUPLVFKH /lQJHQDXVGHKQXQJ x :DVVHUDXIQDKPHYHUKDOWHQ x 'UXFNIHVWLJNHLW x +lUWH QDFK 0RKV 'HU .XQVWVWRIIDQWHLO ZLUG VWlQGLJ HLQ )UHPGN|USHU VHLQ XQG GDUI GHP]XIROJH   QLFKW EHU VFKUHLWHQ *UXQGVlW]OLFK VLQG DQ )XJHQGLFKWXQJVPDVVHQ IROJHQGH $QIRUGHUXQJHQ ]X VWHOOHQ x +RKH *HEUDXFKVEHVWlQGLJNHLW /DQJOHELJNHLW x 0|JOLFKNHLWHQ GHU $QZHQGXQJ KRFKSURGXNWLYHU 9HUDUEHLWXQJVWHFKQRORJLHQ x DEVROXWH 'LFKWKHLW ]ZLVFKHQ 'LFKWXQJVPDWHULDO XQG )XJHQIODQNH x $XIQDKPH XQG hEHUEUFNXQJ YRQ 'HIRUPDWLRQHQ RKQH ZHVHQWOLFKH %HODVWXQJ GHU )XJHQ IODQNHQ x %HLEHKDOWXQJ GHU 0LQGHVWZHUWH GHU 0DWHULDOHLJHQVFKDIWHQ DXFK EHL H[WUHPHQ NOLPDWLVFKHQ %HGLQJXQJHQ 1DFKIROJHQG VROOHQ 'LFKWXQJVPDWHULDOLHQ YRUJHVWHOOW ZHUGHQ GHUHQ (QWZLFNOXQJ YHUIROJHQV ZHUW LVW  3DVWHQ DXV 3RO\YLQ\ODFHWDWGLVSHUVLRQHQ PLW RUJDQLVFKHQ )OOVWRIIHQ PLW :DVVHUJHKDOW ±   )XJHQNLWWH DXI %DVLV 3RO\LVREXW\HQ PLW &RSDO\PHUHQ SODVWLVFK RGHU HODVWLVFK YHUZHQGEDU

4

102

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

 3RO\XUHWKDQPDVVHQ WURW] MDKU]HKQWHODQJHU (USUREXQJ QLFKW XQXPVWULWWHQ *HIDKU P|JOL FKHU 9HUNUXVWXQJ E]Z (UKlUWXQJ QDFK HWZD  -DKUHQ  3RO\VXOILGNDXWVFKXN 7KLRSODVW  3DVWHQ GLH EHL YRUVFKULIWVPl‰LJHU KDQGZHUNOLFKHU $Q ZHQGXQJ DOV =ZHL RGHU 'UHLNRPSRQHQWHQ.LWW JXWH 9HUDUEHLWEDUNHLW ]HLJHQ

 9HUP|UWHOXQJ

4

=XU 9HUP|UWHOXQJ YRQ 3ODWWHQEHOlJHQ XQG :DQGEHNOHLGXQJHQ ZLUG HLQ 0|UWHO PLW 7UDVV]H PHQW QDFK ',1  HPSIRKOHQ 9HUIlUEXQJVHPSILQGOLFKH *HVWHLQH PVVHQ PLW VSH]LHOOHQ 7UDVV]HPHQWHQ YHUOHJW ZHUGHQ 'DV 0LVFKXQJVYHUKlOWQLV =HPHQW ]X 6DQG LVW QDFK $79 ',1  ZLH IROJW KHU]XVWHOOHQ x x

,QQHQEHUHLFK $X‰HQEHUHLFK

   5DXPWHLOH    5DXPWHLOH

$OV =XVFKODJVVWRII VLQG PLWWHON|UQLJH 6DQGH GHU .|UQXQJ    PP ]X YHUZHQGHQ 'HU 0|UWHO NDQQ PDVFKLQHQJlQJLJ JHOLHIHUW ZHUGHQ :HQQ 1DWXUVWHLQEHOlJH LP 'LFNEHWW DQJHVHW]W ZHU GHQ VLQG QDFK ',1 $79  IROJHQGH 0|UWHOEHWWGLFNHQ KHU]XVWHOOHQ x x x

%HL :DQGEHOlJHQ %HL %RGHQEHOlJHQ LP ,QQHQEHUHLFK %HL %RGHQEHOlJHQ LP $X‰HQEHUHLFK

 ELV  PP  ELV  PP  ELV  PP

1 2 3 4

Naturwerkstein Mörtelbett Tragfähiger Estrich Trennschicht bzw. Abdichtung (evtl. Drainagevlies) 5 Betondecke

%LOG  Verlegen von Naturwerkstein in Trass-Natursteinmörtel Für angemörtelte Außenwandbekleidungen ist die DIN 18515-1, für Quadermauerwerk die DIN 1053-1 und für die Verlegung von Naturstein im Dünnbett die DIN 18175, Teile 1 bis 3 maßgebend.

 5HLQLJXQJ ,PSUlJQLHUXQJ (QWVDO]XQJ  5HLQLJXQJ XQG 5HLQLJXQJVYHUIDKUHQ $OOHQ 5HLQLJXQJVYHUIDKUHQ JHKW HLQH %DX]XVWDQGVDQDO\VH PLW .HQQGDWHQHUPLWWOXQJ QDFK GHP :7$0HUNEODWW ' YRUDXV (UVW DXI GLHVHU *UXQGODJH NDQQ HLQ JHHLJQHWHV 5HLQLJXQJV YHUIDKUHQ DXVJHZlKOW XQG GLH WHFKQLVFKHQ 3DUDPHWHU YRP )DFKSODQHU IHVWJHOHJW ZHUGHQ 'LH 5HLQLJXQJ YRQ 1DWXUVWHLQREHUIOlFKHQ HUIROJW XQWHU %HUFNVLFKWLJXQJ GHV :7$0HUNEODWWHV  '

 5HLQLJXQJ ,PSUlJQLHUXQJ (QWVDO]XQJ

103

8P P|JOLFKVW VFKRQHQG G K PLW VHKU JHULQJHP 6XEVWDQ]DEWUDJ DUEHLWHQ ]X N|QQHQ EHGDUI HV ]XZHLOHQ HLQHU 9RUIHVWLJXQJ YRQ DXIJHORFNHUWHQ 1DWXUVWHLQREHUIOlFKHQ 1XU VR N|QQHQ DXFK IHVWLJNHLWVJHVFKlGLJWH 2EHUIOlFKHQ GHP PHFKDQLVFKHQ $EULHE GHV 5HLQLJXQJVPLWWHOV XQEH VFKDGHW EHUVWHKHQ 'HQQRFK LVW EHL GHQ PHFKDQLVFKHQ 5HLQLJXQJVYHUIDKUHQ PLW HLQHP JHZLV VHQ 0DWHULDODEWUDJ ]X UHFKQHQ 3DWLQDVFKLFKWHQ JHK|UHQ QRUPDOHUZHLVH ]XP 6WHLQ XQG GUIHQ QLFKW DEVLFKWOLFK HQWIHUQW ZHUGHQ (V LVW VLQQYROO 3UREHIOlFKHQ DQ]XOHJHQ XP GDV JHHLJQHWVWH 9HUIDKUHQ XQG GLH WHFKQLVFKHQ 3DUDPHWHU ]X HUPLWWHOQ E]Z IHVW]XOHJHQ 'HV :HLWHUHQ GLHQW GLH 0XVWHUIOlFKH GHU WHFKQLVFKHQ %HZHUWXQJ GHV 5HLQLJXQJVHUIROJHV EHL GHU $EQDKPH 'LH %HZHUWXQJ GHV 5HLQLJXQJVHUJHEQLV VHV HUIROJW VFKOXVVHQGOLFK XQWHU %HDFKWXQJ GHV :7$0HUNEODWWHV ' 'LH $XVZDKO GHV 5HLQLJXQJVYHUIDKUHQV HUIROJW PLW GHU =LHOVWHOOXQJ GDV VFKRQHQVWH 9HUIDKUHQ HLQ]XVHW]HQ XQG JOHLFK]HLWLJ GHQ JHZQVFKWHQ 5HLQLJXQJVHUIROJ ]X JHZlKUOHLVWHQ 'LH NRP PXQDOHQ XQG JHVHW]OLFKHQ %HVWLPPXQJHQ LQ %H]XJ DXI 8PZHOWVFKXW] XQG (QWVRUJXQJ GHU DQIDOOHQGHQ 6WRIIH PVVHQ EHUHLWV YRU 3ODQXQJVEHJLQQ HLQJHKROW ZHUGHQ GD GLHVH $XIZHQ GXQJHQ ILQDQ]LHOO HLQNDONXOLHUW ZHUGHQ PVVHQ XQG DXFK HLQ (QWVFKHLGXQJVNULWHULXP ]XU $XV ZDKO HLQHV JHHLJQHWHQ 9HUIDKUHQV VLQG )ROJHQGH 5HLQLJXQJVYHUIDKUHQ VWHKHQ ]XU 9HUIJXQJ

%LOG  Grobeinteilung der Reinigungsverfahren

$EEUVWHQ $QVFKOHLIHQ +LHUEHL ZLUG GLH 1DWXUVWHLQREHUIOlFKH HQWZHGHU YRQ +DQG RGHU PDVFKLQHOO DEJHEUVWHW RGHU OHLFKW DQJHVFKOLIIHQ (V GUIHQ NHLQH 'UDKWEUVWHQ YHUZHQGHW ZHUGHQ GD 9HUIlUEXQJHQ GXUFK .RUURVLRQ ]X HUZDUWHQ VLQG *HHLJQHW VLQG :XU]HO XQG .XQVWVWRIIEUVWHQ /DPHWWHQ +DQG VFKOHLIVWHLQH XQG 6FKOHLISDSLHU ,QVEHVRQGHUH EHLP (LQVDW] YRQ 0DVFKLQHQ NDQQ GLH 2EHUIOl FKH GXUFK HLQHQ HUK|KWHQ 6XEVWDQ]DEWUDJ JHVFKlGLJW ZHUGHQ 'DV 9HUIDKUHQ HLJQHW VLFK QXU IU SDUWLHOOH OHLFKW DQKDIWHQGH 9HUVFKPXW]XQJHQ

4

104

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

6WHLQPHW]Pl‰LJHV $EDUEHLWHQ +LHUEHL ZLUG GLH RULJLQDOH 2EHUIOlFKHQEHDUEHLWXQJ ]HUVW|UW 'DV 9HUIDKUHQ ZLUG GDKHU UHODWLY VHOWHQ HLQJHVHW]W ,P %HUHLFK GHU 'HQNPDOSIOHJH NDQQ HV DXV GHP JHQDQQWHQ *UXQG QLFKW DQ JHZHQGHW RGHU HPSIRKOHQ ZHUGHQ 7URFNHQVWUDKOYHUIDKUHQ

4

0LW KRKHP 'UXFN ZLUG GDV 6WUDKOPLWWHO *UDQXODW DXI GLH ]X UHLQLJHQGH 2EHUIOlFKH DXIJH EUDFKW 'XUFK GHQ $XISUDOO GHV *UDQXODWHV ZHUGHQ GLH DQ GHU 2EHUIOlFKH YRUKDQGHQHQ 6FKPXW]SDUWLNHO DEHU WHLOZHLVH DXFK 6WHLQVXEVWDQ] KHUDXVJHO|VW E]Z DEJHWUDJHQ 9RQ ZHVHQW OLFKHU %HGHXWXQJ LVW GLH $UW XQG .|UQXQJ GHV YHUZHQGHWHQ 6WUDKOPLWWHOV 6WUXNWXU .RUQJU|‰H +lUWH VRZLH /XIWPHQJH /XIWGUXFN XQG GLH )RUP GHU 'VH (V HQWVWHKW YLHO 6WDXE GHU PLW JHHLJQHWHQ 9HUIDKUHQ DXIJHIDQJHQ ZHUGHQ PXVV 'UXFNORVH 5HLQLJXQJ %HULHVHOXQJ :LH EHUHLWV DXV GHU %H]HLFKQXQJ GHV 9HUIDKUHQV KHUYRUJHKW ZLUG GLH ]X UHLQLJHQGH )OlFKH EHU HLQ LQVWDOOLHUWHV %HULHVHOXQJVV\VWHP GDXHUKDIW ELV ]X PHKUHUHQ :RFKHQ PLW :DVVHU EHVSUKW 'XUFK RIIHQH )XJHQ 5LVVH XQG bKQOLFKHV N|QQHQ JU|‰HUH :DVVHUPHQJHQ HLQWUHWHQ XQG ]X HNODWDQWHQ 'XUFKIHXFKWXQJVVFKlGHQ IKUHQ 'LHV LVW LP 5DKPHQ GHU 9RUXQWHUVXFKXQJ HQWVSUHFKHQG ]X EHUFNVLFKWLJHQ XQG HV VLQG JHJHEHQHQIDOOV 9RUNHKUXQJHQ ]X WUHIIHQ +LQ VLFKWOLFK GHV 2EHUIOlFKHQDEWUDJHV LVW GDV %HULHVHOXQJVYHUIDKUHQ VHKU VXEVWDQ]VFKRQHQG 5HLQLJXQJ PLW 'UXFN NDOWZDUPZDUP PLW 1HW]PLWWHOQ :DVVHU ZLUG XQWHU 'UXFN DXI GLH ]X UHLQLJHQGH )OlFKH DXIJHEUDFKW 'LHV JHVFKLHKW LQ GHU 5H JHO PLW +RFKGUXFNUHLQLJHUQ PLW RGHU RKQH +HL]DJJUHJDW EHU VSH]LHOOH 6SUKODQ]HQ -H QDFK %HGDUI NRPPHQ EHVRQGHUH 'VHQ PLW YHUVFKLHGHQHQ $UEHLWVZLQNHOQ XQG URWLHUHQGHQ RGHU VFKZHQNHQGHQ 'VHQN|SIHQ ]XP (LQVDW] 'HU 'UXFN GHU $XISUDOOZLQNHO XQG GHU 'VHQDEVWDQG ]XU 1DWXUVWHLQREHUIOlFKH PVVHQ DXI GLH |UWOLFKHQ *HJHEHQKHLWHQ REMHNWVSH]LILVFK DQJHSDVVW ZHUGHQ XP P|JOLFKVW VFKRQHQG XQG HI IHNWLY ]X UHLQLJHQ %HL EHVWLPPWHQ 9HUVFKPXW]XQJHQ ZHUGHQ 1HW]PLWWHO KLQ]XGRVLHUW $OOHUGLQJV PXVV GLH EH KDQGHOWH )OlFKH JXW QDFKJHVSOW ZHUGHQ XP QDFKIROJHQGH ,PSUlJQLHUXQJHQ XQG $QVWULFKH QLFKW ]X EHHLQWUlFKWLJHQ 6FKZLHULJHU LVW GHU (LQVDW] YRQ &KHPLNDOLHQ ]X EHZHUNVWHOOLJHQ +LHU LVW HLQ lX‰HUVW LQWHQVLYHV 9RUQlVVHQ GHU 2EHUIOlFKH HUIRUGHUOLFK XP ]X YHUKLQGHUQ GDVV GDV FKHPLVFKH 5HLQLJXQJVPLW WHO WLHIHU LQ GDV 6WHLQJHIJH HLQWULWW 6DXUH XQG DONDOLVFKH 0LWWHO N|QQHQ ZDVVHUO|VOLFKH 6DO]H ELOGHQ ZDV $XVEOKXQJHQ KHUYRUUXIW 'LH (LQZLUN]HLW LVW REMHNWVSH]LILVFK VHKU YHUVFKLHGHQ ZHVKDOE NHLQH DOOJHPHLQJOWLJHQ $QJDEHQ JHPDFKW ZHUGHQ N|QQHQ 'XUFK GDV 1DFKVSOHQ ZLUG GHU 6FKPXW] XQG 5HVWH GHV FKHPLVFKHQ 5HLQLJXQJVPLWWHOV YRQ GHU 1DWXUVWHLQREHUIOlFKH YROOVWlQGLJ HQWIHUQW %HVRQGHUH 0D‰QDKPHQ VLQG IU GHQ $UEHLWV XQG 8PZHOWVFKXW] HUIRUGHU OLFK

 5HLQLJXQJ ,PSUlJQLHUXQJ (QWVDO]XQJ

105

1LHGHUGUXFN5RWDWLRQVZLUEHO9HUIDKUHQ 'DV *UXQGSULQ]LS LVW ZLH EHLP 1DVVVWUDKOYHUIDKUHQ $OOHUGLQJV KDQGHOW HV VLFK KLHU XP HLQ EHVRQGHUV VFKRQHQGHV XQG GDKHU KlXILJ LP %HUHLFK GHU %DXGHQNPDOSIOHJH DQJHZHQGHWHV 5HL QLJXQJVYHUIDKUHQ 'DV :DVVHU XQG GDV *UDQXODW ZHUGHQ ]XVDPPHQ LQ HLQHU VSH]LHOOHQ 'VH DOV URWLHUHQGHU :DVVHU/XIWZLUEHO PLW 1LHGHUGUXFN DQ GLH ]X UHLQLJHQGH 2EHUIOlFKH JHEUDFKW 'DEHL ZLUG GHU 6FKPXW] UDGLHUHQG DEJHWUDJHQ RKQH GLH 6WHLQVXEVWDQ] ]X VFKlGLJHQ :LFKWLJH 3DUDPHWHU VLQG GHU /XIWGUXFN GLH :DVVHUPHQJH XQG GLH $UW GHV *UDQXODWHV $OV 6WUDKOPLWWHO NRPPHQ IROJHQGH *UDQXODWH LQ %HWUDFKW x x x x

%DVDOW .|UQXQJ  ELV  PP +lUWHJUDG QDFK 0RKV ± *ODVSXGHU .|UQXQJ  ELV  PP +lUWHJUDG QDFK 0RKV ± 6WHLQPHKO .|UQXQJ  ELV  PP +lUWHJUDG QDFK 0RKV ± 1XVVVFKDOHQJUDQXODW .|UQXQJ  ELV  PP +lUWHJUDG QDFK 0RKV 

1DVVVWUDKOYHUIDKUHQ %HL GLHVHP 9HUIDKUHQ ZLUG :DVVHU ]XVDPPHQ PLW 6WUDKOJUDQXODW JHJHQ GLH ]X UHLQLJHQGH 2EHUIOlFKH PLW KRKHP 'UXFN JHVSULW]W XQG GDEHL GLH DXI GHU 2EHUIOlFKH YRUKDQGHQHQ 6FKPXW]SDUWLNHO HQWIHUQW E]Z DEJHWUDJHQ :LFKWLJH 3DUDPHWHU VLQG GLH :DVVHUPHQJH 'UXFN %HVFKDIIHQKHLW GHU 'VH VRZLH GLH $UW GHV 6WUDKOPLWWHOV /DVHUUHLQLJXQJ 0LW VSH]LHOOHQ /DVHUJHUlWHQ ZHUGHQ 6FKPXW]NUXVWHQ JH]LHOW SXQNWXHOO XQG YRU DOOHP VXEVWDQ] VFKRQHQG DEJHWUDJHQ 'DV 9HUIDKUHQ ZLUG DXVVFKOLH‰OLFK LQ 6RQGHUIlOOHQ IU NOHLQHUH SDUWLHOOH 5HLQLJXQJHQ DQ ZHUWYROOHU %DX]LHU EHL GHU 5HVWDXULHUXQJ YRQ EHVRQGHUV ZHUWYROOHQ %DXGHQN PDOHQ RGHU %LOGKDXHUDUEHLWHQ HLQJHVHW]W )U JU|‰HUH )DVVDGHQIOlFKHQ LVW GHU ILQDQ]LHOOH $XI ZDQG ]X JUR‰ ZHVKDOE GDV 9HUIDKUHQ HLQH HKHU XQWHUJHRUGQHWH 5ROOH VSLHOW

 +\GURSKRELHUHQGH ,PSUlJQLHUXQJHQ $UWHQ XQG :LUNXQJVZHLVH ,PSUlJQLHUXQJHQ ZHUGHQ KLQVLFKWOLFK LKUHU :LUNXQJVZHLVH XQG GHP 9HUZHQGXQJV]ZHFN LP :HVHQWOLFKHQ LQ IROJHQGH *UXSSLHUXQJHQ XQWHUWHLOW x x x x

+\GURSKRELHUHQGH ,PSUlJQLHUXQJHQ 2OHRSKRELHUHQGH ,PSUlJQLHUXQJHQ 9HUIHVWLJHQGH ,PSUlJQLHUXQJHQ ,PSUlJQLHUXQJ ]XU ELR]LGHQ $XVUVWXQJ GHU %DXVWRIIREHUIOlFKH

$Q GLHVHU 6WHOOH ZLUG MHGRFK DXVVFKOLH‰OLFK DXI GLH K\GURSKRELHUHQGHQ ,PSUlJQLHUXQJHQ HLQ JHJDQJHQ XP GHQ 5DKPHQ GHV .DSLWHOV QLFKW ]X VSUHQJHQ 'HU :LUNPHFKDQLVPXV YRQ K\GUR SKRELHUHQGHQ ,PSUlJQLHUXQJHQ HUNOlUW VLFK YHUHLQIDFKW GDUJHVWHOOW DOOHLQ GXUFK GLH %HHLQIOXV VXQJ GHU 2EHUIOlFKHQVSDQQXQJ DXI GHP %DXVWRII XQG GHU GDUDXV UHVXOWLHUHQGHQ bQGHUXQJ GHV 5DQGZLQNHOV ]ZLVFKHQ :DVVHU XQG 2EHUIOlFKH YRQ   ƒ DXI !  ƒ %LOGHU  XQG   'HU :LUNVWRII ODJHUW VLFK DOV )LOP DQ GHQ 3RUHQZDQGXQJHQ DQ RKQH GLHVH ]X YHUVFKOLH‰HQ 'LH :DVVHUGDPSIGXUFKOlVVLJNHLW ZLUG VRPLW NDXP EHHLQWUlFKWLJW 'LH $UWHQ GHU ,PSUlJQLHUXQJHQ KDEHQ VLFK LP /DXIH GHV $QZHQGXQJV]HLWUDXPHV VWHWV JHlQGHUW 'LH HUVWHQ EHNDQQWHQ ,PSUlJ QLHUPLWWHO ZDUHQ *HODWLQH /HLQ XQG 0RKQ|O :DFKVH XQG 3DUDIILQH ,Q GHQ OHW]WHQ -DKU]HKQ

4

106

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

WHQ ZXUGHQ LPPHU ZLHGHU QHXH ,PSUlJQLHUPLWWHO E]Z 6WRII]XVDPPHQVHW]XQJHQ HQWZLFNHOW XQG YHUDUEHLWHW :DUHQ ]XQlFKVW 0HWK\OVLOLNRQDWH YRQ %HGHXWXQJ ZXUGHQ VSlWHU 6LODQH XQG 6LOR[DQH LQ RUJDQLVFKHQ /|VHPLWWHOQ ]XU )DVVDGHQLPSUlJQLHUXQJ HLQJHVHW]W :HLWHUH ÄMQJHUH³ ,PSUlJQLHUVWRIIH VLQG 6LOLNRQPLNURHPXOVLRQHQ RGHU 6LOR[DQHPXOVLRQHQ 'HU]HLW ZHUGHQ 6LODQH XQG 6LOR[DQH LQ FUHPLJHU .RQVLVWHQ] DQJHERWHQ (LQH hEHUVLFKW EHU GLH $UWHQ GHU ,PSUlJ QLHUVWRIIH XQG GHU ZLFKWLJVWHQ (LJHQVFKDIWHQ HQWKlOW GLH 7DEHOOH 

4

%LOG  hydrophyl, Randwinkel  90 ƒ

%LOG  hydrophob, Randwinkel ! 90 ƒ

7DEHOOH  Arten und Merkmale von Imprägnierstoffen 6LODQH

6LOR[DQH

6LOLFRQKDU]H

6LOLFRQPLFURH PXOVLRQHQ 60.

Wirkstoff

Hochalkylierte Silane Hochalkylierte Polysilo[ane

Methylpolysilo[an

Hochalkylierte Silane/Silo[ane

Lösemittel bzw. „Verdünnungsmittel“

Alkohole, Kohlenwasserstoffe

Kohlenwasserstoffe, Alkohole

Kohlenwasserstoffe

Wasser

Untergrundanforderungen

leicht feucht, gute Wasseraufnahme

leicht feucht, gute Wasseraufnahme

trocken, gute Wasseraufnahme

leicht feucht, gute Wasseraufnahme

Untergründe (e[emplarisch)

Beton Mineralischer Putz

Sandsteine Kalksteine Beton Ziegel Mineralischer Putz

Sandsteine Kalksteine Beton Ziegel mineralischer Putz

Sandsteine Kalksteine Beton Ziegel Mineralischer Putz

(LQVDW]JHELHWH XQG $XVZDKO 'XUFK GHQ (LQVDW] YRQ )DVVDGHQLPSUlJQLHUXQJHQ N|QQHQ GHP ]X EHKDQGHOWHQ 1DWXUVWHLQ IRO JHQGH (LJHQVFKDIWHQ YHUOLHKHQ ZHUGHQ x x x x x

JHULQJH NDSLOODUH :DVVHUDXIQDKPH 6FKXW] JHJHQ |OLJH 9HUXQUHLQLJXQJHQ )HVWLJXQJ REHUIOlFKHQQDKHU %HUHLFKH 6FKXW] YRU SIODQ]OLFKHP %HZXFKV XQG 3LO]EHIDOO $OJHQ )OHFKWHQ 6FKLPPHOSLO]H *UDIILWLVFKXW] QLFKW VFKLFKWELOGHQGH 6\VWHPH

 5HLQLJXQJ ,PSUlJQLHUXQJ (QWVDO]XQJ

'LH $XVZDKO GHV ,PSUlJQLHUPLWWHOV ULFKWHW VLFK QDFK GHU =LHOVWHOOXQJ GHV 2EHUIOlFKHQVFKXW]HV VRZLH QDFK GHQ (UJHEQLVVHQ HLQHU VRUJIlOWLJHQ %DX]XVWDQGVDQDO\VH 'HP $XVVFKUHLEXQJVWH[W PXVV GDKHU NODU ]X HQWQHKPHQ VHLQ RE EHLVSLHOVZHLVH HLQH K\GURSKRELHUHQGH ,PSUlJQLHUXQJ HLQH 9HUIHVWLJXQJ GHU *HVWHLQVREHUIOlFKH RGHU JHJHEHQHQIDOOV EHLGHV HUUHLFKW ZHUGHQ VROO 1DFK HLQHU 5HLQLJXQJ GHU )DVVDGH LVW LP 5HJHOIDOO DOV DEVFKOLH‰HQGH 0D‰QDKPH HLQH K\GUR SKRELHUHQGH ,PSUlJQLHUXQJ HUIRUGHUOLFK GD GXUFK GLH )UHLOHJXQJ GHU 3RUHQ XQG GHU YHUJU|‰HU WHQ 2EHUIOlFKH HLQH HUK|KWH :DVVHUDXIQDKPH XQG VRPLW HLQ 7UDQVSRUW YRQ 6FKPXW] XQG 6FKDGVWRIIHQ LQ GLH )DVVDGH ]HLWQDK ]X YHU]HLFKQHQ LVW 3ODQXQJ XQG $XVIKUXQJ 'HU (UIROJ GHU JHSODQWHQ 0D‰QDKPH KlQJW HQWVFKHLGHQG YRQ GHU 'XUFKIKUXQJ HLQHU 9RUXQ WHUVXFKXQJ XQG %HUFNVLFKWLJXQJ GHU .HQQGDWHQHUPLWWOXQJ JHPl‰ :7$0HUNEODWW ' DE 'LH ZLFKWLJVWH 9RUDXVVHW]XQJ IU GLH ,PSUlJQLHUXQJ HLQHU PLQHUDOLVFKHQ 2EHUIOlFKH LVW HLQH $XIQDKPH GHV ,PSUlJQLHUVWRIIHV EHU GLH 3RUHQ GHV %DXVWRIIV 'LHV ZLUG LP :HVHQWOL FKHQ YRP 3RUHQYROXPHQ GHU )RUP XQG *U|‰H GHU 3RUHQ VRZLH YRP )HXFKWLJNHLWVJHKDOW GHU ]X LPSUlJQLHUHQGHQ %DXVWRIIREHUIOlFKH EHHLQIOXVVW /HGLJOLFK 3RUHQ PLW HLQHP 5DGLXV ]ZL VFKHQ  P XQG  P HUP|JOLFKHQ GLH IU GLH $XIQDKPH GHV ,PSUlJQLHUPLWWHOV HUIRUGHUOL FKHQ NDSLOODUHQ 7UDQVSRUWYRUJlQJH 9HUHLQIDFKW JHVDJW N|QQHQ QXU DXVUHLFKHQG VDXJIlKLJH %DXVWRIIH HUIROJUHLFK LPSUlJQLHUW ZHUGHQ ,P 5DKPHQ GHU 9RUXQWHUVXFKXQJHQ PVVHQ GDKHU GLH (LJHQVFKDIWHQ GHV ]X LPSUlJQLHUHQGHQ )DVVDGHQEDXVWRIIV LQ %H]XJ DXI GDV 6DXJYHUKDOWHQ XQWHUVXFKW XQG EHXUWHLOW ZHUGHQ %HL HLQHP UHODWLY KRKHQ )HXFKWLJNHLWVJHKDOW LP 8QWHUJUXQG VLQG GLH NDSLOODU ]XJlQJOLFKHQ 3RUHQ EHUHLWV PLW :DVVHU JHIOOW VRGDVV GDV 6DXJYHUKDOWHQ XQG VRPLW GLH ,PSUlJQLHUEDUNHLW HLQJHVFKUlQNW LVW RGHU VRJDU YHUKLQGHUW ZLUG 'LH ,PSUlJQLHUXQJ YRQ GHUDUW GXUFKIHXFKWHWHQ )DVVDGHQ NDQQ HUVW QDFK HLQHU HQWVSUHFKHQGHQ 9RUWURFNQXQJ HUIROJHQ 'LH 9RUXQWHUVXFKXQJHQ VLQG DXFK KLQVLFKWOLFK ]X HUZDUWHQGHU EDXVFKlGOLFKHU 6DO]H DXV]XULFKWHQ GD EHVWLPPWH 6DO]H DE HLQHU JHZLVVHQ .RQ]HQWUDWLRQ K\JURVNRSLVFK ZLUNHQ XQG GLH ,PSUlJQLHUEDUNHLW GDGXUFK EHHLQWUlFKWLJW ZLUG 'HU (UIROJ HLQHU ,PSUlJQLHUXQJ LVW VWHWV YRQ GHU $SSOLNDWLRQ GHU HU]LHOWHQ (LQEULQJPHQJH XQG (LQGULQJWLHIH VRZLH YRQ GHQ (LJHQVFKDIWHQ GHV YHUZHQGHWHQ ,PSUlJQLHU PLWWHOV DEKlQJLJ $XV GLHVHP *UXQGH VROOWHQ YRUKHU 0XVWHUIOlFKHQ DQJHOHJW ZHUGHQ XP GLH (LQGULQJWLHIH :LUNVDPNHLW $XVVHKHQ VRZLH GHQ ]X HUZDUWHQGHQ 0DWHULDOYHUEUDXFK ]X EH VWLPPHQ XQG GHQ 6ROO=XVWDQG GHU JHSODQWHQ 0D‰QDKPH JHQDX IHVW]XOHJHQ 9RU GHU ,PSUlJQLHUXQJ VRZLH QDFK $QOHJHQ GHU 0XVWHUIOlFKH LVW GLH NDSLOODUH :DVVHUDXIQDK PH PLW GHP .DUVWHQVFKHQ 3UIU|KUFKHQ IHVW]XVWHOOHQ XP VR GLH HUPLWWHOWHQ .HQQGDWHQ PLW HLQDQGHU YHUJOHLFKHQ ]X N|QQHQ 'LH DQ GHU 0XVWHUIOlFKH HUPLWWHOWH NDSLOODUH :DVVHUDXIQDKPH VROOWH DOV 6ROO]XVWDQG IU GLH ]X EHKDQGHOQGH )OlFKH KHUDQJH]RJHQ ZHUGHQ 'DV $QIRUGHUXQJV NULWHULXP IU GLH %HZHUWXQJ LVW GHU :DVVHUDXIQDKPHNRHIIL]LHQW Z:HUW  'LH $XVZDKO GHV ,PSUlJQLHUPLWWHOV HUIROJW LQ $EKlQJLJNHLW YRQ GHQ (LJHQVFKDIWHQ GLH GHP %DXVWRII YHUOLHKHQ ZHUGHQ VROOHQ XQG QDFK GHU %HVFKDIIHQKHLW GHV 8QWHUJUXQGHV )HXFKWLJNHLWVJHKDOW  'DV $SSOL]LHUHQ YRQ ,PSUlJQLHUPLWWHOQ DXI )DVVDGHQIOlFKHQ HUIROJW LP 5HJHOIDOO GXUFK GDV )OXWYHUIDKUHQ 'DEHL ZLUG GDV ,PSUlJQLHUPLWWHO GXUFK 6WUHLFKHQ 6SUKHQ RGHU 5ROOHQ DXIJH WUDJHQ (V PXVV VRYLHO 0DWHULDO DQJHERWHQ ZHUGHQ ZLH ]XP (UUHLFKHQ GHU IHVWJHOHJWHQ (LQ GULQJWLHIH HUIRUGHUOLFK LVW 'HU :LUNVWRII JHODQJW EHLP )OXWHQ DXVVFKOLH‰OLFK DXI GHP .DSLOODU ZHJ LQ GHQ %DXVWRII 8P HLQH P|JOLFKVW ODQJ DQKDOWHQGH 6FKXW]ZLUNXQJ ]X HU]LHOHQ LVW HLQH HQWVSUHFKHQG JUR‰H (LQGULQJWLHIH ]X JHZlKUOHLVWHQ /HW]WHUHV ZLUG LP :HVHQWOLFKHQ GXUFK GLH DXVUHLFKHQGH $XIEULQJPHQJH GHV ,PSUlJQLHUPLWWHOV HUUHLFKW 'D]X VLQG HUIDKUXQJVJHPl‰ PLQGHVWHQV ]ZHL RIWPDOV MHGRFK PHKU $SSOLNDWLRQVIROJHQ HUIRUGHUOLFK

107

4

108

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

=ZLVFKHQ GHU DXIJHEUDFKWHQ 0DWHULDOPHQJH XQG GHU (LQGULQJWLHIH EHVWHKW HLQ XQPLWWHOEDUHU =XVDPPHQKDQJ 'LH ,PSUlJQLHUFUHPHV KDEHQ GHQ 9RUWHLO GDVV HLQ Ä+HUDEODXIHQ³ DQ GHU )DV VDGH YHUPLHGHQ ZLUG XQG GHU :LUNVWRII DQ GHU 2EHUIOlFKH VR ODQJH YHUEOHLEW ELV HU YROOVWlQGLJ EHU GDV .DSLOODUV\VWHP YRP %DXVWRII DXIJHQRPPHQ ZXUGH 'HU]HLW OLHJW GDV :7$0HUNEODWW ( QXU DOV (QWZXUI YRU GDV HQWVSUHFKHQGH +LQZHLVH ]XU 3ODQXQJ XQG $XVIKUXQJ YRQ 1DWXUVWHLQNRQVHUYLHUXQJHQ )HVWLJHQ XQG +\GURSKRELHUHQ HQWKlOW

4

*UHQ]HQ GHU $QZHQGXQJ (LQH )DVVDGHQLPSUlJQLHUXQJ NRPPW QXU GDQQ LQ )UDJH ZHQQ HLQH +LQWHUIHXFKWXQJ GHU K\GUR SKREHQ 2EHUIOlFKH EHU 5LVVH PDURGH 0|UWHOIXJHQ NDSLOODU DXIVWHLJHQGH )HXFKWLJNHLW RGHU GXUFK )HKOVWHOOHQ LQ GHU JHSODQWHQ +\GURSKRELHUXQJ ]ZHLIHOVIUHL DXVJHVFKORVVHQ ZHUGHQ NDQQ :HQQ EHLVSLHOVZHLVH )HXFKWLJNHLW DXV GHP HUGEHUKUWHQ %HUHLFK RGHU GHU 6RFNHO]RQH NDSLOODU LP :DQGELOGQHU ÄDXIVWHLJW³ NRPPW HV ]XU +LQWHUIHXFKWXQJ GHU ZDVVHUDEZHLVHQGHQ )DVVDGHQ REHUIOlFKH 'DV :DVVHU XQG GLH GDULQ JHO|VWHQ 6FKDGVDO]H JHODQJHQ GXUFK GLH 0DNUR RGHU .DSLOODUSRUHQ ELV ]XU K\GURSURELHUWHQ REHUIOlFKHQQDKHQ =RQH 'D GLH 3RUHQ LP LPSUlJQLHUWHQ %HUHLFK GHU )DVVDGHQREHUIOlFKH QLFKW PHKU NDSLOODU OHLWIlKLJ VLQG lQGHUW GDV :DVVHU HLQLJH 0LOOLPHWHU XQWHU GHU %DXWHLOREHUIOlFKH VHLQHQ $JJUHJDWV]XVWDQG YRQ IOVVLJ ]X JDVI|UPLJ 'HU LPSUlJQLHUWH %HUHLFK ZLUG YRP :DVVHU JDVI|UPLJ ÄGXUFKZDQGHUW³ XQG JHODQJW DQ GLH %DXWHLO REHUIOlFKH 'LH LP :DVVHU JHO|VWHQ 6FKDGVDO]H YHUEOHLEHQ EHL GHU bQGHUXQJ GHV $JJUHJDW]X VWDQGHV VRPLW LP %DXWHLO GLUHNW KLQWHU GHU K\GURSKRELHUWHQ 2EHUIOlFKH $XV GLHVHQ EDXSK\VL NDOLVFKHQ *HJHEHQKHLWHQ UHVXOWLHUHQ ]ZHL ZHVHQWOLFKH 3UREOHPH  (V NRPPW ]XU )HXFKWHDQUHLFKHUXQJ KLQWHU GHU K\GURSKREHQ 2EHUIOlFKH ZHLO GLH 7UDQV SRUWOHLVWXQJ EHU GHQ 'LIIXVLRQVZHJ LP *HJHQVDW] ]XP .DSLOODUZHJ GHXWOLFK JHULQJHU LVW *HIDKU YRQ )URVWVFKlGHQ   'XUFK GLH NRQWLQXLHUOLFKH 6DO]DQODJHUXQJ NRPPW HV ]XU $XINRQ]HQWUDWLRQ XQG LQIROJHGHV VHQ ]XP $EVSUHQJHQ GHU K\GURSKRELHUWHQ 2EHUIOlFKH 6FKDOHQELOGXQJ  (LQH ZHLWHUH $QZHQGXQJVJUHQ]H OLHJW GDQQ YRU ZHQQ GLH EHWUHIIHQGH )DVVDGH HLQHQ KRKHQ *HKDOW DQ 6FKDGVDO]HQ DXIZHLVW 'LH LP +DQGHO HUKlOWOLFKHQ ,PSUlJQLHUPLWWHO VLQG DOV GLIIXVL RQVRIIHQ ]X EHZHUWHQ XQG YHUULQJHUQ GLH :DVVHUGDPSIGXUFKOlVVLJNHLW OHGLJOLFK XP FD  ELV   'D 6DO]H LQ $EKlQJLJNHLW YRQ LKUHU .RQ]HQWUDWLRQ K\JURVNRSLVFK ZLUNHQ NRPPW HV KLQWHU GHU K\GURSKRELHUWHQ =RQH ]XU )HXFKWHDQUHLFKHUXQJ PLW GHU EHUHLWV HUOlXWHUWHQ ]HUVW| UHQGHQ :LUNXQJ 1DVVH %DXWHLOREHUIOlFKHQ N|QQHQ HEHQIDOOV QLFKW LPSUlJQLHUW ZHUGHQ GD GLH .DSLOODUSRUHQ EHUHLWV PLW :DVVHU JHVlWWLJW VLQG )D]LW 0LW VDFK XQG IDFKJHUHFKW JHSODQWHQ XQG DXVJHIKUWHQ ,PSUlJQLHUXQJHQ N|QQHQ ZDVVHUDEZHL VHQGH )DVVDGHQREHUIOlFKHQ JHVFKDIIHQ ZHUGHQ GLH GLH (LQODJHUXQJ YRQ 6FKPXW] XQG 6FKDG VWRIIHQ YHUKLQGHUW RGHU PLQGHVWHQV GHXWOLFK UHGX]LHUW (LQH Ä,PSUlJQLHUXQJ³ RKQH ZHLWHUH WHFKQLVFKH $QJDEHQ DOV Ä6WDQGDUGPD‰QDKPH³ DXV]XVFKUHLEHQ LVW YROONRPPHQ XQ]XUHLFKHQG *UXQGYRUDXVVHW]XQJ IU GHQ (UIROJ HLQHU ,PSUlJQLHUXQJ VLQG 9RUXQWHUVXFKXQJHQ LP 5HJHOIDOO LQ %H]XJ DXI GHQ )HXFKWHJHKDOW :DVVHUDXIQDKPH 6DO]JHKDOW NDSLOODUHV 6DXJYHUP|JHQ 6FKODJUHJHQGLFKWKHLW XQG NDSLOODU DXIVWHLJHQGH )HXFKWLJNHLW VRZLH GDV $QOHJHQ HLQHU 0XVWHU IOlFKH 'DV (UJHEQLV GHU 9RUXQWHUVXFKXQJHQ PXVV LQ GHU $XVVFKUHLEXQJ %HUFNVLFKWLJXQJ ILQGHQ XP GHQ JHZQVFKWHQ (UIROJ DE]XVLFKHUQ XQG 6FKlGHQ GXUFK GLH DXIJHEUDFKWH ,PSUlJ QLHUXQJ ]X YHUPHLGHQ

109

 5HLQLJXQJ ,PSUlJQLHUXQJ (QWVDO]XQJ

 9HUIHVWLJHQGH ,PSUlJQLHUXQJHQ 6WHLQIHVWLJXQJHQ N|QQHQ HUIRUGHUOLFK ZHUGHQ XP x 6WHLQHUVDW] PLW 5HVWDXULHUP|UWHOQ DXVIKUHQ ]X N|QQHQ (UK|KXQJ GHU +DIW]XJIHVWLJNHLW GHV 8QWHUJUXQGHV  x (LQHQ HUK|KWHQ 6XEVWDQ]DEWUDJ EHL HLQHU 5HLQLJXQJVPD‰QDKPH DP JHORFNHUWHQ 6WHLQJHI JH ]X YHUPHLGHQ RGHU x HLQH DEVFKOLH‰HQGH .RQVHUYLHUXQJ EHLVSLHOVZHLVH XQWHU (LQVDW] HLQHV 6WHLQIHVWLJHUV + DOV .RPELSURGXNW )HVWLJXQJ XQG +\GURSKRELHUXQJ ]X HU]LHOHQ 'DV :7$0HUNEODWW ( OLHJW ELVKHU QXU DOV (QWZXUI YRU (QWVSUHFKHQGH +LQZHLVH ]XU 3ODQXQJ XQG $XVIKUXQJ YRQ 1DWXUVWHLQNRQVHUYLHUXQJHQ )HVWLJHQ XQG +\GURSKRELHUHQ VLQG GDUDXV ]X HQWQHKPHQ )U GLH 6WHLQIHVWLJXQJ NRPPHQ .LHVHOVlXUHHVWHUSUlSDUDWH .6( ]XP (LQVDW] 6L2(W 

 +2

.LHVHOVlXUHHVWHU  :DVVHU

.DWDO\VDWRU

6L2 DT  (W2+

.DWDO\VDWRU

.LHVHOJHO  $ONRKRO

8QWHUVFKLHGHQ ZHUGHQ 6WHLQIHVWLJHU + PLW K\GURSKRELHUHQGHQ =XVlW]HQ VRZLH 6WHLQIHVWLJHU 2+ RKQH K\GURSKREH (LJHQVFKDIWHQ %HL GHU $QZHQGXQJ GHV 6WHLQIHVWLJHUV 2+ ZLUG DXV VFKOLH‰OLFK HLQH )HVWLJXQJ GHV 1DWXUVWHLQV HU]LHOW ,Q GLHVHP )DOO NDQQ HLQH DEVFKOLH‰HQGH JHVRQGHUWH +\GURSKRELHUXQJ HUIRUGHUOLFK VHLQ %HVRQGHUV JXWH (UJHEQLVVH VLQG HUIDKUXQJVJHPl‰ EHL SRU|VHQ 6DQGVWHLQHQ SRU|VHQ 7XIIVWHL QHQ DEHU DXFK =LHJHOQ ]X HUODQJHQ $UEHLWVJlQJH 'HU 6WHLQIHVWLJHU ZLUG LP 6SUK RGHU )OXWYHUIDKUHQ VRZLH LP %UVWHQ XQG :DO]HQDXIWUDJ DXI GLH WURFNHQH 1DWXUVWHLQREHUIOlFKH DSSOL]LHUW 6HOWHQHU ZHUGHQ .RPSUHVVHQ DQJHOHJW GLH GHQ 9RUWHLO HLQHV ]HLWOLFK OlQJHUHQ 7UlQNPLWWHODQJHERWHV KDEHQ 'HU )HVWLJHU KDW JHQJHQG =HLW XQG 0DWHULDOQDFKVFKXE XP DXFK LQ WLHIHUH 6WHLQVFKLFKWHQ HLQGULQJHQ ]X N|QQHQ 3ULQ]LSLHOO VLQG PHKUHUH 7UlQN]\NOHQ HUIRUGHUOLFK 'LH $Q]DKO GHU =\NOHQ GLH GD]ZLVFKHQ OLHJHQGH :DU WH]HLW VRZLH GDV $SSOLNDWLRQVYHUIDKUHQ LVW LQ 9RUYHUVXFKHQ 0XVWHUIOlFKH XQWHU (LQEH]LHKXQJ GHU .HQQGDWHQHUPLWWOXQJ DXV GHU %DX]XVWDQGVDQDO\VH IHVW]XOHJHQ (V LVW ÄQDVV LQ QDVV³ ]X DUEHLWHQ GK GLH 3DXVHQ ]ZLVFKHQ GHQ =\NOHQ GUIHQ QLFKW ]X ODQJ VHLQ 'LH IULVFK PLW .LHVHO VlXUHHVWHU EHKDQGHOWHQ )OlFKHQ PVVHQ HLQLJH 7DJH YRU %HUHJQXQJ XQG VWDUNHU 6RQQHQHLQ VWUDKOXQJ JHVFKW]W ZHUGHQ $EVFKOLH‰HQG VROOWH GLH HUUHLFKWH (LQGULQJWLHIH XQWHUVXFKW XQG PLW GHU SODQHULVFKHQ 9RUJDEH VRZLH GHU 0XVWHUIOlFKH YHUJOLFKHQ ZHUGHQ )HVWJHOHJWH 3DUDPHWHU HLQHU 6WHLQIHVWLJXQJ H[HPSODULVFK x

,QVJHVDPW  $UEHLWVJlQJH LQ  =\NOHQ LP $EVWDQG YRQ  0LQXWHQ ]X MH  7UlQNXQJHQ LP $EVWDQG YRQ ± 0LQXWHQ x 0DWHULDOYHUEUDXFK LP 'XUFKVFKQLWW  OPð x (LQGULQJWLHIH !  PP

4

110

 1DWXUVWHLQUHVWDXULHUXQJ

 (QWVDO]HQ YRQ 1DWXUVWHLQ %DXVFKlGOLFKH 6DO]H KDEHQ HLQHQ PD‰JHEOLFKHQ $QWHLO DQ GHU 1DWXUVWHLQ]HUVW|UXQJ 8P GLH GXUFK 6DO]H KHUYRUJHUXIHQHQ 6FKDGHQVSUR]HVVH LP 1DWXUVWHLQJHIJH ]X EHHQGHQ E]Z ]X EUHPVHQ PVVHQ HQWVSUHFKHQGH 0D‰QDKPHQ JHWURIIHQ ZHUGHQ ZHQQ LP 5DKPHQ GHU .HQQGD WHQHUPLWWOXQJ HLQH K|KHUH .RQ]HQWUDWLRQ YRQ EDXVFKlGOLFKHQ 6DO]HQ QDFKJHZLHVHQ ZLUG

4

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111

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4

112

4

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113

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4

5 Beton- und Stahlbeton In den letzten Jahrzehnten hat sich Beton zu dem am häufigsten verwendeten Baustoff entwickelt, der sich durch seine Wirtschaftlichkeit und Dauerhaftigkeit auszeichnet. Die Erfahrung hat gezeigt, dass Fehler in Planung und Ausführung in Verbindung mit mechanischen, physikalischen und chemischen Einflüssen zu einer Vielzahl von Schäden in unterschiedlicher Ausprägung führen.

Bild 5-1

Häufiges Schadensbild an exponierten Bauteilen

5.1 Problemstellung – Abgrenzung Betonschäden sind die zahlreichsten unter den Bauschäden. Die Häufigkeit zeugt davon, dass die Dauerhaftigkeit des Baustoffs Beton begrenzt ist. x

Karbonatisierung des Betons in Verbindung mit zu geringer Betonüberdeckung des Bewehrungsstahles x Beanspruchung durch Frost-Tau-Wechsel an durchnässten Betonbauteilen x mechanische Überbeanspruchungen

116

5 Beton- und Stahlbeton

x

Mangelhafte Einhaltung der Qualitätsmerkmale, Herstellerangaben und der einschlägigen DIN x Geringere Anforderungsvoraussetzungen zum Zeitpunkt der Planung und Errichtung der Betonbauten

5.2 Werkstoffeigenschaften des Betons und Stahlbetons

5

Beton ist ein künstlicher Stein, der aus einem Gemisch von Zement, Betonzuschlag und Wasser – ggf. auch mit Betonzusatzmitteln und Betonzusatzstoffen – durch Erhärten des Zementleims (Zement-Wasser-Gemisch) entsteht. Stahlbetonbauteile bestehen aus Betonstahl (Bewehrung, Armierung) und Beton.

Bild 5-2

Biegezugspannungen und ihre Aufnahme durch Längsstähle

Die positiven Eigenschaften der beiden Baustoffe – beim Stahl die hohe Zugfestigkeit, beim Beton die hohe Druckfestigkeit – werden in den Verbundstoff Stahlbeton vereinigt. Die beiden Baustoffe haben eine ähnliche Wärmeausdehnung. Der Beton schützt den Stahl vor Korrosion und Brand. Anforderungen aus Umwelt und Nutzung lassen sich durch gezielte Betonzusammensetzung erfüllen. Dabei sind die Materialeigenschaften der Ausgangsstoffe und die Verarbeitung des Frischbetons mit in die Überlegungen einzubeziehen.

Bild 5-3

Verformung des Balken und innere Kräfte

117

5.2 Werkstoffeigenschaften des Betons und Stahlbetons

Den Vorteilen stehen aber auch nachteilige Eigenschaften gegenüber, wie die hohe Eigenmasse der Konstruktionen, die hohe Dichte und Rissempfindlichkeit, mangelhafte Schall- und Wärmedämmung, Porosität und langsame Verfestigung. Für eine fachgerechte Betonsanierung ist eine genaue Werkstoffkenntnis erforderlich. Die nachfolgenden Ausführungen sind Mindestanforderungen über Herstellung, Qualitätsmerkmale und Wechselwirkung mit der Umwelt der Grundstoffe des Betons und Stahlbetons. Je nach Kompliziertheitsgrades des Sanierungsobjektes muss sich der Ausführende um weitere Fachinformationen bemühen. Zement Zement ist ein hydraulisches Bindemittel, das, mit Wasser vermischt, einen Zementleim ergibt, der durch Hydration auch unter Wasser erstarrt sowie raumbeständig bleibt. Als Bindemittel für Beton werden vorwiegend Normenzemente verarbeitet. Als geeignet gelten Zemente nach DIN EN 197-1. Bis zur Einführung dieser europäischen Norm sind Zemente nach der DIN 1164 zu verwenden. Tabelle 5-1

Zementarten, Kurzzeichen, Hauptbestandteile

Normzemente nach DIN EN 197-1

Kurzzeichen

Hauptbestandteile in % Portlandzement K

Hüttensand S

Natürliches Puzzolan P

Gebrannter Ölschiefer T

Portlandzement

CEM 1

95–100

---

---

---

Portlandhüttenzement

CEM II/A-S CEM II/B-S

80–94 65–79

6–20 21–35

-----

-----

Portlandpuzzolanzement

CEM II/A-P CEM II/B-P

80–94 65–79

-----

6–20 21–35

6–20 21–35

Portlandölschieferzement

CEM II/A-T CEM II/B-T

80–94 65–79

-----

-----

6–20 21–35

Hochofenzement

CEM III/A CEM III/B

35–64 20–34

36–65 66–80

-----

-----

K A B S P V T L F

Portlandzementklinker, latent hydraulisch, d. h. erhärtet über und unter Wasser größter Anteil von Portlandzementklinkern kleinster Anteil von Portlandzementklinkern Hüttersand, latent (teilweise) hydraulisch Natürliche Puzzolane; Trass, vulkanischen Ursprungs, hydraulisch Kieselsäurereiche Flugasche; feinkörniger Staub Gebrannter (Öl)Schiefer, aus Naturschiefer hergestellt Kalkstein; Zusatz für die Zementherstellung Füller; natürliche oder künstliche anorganische mineralische Stoffe, die die physikalischen Eigenschaften des Zements, wie Wasserrückhaltevermögen, Verarbeitbarkeit verbessern

Zemente mit besonderen Eigenschaften erhalten zusätzlich die folgenden Kennbuchstaben: x Zement mit niedriger Hydrationswärme: NW Beim Erhärten entwickelt der Zement Wärme, die so genannte Hydrationswärme. Sie wird bei den Zementen mit hoher Festigkeit schneller frei als bei den Zementen mit langsamer Festigkeitsentwicklung. Diese Eigenschaft ist bei extremen Außentemperaturen und bei massigen Bauteilen von Bedeutung. Zemente mit niedriger Hydrationswärme sind durch die Zusatzbezeichnung NW erkennbar.

5

118

5 Beton- und Stahlbeton

x Zement mit hohem Sulfatwiderstand: HS Wässer und Böden können chemische Stoffe, z. B. Sulfate, enthalten, die den erhärteten Zementstein angreifen. Bei starkem Sulfatangriff sind Zemente bestimmter Zusammensetzung zu verwenden, die durch den Zusatz HS gekennzeichnet sind. x Zement mit niedrigem wirksamen Alkaligehalt: NA Zemente mit niedrigem wirksamen Alkaligehalt (NA-Zemente) sind dann zu verwenden, wenn der Zuschlag alkaliempfindlicher Bestandteile, z. B. porösen Flint, enthält, die in einigen Gebieten Norddeutschlands vorkommen.

5

Zuschlagstoffe (Gesteinskörnungen) Betonzuschläge sind ungebrochene (natürliche), gebrochene (künstlich zerkleinerte) oder vorher beim Bauen verwendete (rezyklierte) dichte oder porige mineralische Stoffe (bei Schwerbeton unter anderem auch Metall), deren Korngröße für die Betonherstellung geeignet sind. Eine Betonsanierung ist umso erfolgreicher (z. B. Freilegung der Bewehrung durch Entfernen der Betondeckung), je besser die Anforderungen an Zuschlagstoffe entsprechend der DIN 4256 T. 1 eingehalten wurden. Wesentliche Kriterien sind Korngröße, Frostbeständigkeit, Porigkeit und die mineralischen Grundlagen (Quarz, Kalkstein). Die Eigenschaften des Betons werden von Art und Packungsdichte der Zuschlagstoffe wesentlich beeinflusst. Über die Korngrößenverteilung gibt die Sieblinie Auskunft. Das spezifische Gewicht (z. B. Leicht-, Normal- oder Schwerzuschläge), die Oberflächenstruktur (rau oder glatt) und die Kornform (plattig oder rund) bestimmen die Art des Zuschlags. Betonzusatzmittel Zusatzmittel für Betone nach DIN 1045, DIN 4219, DIN 4227 und andere Regelwerke werden dazu eingesetzt, die Frisch- und Festbeton- bzw. Mörteleigenschaften zu verbessern, wie z. B. die Verarbeitbarkeit, das Erstarren sowie den Frost- und Frosttausalzwiderstand. Sie wirken auf physikalischer und/oder technischer Basis. Dabei muss gelegentlich auch die unerwünschte

Bild 5-4 Beispiel einer Sieblinie

119

5.2 Werkstoffeigenschaften des Betons und Stahlbetons

Änderung einer anderen Betoneigenschaft in Kauf genommen werden. Die Zugabe eines Betonzusatzmittels ist im Allgemeinen so klein (2–5 %), dass sie als Volumenanteil des Betons ohne Bedeutung ist. Tabelle 5-2

Wirkungsgruppen und Kennzeichnung der Betonzusatzmittel Kurzzeichen

Farbkennzeichen

Betonverflüssiger Fließmittel Luftporenbildner 1) Verzögerer

BV FM LP VZ

gelb grau blau rot

Beschleuniger Stabilisierer Dichtungsmittel Einpresshilfen Chromatreduzierer Recyclinghilfe für Wasser

BE ST DM EH CR RH

grün violett braun weiß rosa schwarz

1)

5

Bei einer um mindestens 3 Stufen verlängerten Verarbeitbarkeitszeit Richtlinie „Verzögerter Beton“ beachten

Expositionsklassen Die Einwirkungen der Umgebungsbedingungen werden in Expositionsklassen eingeteilt, die sowohl Grundlage für die Anforderungen an die Ausgangsstoffe und die Zusammensetzung des Betons als auch an die Mindestmaße der Betondeckung sind. Die Kennzeichnung erfolgt durch zwei Großbuchstaben, von denen der erste immer ein „X“ ist. Die verschiedenen Angriffsstufen werden mit Ziffern bezeichnet. In der Regel zeigt eine Erhöhung der Ziffern eine Verschärfung des Angriffsrisikos an. Tabelle 5-3

Expositionsklassen – Umweltbedingungen – Schädigungsvorgänge

Betonkorrosion Art des Betonangriffs

Expositionsklasse

Mindestbetonfestigkeitsklasse

Angriff durch aggressive chemische Umgebung

XA 1

chemisch schwach angreifende Umgebung

C 25/30 LC 25/28

XA 2

chemisch mäßig angreifende Umgebung und Meeresbauwerke

C 35/45 LC 35/38

XA 3

chemisch stark angreifende Umgebung

C 35/45 LC 35/38

XF 1

mäßige Wassersättigung ohne Taumittel

C 25/30 LC 25/28

XF 2

mäßige Wassersättigung mit Taumittel C 25/30 oder Meerwasser LC 25/28

XF 3

hohe Wassersättigung ohne Taumittel

C 25/30 LC 25/28

XF 4

hohe Wassersättigung mit Tauwasser oder Meerwasser

C 30/37 LC 30/33

Frost-Tauwechselangriff

120

5 Beton- und Stahlbeton

Betonkorrosion

5

Art des Betonangriffs

Expositionsklasse

Mindestbetonfestigkeitsklasse

Verschleißangriff

XM 1

mäßige Verschleißbeanspruchung

C 30/37 LC 30/33

XM 2

schwere Verschleißbeanspruchung

C 30/37 LC 30/33

XM 3

extreme Verschleißbeanspruchung

C 35/45 LC 35/38

Bewehrungskorrosion Ursache der Bewehrungskorrosion

Expositionsklasse

Mindestbetonfestigkeitsklasse

karbonatisierungsinduzierte Korrosion

XC 1

trocken

C 16/20 LC 16/18

XC 2

nass, selten trocken

C 16/20 LC 16/18

XC 3

mäßige Feuchte

C 20/25 LC 20/22

XC 4

wechselnd nass und trocken

L 25/30 LC 25/28

XD 1

salzhaltige Luft, kein unmittelbarer Kontakt mit Meerwasser

C 30/37 LC 30/33

XD 2

unter Wasser

C 35/45 LC 35/38

XD 3

Tidebereiche, Spritzwasser- und Sprühnebelbereiche

C 35/45 LC 35/38

chloridinduzierte Korrosion

Betonzusatzstoffe (DIN 4226-1; DIN 51043; DIN 53237; DIN EN 450; DIN EN 12878; DIN 2045, Abschnitt 2.1.3.6) Zusatzstoffe sind fein aufgeteilte Zusätze wie Trass, Gesteinsmehl und Silicastaub. Sie beeinflussen Betoneigenschaften wie Verarbeitbarkeit und Dichtigkeit. Betonzusatzstoffe, die keiner Norm (z. B. der DIN 4226 oder DIN EN 450) entsprechen, dürfen nur dann verwendet werden, wenn wie bei den Zusatzmitteln eine bauaufsichtliche Zulassung und ein Prüfzeichen (z. B. DiBt-Berlin) erteilt ist. Nach Eingliederung der DIN EN 206-1 in die DIN 1045-2 werden zwei Arten von organischen Betonzusatzstoffen unterschieden: x x

Typ I nahezu inaktive (invertierte) Betonzusatzstoffe (Gesteinsmehl, Pigmente) Typ II puzzolanische oder latenthydraulische Betonzusatzstoffe (Flugasche, Silicastaub)

Zugabewasser Die prEN 1008 „Zugabewasser für Beton“ enthält Festlegungen für Probenahmen, Prüfung und Beurteilung von Wasser und Restwasser aus dem Frischbetonrecycling. Wasser x x

Oberflächenfeuchte + Zugabewasser wirksamer Wassergehalt + Kernfeuchte

= wirksamer Wassergehalt = Gesamtwassergehalt

121

5.2 Werkstoffeigenschaften des Betons und Stahlbetons

x

Oberflächenfeuchte + Kernfeuchte

= Eigenfeuchte

Gemäß DIN 1045 ist als Zugabewasser das in der Natur vorkommende Wasser geeignet, soweit es nicht Bestandteile enthält, die das Erhärten oder andere Eigenschaften des Betons ungünstig beeinflussen. Beim Stahlbeton darf der Rostschutz der Bewehrung nicht beeinträchtigt werden. Ebenso ist auf den Chloridgehalt zu achten. Tabelle 5-4

Begrenzung des Chloridgehaltes

Anwendung Stahlbeton

Spannbeton und Einpressmörtel 1) 2)

Chloridgehalt [mg/l]

1)

d 2000 2)

d 2600

DBV-Merkblatt „Zugabewasser für Beton“ DIN 4227 Teil 1 und Teil 5

Lediglich etwa 40 % des Wassergehaltes werden bei der Erhärtung des Zementes chemisch gebunden, der Rest dient der Verarbeitbarkeit des Betons. Das bei der Betonherstellung ggf. anfallende Restwasser ist verwendbar, sofern die in der „Richtlinie für die Herstellung von Beton unter Verwendung von Restwasser, Restbeton und Restmörtel“ des DAfStb enthaltenen Auflagen erfüllt werden. Für hochfesten Beton nach Richtlinie darf kein Restwasser verwendet werden. In Zweifelsfällen ist die Unschädlichkeit durch eine chemische Untersuchung im Laboratorium zu prüfen. Normales Leitungswasser ist fast immer geeignet. Bewehrung Die für die Betonkonstruktionen nach DIN 1045 erforderlichen Stahleinlagen werden in der Fachsprache als Bewehrung bezeichnet. Herstellung, Eigenschaften, Sorteneinteilung, Verlegung usw. müssen den Anforderungen der DIN 488 entsprechen. Betonstahlsorten werden nach der DIN 488 unterschieden durch: x Verarbeitungsform Betonstabstahl (S), Betonstahlmatten (M), Bewehrungsdraht x Fertigkeitseigenschaften Streckgrenze, Zugfestigkeit x Oberflächengestaltung Betonstabstahl und Betonstahlmatte gerippt, Bewehrungsdraht glatt oder profiliert x Herstellungsverfahren – warmgewalzt, ohne Nachbehandlung, oder – warmgewalzt und aus der Walzhitze wärmebehandelt oder – kaltverformt (durch Verwinden oder Strecken). Zur Aufnahme von Zugkräften können auch je nach Belastungsfall geeignete Fasern, Stahl-, Glas-, Kohlenstoff-Faserbündel oder Stahlfaserbeton eingesetzt werden.

5

122

5 Beton- und Stahlbeton

5 Bild 5-5 Bewehrung eines Stahlbetonbalkens

5.3 Schadensursachen – Schadensbilder – Schadensbewertungen 5.3 Schadensursachen

Eine sichere und dauerhafte Instandsetzung der Betonbauteile setzt eine aussagefähige Schadensdiagnose voraus. Eine solche Schadensdiagnose erfasst x x x

die Schadensursache den Schadensgrad und den Schadensumfang.

Dabei müsse die Materialkennwerte des Altbetons wie z. B. Abreißfestigkeit der Oberfläche, Druckfestigkeit, Wasseraufnahme, Ausführungsqualität (z. B. Betonüberdeckung und mangelnde Nachbehandlung) mit einbezogen werden. Tabelle 5-5 zeigt in einer Vororientierung den Zusammenhang zwischen Betonschäden und möglichen Ursachen.

Tabelle 5-5

Übersicht über Schäden und Ursachen am Beton

Baustoff Schäden Betone Betonabsprengung Betonausblühungen Betonauslaugung Betonkorrosion Risse im Beton Rostflecke im Beton Schalungsölflecke Treiben des Betons

Ursachen* 1

2

3

x x x x

x x

x x

x x

x x x

x x

x

* 1 Roh- oder Baustoffe mangelhaft, ungeeignet oder falsch eingesetzt 2 Baukonstruktion fehlerhaft 3 Baustoffherstellung oder Verarbeitung fehlerhaft

123

5.3 Schadensursachen

Betonschäden durch physikalische oder/und chemische Einwirkungen

Bild 5-6a Von der Oberfläche ausgehende Abtragung durch physikalische Einwirkung, z. B. bei Errosion, Korrosion und durch Nutzungsabrieb. 1 Bindemittel 2 Zuschlagstoff 3 Substanzverlust durch Abtragung

Bild 5-6b An der Oberfläche beginnendes Umsetzen des Bindemittels, z. B. infolge des Kalkanteils des Bindemittels durch aggressive Abwasserstoffe (Cl, HN3, H2S u.a.) in wasserlösliche Kalziumverbindungen. 1 Substanzverlust durch das herausgelöste unbeständige Bindemittel 2 der resistente Kies verliert seine Bindung

Bild 5-6c Physikalisch von innen heraus verursachter Oberflächenschaden, nämlich Absprengen von Beton durch eingedrungenes, gefrierendes Wasser. 1 Wasser mit Eisbildung 2 blättrige Absprengung von Beton

Bild 5-6d Chemisch im Betoninneren verursachter Schaden infolge Bildung von Mauersalpeter. 1 Eindringen von stickstoffhaltigem Wasser 2 Reaktion des Stickstoffs mit dem Kalzium des Bindemittels unter Bildung von Kalziumnitrat (Mauersalpeter) 3 als Lösung an die Oberfläche transportierter, als Ausblühung abgelagerter Mauersalpeter

Bild 5-6e Durch Korrosion der ungeschützten, in porösem, ständig durchfeuchtetem Beton liegenden Stahlbewehrung verursachte Absprengung. 1 Ständig zunehmende Rostschicht der Stahlbewehrung 2 Absprengen der Betonüberdeckung durch den Rost

5

124

5 Beton- und Stahlbeton

Die Ursachen der häufigsten Betonschäden x x x x

Korrosionsschäden der Bewehrung Oberflächenschäden Rissbildung konstruktiv bedingte Schäden

sind häufig auf Fehler der Projektierung und Produktion der Baustoffe, auf die Bauausführung, chemisch-physikalische Reaktionen von außen (Betonabsprengung) und im Baustoff (Ausblühung) sowie ungünstige chemische Verbindungen (Kalksalpeterbildung) und durch Betonstahlkorrosion zurückzuführen.

5

Schadensbewertung Beton- und Stahlbetonteile werden je nach Grad der Beschädigung in vier Schadensstufen eingeteilt. Das Verhältnis der Betondeckung zur Karbonatisierungsstufe ist für die Einordnung in die Schadensstufe ausschlaggebend. Die fachliche und ökonomische Zuordnung ist maßgebend für die Festlegung der Instandsetzungsmaßnahme. Schadensstufe I Die Karbonatisierungsstufe ist immer kleiner als die Betondeckung. Die Bauteile zeigen keine Schäden. Schadensstufe II Wenn zu erwarten ist, dass die Kabonatisierungstiefe während der Lebensdauer des Bauwerkes die Stärke der Betondeckung überschreiten wird und das untersuchte Bauteil zurzeit der Überprüfung keine Schäden aufweist, genügt oft eine vorbeugende Instandsetzung mit einem Acryl- oder Epoxidharzanstrich. Schadensstufe III Weist das Bauteil noch keine tief greifenden Schäden sondern nur korrosionsbedingte Betonabplatzungen auf, reicht im Allgemeinen handwerkliche Instandsetzung, meist mit Mörtelsystemen aus. Schadensstufe IV Wenn die karbonatisierungsbedingte Korrosion der Bewehrung so weit fortgeschritten ist, dass die Standsicherheit nicht mehr gewährleistet ist, muss sofort saniert werden (Mörtelsystem). Mit Spritzbeton muss gearbeitet werden, wenn die zu sanierende Schicht tiefer als 3 cm bist. Carbonatisierung (Karbonatisierung) Im Stahlbeton ist im Wesentlichen der im Beton eingebettete Bewehrungsstahl gefährdet. Es muss deshalb sowohl von planerischer, als auch von ausführender Seite alles getan werden, um die Korrosion des Stahles langfristig, d. h. dauerhaft zu verhindern. Dies erreicht man dadurch, dass der Zementleim des Frischbetons den Bewehrungsstahl satt umhüllt und durch seine hohe Alkalität die Stahloberfläche passiviert und vor Korrosion schützt. Diese Situation tritt bei sachgerechter Stahlbetonherstellung zunächst immer ein. Der Umsetzungsprozess wird auch Karbonatisierungsprozess genannt. Im Allgemeinen besteht für die Betonstähle Korrosionsschutz durch die hohe Alkalität (pH-Wert > 9,5) des sie umhüllenden Betons.

125

5.3 Schadensursachen

5

Tabelle 5-6 pH-Wert-Tabelle

Im oberflächennahen Bereich kann die Alkalität durch das Kohlendioxid der Luft (und anderer Umgebungsbedingungen) abgebaut werden. Diesen Prozess der Umwandlung von Kalciumhydroxid Ca(OH)2 in Kalciumkarbonat CaCO2 nennt man Karbonatisierung (Carbonatisierung)

Bild 5-7

Einflussfaktoren auf die Stahlkorrosion im Beton

Dringt die Karbonatisierung bis zur Bewehrung vor, kann es zu Korrosionsschäden kommen. Deshalb muss die Bewehrung durch eine ausreichende Betondeckung geschützt werden, welche x dicht genug ist, um die Karbonatisierungsgeschwindigkeit im Rahmen aller Einflussgrößen so klein wie möglich zu halten

126

5 Beton- und Stahlbeton

x

dicker ist, als die während der Nutzungsdauer eines Bauteils zu erwartende Karbonatisierungstiefe.

Maßgebend für den Korrosionsbeginn sind:

5

x x x x x

Abstand der Bewehrung von der Betonfläche (Betonüberdeckung) Betonfestigkeitsklasse Sauerstoffzutritt und Feuchtigkeitsklasse Absinken des pH-Wertes unter 9 Chlorideinwirkung

1

2

Bild 5-8

3

Beton-Alterungsphasen 1 Kohlendioxid CO2 aus der Luft dringt in den Beton ein. Die gegen Rostung schützende Alkalität wird abgebaut. 2 Der Abbau der Alkalität ist in die Tiefe fortgeschritten (Karbonatisierung). 3 Die Karbonatisierungsfront hat die am weitesten außen liegende Stahlbewehrung erreicht. Rostung beginnt.

Die Folge des Karbonatisierungsvorgangs ist eine erhebliche Volumensausdehnung. Bis zu 2,5 Volumenanteile Rost können aus einem Volumenanteil Eisen entstehen. Schon geringer Rost auf den Bewehrungsstäben führt zu einem erheblichen Sprengdruck. Als Folgeerscheinung entstehen auf dem überdeckendem Beton zunächst Risse, später Aufplatzungen. Risse und Fehlstellen (z. B. Kiesnester) können die Karbonatisierung beschleunigen und ggf. Rostschutz örtlich aufheben. Risse müssen nicht in jedem Fall negative Auswirkungen haben. Folgende Rissbreiten werden als unbedenklich angesehen: x x x

0,3 mm in trockenen Räumen 0,2 mm bei Bauwerken, die im Freien stehen 0,1 mm bei Bauwerken in stark korrosionsfördernder Umwelt

Risse quer zur Bewehrung bis 0,4 mm und längs bis 0,3 mm zur Bewehrung führen im Regelfall zu keiner Beeinträchtigung der Nutzungsfähigkeit und Dauerhaftigkeit. Voraussetzung ist aber die Einhaltung der Anforderungen der DIN 1045 im Bezug auf Dicke und Dichte der Betondeckung.

127

5.3 Schadensursachen

1

Bild 5-9

2

Beton-Zerstörungsphasen 1 Der Rost hat durch sein größeres Volumen so hohen Sprengdruck entwickelt, dass die überdeckende Betonschicht abgesprengt wird. Über die Betonrisse dringt Kohlendioxid ein. Die Karbonatisierungsfront dringt beschleunigt in die Tiefe ein. 2 Durch Rostung ist die Stahlbewehrung weitgehend zerstört. Die in Stadt- und Industrieluft erheblich beschleunigte Rostung durch Schwefeldioxid-Gase (SO2) und anderen Schadstoffen. Es bilden sich u.a. schweflige Säure und Schwefelsäure.

Bild 5-10 Absprengen der Betonoberfläche mit beginnender Bewehrungskorrosion

Durch Messen der Karbonatisierungstiefe und der Betonüberdeckung mit Hilfe eines Betontesters (im Fachhandel erhältlich) kann man die Gefährdung des Betonteils ermitteln. Dazu wird ein Loch in die Betonoberfläche geschlagen oder ein Bohrkern entnommen. Die Entnahme sollte möglichst innerhalb weniger Tage erfolgen, da frischer Beton spätestens nach einer Woche kaum mehr alkalische Reaktionen zeigt. Nach dem Besprühen mit einem Betontester zeigen sich an der Betonoberfläche oder am Bohrkern Farbreaktionen. Die Eindringtiefe wird mit einem Gliedermaßstab erfasst.

5

128

5 Beton- und Stahlbeton

5

Bild 5-11 Karbonatisierungstiefe an einer Betonprobe

Von einer starken Gefährdung des Betonteils muss man ausgehen, wenn die Karbonatisierungstiefe im Mittel größer ist als die mittlere Betondeckung. Mit einem Indikationssystem auf Thymolphtalein-Basis (auf der Baustelle auch als Lackmus-Streifen bekannt) können die unterschiedlichen pH-Werte an der Farbe abgelesen werden. Beton mit einem (ausreichenden) pH-Wert von 9,3 zeigt eine blau violette Färbung. Karbonatisierte Bereiche unter pH-Wert 9 bleiben auf dem Teststreifen farblos.

Bild 5-12 Anwendung von Phenolphtalein, das beispielsweise auf einem Bohrkern aufgesprüht wird. Bei Rotfärbung werden die noch nicht carbonatisierten Betonflächen sichtbar.

Durch Poren und Risse können aber auch, unabhängig von der Karbonatisierung andere Schadstoffe in die Betonteile (z. B. in Brückenbauten und an Fassaden) eindringen und an den Bewehrungseisen Rost verursachen. Einer der größten Schadensverursacher ist das Natriumchlorid (Kochsalz), das als Bestandteil von „Tausalzlösungen“ eingesetzt wird. Die in Wasser oder Feuchtigkeit gelösten Chloridionen können an den Bewehrungsstäben einen spontanen und punktuellen Rostprozess auslösen. Die Karbonatisierungsgeschwindigkeit unterliegt folgenden Haupteinflüssen, die sowohl auf Planungs- und Konstruktionsfehler als auch Verarbeitungsmängel zurückzuführen sind:

5.3 Schadensursachen

x x x x

129

Betonzusammensetzung (Wasserzementwert, Zementgehalt) Hydrationsgrad (Nachbehandlung) Umweltbedingungen (relative Luftfeuchte) Zeit (Abnahme der Karbonatisierungsgeschwindigkeit mit zunehmendem Betonalter)

Die Dichtigkeit der Zusammensetzung ist ausschlaggebend, bis zu welcher Tiefe und in welcher Zeit CO2 in den Beton eindringen kann. Nach der DIN 1045 Tabelle 4 ist der Zementgehalt ausschlaggebend dafür, wie viel CO2 gebunden und damit am weiteren Vordringen gehindert wird. Durch eine gute Nachbehandlung (z. B. Feuchthalten, Schutz vor intensiver Sonneneinstrahlung) kann der Zement nahezu vollständig reagieren (Hydrationsgrad nahe 100 %). Der Hydrationsgrad hat neben dem Einfluss auf die Dichtigkeit auch Auswirkungen auf andere Eigenschaften.

Bild 5-13 Zusammenhang zwischen Hydration und den Betoneigenschaften

Der Feuchtigkeitsgehalt des Betons wird auch durch die Umweltbedingungen nachhaltig beeinflusst. So karbonatisiert vollständig trockener und wassergesättigter Beton praktisch nicht. Bei einer relativen Luftfeuchte zwischen 0 % und 70 % liegt der für den Rostschutz ungünstige Bereich der Bewehrung. Im Freien karbonatisiert Beton daher wesentlich langsamer. Im Laufe der Zeit nimmt der Karbonatisierungsfortschritt ab. Er kann sogar bei ausreichend dichtem Zementstein, niedrigem WZ-Wert, guten Erhärtungsbedingungen und ausreichender Nachbehandlung völlig zum Stillstand kommen. Risse im Beton Risse im Beton geben korrosionsfördernden Schadstoff und auch dem die Karbonatisierung auslösenden CO2 Gelegenheit, bis an die Bewehrung vorzudringen. Risse können entstehen durch mechanische Überbelastungen, Setzungen, Schwindverformungen, Frost-Tau-Wechsel oder während des Abbindeprozesses. Bei Benetzung der Betonoberfläche zeichnen sich Risse dunkel ab. Durch das Vordringen des Schadstoffes wird der Korrosionsschutz des Bewehrungsstahls unmittelbar am Riss aufgehoben. Das kann zur punktuellen Korrosion führen.

5

130

5 Beton- und Stahlbeton

Bild 5-14 Bewehrungskorrosion im Rissbereich

5

Unzureichende Betondeckung Sinkt der pH-Wert am Stahl unter 10 wird der Korrosionsschutz aufgehoben. Dieser Vorgang kann durch die Karbonatisierung bei nicht ausreichender Betondeckung (min c) eintreten. Die Carbonatisierungsstufen entsprechen den Verlegemaßen der Bewehrung und setzen sich aus den Mindestmaßen c und einem Vorhaltemaß, in der Regel 1 cm zusammen. Beispielsweise für Bauteile im Freien mit einem Stabdurchmesser bis 25 mm beträgt das Mindestmaß 2,5 cm und das Nennmaß 3,5 cm. Die Mindestbetondeckung der Bewehrung ist von der Expositionsklasse abhängig. Um unplanmäßige Abweichungen bei der Bauausführung abzufangen, wird die Mindestbetondeckung durch die Addition eines Vorhaltemaßes vergrößert.

Bild 5-15 Mindestbetondeckung

Die Folgen sind Rosterscheinungen, die durch Volumenvergrößerung die überdeckende Betonschicht abdrückt. Korrosionsschutz und Verbundsicherung werden mit ausreichender Zuverlässigkeit erreicht, wenn die Mindestmaße der Betondeckung und die Mindestdauer der Nachbehandlung eingehalten wird. Tabelle 5-7

Maße der Betondeckung in cm, bezogen auf die Umweltbedingungen (Korrosionsschutz) und die Sicherung des Verbunds

1 Umweltbedingungen

1

1)

Baustellen in geschlossenen Räumen, Büroräumen, Schulen, Krankenhäusern, Verkaufsstätten

2

3

4

Stabdurchmesser ds

Mindestmaße für t C 25/30 min c

Nennmaße für 2) t C25/30 3) nom c

[mm]

[cm]

[cm]

bis 12 14, 16 20, 25 28

1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

2,0 2,5 3,5 4,0

3,0

131

5.3 Schadensursachen

1 Umweltbedingungen

2

3

4

Stabdurchmesser ds

Mindestmaße für t C 25/30 min c

Nennmaße für 2) t C25/30 3) nom c

[mm]

[cm]

[cm]

Baustellen, zu denen die Außenluft häufig oder ständig Zugang hat, z. B. offene Hallen und Garagen, Baustellen, die ständig unter Wasser oder im Boden verbleiben, Dächer mit einer wasserdichten Dachhaut

bis 20 25 28

2,0 2,5 3,0

3,0 3,5 4,0

3

Baustellen im Feien, Baustellen in geschlossenen Räumen mit oft auftretender, sehr hoher Luftfeuchte bei üblicher Raumtemperatur, z. B. in gewerblichen Küchen, Bädern, Wäschereien, in Feuchträumen von Hallenbädern und in Viehställen, Bauteile, die wechselnder Durchleuchtung ausgesetzt sind

bis 25 28

2,5 3,0

3,5 4,0

4

Bauteile, die besonders korrosionsfördernden bis 28 Einflüssen auf Stahl oder Beton ausgesetzt sind, z. B. durch häufige Einwirkung angreifender Gase oder Tausalze (Sprühnebel- oder Spritzwasserbereich) oder „starkem“ chemischem Angriff

4,0

5,0

2

1)

2)

3)

5

Bei C 12/15 ds d 12 mm min c = 1,5 cm und nom c = 2,5 cm; für größeren Durchmesser gelten die Werte von Zeile 1. Bei B 35 und höher dürfen Mindest- und Nennmaße um 0,5 cm verringert, die Mindestmaße jedoch nicht kleiner als der Durchmesser der Bewehrung oder als 1,0 cm angesetzt werden. Bei Bauteilen nach Zeile 2 bis 4 ist nach dem „Merkblatt Betondeckung und Bewehrung“ eine Erhöhung der Nennmaße um 0,5 cm zweckmäßig. In begründeten Einzelfällen (z. B. im Fertigteilbau) dürfen die Nennmaße der Zeilen 1 bis 4 mit geringeren Vorhaltemaßen festgelegt werden, wenn besondere Maßnahmen die Einhaltung der Mindestmaße sicherstellen.

Unzureichende Betonqualität Mangelhafte Verdichtung, Kiesnester, zu hohe Porosität beschleunigen die Karbonatisierung, sodass auch ursprünglich normgerecht überdeckte Betonstähle ihren Korrosionsschutz verlieren. Betonoberflächen, die ständig feucht sind, wittern nach längerer Zeit ab. Die daraus resultierende Rauigkeit der Oberfläche begünstigt das Wachstum von Mikroorganismen. Die Folge ist Vermoosung, Flechten und Säurebildung, die zur weiteren Auflösung des Zementleims führen. Doch die meisten Betonschäden entstehen erst am Bauwerk durch die Einflüsse des Standorts und der Nutzung.

132

5 Beton- und Stahlbeton

Tabelle 5-8

5

Schäden am Beton

Schaden, Ursachen

Vermeiden, Beseitigen

Betonabsprengung  Frosteinwirkung auf noch nicht vollständig abgebundenen Beton  Hohe Wasseraufnahme infolge ungenügender ungleichmäßiger Verdichtung führt zur Frostabsprengung  Korrosion des Betonstahles in zu porösem Beton oder wenn er zu flach unter der Oberfläche liegt

Betonherstellung – und Versteifung nur frostfrei – sonst Frostschutzmittel zusetzen Beton ausreichend verdichten durch richtige Korngrößen oder Zuschlagstoffe, richtiges Mischungsverhältnis, eventuelle Dichtungsmittelzusätze; Stampfen, Rütteln des Frischbetons. Stahlbeton muss stets gut verdichtet sein. Betonstahl ausreichend tief nach Vorschrift einbetonieren.

Betonausblühungen  Frostschutz- oder Erstarrungsbeschleuniger in zu großer Menge zugesetzt  Wasserlösliche Salze, meist Sulfate und Chloride, im Zuschlagstoff oder Anmachwasser  Salze aus dem Baugrund in nicht gesperrtem Beton  Reaktionsprodukte aus Kalzium und aggressiven Luftverunreinigungen Betonauslaugung  Zuschlagstoff enthielt mit Wasser abschlämmbare, zum Teil wasserlösliche Beimengungen, z. B. Lehm, Ton, Kreide, Gipsstein, Tonschiefer  Ungenügend oder gleichmäßig gemischt oder verdichtet  Ständige Einwirkung von Wasser mit darin gelösten Salzen oder Säuren, die Kalziumverbindungen des Betons in wasserlösliche Verbindungen umsetzen Betonkorrosion  Einwirkung von Säure- und Salzlösungen, die mit den Kalziumverbindungen des Betonbindemittels wasserlösliche Verbindungen bilden

Risse im Beton  Statisch-konstruktive Mängel, die durch Setzen, Erschüttern und Belastung der Bauwerksteile zur Rissbildung führen  Fehlen von Bewegungsfugen zwischen großen Bauteilen bei Anschlüssen an andere Baustoffe  Folge von Treiberscheinungen Rostflecke in Beton  Korrodierender Betonstahl liegt zu flach, ragt heraus  Rost von einbetonierten nicht korrosionsgeschützen Stahlbauteilen

Höhe des Frostschutzmittelzusatzes nach Vorschrift des Herstellers Besonders für Sichtbeton einwandfreies Anmachwasser, z. B. Quell- und Leitungswasser mittlerer Härte, verwenden Bauteile gegen Bodenfeuchtigkeit sperren Kalkarmen Zement verwenden – dichtende, Wasser abweisende Imprägnierung Zuschlagstoffe von ausreichender Kornfestigkeit und weitestgehend frei von abschlämmbaren Bestandteilen einsetzen, besonders für Wasserbauten Gleichmäßige Mischung, dichte Packung der Zuschlagstoffe durch günstige Korngrößen; Frischbeton durch Druck oder Vibration verdichten Kalkarmen Zement verwenden, kalkbindende Zusätze zum Frischbeton, evtl. Schutzanstrich, z. B. Bitumen oder Ummantelung bzw. Auskleidung mit Plastfolie Kalkarmen Zement oder kalkbindende Zusätze einsetzen. Oberflächenresistenz durch Fluatieren oder dichtende, hydrophobe Imprägnierung erhöhen. Schutzanstriche auf der Grundlage von Bitumen, PC, Chlorkautschuk, Teer-Epoxidharz und Polyurethan. Gegen sehr starke Korrosionsmittel Plastfolienbeläge Mängel, besonders statische Berechnungsfehler vermeiden Setzungsfugen beachten, Auflager richtig konstruieren Zwischen große und unterschiedlich „arbeitende“ Bauteile geradlinige Bewegungsfugen vorsehen

Herausragende Teile freilegen und abschweißen, Stahlbewehrung tief einbetonieren Zumindest die Anschlüsse der Stahlbauteile müssen vor dem Einbetonieren gegen Korrosion geschützt sein, z. B. durch Anstriche

133

5.4 Methoden der Schadensuntersuchung

Schaden, Ursachen Schalungsölflecke  Zu viel Schalungsöl in die Formen gesprüht  Ungeeignetes Mineralöl verwendet

Treiben des Betons  Verunreinigungen im Zuschlagstoff, z. B. Schwefelkies, Kohle, Brandkalk, die bei Wasseraufnahme treiben  Schwefelverbindungen, z. B. Schwefeloxid und Schwefelsäure von Verbrennungsabgasen oder Magnesiumsulfat, Natriumsulfat u.a. in Abwässern oder Bodenfeuchtigkeit in Beton eingedrungen. Sie bilden mit den Kalziumverbindungen treibende Sulfate  Beton, der als Unterlage für Steinholz dient, wird bei unzulässig hohem Zusatz von Magnesiumchlorid zum Steinholzgemisch durch Auftreiben zerstört.

Vermeiden, Beseitigen Schalungsöl gleichmäßig und dünn aufspritzen Nur Spezial-Schalungsöl verwenden, Ölflecke mit Industriereiniger-Wasser-Gemisch abreiben. In hartnäckigen Fällen Ölflecke mit Absperrlack überstreichen oder die Betonoberfläche schwach sandstrahlen Das Verunreinigen von natürlichen reinen Zuschlagstoffen, z. B. durch unsauberes Lagern, vermeiden. Kies und Splitt mit natürlichen treibenden Beimengungen, z. B. Schwefelkies, sind ungeeignet. Vermeidbar sind Schäden durch „Sulfattreiben“ durch die gleichen Maßnahmen, wie sie unter Betonauslaugung und Betonkorrosion angegeben sind. Mischungsverhältnisse genau einhalten Betonunterlage mit Bitumenanstrich schützen (erst nach Durchtrocknung Steinholz auftragen) (nach Schönburg)

5.4 Methoden der Schadensuntersuchung In der Praxis spielt immer wieder die Frage eine Rolle, ob überhaupt die Instandsetzungsfähigkeit gegeben ist. Fast immer gibt es im konkreten Fall verschiedene Alternativen für die Instandsetzung, die sich technisch und preislich gravierend unterscheiden können. Erst durch die sachverständige Beurteilung des Ist-Zustandes ist die Möglichkeit gegeben, solche Alternativen auszuarbeiten und vor Beginn der Ausführung die notwendige Mit-Entscheidung des Bauherrn herbeizuführen. Zur Beurteilung des Schadengrades bzw. Ist-Zustandes des fraglichen Objektes sind störungsfreie und zerstörende Untersuchungsmethoden anzuwenden. Danach erfolgt die Beurteilung nach Augenschein x x x x x x x

nach Überprüfung der Bewehrungsüberdeckung, durch Bestimmung der Karbonatisierungstiefe, der zerstörungsfreien Überprüfung der Betongüte, der zerstörenden Prüfung zur Ermittlung der Haftzugfestigkeit, der Prüfung der Rissbreiten und -tiefen, Überprüfung des Betongefüges durch Entnahme von Bohrkernen und Ermittlung des Schadstoffgehaltes, z. B. Chloridgehalt, als Folge von Tausalzeinwirkung.

Visuelle Beobachtungen Die visuelle Betrachtung dient der Ermittlung sichtbarer Schäden wie: x x x

Abplatzungen Rostfahnen Lunker

5

134

5 Beton- und Stahlbeton

x x x x x x x x

5

Verdichtungsfehler Ausblühungen Porosität Feuchtigkeit Abblättern des Anstrichs Anwesenheit von Moosen und Algen Erkennen von Haarrissen und anderen Rissen der Beurteilung des Abrostungsgrades der Bewehrung

Der Ist-Zustand ist für spätere Streit- und Gewährleistungsfälle sorgfältig zu dokumentieren; im Zuge der Instandsetzung geht das Beweismittel – der Zustand vor Instandsetzung – regelmäßig verloren. Die Untersuchung beginnt mit der sachverständigen augenscheinlichen Beurteilung – Rissbildung, Rostfahnen, Absprengung der Betonüberdeckung über korrodierenden Bewehrungsstäben, hoch liegenden Bereiche usw. Sie dient der Festlegung der notwendigen örtlichen und labortechnischen Untersuchungen, die anschließend an ausgesuchten Teilflächen vorgenommen werden. Zur Ermittlung des Ist-Zustandes bzw. des Schadensgrades haben sich eine Reihe von bewährten Ermittlungsmethoden bzw. Analyseverfahren herauskristallisiert. Diese Methoden sind in zerstörungsfreie und zerstörende Verfahren zu unterteilen. Ermittlung von Schäden der Betongüte (Betonfestigkeit) Obwohl in vielen Fällen aus den Bautagebüchern und aus den ursprünglich zur Verfügung stehenden Daten Angaben über die Betongüte des Bauwerks vorliegen, stimmen diese in der Regel nicht mit den im Bauwerk vorhandenen Betongüten überein. Sie müssen deshalb am Objekt ermittelt werden. Einsatzgebiete: Betonoberflächen, Hohlstellen, Kiesnester Zerstörungsfreie Methoden Zerstörungsfreie Überprüfungsmöglichkeiten für Beton bzw. Stahlbeton ergeben nur qualitative bzw. bedingt quantitative Aussagen. Üblicherweise erhält man in diesen Verfahren nur Angaben über die Güte der Betonoberfläche, weniger aber über das Innere des Betons.

Bild 5-16

Anwendung des Schmidt-Rückprallhammers Näherungsweise, zerstörungsfreie Prüfung der Betonfestigkeit mit dem SchmidtRückprallhammer. Aus dem anzeigenden Maß des Rückpralls (Skalierung auf dem Schmidt-Hammer) lässt sich die Materialhärte bestimmen.

135

5.4 Methoden der Schadensuntersuchung

Vorgehen: Abklopfen und/oder Überstreichen der Schadstelle mit einer Drahtschlaufe; Betonprüfhammer nach Schmidt (E DIN 12398 und DIN 1048 T. 2) Der Betonprüfhammer schlägt mit einer vordefinierten Energie auf den Beton. Entsprechend der Betonhärte prallt der Körper zurück. Der Rückprallwert R wird auf einer Skala angezeigt oder, je nach Modell, auf einem Papierstreifen registriert. Je nach Alter des Betons sind Korrekturfaktoren notwendig. Hilfsmittel: Mittelschwerer Prüf- oder Maurerhammer, Drahtschlaufe, Schmidt-Rückprallhammer, Gliedermaß Nichtzerstörungsfreie Methoden Zeigt sich, dass die zerstörungsfreie Betonüberprüfung keine sicheren Werte ergibt, ist man bei den ermittelten Betongütewerten kritisch (z. B. B 15) oder stellt Inhomogenitäten fest, ist es oft unumgänglich, Bohrkerne an verschiedenen Stellen zu entnehmen. Vorgehen: Zur Ermittlung der Betonfestigkeit sind Bohrkerndurchmesser von 100 mm erforderlich, zur Überprüfung des Gefüges, der Lage der Bewehrung und zur Bestimmung weiterer Daten (z. B. Chloridgehalt) genügen oft Bohrkerne mit einem Zylinderdurchmesser von 50 mm. Ein Bohrkern lässt Rückschlüsse auf die Sieblinie, das Größstkorn, die Porosität, das Betongefüge und damit Hinweise aus die Betonzusammensetzung und die Verarbeitung zu. Bevor aber ein oder mehrere Bohrkerne entnommen werden, ist die Notwendigkeit gewissenhaft zu prüfen. Die zerstörende Methode ist ein Eingriff in das Gefüge des zu untersuchenden Betons, auch wenn anschließend die Bohrkernlöcher wieder mit geeigneten Material verfüllt werden. Hilfsmittel: Bohrkernentnahmegeräte mit Diamantbohrkronen

Bild 5-17 Bohrkernentnahme zur Laboruntersuchung

Ermittlung von Schäden an der Betonüberdeckung über der Bewehrung Die in den Bewehrungsplänen angegebenen Betondeckungsmaße weichen aus unterschiedlichen Gründen (Verarbeitung, Umwelteinflüsse u. a.) von den tatsächlichen Überdeckungs-

5

136

5 Beton- und Stahlbeton

maßen mehr oder weniger ab. Bei der Ermittlung möglicher Schädigungen sind zwei wesentliche Parameter von Bedeutung: x

Die Bewehrung ist noch nicht korrodiert. Zusammen mit der Karbonatisierungstiefe und dem Alter des Bauwerks kann in etwa abgeschätzt werden, wann die Karbonatisierungsfront die oberste Bewehrungslage erreichen wird und ob ggf. vorbeugende Schutzmaßnahmen zu treffen sind. x Es sind bereits Korrosionsschäden eingetreten. Hier gibt die Betondeckung Hinweise auf die Schadensursachen (zu geringe Überdeckung, schlechte Betonqualität, überdurchschnittliche Schadstoffbelastung) und auf vorzunehmende Instandsetzungsmethoden.

5

Einsatzgebiete: Oberflächenschäden bei Sichtbetonbauteilen, abplatzender Beton vor rostigen Eisen. Zerstörungsfreie Methoden Vorgehen: Augenschein, Feststellung sichtbarer Schäden, Suche nach evtl. Gesetzmäßigkeiten. Messung von Lage und Betonüberdeckung der Armierungseisen. Lage der Bewehrung kann mit Magneten oder mit Bewehrungssuchgeräten ermittelt werden. Anzeichnen auf der Betonfläche oder Eintragung im Plan. Potenzialmessung zur Feststellung des Rostanfalls unter der Oberfläche. Bei dieser Methode wird zwischen den korodierten und noch nicht angerosteten Stählen ein elektromagnetisches Feld aufgebaut, das messtechnisch erfasst wird. Hilfsmittel: Doppelmeter, Kreise, Notizblock usw., elektronische Eisensuchgeräte, Apparaturen zur Potenzialfeldmessung. Nicht zerstörungsfreie Methoden Vorgehen: Abklopfen von Schadstellen. Stichprobenweises Freilegen von vermutlich korrodiertem Eisen. Messung der Karbonatisierungstiefe in ausgespritzten Löchern oder an ausgebohrten Kernen. Hilfsmittel: Spitzeisen oder Hammer, Kernbohranlage. Chemische Reagenzien, z. B. Phenolphtalein zur Feststellung der Alkalität und damit der Karbonatisierung des Betons, Tiefenlehre. Hinweis: Übertriebene Genauigkeitsangaben oder -anforderungen sind wenig sinnvoll: Karbonatisierungstiefe und Maße der Betondeckung im Bauteil variieren erheblich. Es gilt hauptsächlich, repräsentative kritische und durchschnittliche Bereiche aufzufinden, die als Basis für die nachfolgende sachverständige Beurteilung dienen. Ermittlung von Schäden an der Betonoberfläche Jede Beschichtung ist nur so gut wie der Untergrund, auf dem sie aufgebracht wurde. Bei einer Oberflächenbeschichtung des Betons – z. B. mittels einer so genannten Karbonatisierungsbremse nach Reprofilierungsarbeiten im Fassadenbereich – ist eine ausreichende Oberflächenfestigkeit erforderlich, die sich in aller Regel nur nach mechanischer Oberflächenbehandlung, etwa durch Sandstrahlen, erreichen lässt. Als Prüfkriterium gilt hier eine Oberflächenzugfestigkeit der vorbehandelten Fläche von mindestens 1,5 N/mm², die mit geeigneten Prüfgeräten nachzuweisen ist.

137

5.4 Methoden der Schadensuntersuchung

5

Bild 5-18 Gerät zur Bestimmung der Oberflächenzugfestigkeit einer Beschichtung auf Beton

Einsatzgebiet: Risse im Putz und Mauerwerk, Putz- und Farbablösungen, Verfährbungen, Ausblühungen. Schäden an Bodenbelägen. Anstrichschäden bei Holz- und Stahlbauteilen. Zerstörungsfreie Methoden Vorgehen: Aufnahme von Rissbildern, Rissbreiten, Risstiefen. Abklopfen zum Feststellen von Hohlstellen. Eintragung aller Schäden in Pläne, um evtl. systematische „Schäden“ zu erkennen. Hilfsmittel: Doppelmeter, Lupe, Messkaliber (dünne Bleche unterschiedlicher Dicke), Fotoapparat. Zur Unterstützung werden häufig Feuchtigkeitsmessgeräte eingesetzt, wenn der Verdacht besteht, dass Feuchtigkeitsanreicherung als Schadensursache in Frage kommt. Nicht zerstörungsfreie Methoden Vorgehen: Entnahme von Bohrkernen zur Feststellung des Rissverlaufs in die Tiefe, auch zur Feststellung bzw. Kontrolle des Aufbaus. Probeentnahme für Laboruntersuchungen. Haftzugprüfung der verschiedenen Schichten, wobei diese abgelöst werden. Hilfsmittel: Kernbohrer, Spitzeisen und Sackmesser. Haftzugprüfgerät, Laboreinrichtungen in Materialprüfanstalten. Ermittlung von Schäden durch Chloride Für den Fall, dass Chloride als schadensursächlich oder mitursächlich vermutet werden, sind weitere Prüfungen zur Ermittlung des Gesamt-Chloridgehaltes im Beton bzw. zur Abschätzung des freien Chlorids im Porenwasser des Betons notwendig. Es wird die Anwendung eines pofometrischen Prüfverfahrens empfohlen. Der Verdacht auf Chloridverseuchung des Betons

138

5 Beton- und Stahlbeton

Tabelle 5-9

Diagnose, Prüfmethoden und Ergebnisbewertung

Schäden/Beurteilungsgegenstand

Prüfmethode

Analyse und Bewertung der Ergebnisse

Abrostungsgrad der Bewehrung

Schieblehre (Durchmesser)

Soll-Ist-Vergleich mit den Bemessungsquerschnitten

Betonüberdeckung

Maßstab, Elektromagnetisches Messgerät, Magnet

Soll-Ist-Vergleich mit DIN 1045

Karbonatisierungstiefe

Besprühen des Bohrkerns oder der Bruchstelle mit dem Indikationssystem PCI-Betontester auf Thymolphtalerinbasis, Messen der Karbonatisierungstiefe mit dem Maßstab

blau-violette Verfärbung kennzeichnet einen pH-Wert ! 9,3; keine Verfärbung kennzeichnet karbonatisierten Beton

Chlorid-Gehalt

Silbernitrat-Test, UV-Verfahren u. a.

Verfärbung der Indikationslösung kennzeichnet Chloride im Beton

Chemische Belastung

labortechnische Untersuchungen labortechnischer Bericht

Druckfestigkeit

Bohrkernentnahme, Rückprallhammer

Vergleich mit Nennfestigkeit in N/mm²

Feuchtigkeit im Betonuntergrund

CM-Gerät, Probeentnahme aus unteren Schichten

Ausgleichsfeuchte nicht überschreiten: 2% normaler Beton, 5% hochfester Beton

Haftzugfestigkeit

Herion-Gerät

> 1,= N/mm² bei zementgebundenem System; > 1,5 N/mm² bei Kunstharzbeschichtungen und mörtel

Hohlstellen auffinden

Abklopfen mit dem Hammer

dumpfer Klang signalisiert Hohlstellen im Beton

Korrosion der Bewehrungseisen

optische Begutachtung

rostender Stahl, Haarrisse, Abplatzungen, Rostfahnen

Oberflächenkorrosion

optische Begutachtung

Abrieb

Oberflächenverschmutzung mit Öl und Fett

Benetzprobe mit Wasser

bei Öl- und Fettverschmutzungen perlt das Wasser ab

Rissbewegung

Gipsmarke setzen

Risse bewegen sich, wenn Rissmarke reißt

Risse

Oberfläche mit Wasser bespritzen und trocknen lassen, Risse markieren

Rissbreite und Risslänge ermitteln

Wasserundurchlässigkeit

Prüfröhrchen nach Karsten, Bohrkern

Wasserverlust als Indikator, Eindringtiefe in cm

5

(PCI) besteht immer dann, wenn starke Korrosionsschäden auftreten, ohne dass die Karbonatisierung bis zur Bewehrung vorgedrungen ist. Zur Untersuchung muss dem fraglichen Bauwerk an charakteristischen Stellen Probematerial zur Analyse entnommen werden. Dieses sollte aus möglichst fein gestuften tiefen Schichten stammen, um den Konzentrationsverlauf des Chlorids unter der Oberfläche ermitteln zu können. Es werden Chloridprofile aufgestellt, die den Chloridgehalt in Abhängigkeit von der Entfernung zur Oberfläche darstellen. Solche Untersu-

5.5 Instandsetzungsmaßnahmen

139

chungen können nur in Zusammenarbeit mit einschlägig erfahrenen Labors durchgeführt werden. Tabelle 5-9gibt einen Überblick über Diagnose, Prüfmethoden und Ergebnisbewertung. Spezielle Untersuchungsmethoden x

Sondierung Maßnahme, bei der zerstörte Bauteile ausgebaut und labortechnisch untersucht werden.

x

Bauthermografie Zerstörungsfreie Untersuchungsmethode mittels Infrarotkamera. Die Aufnahmen zeigen die Verteilung der Oberflächentemperaturen, aus welchen Rückschlüsse auf Mängel gezogen werden können.

Feuchtigkeitsmessungen x

Darrmethode Probe wird getrocknet und mehrmals in zeitlichen Abständen gewogen

x

CM-Methode Eine am Bau abgenommene Materialprobe wird einer chemischen Analyse unterzogen.

x

Neutronenmessung Auftretende Neutronen werden gemessen und mit dem Computer ausgewertet

x

Widerstandsmessung der Feuchtigkeit Sofortige Ergebnisse mit elektronischen Widerstandsmessgeräten

x

Endoskopie Visuelles Verfahren mit Endoskopiegeräten (Sonden, Kameras) zur Kontrolle von Hohlräumen in Bauteilen mit nur geringer örtlicher Zerstörung der Bausubstanz

5.5 Instandsetzungsmaßnahmen Betoninstandsetzungssysteme Bei Betonschäden ist die frühzeitige Erkennung und Beurteilung wichtig, um das Ausmaß zu begrenzen. Die Beachtung der einschlägigen Regelwerke ist dabei oberstes Gebot. Bei der Betoninstandsetzung ist es entscheidend, dass die weitere Karbonatisierung des Betons und somit die Korrosion der Bewehrungsstähle im karbonatisierten Bereich verhindert wird. In einem Qualitätssicherheitssystem werden alle Maßnahmen zur Betoninstandsetzung erfasst. Abhängig vom zu sanierenden Objekt kann dann (auf jedem Fall durch den Fachmann) die erforderliche Konzeption ausgewählt werden. Betonersatz durch dauerhafte Reprofilierung von Ausbrüchen und Abplatzungen mit geprüften und bewährten Sanierungssystemen. Korrosionsschutz – Haftplomben – Teilreparaturen und Glanzflächenüberzüge. Die Betonersatzstoffe entsprechen den gültigen Regelwerken und Vorschriften gemäß ZTV-SIB.

5

140

5 Beton- und Stahlbeton

Spritzbeton für statisch gefährdete Bauwerke mit Korrosionsschäden infolge zu geringer Überdeckung der Armierung, zur Erhöhung von Verkehrslasten oder zur Vergütung der Oberfläche Tränkung druckloses Füllen von Rissen (z. B. Pinsel- oder Gießverfahren) Beton-Injektion

5

im Hoch- oder Niederdruckverfahren zur kraftschlüssigen Verklebung von Rissen, zur Dichtung von Druckwassereinwirkung und als Hohlraumfüllung mit Kunstharzen oder Zementsuspension Oberflächenschutz durch Imprägnierung und Versiegelung an Fassaden, Fußböden, Fahrbahnen und Schutz gegen Wasser, Niederschläge, Tausalze und viele schädliche Medien, aber auch gegen mechanischen Abrieb Schutzanstriche an Fassaden und freibewitterten Bauteilen gegen Aggressiveinwirkung atmosphärischer Rauchgase und Niederschläge. Ausführung transparent, lasierend oder deckend auf Mineraloder Kunstharzbasis Beschichtungen als Schutz- und Verschleißschicht für Fußböden, Industrieböden, Fahrbahnen, Behälter und Auffangwannen gegen mechanische und chemische Höchstbelastungen. Gewässerschutzbeschichtungen nach WHG. Beschichtungsstoffe aller Art auf Kunstharzbasis Die in der Praxis fachgerechte Betoninstandsetzung besteht aus einer Reihe von Maßnahmen, die sich, je nach Schadenserscheinung in folgenden Einzelschritten vollzieht: Tabelle 5-10 Maßnahmen zur Betoninstandsetzung Maßnahmen (Einzelschritte) Entfernen von gelockertem und gerissenem Beton Freilegen korrodierter Bewehrung im Bereich der Fehlstellen Entrostung der Bewehrung – Reinheitsgrad Sa 2 – Reinheitsgrad Sa 2 ½ Vorbereiten des Betonuntergrundes der Gesamtfläche Beschichten der Bewehrung EP- oder zementgebunden Auftragen von Reparaturmörtel – Spritzbeton auf der Gesamtfläche – PCC auf die Fehlstellen, mit Haftbrücke Auftragen einer Feinschicht auf die Gesamtfläche Beschichtung zur Begrenzung des CO2-Zutritts und des Wassergehaltes (Karbonatisierungsgrenze) 1)

bei zementgebundener Beschichtung im Regelfall Sa 2 x unbedingt erforderliche Maßnahme (x) nicht unbedingt erforderliche Maßnahme

x x x 1) x x x x x (x) (x)

141

5.5 Instandsetzungsmaßnahmen

Untergrundvorbereitung Nach dem Vorliegen des Diagnoseergebnisses über den Grad und den Umfang der Schadenshöhe wird entschieden, welches Betoninstandsetzungssystem eingesetzt wird. Weitere Schritte: x x x x x x x

Schadens- und baustellenbedingte technologische Vorbereitung Entfernen von losem und mürbem Beton Beseitigung von Verschmutzungen Nachweis einer ausreichenden Mindest-Oberflächenzugfestigkeit Betonfeuchte darf systemabhängige Grenzwerte nicht überschreiten Abstocken mit Stockhammer oder Druckluftstrahlen mit festem Strahlmittel oder Wasser-Sandgemisch

Instandsetzungsmaßnahmen von Rissen Beton ist ein so genannter „gerissener Werkstoff“. Es gibt deshalb keinen rissefreien Beton. Risse in Betonoberflächen stellen immer Schwachstellen dar, die das Eindringen von Wasser, CO2 und anderen in Wasser gelösten Schadstoffen begünstigen. Im Extremfall kann es, wenn Rissbreite und Risstiefe ein gewisses Maß überschreiten, zu lokalen Durchrostungen an der Bewehrung kommen, obwohl die eigentliche Bewehrungsoberfläche intakt und dicht ist.

Bild 5-19 Lokale Korrosion des Bewehrungsstahles als Folge der pH-Absenkung in teilweise karbonatisiertem Beton

Risse beeinträchtigen die Optik, Gebrauchsfähigkeit, Tragfähigkeit und/oder die Dichtigkeit eines Bauwerkes, was zu einer Einschränkung der Nutzung und daraus resultierender Wertminderung führen kann. Neben der Beurteilung des optischen Eindrucks und der quantitativen Aussage über Risslänge und Risshäufigkeit ist das wichtigste Kriterium die Beurteilung der Risse nach ihren Entstehungsursachen. Damit ergeben sich zwei Gruppen von Rissen: Mikrorisse Sie entstehen während der Aushärtung des Betons infolge innerer Spannungen. Die Rissweite ist meist kleiner als 0,2 mm. Mikrorisse verlaufen stark verästelt, vernetzt und unregelmäßig an der Oberfläche. Auf Grund der geringen Weite und Tiefe stellen die Mikrorisse keine dauerhafte Gefährdung dar, sondern sind eher ein ästhetischer Mangel. Nachgewiesen werden können sie qualitativ per Augenschein. Lässt sich dies schlecht durchführen, wird durch Benetzen der Oberfläche mit Wasser der Risseverlauf ersichtlich, denn nach Trocknung zeichnen sich die Risssäume dunkel ab, da Wasser in den Rissen länger zurückgehalten wird. Quantitativ können die Risse mit einer Risslupe bestimmt werden. Hierzu sind diese Risslupen mit einem geeigneten Maßstab versehen. Dadurch ist es möglich, die Risslänge und auch die Häufigkeit auszumessen bzw. abzuschätzen.

5

142

5 Beton- und Stahlbeton

Makrorisse

5

Sie entstehen durch lokale Überschreitung der Zugfestigkeit infolge von Belastungen nach dem Aushärten des Betons. Makrorisse verlaufen in einer Rissbreite über 0,2 mm relativ geradlinig über größere Längen, oft von Kanten und Aussparungen ausgehend. Im Gegensatz zu den Mikrorissen sind bei Temperatur- und Lastschwankungen Bewegungen möglich. Makrorisse können das Bauwerk und die Tragfähigkeit dauerhaft gefährden. Qualitativ nachgewiesen werden die Makrorisse ebenso wie Mikrorisse. Zusätzlich kann durch Überkleben mit einem Streifen aus sprödem Material, z. B. Keramik oder Graphit die Rissbewegung von Makrorissen erkannt werden. Soll die Bewegung von Makrorissen quantitativ nachgewiesen werden, bzw. die Rissbreite exakt festgestellt werden, müssen so genannte zeitabhängige Rissweitenmesser, wie z. B. Setzdehnungsmessgeräte, Dehnmessstreifen oder induktive Weggeber verwendet werden. Instandsetzungsmaßnahmen im handwerklich ausgeführten Mörtelsystem In der Schadensstufe III treten die häufigsten Betonschäden auf. Als Instandsetzungsmaßnahme hat sich dabei das handwerkliche Mörtelsystem bewährt. Aus Gründen der Qualitätsgewährleistung ist es zweckmäßig alle Baustoffe von einem Hersteller zu beziehen. Arbeitsschritte 1. Entfernen des lockeren Betons über der korrodierten Armierung mit Elektrohammer oder Flammstrahlgerät. Wenn nicht das Flammstrahlgerät eingesetzt wird, ist Sandstrahlen der Armierungseisen – bis metallisch blank – notwendig. 2. Die freigelegten Bewehrungsstähle werden mit einer zweimaligen Korrosionsschutzbeschichtung versehen. Hierfür eignen sich Epoxidharze wie Epoxidharzmennige oder kunststoffvergütete Zementschlämme. Der letzte Anstrich sollte wegen der Schlüssigkeit mit dem Reparaturmörtel mit Quarzsand bestreut werden. 3. Auf den vorgenässten Altbeton wird eine Haftbrücke aufgebracht, die den Verbund zwischen Betonuntergrund und Reparaturmörtel verbessern soll. Verwendet werden zementgebundene Haftbrücken. Tabelle 5-11 Technische Angaben zu Haftbrücken Materialbasis

Verbrauch

Anmerkungen

Zementmörtel mit Additiven

2–3 kg/m²

im Abwasserbereich einsetzbar, da sulfatbeständig

Epoxidharz, 2komponentig, pigmentiert

1–2 kg/m²

sehr hohe Verbundfestigkeit

Portlandzement mit Additiven

0,8–1,4 kg/m²

im System mit PCI-Peciment 50

4. Die Betonschädigung wird mit hydraulisch abbindendem kunststoffvergüteten Mörtel, bei kleineren Schäden mit Epoxidharzmörtel ausgebessert. Werden dem Mörtel Kunststofffasern zugemischt, kann die Kohäsion und damit die Standfestigkeit des Frischmörtels verbessert werden. Dadurch verringert sich auch die Gefahr der Rissbildung an der Ausbruchsstelle. Die Verarbeitung erfolgt auf dem vorgenässten mattfeuchten Untergrund mit

143

5.5 Instandsetzungsmaßnahmen

der Traufel in ca. 2 bis 5 mm Schichtdicke. Wenn es erforderlich ist, muss die Reparaturstelle geschalt werden. Tabelle 5-12 Technische Angaben zum Reparaturmörtel Schichtdicke pro Arbeitsgang min/max

5.

Verbrauch

Anmerkungen

05 mm/20 mm

1,9 kg/m² und mm Schichtdicke

Reparaturmörtel speziell für Abwasserbauwerke, auch spritzbar

10 mm/50 mm

2 kg/m² und mm Schichtdicke

Spritzmörtel mit geringem Rückprall

10 mm/50 mm

2 kg/m² und mm Schichtdicke

kunststoffmodifiziert, karbonatisierungsbremsend, unter dynamischer Belastung verarbeitbar

05 mm/20 mm

1,6 kg/m² und mm Schichtdicke

keine Haftbrücke notwendig

Mit einem Dünnputz-Überzug aus feinkörniger kunststoffvergüteter Zement-Spachtelmasse werden Strukturunterschiede ausgeglichen und die instandgesetzte Betonoberfläche optisch angeglichen. Tabelle 5-13 Technische Angaben zum Feinspachtel Schichtdicke pro Arbeitsgang min/max

Verbrauch

Anmerkungen

1 mm/5 mm

1,7 kg/m² und mm Schichtdicke

kunststoffmodifiziert, karbonatisierungsbremsend, unter dynamischer Belastung verarbeitbar

1 mm/5 mm

1,3 kg/m² und mm Schichtdicke

mit Silikat- und mit Dispersionsfarben überstreichbar

6. Bei der Gefahr von Rissbildung empfiehlt sich eine Hydrophobierung. 7. Als Oberflächenschutz eignet sich ein Anstrich auf Siloxan-Acrylharzbasis. Witterungsund alkalibeständige Kunststoffdispersionen bieten einen zusätzlichen Frost-TausalzSchutz.

5

144

5 Beton- und Stahlbeton

5

a) schematische Darstellung

b) Originaldarstellung

Bild 5-20 Instandsetzungsschritte im handwerklich ausgeführten Mörtelsystem

5.6 Nachträglich bearbeitete Betonflächen Bei der Betonierung besteht meistens die zwingende Notwendigkeit aber auch die Möglichkeit der nachträglichen Bearbeitung von Betonflächen. Möglichkeiten der Bearbeitung 1. Bearbeitung vor dem Erhärten Durch Auswaschen der obersten Zementschicht kann die grobe Kornstruktur hervorgehoben werden (Waschbeton). Da sich diese Methode aber meist nur großflächig anwenden lässt, kommt sie bei der Bausanierung weniger zum Einsatz.

145

5.6 Nachträglich bearbeitete Betonflächen

Bild 5-21 Ausgewaschene Betonoberfläche, farbiger Zuschlag mit rundem Korn und grauem Zement

2. Bearbeiten nach dem Erhärten x

Strahlen mit festen Strahlmitteln (Sandstrahlen) zum Entfernen des oberflächennahen Feinmörtels, Öffnen der Poren, Freilegen des Betonaufbaus x Stocken, Spitzen, Scharrieren oder Bossieren zum Erzeugen steinmetzmäßiger Effekte von Hand oder maschinell x Sägen, Brechen, Schleifen und Polieren zum Erzeugen terrazzoartiger Flächen x Absäuren, Fluatieren, Flammstrahlen

Bild 5-22 Bossierte Betonoberfläche, Kalkstein grauer Zement

Anwendung farbiger Betonmischungen Ein dauerhaftes Einfärben des Frischbetons ist sowohl für glatte als auch für profilierte Flächen möglich. Zemente für besondere Farbwirkungen Portlandzemente Portlandhütten- und Hochofenzemente Portlandölschieferzement

o dunkles Grau und Weiß o helleres Grau o rötliches Braun

5

146

5 Beton- und Stahlbeton

Farbpigmente für unterschiedliche Farbtöne Eisenoxid o Braun, Gelb, Rot, Schwarz Chromoxid o Grün Kobald-Aluminium o Blau Nachträglich behandelte Betonoberflächen Da Witterung und Luftverschmutzung das Aussehen der Betonflächen beeinträchtigen können, werden

5

x x x

hydrophobierende Imprägnierungen, Lasuren (farblos, farbig), Beschichtungen

verwendet, um das Eindringen von Feuchtigkeit, Schmutz und sonstigen Schadstoffen zu verhindern. Mit Lasuren und Beschichtungen können auch gezielte Farbgestaltungen durchgeführt werden. Die nachträgliche Behandlung von Betonoberflächen sollte immer gemäß Richtlinie für „Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen“, Teil 2/2001 des DAfStB, Abschnitt 4, geplant werden. Hydrophobierende Imprägnierungen Einer frühen Verschmutzung der Betonoberfläche kann vorgebeugt werden, indem eine hydrophobierende Imprägnierung aufgebracht wird. Das Aussehen der entschalten Betonfläche wird nicht beeinträchtigt. Allerdings können Imprägniermittel u. U. das Eindringen von Schadstoffen begünstigen. Lasuren Lasuren können farblos oder farbig in mehreren Schichten aufgebracht werden. Die Schichtdicke beträgt jeweils d 50 mm. Es ist möglich, mit geringen Pigmentierungen Korrekturen an Farbschwankungen des Betons auszugleichen, ohne die optische Wirkung der Oberflächenstruktur zu beeinträchtigen. Lasuren ergeben je nach ihren Grundstoffen matte oder glänzende Oberflächen. Bei Verwendung von Lasuren werden Fugen und oberflächig geschlossene Ankerlöscher unter Umständen besonders hervorgehoben. Beschichtungen Starre Beschichtungen mit einer Schichtdicke von ca. 80 mm passen sich den Konturen des Untergrundes an und behindern das Eindringen von Schadstoffen (Acrylatbasis). Elastische Beschichtungen Sie überdecken bei einer Schichtdicke von 300 mm Konturen im Untergrund (z. B. Brettstrukturen). Bedingt werden Poren geschlossen und Risse < 0,2 mm überdeckt.

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5.8 Bildquellenverzeichnis

5.7 Normen, Richtlinien, Merkblätter Norm

Stand

Titel

DIN 488

1999-04

Betonstahl, Sorten, Eigenschaften, Kennzeichen

DIN 1045

2001-07

Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton

1991-06

Prüfverfahren für Beton

DIN 1084 DIN 1048

Überwachung (Güteüberwachung) im Beton- und Stahlbetonbau

DIN 1164

2004-08

Zement mit besonderen Eigenschaften

DIN 1504

2008-04

Produkte und Systeme für den Schutz – und Instandsetzung von Betontragwerken

DIN 4030

2006-10

Beurteilung betonangreifender Wässer, Böden und Gase

DIN 4226

2002-02

Gesteinskörnungen für Beton und Mörtel

5.8 Bildquellenverzeichnis Quelle

Bild

Betonberatung Ost

5-7, 5-13, 5-17

Gablenz, Eppingen

5-16, 5-18

G & H ISOVER, Ludwigshafen

5-11

Lömpel, Arnstein

5-1, 5-21, 5-22

Muro, Malkwitz

5-20

PCI

5-10

5

6 Holzkonstruktionen

6.1 Holz – ein bewährter Baustoff

Bild 6-1 Liebevoll restauriertes FachwerkGebäude eines Museumsdorfes. Besonders gelungen ist die Abstimmung der Fenstergestaltung

Holz ist seit jeher einer der wichtigsten und neben Lehm und Naturstein einer der ältesten vom Menschen genutzten Werkstoffe überhaupt. Zum einen deswegen, weil er der einzige nachwachsende Baustoff ist, der bei nachhaltiger Pflege ständig zur Verfügung stehen wird, zum anderen aber, weil er ein natürlicher und ökologisch wertvoller Baustoff ist. Holzprodukte können mit dem geringsten Energieaufwand unter allen Baustoffen hergestellt werden. Des Weiteren ist Holz -sofern nicht mit chemischen Holzschutzmitteln kontaminiert- wohnhygienisch unbedenklich, wieder verwertbar und unproblematisch zu entsorgen. Die Holzvorräte werden in Deutschland von Jahr zu Jahr größer, weil mehr Holz nachwächst als verarbeitet wird. Das seit etwa 200 Jahren praktizierte Nachhaltigkeitsprinzip der deutschen Forstwirtschaft besteht aus einer Kreislaufwirtschaft, wie sie bei internationalen Umweltkonfe-

150

6 Holzkonstruktionen

renzen immer wieder gefordert werden. Vom Wald und seiner ausgleichenden Wirkung auf Boden und Wasserhaushalt, Luft und Klima profitieren alle Lebewesen. Die „grüne Lunge“ sorgt für eine höhere Lebensqualität. Auch damit die Forstwirtschaft diese grüne Lunge finanzieren kann, ist es notwendig, Holz einer möglichst hochwertigen Verwendung, z. B. als Bauholz, zuzuführen.

6

Bild 6-2 ca. 90 Jahre alte Eiche

Voraussetzung für den Erhalt des Waldes ist natürlich, dass nur jeweils so viel Holz genutzt wird, wie wieder nachwächst (Nachhaltigkeitsprinzip). In Deutschland steht zurzeit einem Einschlag von knapp 60 Mio. m³ ein Zuwachs von etwa 95 Mio. m³ pro Jahr gegenüber. Somit nehmen unsere Wälder nicht ab, sondern zu. Dies gilt für die Waldfläche und für den Holzvorrat.

Bild 6-3 Bodennutzung in Deutschland 1995. Die Anteile können je nach Bestand in den einzelnen Bundesländern unterschiedlich sein.

6.1 Holz – ein bewährter Baustoff

151

Um sich ein Bild machen zu können, welche Ausmaße der Waldbestand in der Bundesrepublik (340 Millionen Kubikmeter) hat, stelle man sich eine Fläche von 10 Fußballfeldern von jeweils 110 x 75 Metern vor. Die darauf stehenden 10 massiven Holzquader würden jeweils 414 Meter hoch sein. Trotz einer erfreulichen Entwicklung des deutschen Holzhandels ist der Erhalt des verbauten Holzes von erheblicher Tragweite. Beispiele sind wunderschöne Fachwerkbauten, Dachstühle sowohl im Wohnungsbau als auch in öffentlichen Gebäuden, wie z. B. in Kirchen. Was für die gesamte historische Bausubstanz gefordert wird, hat für das Holz als ältestem, zu sanierenden Werkstoff besondere Bedeutung. Museale Konservierungen genügen für diesen umfangreichen Baubestand nicht. Nur durch Modernisierung, zeitgemäße Nutzung, Erhöhung des Gebrauchswertes und die richtige Auswahl und Anwendung des Holzschutzes sind die Holzbauteile auf Dauer zu sichern. Dabei unterscheidet man konstruktiven oder baulichen Holzschutz sowie chemischen Holzschutz. Rund um den Erdball spielt Holz für Bauten und Holzkonstruktionen eine wesentliche Rolle. In jüngster Zeit findet Holz im konstruktiven Bereich, z. B. im Hallenbau aber auch für die Gestaltung von Fassaden als Alternative zu Stahl und Stahlbeton zunehmend Verwendung. Dennoch (oder gerade deswegen) ist die Sanierung vorhandener Holzkonstruktionen vordringliche Aufgabe. Holz ist aber auch ein organischer Baustoff, der bestimmungsgemäß tierischen und pflanzlichen Organismen als Lebensgrundlage dient. Pilze, Insekten und Mikroorganismen bauen Holz im Kreislauf der Natur immer wieder ab bzw. zerlegen es in seine ursprünglichen Bestandteile wie Kohlendioxid, Wasser und Mineralstoffe. Die einzelnen Holzarten weisen teilweise erhebliche Unterschiede in Bezug auf ihre natürliche Dauerhaftigkeit auf. Selbst die dauerhaftesten Hölzer sind dem natürlichen Abbau gegenüber nicht unbegrenzt widerstandsfähig, sondern werden irgendwann „faul“ oder „morsch“. Das Gebiet des Holzschutzes befasst sich mit der Unterbrechung des natürlichen Zersetzungsprozesses mit der Zielstellung einer möglichst langen Nutzungsdauer des Holzbauteiles. Da bei der natürlichen Zersetzung innerhalb des Kreislaufes immer das Vorhandensein von Feuchtigkeit eine zentrale Rolle spielt, ist dies der wichtigste Ansatzpunkt für die Gewährleistung einer langlebigen Holzkonstruktion. Als Baustoff verwendetes Holz, besonders wenn es statische Funktionen zu erfüllen hat, muss deshalb vor tierischen und pflanzlichen Schädlingen dauerhaft geschützt werden. Was passiert, wenn grundlegende Dinge des baulichen und chemischen Holzschutzes sowie die erforderlichen Wartung und Pflege vernachlässigt werden, haben bereits Einstürze von Hallendächern mit tragischen Folgen gezeigt. Bauliche und chemische Holzschutzmaßnahmen sollen die Güteeigenschaften von Holz und Holzwerkstoffen erhalten und bei bereits verbautem Holz die Gebrauchsdauer erhöhen. Von Pilzen oder Insekten befallenes Holz ist durch geeignete Maßnahmen zu sanieren. Ist der Zerstörungsprozess zu weit fortgeschritten, muss das beschädigte Holz je nach Funktion und in Abhängigkeit von der jeweiligen Befallsart und dem Befallsumfang meist ersetzt werden. An den bis zu 700 Jahren alten Fachwerkbauten ist ersichtlich, dass bei sorgfältiger Auswahl, Bearbeitung und werkgerechtem Einbau des Holzes, auch ohne chemische Behandlung, Schäden (Verfärbung, Oberflächenveränderung, Dimensionsveränderungen, Zerstörungen durch Pilzbefall) relativ gering sind. Vorbeugende bauliche Maßnahmen sind deshalb von besonderer Bedeutung. Durch konstruktive und bauphysikalische Maßnahmen wie rasche Wasserableitung, ausreichend bemessene Dachüberstände, Spritzwassersockel ist eine unzuträgliche Feuchtigkeitsveränderung (Quellen und Schwinden) des Holzes und ein Pilzbefall zu verhindern. Besonders in Feuchträumen ist durch Luftwechsel und richtige Schichtfolge Tauwasserbildung zu vermeiden.

6

152

6 Holzkonstruktionen

6.2 Anwendung im Bauwesen Wie der Schnitt durch einen Baumstamm zeigt, lässt sich das Holz komplett verwerten. Fachmännisch aufbereitet und künstlerisch veredelt kann man feine Möbel aus dem Kernholz herstellen, Balken, Bohlen und Bretter für den konstruktiven Holzbau verwenden und den Rest durchaus nutzbringend verarbeiten. Für wirtschaftliche und praktische Lösungen für typische Modernisierungsaufgaben bietet sich Holz an Wand, Decke, Boden, aber auch für Fenster, Türen und Treppen an.

6

Bild 6-4 Schnitt durch einen Baumstamm

Holz wird im Bauwesen wie folgt eingesetzt: Tabelle 6-1

Einsatzbeispiele für Holz HOLZ

BAUWERK Fachwerkhäuser Holzhäuser Brücken Sporthallen

BAUTEIL Dachstühle Deckenbalken Treppen Balkone

AUSBAUTEILE

LANDSCHAFTSBAUTEN

Fenster Türen Fußböden Wandverkleidungen

Zäune Palisaden Spielplätze – Geräte Sichtschutz

Schädigende Einflüsse auf das Holz sind nicht für alle Bauglieder gleich. Verwendungszweck, Alter, Holzart und die daraus resultierenden Schutzmaßnahmen sind daher differenziert zu betrachten und zu bewerten. Allgemein gängig ist folgende Einteilung: x tragende/nichttragende Bauteile x maßhaltige/nicht maßhaltige Bauteile x Innenbauteile/Außenbauteile Tragende Bauteile haben eine statische Funktion. Ihre Bemessung, Holzart und Konstruktion ist so zu gestalten, dass ein Versagen und damit eine Gefährdung weitgehend ausgeschlossen sind. Zu den tragenden und aussteifenden Hölzern gehören alle Bauteile, welche nach DIN 1052, DIN 1074 oder DIN 18 900 statisch nachgewiesen (berechnet) werden müssen.

153

6.2 Anwendung im Bauwesen

Typische Beispiele für tragende Holzbauteile sind Stützen und Deckenbalken einer Skelettkonstruktion oder Pfetten, Sparren und Pfosten eines Dachstuhles. Tragende und aussteifende Holzbauteile sind bauaufsichtlich geregelt, was bei Holzschutzmaßnahmen von besonderer Bedeutung ist. Hier ist ein chemischer Holzschutz in Abhängigkeit der Gefährdungsklasse bauaufsichtlich vorgeschrieben. Sowohl für chemische Bekämpfungsmaßnahmen als auch für den vorbeugenden chemischen Holzschutz dürfen ausschließlich Holzschutzmittel mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung verwendet werden.

6

Bild 6-5 Holzdachstuhl mit tragender Funktion

Nichttragende Bauteile sind Ausbauteile, für die ein statischer Nachweis nicht erforderlich ist wie beispielsweise Fenster, Türen und gestalterische Elemente wie Sichtschutz, Zäune, Pergolen und Bekleidungen. Diese Bauteile sind nicht bauaufsichtlich geregelt, so dass in Bezug auf den Holzschutz auch Holzschutzmittel eingesetzt werden dürfen, welche keine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung besitzen.

Bild 6-6 Flechtelement aus Holz als Sichtschutz

154

6 Holzkonstruktionen

Maßhaltig müssen solche Bauteile sein, bei denen größere oder häufig auftretende Querschnittsänderungen infolge wechselnden Feuchtegehalts sowohl die Funktion als auch die Nutzungsdauer beeinträchtigen können. Zu den maßhaltigen Bauteilen zählen z. B. Fenster und Türen. Zu den nicht maßhaltigen Bauteilen gehören z. B. Zäune, Pergolen und Lärmschutzwände. Im Hinblick auf die Gefährdung durch tierische oder pflanzliche Holzschädlinge und die daraus resultierenden Schutzmaßnahmen ist zwischen Innen- und Außenbauteilen zu unterscheiden.

6

Bild 6-7

Innen- und Außenbauteile (Fassadenbekleidung aus Holz mit Außendämmung)

Holz erfüllt aber auch besondere ästhetische Eigenschaften. Die holzartenspezifische Maserung und Färbung des Holzes wird im Innenausbau, aber auch im Außenbereich sowohl von Architekten, als auch von Bauherren sehr geschätzt (Bild 6-8).

Bild 6-8 beispielhaft dargestellte Holzarten

6.3 Ursachen der Holzzerstörung

155

6.3 Ursachen der Holzzerstörung Wenn Hölzer für die Sanierung oder auch für neue Ausbauteile ausgewählt werden, hört man fast immer den guten Rat, nur „gesundes Holz“ zu benutzen. Den Unterschied auszumachen ist selbst für den Fachmann nicht immer einfach, denn man unterscheidet zwischen Holzfehlern und Holzkrankheiten. Holzfehler liegen vor, wenn die gesunden Fasern des Holzes vom „normalen“ Wuchs abweichen oder der Zusammenhang der Fasern gelockert oder gestört ist. Holzkrankheiten kommen sowohl am lebenden als auch am gefällten Baum bzw. am verarbeiteten Holz vor. Die Ursachen sind Pilze oder tierische Holzschädlinge (Insekten, Nager, Rotwild).

6.3.1 Holzzerstörende Pilze Pilze, die Holz als Nahrungsquelle nutzen werden u. a. wie folgt klassifiziert: x Holzverfärbende Pilze x Holzzerstörende Pilze An dieser Stelle wird zunächst auf die holzzerstörenden Pilze eingegangen. Erscheinungsformen Holzkrankheiten werden durch Mikroorganismen hervorgerufen. Im Gegensatz zu den Holzfehlern, bei denen gesunde Holzfasern lediglich vom normalen Verlauf abweichen, sind bei den Holzkrankheiten die Fasern zerstört und verfärbt. Bei den holzabbauenden Organismen handelt es sich um holzzerstörende Pilze. Die holzzerstörenden und holzverfärbenden Pilze sind Schmarotzer, die ihre Nährstoffe aus dem Holz entnehmen und es somit im Laufe der Zeit verfärben oder durch Fäulnis vollständig zerstören. Am besten entwickeln sich die Pilze im feuchten Holz bei Temperaturen zwischen ca. 3 °C und ca. 38 °C. Ober- und Unterhalb des genannten Temperaturbereiches verfallen die Pilze in Kälte- bzw. Hitzestarre. Jeder Pilz hat sein Temperaturoptimum. Die holzzerstörenden Pilze haben verschiedene Erscheinungsformen. Der eigentliche Schädling ist das Pilzgeflecht (Pilzmyzel). Es besteht aus farblosen oder dunkel gefärbten Fäden (Hyphen) und löst durch Ausscheiden von Enzymen die Holzsubstanz auf und verwendet sie zur Ernährung des Pilzes. Der Nadel- oder Blattwuchs von befallenen Bäumen ist spärlich, stellenweise löst sich die Rinde. Trotzdem sind wohlbelaubte Weiden bekannt, deren Stämme durch den ständigen feuchten Standplatz von Kernfäule ausgehöhlt sind. Für das Wachstum genügen den kranken Bäumen die äußeren saftführenden Schichten. Nach ihren Schadensbildern werden die Pilze in verschiedene Fäuletypen eingeteilt. Folgende Fäuletypen werden klassifiziert: x x x x x x

Braunfäule Weißfäule Weißlochfäule (spezielle Form der Weißfäule) „Rotfäule“ (spezielle Form der Weißfäule) „Grünfäule“ (spezielle Form der Weißfäule) Moderfäule

Die bekanntesten Vertreter der Braunfäuleerreger sind der Echte Hausschwamm (Serpula lacrymans), Weißer Porenschwamm (Antrodia vaillantii) und Brauner Keller- oder Warzenschwamm (Coniophora puteana). Wesentliches Kennzeichen dieses Fäuletyps ist eine Braun-

6

156

6 Holzkonstruktionen

färbung des Holzes, woraus der Begriff „Braunfäule“ resultiert. Die Braunfärbung wird durch den Abbau der helleren Cellulose verursacht. Das verbleibende braune Lignin ist für das typisch braune Erscheinungsbild des Holzes verantwortlich. Ein weiteres deutliches Erkennungsmerkmal sind Schwinderscheinungen und Verformungen von Holzbauteilen (Bild 6-9). Die Braunfäule wird auch als Destruktionsfäule bezeichnet.

6 Bild 6-9 Durch Braunfäule vollständig zerstörter, nicht mehr tragfähiger Deckenbalken. Verursachender Pilz: Echter Hausschwamm

Pilze, die vorzugsweise das Lignin, aber auch die Cellulose enzymatisch angreifen bzw. abbauen verursachen eine Weißfäule. Das durch Weißfäule geschädigte Holz verfärbt sich hell bis weiß und wird faserig abgebaut. Es entstehen einzelne „Schichten“, welche sich ohne weiteres voneinander ablösen lassen (Bild 6-10). Die Weißlochfäule ist eine Weißfäule, bei der zunächst das braune Lignin abgebaut wird und die verbleibende helle Cellulose zurückbleibt. Die so entstehenden „Löcher“ im Holz werden mit der verbliebenen weißen Cellulose ausgekleidet.

Bild 6-10 Durch Weißfäule zerstörtes Holz (Zerfall in einzelne Schichten)

Die „Rotfäule“ ist eine Form der Weißfäule und ist am lebenden Baum anzutreffen. Sie wird vom Wurzelschwamm hervorgerufen. Die Rotfäule hat als Stammfäuleerreger für Bauholz keine Bedeutung.

6.3 Ursachen der Holzzerstörung

157

Auch die „Grünfäule“ ist der Weißfäule zuzuordnen. Wie aus der Bezeichnung bereits hervorgeht, verfärbt sich das von Grünspanbecherlingen befallene Holz leicht grünlich. Dieser Fäuletyp ist für Bauholz jedoch ebenfalls nicht von Bedeutung. Moderfäulepilze wachsen innerhalb der Holzzellwände. Durch Enzyme werden die Zellwände (Cellulose und Hemicellulose) systematisch abgebaut und das Bauteil von der Oberfläche her zerstört. Die Moderfäule ist nur an unsachgemäß gelagertem oder eingebautem, dauerhaft sehr feuchtem Holz feststellbar. Im Vergleich zur Braunfäule weist die Moderfäule ein eher graues oder schwärzliches Erscheinungsbild mit einer schmierig-dunklen Oberfläche auf. Sie ist oftmals sehr scharf vom gesunden Holz abgegrenzt. Es wurde beobachtet, dass Nadelholz gegenüber Moderfäulepilze widerstandsfähiger ist als Laubholz. Pilze können auch nach dem Befallsort, also unabhängig vom jeweiligen Fäuletyp, eingeteilt werden. Die Weißfäule und Braunfäule kann auftreten als: x x x x

Hausfäule Stammfäule Innenfäule Lagerfäule

Befallenes Holz ist minderwertig, oft sogar wertlos. Zu achten ist deshalb besonders bei eingeschnittenem oder verbautem Holz auf solche Krankheiten, gegebenenfalls unter Hinzuziehung eines Sachkundigen. Hausfäulen Eine Art der Einteilung von Pilzen erfolgt nach dem Befallsort. Der jeweilige Fäuletyp bleibt dabei unberücksichtigt. Die Weißfäule und Braunfäule kann auftreten als: x x x x

Hausfäule Stammfäule Innenfäule Lagerfäule

Wie aus der Bezeichnung Hausfäule bereits hervorgeht, werden holzzerstörende Pilze bezeichnet, welche in genutzten (bewohnten) Gebäuden vorkommen. Die bekanntesten und wichtigsten Hausfäulen sind: x x x x

Echter Hausschwamm (Serpula lacrymans) Brauner Keller- oder Warzenschwamm (Coniophora puteana) Weißer Porenschwamm (Fibroporia vaillantii, Antrodia sinuosa, Tyromyces placenta) Ausgebreiteter Hausporling (Donkioporia expansa)

Der Echte Hausschwamm ist der gefährlichste Schädling an verbautem Holz und bekanntester Vertreter der Hausfäulepilze. Auf Grund seiner geringen Feuchtigkeitsansprüche sowie der Fähigkeit Mauerwerk und sogar schlecht verdichteten Beton zu durchwachsen, ist seine Bekämpfung besonders schwierig. Er tritt vorwiegend in Keller- und Erdgeschossen sowie auf Dachböden von Altbauten auf, wobei er bevorzugt Nadelholz befällt. An Holzschäden in Neubauten ist der Hausschwamm dagegen selten beteiligt. Als einziger Holzpilz greift der Echte Hausschwamm auch auf trockenes Holz über und leitet das benötigte Wasser mit einem hoch entwickelten Strangmyzel oft über mehrere Meter. Dabei kann er sich rasch über mehrere Stockwerke zunächst unbemerkt ausbreiten. Häufig wird irrtümlicherweise in der Praxis vom „Mauerschwamm“ gesprochen. Dieser Begriff ist jedoch irreführend, da sich der Hausschwamm ausschließlich von Holz-, Holzprodukten oder anderen organischen Materialien

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6 Holzkonstruktionen

ernährt. Auch wenn Fruchtkörper und Myzel am bzw. im Mauerwerk teilweise üppig vorzufinden sind, ist zwangsläufig ein Holzbauteil befallen, dem Nährstoffe enzymatisch abgebaut werden. Tabelle 6-2

Echter Hausschwamm (Serpula lacrymans) Echter Hausschwamm (Serpula lacrymans)

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Fäuletyp

Braunfäule

Einordnung nach Feuchteanspruch

„Trockenfäule“ (geringer Feuchteanspruch)

Holzfeuchte optimal

30 % bis 40 %

Holzfeuchte minimal

20 %

Temperaturspektrum

3 °C bis 26 °C

Temperatur optimal

20°C

Fruchtkörper

Treten häufiger als beim Braunen Keller- oder Warzenschwamm und Weißen Porenschwamm auf, fleischig mit rotbrauner Fruchtschicht und weißem Zuwachsrand, elliptische Form, liegen flach am Substrat an

Myzel/Stränge

Oberflächenmyzel weiß bis grau, lässt sich gut von der Unterlage ablösen, Stränge bis „bleistiftdick“ und brechen mit gut wahrnehmbaren Knackgeräusch (ähnlich eines Zweiges)

Holzart

Nadelholz wird bevorzugt, Laubholz wird nicht ausgeschlossen

Besonderheiten

Kann -sofern bereits vorhanden- auch „trockenes“ Holz (u = 20 %) befallen und Mauerwerk ohne weiteres durchwachsen

Bild 6-11 Fruchtkörper des Echten Hausschwamms (Fruchtkörper müssen aber bei einem aktiven Befall nicht unbedingt vorhanden sein

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6.3 Ursachen der Holzzerstörung

Bild 6-12 Myzel des Echten Hausschwamms auf der „Suche“ nach neuen Nahrungsquellen

Der Braune Keller- oder Warzenschwamm (Coniophora puteana) und der Weiße Porenschwamm (Fibroporia vaillantii, Antrodia sinuosa, Tyromyces placenta) verursachen ebenfalls eine Braunfäule. Der Ausgebreitete Hausporling (Donkioporia expansa) hingegen ist ein Weißfäuleerreger. Diese Pilze unterscheiden sich signifikant durch ihren deutlich höheren Feuchteanspruch und der damit verbundenen einfacheren Bekämpfungsmaßnahmen. Das Zerstörungspotential ist jedoch bei allen Hausfäulen enorm.

6.3.2 Holzverfärbende Pilze Diese Pilze ernähren sich ausschließlich von den Inhaltstoffen der Holzzellen (Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette). Holzverfärbende Pilze sind Bläuepilze und Schimmelpilze. Die Zellwände werden -im Gegensatz zu den holzzerstörenden Pilzen- nicht angegriffen. Holzverfärbende Pilze bewirken deshalb keine Festigkeitsreduktion und auch keine Fäulnis. Die früher angewandte Bezeichnung „Blaufäule“ ist somit unzutreffend und sollte nicht mehr verwendet werden. Das Schadbild besteht aus einer blaugrauen bis grauschwarzen Verfärbung an Holzflächen. Es werden Nadelhölzer und Laubhölzer gleichermaßen befallen. Bei Kernholzbäumen wird nur der Splint befallen. Die blauschwarze Verfärbung ist auf die Brechung des Lichtes zurückzuführen. Bläuepilze entwickeln sich bei einem Temperaturspektrum zwischen ca. 18°C und ca. 35°C sowie einem Holzfeuchteangebot zwischen ca. 30% und 120%. Bläuepilze führen zu einer Verfärbung des Holzes und können auch Anstrichschäden durch „Abheben“ der Farb- oder Lasurschichten verursachen. Sie sind daher auch oftmals Wegbereiter für holzzerstörende Pilze und in Bezug auf den Holzschutz durchaus von Bedeutung. Ein „Überstreichen“ von verblautem Holz ist generell nicht ausreichend. Die Bewertung eines Befalls durch holzverfärbende Pilze hängt also sehr vom Verwendungszweck des Holzes ab. Beim Einsatz verbauter Hölzer in der Sanierung ist Folgendes zu beachten: Farbveränderungen können auch chemischer Natur sein, z. B. kann frisches Eichenholz bei Kontakt mit Eisenmetallen durch Reaktion der im Holz vorhandenen Gerbstoffe mit dem Eisen zu mehr oder weniger stark „tintenartigen“ blau-schwarzen Verfärbungen führen. Diese Eisengerbstoffreaktion ist auch verantwortlich für die Dunkelfärbung der so genannten Mooreichen.

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6 Holzkonstruktionen

Bild 6-13 Holzverfärbende Pilze an einer Holzbalkendecke

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6.3.3 Holzzerstörende Insekten 6.3.3.1 Erscheinungsformen Bau- und Werkholz wird nicht nur durch Pilze, sondern ebenso durch Insekten befallen und schlussendlich zerstört. Hier sind es meist bestimmte Käferarten, die als Schädlinge auftreten. Die wichtigsten tierischen Holzschädlinge sind Insekten, die den Baum durch Kahlfraß oder durch Unterbrechung der Saftleitungen lebensunfähig machen oder das gefällte Holz durch Larvenfraß zerstören. Bei den holzzerstörenden Insekten wird zwischen Käfern und Hautflüglern unterschieden. Sie durchlaufen vier verschiedene Entwicklungsstadien. Aus den Eiern entwickeln sich die Larven. Diese verpuppen sich, und aus den Puppen schlüpfen die fertigen Insekten (Käfer oder Hautflügler), deren Weibchen dann wieder ihre Eier in Risse und Spalten an der Holzoberfläche ablegen.

Bild 6-14 Entwicklung vom Ei zum Käfer

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6.3 Ursachen der Holzzerstörung

Ein Befall durch bestimmte holzzerstörende Insekten ist grundsätzlich auch bei einer Ausgleichsfeuchte des Holzes (u = 10 %) bei „Normklima“ nach DIN 4108 (și=20°C/ij=50%) möglich. Tierische Holzschädlinge werden in drei große Gruppen unterteilt: x x x

Frischholzinsekten (holzfressende und holzbrütende Insekten) Trockenholzinsekten Faulholzinsekten

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Bild 6-15 Befallener Balken

6.3.3.2 Trockenholzinsekten Trockenholzinsekten können sich bei sehr geringen Holzfeuchten entwickeln und mit immer wiederkehrender Generationsfolge ihr zerstörendes Werk am befallenen Bauteil bis zur vollständigen Vermulmung fortsetzen. Sie befallen lufttrockenes und unberindetes Holz und sind daher ausgesprochene „Bauholzzerstörer“. Lediglich die Scheibenböcke sind auf berindetes Holz angewiesen. Die Ortstreue einiger Trockenholzinsekten über mehrere Generationsfolgen führt an Bauteilen bis zur Beeinträchtigung der Standsicherheit und völligen Zerstörung. Im Gegensatz zu den Frischholzinsekten bleiben Trockenholzinsekten über viele Generationen hindurch in demselben Holz bis zu dessen völliger Zerstörung. Die Trockenholz-Insekten sind als technische Schädlinge zu betrachten, welche bei einem nachgewiesenen Lebendbefall unter Beachtung von DIN 68800-4 angemessen bekämpft werden müssen. Typische Vertreter der Trockenholzinsekten sind beispielsweise: x x x x

Hausbock Gewöhnlicher Nagekäfer („Holzwurm“) Gekämmter Nagekäfer Parkettkäfer

Nur die wichtigsten und am häufigsten auftretenden Trockenholz-Insekten werden in den nachfolgenden Tabellen 6-3 und 6-4 dargestellt.

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6 Holzkonstruktionen

Tabelle 6-3

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Gewöhnlicher Nagekäfer (Anobium punctatum De Geer)

Wissenschaftlicher Name

Anobium punctatum De Geer

Synonyme

Holzwurm, Möbelkäfer

Ordnung

Coleoptera (Käfer)

Familie

Anobien

Einteilung nach Feuchtebedarf

Trockenholz-Insekt

Feuchteanspruch

mindestens 10 % bis 12 % Holzfeuchte

Temperatur

ca. zwischen 15 bis 28 °C, Optimum ca. 22 °C

Larven

bis 6 mm lang, Unterseite gekrümmt, 3 Beinpaare

Larvenkot

eiförmig, teilweise spitze Enden

Schlupflöcher

kreisrund, Durchmesser ca. 1 bis 2 mm, gelbrandig bei Lebendbefall

Fraßgänge

Unregelmäßig verlaufend, mit lockeren Bohrmehl und Kotballen gefüllt

Holzarten

Nadelholz und Laubholz (polyphag), im Splint

Vollinsekt

3 bis 6 mm, dunkelbraun, von der Seite betrachtet ist ein kapuzen- oder helmähnliches Halsschild erkennbar. Die Flügeldecken weisen gut Punktreihen auf.

Besonderheiten

Ernährt sich von Eiweiß und Cellulose, zerstört Splint- und Kernholz bis zur vollständigen „Entkernung“. Durch seine „Ortstreue“ im Holz kommt es zu relativ scharf abgegrenztem Befall

bevorzugte Umgebung

Feuchtes und kühles Milieu, Kellerräume, unbeheizte Erdgeschosswohnungen, z. B. Dielung

Hinweise zur Bekämpfung (Lebendbefall)

Bauteile ausbauen

Tabelle 6-4

Hausbock (Hylotrupes bajulus)

Wissenschaftlicher Name

Hylotrupes bajulus

Synonyme

Großer Holzwurm, Balkenbock

Ordnung

Coleoptera (Käfer)

Familie

Cerambycidae

Einteilung nach Feuchtebedarf

Trockenholz-Insekt

Feuchteanspruch

mindestens 8 bis 10 % Holzfeuchte

Temperatur

ca. zwischen 12 bis 38 °C, Optimum ca. 28 °C

Larven

Unterseite gekrümmt, ca. 25 bis 30 mm lang, am Kopfende mit Mantibeln (Mundwerkzeuge) ausgestattet, Körper in Segmente unterteilt

Larvenkot

walzenförmig, gerade Enden, schwach gerundet

Schlupflöcher

oval mit ausgefranstem Rand, ca. 4 x 7 mm bis 5 x 10 mm

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6.3 Ursachen der Holzzerstörung

Wissenschaftlicher Name

Hylotrupes bajulus

Fraßgänge

ovale Gänge mit gewelltem Verlauf, werden bevorzugt im weicheren Frühholz angelegt und eine „papierdünne“ Holzschicht an der Oberfläche bleibt stehen (Stichprobe!)

Holzarten

im Splint von Kiefer, Lärche und in Fichte (monophag), sehr selten im Kernholz

Vollinsekt

8 bis 25 mm, flach, schwärzlich, mit zwei hellen/weißen Flecken oder Bändern auf den Flügeldecken, zwei schwarze Schwielen auf dem Halsschild (Rückseite)

Besonderheiten

ernährt sich von Eiweiß im Splint von Nadelholz, Kernholz ist nicht von Interesse, fliegt oftmals an der Oberseite von Balken aus, Fraßgeräusche können an warmen Tagen wahrgenommen werden

bevorzugte Umgebung

bevorzugt warmes Milieu, Fachwerk und Dachkonstruktionen nach Süden ausgerichtet, Dachböden in Nähe vom Schornstein (Wärme!)

Hinweise zur Bekämpfung (Lebendbefall)

Bauteile ausbauen und ersetzen

6.3.3.3 Frischholzinsekten Frischholzinsekten benötigen hohe Holzfeuchten als Entwicklungsbedingungen und befallen deshalb lebende Bäume und frisch geschlagenes Holz, nicht dagegen trockenes, schon verbautes Holz. Sie bevorzugen baumsaftbedingte Holzfeuchten und zumeist berindetes Holz, so dass der Neubefall am lebenden, kranken oder bereits abgestorbenen Baum – aber niemals am verarbeiteten Bauholz – auftritt. Auch eine spätere Wiederbefeuchtung reicht für einen Befall nicht aus. Der bekannteste Schädlingstyp der Frischholzinsekten ist die Holzwespe. Der Holzwespenfraß wird im Schädlingsgrad oft überschätzt, da er die Tragfähigkeit von Balken in der Regel nicht beeinflusst. Dennoch sind vor der Sanierung, Täfelungen und Deckenfurniere auf vorhandene oder sich abzeichnende Schädigungen durch Holzwespen zu prüfen. Schlüpfende Holzwespen sind in der Lage Lackschichten, Kunststoffbeschichtungen, Dampfbremsen und Dampfsperren oder sogar dünne Bleiplatten oder Dachpappen zu durchfressen. Die Frischholzinsekten werden wiederrum in holzfressende und in holzbrütende Insekten klassifiziert. Typische Vertreter der Frischholzinsekten sind beispielsweise: x x x

Holzwespen Borkenkäfer (holzbrütende und rindbrütende) Scheibenböcke

6.3.3.4 Faulholzinsekten: Einige Insekten stellen höhere Ansprüche an die Holzfeuchtigkeit und treten nur zusammen mit holzerstörenden Pilzen als Symbionten auf. Da das Holz durch die Pilze vorgeschädigt (faul) ist, bezeichnet man diese Art der Insekten als Faulholzinsekten. Als Vertreter der Faulholzinsekten werden exemplarisch folgende Käfer benannt:

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6 Holzkonstruktionen

x x x

Trotzkopf Gescheckter Nagekäfer Rothalsbock

6.3.4 Witterungseinflüsse Obwohl Witterungseinflüsse wie Regen oder Schnee, aber auch ultraviolette Strahlen des Sonnenlichtes nicht unmittelbar zur Minderung der Holzfestigkeit führen, können sie den Befall des Holzes durch Organismen begünstigen. Die auftretenden Schäden sind allerdings sehr komplex, ortsabhängig und vielfältig, sodass sie umfassend und aussagefähig nur vom Fachmann beurteilt werden können.

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Bild 6-16 Schäden in Form von Rissen durch UV-Strahlung mit typischer „Waschbrettstruktur“

6.4 Holzfehler Auf Abweichungen vom üblichen Wuchs und Erscheinungsbild des Holzes hat der Mensch keinen Einfluss (z. B. Drehwuchs). Holzfehler entstehen aber auch durch eine unsachgemäße Bearbeitung bei der Holzveredelung oder ungeeigneter Lagerung. Letztere Holzfehler sind vom Menschen durch die Auswahl von geeigneten Werkzeugen generell vermeidbar. Es versteht sich von selbst, dass bei einem handwerklich bearbeiteten Naturprodukt nicht die gleichen Grundsätze zur visuellen Bewertung wie bei einem reinen Industrieprodukt herangezogen werden können. Aus diesem Grund sind in Abhängigkeit des vorgesehenen Verwendungszweckes innerhalb eines gewissen Toleranzbereiches Holzfehler zulässig. Die Holzsortierung erfolgt unter Beachtung von DIN 4074. Natürliche Holzfehler werden je nach Art und Ursprung in drei Gruppen unterteilt: 1. Fehler der äußeren Stammform (Wuchsfehler) 2. Fehler im inneren Aufbau des Holzes 3. Holzfehler infolge klimatischer Einflüsse

6.5 Risse im Holz

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6.5 Risse im Holz Luft- oder Trockenrisse, die durch ungleichmäßiges Austrocknen entstehen, mindern die Festigkeit des Holzes. In den Rissen können sich holzzerstörende Pilze ansiedeln und Insekten ihre Eier ablegen. Vom Mark ausgehend, aber selten bis zur Rinde vordringend sind Kernoder Sternrisse. Meist entstehen sie nach dem Fällen als Folge ungleichmäßigen Schwindens. Seltener durch Spannungsbildung beim Verkernen des Holzes. Frostrisse entstehen bei niedrigen Temperaturen. Häufig reichen die Risse von der Rinde bis zum Mark. Wenn die Risse überwachsen, bleiben sie am Stamm oft als „Frostleisten“ sichtbar. Am stehenden Baum können Risse in Form von Ringschäle und Blitzrissen entstehen. Stehende Bäume mit Ringschäle und Frostrissen dürfen nicht zu statisch beanspruchten Bauteilen verarbeitet werden. Ungerissene Hölzer bzw. wenig oder geringfügig gerissene Hölzer sind für die Verwendung als Bauholz vorzuziehen.

Bild 6-17 Risse im Holz

Risse im Holz entstehen immer dann, wenn die vorhandenen Spannungen im Verband der Holzzellen die Festigkeit überschreiten. Der Grund für derartige Spannungen liegt in erster Linie in der Abgabe des in den Zellwänden gebundenen Wassers sowie in der Anisotropie des Holzes. Das Schwinden des Holzes beim Trocknungsvorgang geschieht im Bereich der Fasersättigung (
Trocknungsrisse Risse durch Überlastung Thermische Risse

Wenn Risse wirkungsvoll verhindert werden sollen, sind von Anfang an, d.h. bereits bei der Holzernte im Wald, bestimmte Kriterien zu berücksichtigen. Die Trocknung sollte allmählich, jedoch kontinuierlich verlaufen. Erfolgt die Trocknung zu schnell oder ungleichmäßig sind größere Trockenrisse unvermeidbar. Holz ist ein Naturprodukt. Ein absolut rissfreies Bauholz

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6 Holzkonstruktionen

kann normalerweise nicht gefordert werden. Anders sieht es beispielsweise bei speziellen Anfertigungen, Möbeln, Musikinstrumenten und Kunstgegenständen aus. Risse können im Bauholz demzufolge praktisch nicht vollständig ausgeschlossen werden. Aus diesem Grund ist in der ATV DIN 18334 in Pkt. 3.1.9 Folgendes geregelt: „Schwindrisse in Bauhölzern und Brettschichthölzern sind zulässig, wenn die Standsicherheit dadurch nicht beeinträchtigt wird.“ Dieser Passus gilt allerdings nur dann, wenn in den folgenden Unterabschnitten der genannten Norm nicht abweichende Anforderungen in Bezug auf bestimmte Güteklassen nach DIN 68365 festgelegt sind.

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Die Vermeidung bzw. Begrenzung von nachträglich entstehenden Rissen erfolgt durch die richtige Wahl der Einschnittart, der Trocknung sowie der Einbaufeuchte. Die Zusammenhänge sind in der Tabelle 6-5 erläutert. Tabelle 6-5

Vorbeugende Maßnahmen zur Rissvermeidung

Vorbeugende Maßnahmen zur Rissvermeidung

Erläuterung

Richtige Wahl der Einschnittart:

geringere Rissneigung besitzen folgende Einschnittarten: vierstielig (Kreuzholz) zweistielig (Halbholz) größere Rissneigung besitzt die Einschnittart: einstielig (Ganzholz)

Trocknung

Geringe Schwindspannungen und somit eine Verringerung der Rissneigung können durch eine schonende (allmähliche und gleichmäßige) Trocknung erreicht werden.

Wahl der Einbaufeuchte

Die Einbaufeuchte soll der späteren Ausgleichsfeuchte (Sorptionsfeuchte) entsprechen. Dadurch ist eine weitere Schwindung mit einhergehender Rissbildung auszuschließen.

Einsatz von getrockneten und verleimten Holzprodukten

Diese Produkte wurden industriell getrocknet und verleimt. Dadurch ist eine weitere Schwindung mit einhergehender Rissbildung auszuschließen.

Eine Klassifizierung der einzelnen Rissarten erfolgt in DIN 1052 und DIN 4074 wie folgt: Tabelle 6-6

Klassifizierung von Rissbildern und Beschreibung

Rissart

Beschreibung des Rissbildes

Riss

Trennung der Fasern in Längsrichtung

Kernriss

radial gerichteter Riss, der im Kern auftritt mit großer Ausdehnung in der Längsrichtung des Holzes

Frostriss

radial gerichteter Riss, der dem Splintholz in Richtung Kernholz verläuft. Er entsteht am stehenden Baum und wird von einer Nachdunkelung des angrenzenden Holzes und einer örtlichen Krümmung der Jahrringe begleitet.

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6.5 Risse im Holz

Rissart

Beschreibung des Rissbildes

Trockenriss

Riss, der am gefällten Stamm auftritt und in radialer Richtung verläuft.

Ringriss

Riss, der im Kernholz auftritt, den Jahrringen folgt und an seiner großen Ausdehnung in der Längsrichtung des Holzes zu erkennen ist.

Schilferriss

Meist in der Mitte der Herzbretter auftretender schräger Faserverlauf mit schuppiger Ablösung flächiger Holzschichten, so dass meist bis 10 cm lange Risse quer oder schräg zur Brettlänge entstehen.

Seitenriss

Riss an den Seiten (Breitflächen); er kann aber auch an den Enden (Hirnholz) auftreten.

Kantenflächenriss

Riss an den Kantenflächen (Schmalflächen); er kann aber auch an den Enden (Hirnholz) auftreten.

Endriss

Riss an den Enden; er darf aber nicht an der Kantenfläche oder Seite des Holzes auftreten.

Oberflächenriss

Riss, der bei höchstens 50 m dickem Holz nicht tiefer geht als 5 mm und Riss, der bei dickerem Holz nicht tiefer geht als 1/10 der Dicke.

Tiefer Riss

Riss, der bei höchstens 50 mm dickem Holz tiefer geht als 5 mm und Riss, der bei dickerem Holz tiefer geht als 1/10 der Dicke, jedoch nicht auf der anderen Seite des Holzes erscheint.

Durchgehender Riss

Riss, der an zwei Enden des Holzes sichtbar ist. Bei Ringrissen auch an zwei benachbarten Stellen derselben Holzfläche.

Bei der Bewertung von Rissbildern sind je nach Verwendungszweck sowohl die technische Gebrauchstauglichkeit als auch das visuelle Erscheinungsbild zu berücksichtigen. Rissbildungen hinsichtlich Gebrauchstauglichkeit Risse an Bauholz sind in Bezug auf den Holzschutz generell als problematisch zu betrachten. Da Risse oftmals erst nachträglich entstehen, sind die Rissflanken in der Regel nicht durch Holzschutzmittel vollflächig geschützt und eignen sich darüber hinaus zur Eiablage von bestimmten holzzerstörenden Insekten. Schmutz und Humusbestandteile können sich in den Rissen festsetzen. Wenn dann noch Feuchtigkeit zugeführt wird, sind auch die wesentlichsten Lebensbedingungen von (holzzerstörenden) Pilzen erfüllt. Die technische Beurteilung von Rissen in Bauholz erfolgt nach DIN 4074. Beispielsweise dürfen demgemäß stehende Bäume mit Ringschäle und Frostrissen nicht zu statisch beanspruchten Bauteilen verarbeitet werden. Ein wesentliches Sortiermerkmal nach DIN 4074 sind Schwindrisse bei Kanthölzern und vorwiegend hochkant biegebeanspruchten Brettern und Bohlen. Rissbildungen hinsichtlich des visuellen Erscheinungsbildes Obwohl Rissbildungen in verbautem Holz aus optischen Gründen immer wieder bemängelt werden, sind diese Beanstandungen jedoch objektiv nicht in allen Fällen gerechtfertigt. Von einer visuellen Beeinträchtigung kann beispielsweise dann gesprochen werden, wenn der Riss erst nach dem Aufbringen einer Schlussbeschichtung sichtbar wurde. Größere Rissbreiten ab ca. 10 mm sind ebenfalls zu beanstanden, wenn die Ursache in einer deutlich zu hohen Einbaufeuchte liegt. Bei maßhaltigen Bauteilen und an Wand- und Deckenbekleidungen sind natürlich höhere Anforderungen an das visuelle Erscheinungsbild und in erster Linie an die

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6 Holzkonstruktionen

technische Funktion zu stellen. Die objektive Bewertung erfolgt im Einzelfall stets unter Berücksichtigung des optischen Gesamteindruckes.

6.6 Gefährdungsklassen (Gebrauchsklassen) Zur Charakterisierung des Ausmaßes einer Gefährdung von Holzbauteilen durch Holzschädlinge sind in DIN 68800-3 Gefährdungsklassen definiert, nach denen Bauteile in bestimmten Anwendungsbereichen zugeordnet sind. Tabelle 6-7 gibt diese Zuordnung sinngemäß wieder. Erläuterungen zu den Gefährdungsklassen:

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Tabelle 6-7

Gefährdungsklassen nach DIN 68800, Teil 3

Gefährdungsklasse

Kriterien

GK 0

Unkontrollierter Insektenbefall nicht zulässig Kontrollierbarer Insektenbefall zulässig

Räume mit üblichem Wohnklima; Holzbauteile durch Bekleidung abgedeckt oder zum Raum hin kontrollierbar

keine

GK 1

Unkontrollierter Insektenbefall möglich

Innenbauteile, Dachkonstruktionen, Geschossdecken, Innenwände und gleichartig beanspruchte Bauteile, relative Luftfeuchtigkeit < 70 %

Insektenvorbeugend

GK 2

Mit Wetterschutz (nicht frei bewittert) Mit M > 70 % In Nassbereichen, geschützt (ohne direkte Wassereinwirkung)

Innenbauteile, mittlere relatiInsektenvorbeuve Luftfeuchtigkeit > 70 %, gend, pilzwidrig, Innenbauteile (im Bereich von Duschen), Wasser abweisend abgedeckt, Außenbauteile ohne unmittelbare Wetterbeanspruchung

GK 3

Ohne Wetterschutz (frei bewittert) In Nassbereichen, ungeschützt

Außenbauteile ohne Erdund/oder Wasserkontakt, Innenbauteile in Nassräumen

GK 4

Mit ständigem Außenbauteile mit und ohne Erdkontakt oder Ummantelung (z. B. Beton) ständig stark durchfeuchtet

Anwendungsbereiche

Anforderungen an Holzschutzmittel

erforderliche Prüfprädikate des chemischen Holzschutzmittels

Iv

Iv, P

Insektenvorbeugend, pilzwidrig, witterungsbeständig

Iv, P, W

Insektenvorbeugend, pilzwidrig, witterungsbeständig, moderfäulewidrig

Iv, P, W, E

Bild 6-18 erläutert die Zuordnung von Bauteilen zu einer Gefährdungsklasse am Beispiel eines Wohnhauses und zeigt außerdem den Einfluss, den bauliche Schutzmaßnamen auf die Einstufung haben können. Man kann davon ausgehen, dass im Innenbereich von Wohnhäusern durch geeignete konstruktive Lösungen die GK0 erreicht werden kann (siehe auch Tabelle 6-9). Chemischer Holzschutz mit den entsprechenden Voraussetzungen entfallen.

6.6 Gefährdungsklassen (Gebrauchsklassen)

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Bild 6-18

Prinzipskizze über die Zuordnung von Holzbauteilen zu einzelnen Gefährdungsklassen. Die Ziffer gibt die Gefährdungsklasse an

Im Einzelnen bedeuten die Symbole in Bild 6-18: 0 Alles in Aufenthaltsräumen befindliche Holz (Wandverkleidungen, Türen, Treppen, Parkett, Möbel usw.) ist GK 0 zuzuordnen; Balken müssen dabei entweder dreiseitig sichtbar oder – bei Rahmenbauweise – vollflächig abgedeckt sein. 0* GK 0 gilt im ausgebauten Dachgeschoss nur, wenn die Hölzer zum bewohnten Raum hin dreiseitig sichtbar sind. Zum Wohnraum abgedeckte, aber zum Dach hin offene Holzbauteile sind GK 1. Eine Unterspannfolie ist nur dann ein ausreichender Schutz gegen Insektenbefall, wenn sie fugendicht ausgebildet ist (Verklebung der Stoßfugen). 0** Auch ein Badezimmer ist GK 0. Bei Holzverkleidungen ist allerdings eine gute Hinterlüftung Voraussetzung. 0/1 Ein unbeheizter, gegen die Dachhaut nicht abgegrenzter Dachstuhl ist GK 1. 0/1/2 Für Kellerräume gelten je nach Feuchteverhältnissen unterschiedliche Gefährdungsklassen: Trockene Keller sind GK 0. In feuchten Kellern kann GK 1 und bei höherer Feuchte GK 2 zutreffen. GK 2 gilt insbesondere für die Unterkonstruktion von schlecht hinterlüfteten Wandvertäfelungen sowie bei ungenügend isolierten Außenwänden. 0/2 Außenwände sind GK 0, wenn durch entsprechende bauliche Maßnahmen und ausreichenden Wetterschutz eine Feuchteanreicherung verhindert wird. Ansonsten gilt GK 2. Schwellen sind in der Regel immer GK 2. 0/3 Dachauskleidungen in Wohnungen sind von Grundsatz her GK 3; trotzdem ist bei entsprechender Konstruktion kein chemischer Holzschutz erforderlich (GK 0). 1/2 Unzugängliche Abseiten und Flachdächer sind GK 1: Wenn zu befürchten ist, dass unentdeckte Leckagen auftreten können sind sie GK 2. In Sonderfällen kann GK 0 zutreffen.

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6 Holzkonstruktionen

2/3 Außenfenster sind im Grundsatz GK 3, durch sorgfältig instandgehaltene Anstriche und regelmäßige Wartung können sie jedoch in GK 2 eingeordnet werden. Insektenbefall ist bei Fenstern zu vernachlässigen. 3 Außenbauteile wie Balkone, Zäune, Pfosten auf Sockeln ohne Erdkontakt sind GK 3. 3* Außenverkleidungen sind im Grundsatz GK 3, je nach Konstruktion kann aber für Teile GK 2 und sogar GK 0 vorliegen. Maßgebend ist, inwieweit sich im Holz Feuchte anreichern kann und Witterungseinflüsse das Holz beanspruchen. 4 Holz in dauerndem Erdkontakt, z. B. Pfähle, Palisaden, ist GK 4.

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6.7 Dauerhaftigkeitsklassen Es ist bekannt, dass die Gefährdung durch Schädlinge und die natürliche Dauerhaftigkeit der verwendeten Holzart im unmittelbaren Zusammenhang steht. In der DIN EN 350-2 „Natürliche Dauerhaftigkeit von Holz“ und DIN EN 460 wird darauf Bezug genommen und es werden Dauerhaftigkeitsklassen definiert und in Beziehung zu den Gefährdungsklassen gesetzt. Tabelle 6-8 gibt einen Überblick, inwieweit die natürliche Dauerhaftigkeit einer Holzart gegen Pilzbefall ausreichend für eine Anwendung in einer bestimmten Gefährdungsklasse ist. Dabei ist zu berücksichtigen, dass das Splintholz generell in die Dauerhaftigkeitsklasse 5 (nicht dauerhaft) einzustufen ist. Die sehr verschiedene Widerstandsfähigkeit der verschiedenen Holzarten gegenüber holzzerstörenden Pilzen ist auf die natürliche Dauerhaftigkeit zurückzuführen, die zwischen den Hölzern sehr unterschiedlich ist. Bis zur Neufassung von DIN 68 364 im Mai 2003 waren analog nach dem beschriebenen System die Holzarten als sogenannte Resistenzklassen eingeteilt. Die DIN 68 800-3 nimmt Bezug auf die Einteilung in Resistenzklassen nah der „alten“ Fassung von DIN 68 364, Stand 1979 (s. Tabelle 6-8). Die tatsächliche Dauerhaftigkeit variiert jedoch in einem gewissen Rahmen auch zwischen Bäumen der gleichen Holzart. Tabelle 6-8

Dauerhaftigkeitsklassen nach DIN EN 350-2 an ausgewählten Holzarten

Holzart

Dauerhaftigkeitsklasse nach DIN EN 350-2

Bedeutung

Kiefer

3–4

wenig bis mäßig dauerhaft

Fichte

4

wenig dauerhaft

Tanne

4

wenig dauerhaft

Lärche

3–4

Douglasie kultiviert

3–4

wenig bis mäßig dauerhaft wenig bis mäßig dauerhaft

Douglasie unkultiviert

3

mäßig dauerhaft

Eiche

2

dauerhaft

Edelkastanie

2

dauerhaft

Robinie

1–2

Buche

5

dauerhaft bis sehr dauerhaft nicht dauerhaft

6.9 Baulicher und konstruktiver Holzschutz

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6.8 Aufgaben des baulichen und vorbeugenden chemischen Holzschutzes Die Gesamtheit aller Maßnahmen, die Holz und Holzwerkstoffe vor der Zerstörung durch Pilze und Insekten dauerhaft schützen, bezeichnet man als Holzschutz. Dabei unterscheidet man zwischen baulichem Holzschutz und chemischem Holzschutz. Holzschutzmaßnahmen, die einen eventuellen Befall des Holzes und der Holzwerkstoffe verhindern bzw. einem Befall vorbeugen, bezeichnet man als vorbeugenden Holzschutz. Die wichtigsten vorbeugenden Maßnahmen sind neben der richtigen Holzauswahl, Holztrocknung und Lagerung das fachgerechte Einbauen von Holz und Holzwerkstoffen sowie ergänzend das Verwenden von chemischen Holzschutzmitteln unter Beachtung von DIN 68 800-3.

6 6.9 Baulicher und konstruktiver Holzschutz Der bauliche Holzschutz ist in DIN 68800-2 geregelt. Zu beachten ist, dass derzeit alle vier Teile der DIN 68800 vollständig überarbeitet werden. Zahlreiche Holzschäden können bereits durch bauliche bzw. konstruktive Maßnahmen verhindert werden. Vorbeugender baulicher Holzschutz besteht vor allem in der Verwendung von Holz, das gesund, frei von Rinde und Bast sowie ausreichend trocken ist. Außerdem muss zum Schutz gegen Schädlingsbefall durch geeignete konstruktive Maßnahmen eine spätere Durchfeuchtung möglichst ausgeschlossen werden. Das wird erreicht, indem man den Zutritt von Feuchtigkeit verhindert oder die rasche Ableitung des Wassers bzw. eine Austrocknung des Bauteils ermöglicht. Ziel des baulichen Holzschutzes ist es, in erster Linie durch konstruktive und bauphysikalische Maßnahmen Feuchteanreicherungen in Holz- und Holzwerkstoffen zu verhindern und dadurch einem Pilzbefall vorzubeugen. Dazu zählt zum Beispiel: x Schutz gegen Niederschläge und Spritzwasser (Wetterschutz) x Schutz gegen Feuchtigkeit (konstruktiver Bautenschutz) x Schutz gegen Tauwasser (richtiger Schichtenaufbau, Beachtung der bauphysikalischen Gegebenheiten) x Feuchteschutz während des Bauens

6.9.1 Schutz gegen Niederschläge und Spritzwasser Regenwasser muss vom Holz ferngehalten oder schnell abgeleitet werden. Genügend große Dachüberstände, zurückspringende Sockel und die Überdeckung des sehr saugfähigen Hirnholzes – beispielsweise bei Sparren- und Pfettenköpfen – sind notwendige Maßnahmen. Holz darf durchaus feucht werden. Wichtig ist jedoch, dass es schnell wieder austrocknen kann. Es gibt zahlreiche Beispiele von Holzbauteilen ohne chemischen Holzschutz und freier Bewitterung ohne Fäuleschäden. Der Grund hierfür ist eine ungehinderte und zügige Trocknung des Holzes nach der Feuchtebeaufschlagung.

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6 Holzkonstruktionen

Bild 6-19 Schutz von Profilen

6

Da Hirnholz Feuchtigkeit bedeutend schneller aufnimmt als Längsholz, muss die Stirnseite von Fassadenprofilen vor eindringender Feuchtigkeit geschützt werden. Nach oben zeigende Stirnseiten schützt man durch ausreichend große Dachüberstände, Abdeckungen aus Blech oder Längsholz. Bei nach unten zeigenden Stirnenden erleichtert man das rasche Abfließen von Wasser durch eine 45°-Hinterschneidung (Tropfkante), an der das Wasser abtropfen kann. Um eine dauernde Befeuchtung der Holzfassade beispielsweise durch Tauwasser zu verhindern und ein rasches Austrocknen auch der innenliegenden Brettseiten zu gewährleisten, werden Holzfassaden grundsätzlich hinterlüftet. Durch eine Konterlattung, die waagerecht auf die senkrechte Grundlattung montiert wird, entsteht hinter den Fassadenprofilen ein Hohlraum, durch den ein trockener Luftstrom zirkuliert. Die Hinterlüftung muss durch Öffnungen in der Holzbekleidung sichergestellt sein. Einen vollständigen Wetterschutz für Außenwände bieten Bekleidungen aus Holz. Für Bekleidungen aus Holz gilt: Die Hinterlüftung ist besonders dann wichtig, wenn die Gefahr eines Wasserdurchtritts durch die Schalung besteht.

Bild 6-20 Hinterlüftete Bekleidung a Rohbauwand b Grundlattung (Konterlattung) c Wärmedämmschicht d Soweit erforderlich, diffusionsoffene, wasserabweisende Bahn/Folie e Traglattung f Bekleidung

Zum Schutz vor Spritzwasser muss der Abstand vom Boden zu Pfosten und anderen Holzbauteilen mindestens 30 cm betragen. Ist der Schutz vor Regenwasser nicht möglich, sollten Bauweisen gewählt werden, bei denen das Wasser schnell und vollständig ablaufen kann und eine Trocknung des Holzes möglich ist. Dies erreicht man z. B. durch geeignete Profile sowie abgeschrägte Unterkanten bei Außenverschalungen und Wassernasen bei vorspringenden Holzbauteilen. Weitere Maßnahmen für einen konstruktiven Holzschutz werden nachfolgend exemplarisch aufgeführt: x

Hirnholzflächen sind abzudecken, da sie Wasser besonders leicht aufnehmen.

173

6.9 Baulicher und konstruktiver Holzschutz

x

Holzverbindungen (z. B. Versätze, Zapfen), in denen sich Wasser ansammeln kann, sind stark gefährdet und zu vermeiden. x Stumpfe Stöße, aus denen Wasser nur schwer austrocknen kann, sind möglichst nicht auszuführen (keine „Messer- oder Pressfugen“, sondern ausreichenden Luftspalt berücksichtigen (Bild 6-23) x Waagerechte Holzflächen, auf denen Wasser stehen bleiben kann, sind zu vermeiden (Bild 6-24). x Das „Einpacken“ von Balkenköpfen mit wasserundurchlässigen Materialien wie beispielsweise Bitumenbahn oder PE-Folie muss unterbleiben, weil eine Feuchtigkeitsabgabe des Holzes an die Umgebung unterbunden wird.

6

Bild 6-21 Schutz vor Spritzwasser; a) Der Abstand zwischen Geländeoberfläche und Holz sollte 30 cm betragen. b) und c) Durch ausreichende Dachüberstände wird ein konstruktiver Holzschutz erreicht.

Bild 6-22 Hirnholz einer Balkonstütze im erdberührten Bereich (mangelhafter konstruktiver Holzschutz da der Abstand zwischen Holz und Geländeoberfläche viel zu gering ist)

174

6 Holzkonstruktionen

Bild 6-23 Ein Luftspalt sichert die zügige Austrocknung im Fugenbereich ab

6

Bild 6-24 Blechabdeckungen mit Wasserschräge und Tropfkante schützen waagerechte Holzoberflächen und vertikale Hirnholzflächen

6.9.2 Schutz gegen Feuchtigkeit aus Erdreich oder angrenzenden Baustoffen Um den Feuchtegehalt eines Bauteils durch direkten Kontakt mit anderen feuchten Stoffen wie z. B. Erdreich, Beton oder Mauerwerk nicht unnötig zu erhöhen, sind geeignete Sperren, wie z. B. Bitumenpappe oder Kunststofffolien im bzw. am Mauerwerk anzuordnen. Außerdem müssen Balkenköpfe an der Hirnseite und an den Seitenflächen einen Abstand von etwa 2 cm vom Mauerwerk haben, damit der Balkenkopf gut umlüftet wird. Diese Zwischenräume dürfen keinesfalls mit Mörtel ausgefüllt werden. Bei Dächern und Fassaden wird durch eine Hinterlüftung das Tauwasser abgeführt.

6.9.3 Schutz gegen Tauwasser/Luftdichtheit Wenn Tauwasser ausfällt, kann es sich unter Umständen um erhebliche Mengen handeln. Holzwerkstoffe, die in trockenen Räumen verwendet werden, sind im Allgemeinen nicht für

6.9 Baulicher und konstruktiver Holzschutz

175

eine Feuchtebeanspruchung geeignet. Vor einer Tauwasserbildung an der Oberfläche schützen folgende Maßnahmen: x Die Wand- und Dachbauteile erhalten einen ausreichenden Mindestwärmeschutz entsprechend der geltenden DIN 4108-2 sowie gegebenenfalls der Energieeinsparverordnung (EnEV). x Wärmebrücken innerhalb dieser Bauteile sind möglichst zu vermeiden. Um eine Konvektion der Raumluft über mögliche Undichtigkeiten auszuschließen, müssen Anschlüsse an andere Bauteile luftdicht angeschlossen werden. Generell ist zu sagen, dass eine korrekte Ausführung des Tauwasserschutzes umfangreiche bauphysikalische und wärmetechnische Kenntnisse voraussetzt und daher von einem Experten geplant und ausgeführt werden sollte. Zur Vermeidung von Feuchtekonvektion und somit Tauwasserbildung (Durchströmung und Mitführung von Raumluftfeuchte) im Bauteil muss die Hüllfläche luftdicht ausgeführt sein. Wird dies nicht beachtet sind insbesondere im Holzbau eklatante Feuchtigkeitsschäden zu erwarten. Die Umfassungsfläche sowie die Fugen von zu errichtenden Gebäuden müssen nach den Anforderungen der Energieeinsparverordnung (EnEV) dauerhaft luftundurchlässig hergestellt werden. Im Holzbau erfolgt die Herstellung der Luftdichtheit meistens durch den Einbau einer Luftdichtheitsschicht nach DIN 4108-7. Hierbei handelt es sich um Folien, welche luftdicht miteinander verklebt werden und als Dampfbremse oder Dampfsperre fungieren. Fehlstellen dürfen nicht vorhanden sein. Bei einer nicht luftdichten Ausführung treten folgende Mängel auf: x x x x x

Tauwasserbildung innerhalb der Konstruktion (Feuchtekonvektion) Zugerscheinungen durch kühlere Luftströme (Behaglichkeitskriterium!) Unzureichende Schalldämmung Geruchsbelästigungen zwischen verschiedenen Wohnungen Zu hohe (vermeidbare) Lüftungswärmeverluste (höherer Heizenergiebedarf)

Die Prüfung der Qualität der luftdichten Hülle erfolgt zuverlässig mit dem Differenzdruckverfahren nach der Messnorm DIN EN 13829. Diese Messnorm unterscheidet zwischen den Verfahren A und B. Es wird ein elektrisch betriebenes Gebläse in eine Fenster- oder Türöffnung eingesetzt und temporär abgedichtet. Mit dem Gebläse wird zunächst ein Ober- und anschließend ein Unterdruck erzeugt. Dabei wird in der Regel in Schritten von 10 Pascal stufenweise die erforderliche Druckdifferenz angefahren, bis jeweils 60 Pascal erreicht sind. Bei jedem Messpunkt wird der erforderliche Volumenstrom gemessen, welcher benötigt wird um den entsprechenden Druck aufrechtzuerhalten. Je mehr Undichtigkeiten vorhanden sind, umso mehr Luft muss der Ventilator „transportieren“. Schlussendlich wird unter Beachtung des Innenvolumens, der Wetterlage und weiterer relevanten Kenndaten der „n50-Wert“ (Luftwechsel bei 50 Pascal Druckdifferenz) errechnet. Die eventuell vorhandenen Leckagen können mit dem Thermoamonemeter, Nebelgenerator oder der Wärmebildkamera ausfindig gemacht bzw. visualisiert werden. Eine Prüfung der Dampfbremse erfolgt bevor die Trockenbauplatten angebracht werden mit dem Thermoamonemeter bei einem kontinuierlichen Unterdruck von 50 Pascal. So können noch zum Zeitpunkt der Messung die eventuell festgestellten Leckagen unkompliziert beseitigt und das Ergebnis der Nachbesserung direkt überprüft werden. Häufig führen „harmlos“ er-

6

176

6 Holzkonstruktionen

Bild 6-25 Prinzip der Luftdichtigkeitsmessung

6

Bild 6-26 Feststellung von unzulässigen Leckagen mit dem Thermoamonemeter

scheinende Durchdringungen der luftdichten Ebene durch ein Elektrokabel oder Ähnliches zu unzulässigen Leckagen und auf Dauer zu Bauschäden.

6.9.4 Feuchteschutz Der Feuchtigkeitsgehalt in der Bauphase wird oft sträflich vernachlässigt. Beim Transport, bei der Lagerung und während des Einbaus ist das Holz weitestgehend trocken zu halten. Deshalb sind folgende Punkte zu beachten: x

Holzteile sind während des Transports und der Lagerung durch Abdeckung vor Niederschlägen zu schützen. Ziel ist es, die Holzbauteile möglichst mit Ausgleichsfeuchte einzubauen. Des Weiteren wird ein Auswaschen von chemischen Holzschutzmitteln mit noch nicht abgeschlossener oder nicht vorhandener Fixierung vermieden. x Die Lagerung soll ohne unmittelbaren Erdkontakt erfolgen. x Im Endzustand wettergeschützte Bauteile sollten auch während des Bauzustandes nach Möglichkeit vor Niederschlägen geschützt werden, Dachkonstruktionen sollten z. B. bald abgedeckt werden. x Bauteile aus Holzwerkstoffen sind während des Einbaus und danach unverzüglich vor Niederschlägen zu schützen.

177

6.9 Baulicher und konstruktiver Holzschutz

Bild 6-27 Dichtungsschichten gegen aufsteigende Feuchtigkeit a Prinzip bei Spritzwasserbeanspruchung b Prinzip zur Vermeidung von Spritzwasser c Beispiel für wärmegedämmte vertikale Bekleidung mit wärmegedämmtem Sockel, Anschluss an das Erdreich d Beispiel für wärmegedämmte horizontale Bekleidung mit wärmegedämmtem Sockel, Anschluss an Terrasse 1 Abdeckrost 2 Wasserablauf (Beispiel: Graben mit Kies und Dränagerohr) 3 Wärmedämmschicht der Bekleidung 4 Geschlossenzelliger Dämmstoff n. DIN 18164, z. B. extrudierter PolystyrolHartschaum mit gewaffelter Oberfläche zum Anbetonieren bzw. Ankleben und Verputzen 5 Putz

Bild 6-28 Außenwand-Fußpunkt [85] a) richtig, da waagerechte Fuge zwischen Wand und Sockel abgedeckt b) falsch, da Feuchtigkeitseintritt möglich

6

178

6

6 Holzkonstruktionen

6.9 Baulicher und konstruktiver Holzschutz

179

6

180

6 Holzkonstruktionen

6.10 Chemischer Holzschutz Die zu treffenden Schutzmaßnahmen sind im Detail in der DIN 68 800 Teil 3 für den vorbeugenden Holzschutz und in der DIN 68 800 Teil 4 für den bekämpfenden Holzschutz geregelt. Die DIN 68 800-3 legt untergliedert nach Gefährdungsklassen die Anforderungen fest, die an vorbeugend wirksame Holzschutzmittel hinsichtlich einer fungiziden und/oder insektiziden Ausrichtung sowie an die Auswaschbeständigkeit zu stellen sind.

6

Der chemische Holzschutz ist lediglich ein Bestandteil der gesamten Holzschutzmaßnahmen. Er ist ergänzend zu den bereits aufgezeigten baulichen und konstruktiven Möglichkeiten zu verstehen. Erst wenn alle konstruktiven Möglichkeiten vollständig ausgeschöpft sind, kommt ein chemischer Holzschutz je nach Gefährdungsklasse (Gebrauchsklasse) nach DIN 68800-3 in Betracht zu ziehen. Daraus ist abzuleiten, dass nicht das gesamte Bauholz grundsätzlich mit einem chemischen Holzschutz versehen werden muss (darf). Die DIN 68 800, Teil 3 regelt die notwendigen Maßnahmen zum Zwecke des vorbeugenden chemischen Holzschutzes ausschließlich für tragende und aussteifende Bauteile. Da die DIN 68 800 mit ihren Teilen 2 und 3 in die Liste der eingeführten Technischen Baubestimmungen (LTB) aufgenommen ist, sind Abweichungen von diesen Normenteilen nicht unzulässig. Somit ist chemischer Holzschutz für tragende und aussteifende Holzbauteile als fester Bestandteil des Bauordnungsrechts bauaufsichtlich verbindlich geregelt. Für Bauhölzer ohne tragende und aussteifende Funktion kann die DIN 68 800, Teil 3 zwischen Beteiligten vereinbart oder aber auch andere geeignete Maßnahmen ergriffen werden. Dies deshalb, weil es sich nicht um einen bauaufsichtlich geregelten Bereich handelt. Die Holzschutznorm besitzt für nicht tragende und nicht aussteifende Bauteile lediglich empfehlenden Charakter. Bei fehlender Notwendigkeit kann gemäß DIN 68 800-3 nach sorgfältiger Einzelfallprüfung auf den chemischen Holzschutz verzichtet werden. Ein Verstoß gegen die Landesbauordnung liegt in diesem Fall nicht vor. Voraussetzung ist allerdings die Einstufung in die Gefährdungsklasse 0. Diese Herangehensweise führt zu einer Reduzierung der Belastung der Umwelt und vor allem der (Wohnungs-) Nutzer mit toxischen Stoffen. Ein verantwortungsbewusster Planer berücksichtigt diese in der Holzschutznorm verankerte Möglichkeit und reduziert chemische Holzschutzmittel auf ein unvermeidbares Mindestmaß durch die Wahl der Konstruktion und der zu verbauenden Holzart. Ein genereller Verzicht auf chemische Holzschutzmittel ist wünschenswert, jedoch nicht möglich. Die fünf Gefährdungsklassen (Gebrauchsklassen) sind in Tabelle 6.9 aufgeführt. Dazu sind jeweils entsprechende Beispiele, notwendige Prüfprädikate und potenzielle Gefährdungen sowie Möglichkeiten zur Einstufung in die Gefährdungsklasse 0 zugeordnet. Wenn eine Einstufung in der Gefährdungsklasse 0 möglich ist, weil die in Spalte 7 aufgeführten Voraussetzungen erfüllt sind, erfolgt wegen fehlender Notwendigkeit gemäß Pkt. 2.2, DIN 68800-3 kein chemischer Holzschutz. Daraus ist ersichtlich, dass stets in Abhängigkeit der tatsächlichen Beanspruchung ein Holzschutzmittel mit entsprechenden Prüfprädikaten auszuwählen ist. Der Anwendungsbereich eines chemischen Holzschutzmittels in Bezug auf die Gefährdungsklasse (Gebrauchsklasse) ist dem sogenannten Prüfprädikat zu entnehmen (Tabellen 6-10 und 6-11).

181

6.10 Chemischer Holzschutz

Tabelle 6-10 Prüfprädikate für vorbeugend wirksame chemische Holzschutzmittel Gefährdungsklasse

0

Anforderungen an das Holzschutzmittel

Erforderliche Prüfprädikate von vorbeugend wirkenden chemischen Holzschutzmitteln für tragende und aussteifende Bauteile

Keine chemischen Holzschutzmittel

–

1

Insekten vorbeugend

Iv

2

Insekten vorbeugend, pilzwidrig

Iv, P

3

Insekten vorbeugend, pilzwidrig, auswaschbeständig

Iv, P, W

4

Insekten vorbeugend, pilzwidrig, auswaschbeständig, moderfäulewidrig

Iv, P, W, E

Tabelle 6-11 Prüfprädikate für bekämpfend wirksame chemische Holzschutzmittel Anforderungen an Bekämpfungsmittel

Erforderliche Prüfprädikate von chemischen Bekämpfungsmitteln für tragende und aussteifende Bauteile

Insekten bekämpfend

Ib

Schutzmittel zur Verhinderung des Durchwachsens von Hausschwamm im Mauerwerk (Schwammsperrmittel)

M

Die meisten Holzschutzmittel haben in Abhängigkeit der Gefährdungsklasse mehrere Schutzeigenschaften. So kann ein chemisches Holzschutzmittel mit den Prüfprädikaten Iv, P, W in der Gefährdungsklasse 3 eingesetzt werden (Tabelle 6-9). Natürlich sind dem Chemischen Holzschutz auch Grenzen gesetzt. Bei zu feucht eingebautem Holz oder durch anderweitige Ursachen nachträglich auftretende Durchfeuchtungen können bestimmte Folgeerscheinungen durch Chemischen Holzschutz nicht verhindert werden. Ebenso können Versäumnisse im Bereich des baulichen oder konstruktiven Holzschutzes mit chemischen Schutzmitteln grundsätzlich nicht ausgeglichen werden. Chemischer Holzschutz ist ergänzend zum baulichen Holzschutz anzuwenden, wenn die Notwendigkeit dazu nach DIN 68800-3 besteht.

Blauer Engel

Bild 6-29 Gütezeichen und Prüfzeichen

6

182

6 Holzkonstruktionen

6.10.1 Holzschutzmittelverteilung Der Schutz des Holzes ist von der Eindringtiefe der Schutzmittel abhängig (DIN 52175). Je nach Verteilung der Holzschutzmittel im Holz wird unterschieden in: x Oberflächenschutz: Eine Eindringtiefe wird nicht erwartet, Schutz nur auf der Oberfläche.

6

x

Randschutz:

Die Eindringtiefe liegt in der Größenordnung von Millimetern.

x

Tiefschutz:

Die Eindringtiefe liegt in der Größenordnung von Zentimetern (nicht unter 1cm). Bei Kernhölzern mit einer Splintholzbreite unter 1 cm muss mindestens das Splintholz durchtränkt sein. Der Tiefschutz wird in der Regel nur in industriellen Anlagen erreicht.

x

Vollschutz:

Das Schutzmittel hat sich im gesamten Holzquerschnitt verteilt. Der Vollschutz wird in der Regel nur in industriellen Anlagen erreicht.

6.10.2 Einbringverfahren Für das Einbringen von Holzschutzmitteln stehen eine Reihe von Verfahren zur Verfügung, die – bei unterschiedlichem Arbeitsaufwand – zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Abgestuft nach der erreichbaren Einbringmenge und Eindringtiefe der Schutzmittel sowie der daraus resultierenden Einsatzmöglichkeiten in den Gefährdungsklassen werden die in Tabelle 612 dargestellten wichtigsten Verfahren unterschieden. Die erzielbaren Einbringmengen und Eindringtiefen werden aber nicht nur durch das angewandte Verfahren, sondern auch durch die jeweilige Holzart und ihre Beschaffenheit, sowie durch das verwendete Schutzmittel stark beeinflusst. So ist Kernholz deutlich weniger aufnahmefähig als Splintholz. Das Holz der Fichte und Tanne ist durch Tüpfelverschluss generell nur sehr schwer tränkbar, nasses Holz kann nicht mit lösemittelhaltigen Schutzmitteln behandelt werden. Bei der Auswahl des Verfahrens ist außer den genannten Gesichtspunkten die zu erwartende Gefährdung des Bauteils zu berücksichtigen. Dies erfolgt auf Basis der in DIN 68800-3 enthaltenen Gefährdungsklassen (Gebrauchsklassen).

Tabelle 6-12 Wichtigste Einbringverfahren und Einsatzmöglichkeiten Verfahren (Oberbegriff)

Druckverfahren

Einlagerungsverfahren

Oberflächenverfahren

Verfahren

Zu erzielende Eindringtiefe

Gefährdungsklasse (Gebrauchsklasse)

Kesseldrucktränkung

Tiefschutz

bis GK 4

Vakuumtränkung

Tiefschutz

bis GK 4

Tauchen

Randschutz

bis GK 3

Trogtränkung

Randschutz

bis GK 3

Einstelltränkung

Randschutz

bis GK 3

Streichen

Oberflächenschutz

bis GK 2

Spritzen

Oberflächenschutz

bis GK 2

Fluten

Oberflächenschutz

bis GK 2

6.10 Chemischer Holzschutz

183

Wenngleich die chemischen Holzschutzmittel ständig verbessert werden, enthalten sie auch heute noch Giftstoffe, deren unsachgemäßer Umgang zu gesundheitlichen Schädigungen bei Anwender und Nutzer führen kann. Die Menge der einzubringenden Wirkstoffe ist abhängig von der Art des Holzschutzmittels, vom Einbringungsverfahren und von der vorgesehenen Verwendung. Die diesbezüglichen Angaben der Hersteller sind zwingend einzuhalten.

6.10.3 Grundsätze Wie aus den bisherigen Ausführungen erkenntlich, ist der Einsatz von chemischen Holzschutzmitteln nicht ganz problemlos. Einerseits besteht die Forderung eines zuverlässigen Holzschutzes gegen holzzerstörende Pilze und Insekten und andererseits eine mögliche gesundheitliche Gefährdung von Verarbeitern, Bewohnern, Pflanzen und Tieren sowie der Umwelt. Diesen Tatsachen müssen die Landesbauordnungen (in der Musterbauordnung § 13) und die DIN 68800 Rechnung tragen. Das tun sie auch, allerdings mit einer Kompromisslösung. In der DIN 68800 wurden als Technische Baubestimmungen nur die Abschnitte eingeführt, die sich mit dem Schutz von tragenden und/oder aussteifenden Bauteilen befassen. Das heißt wiederum, dass die Anwendung von chemischen Holzschutzmitteln für nichttragende Bauteile von der bauaufsichtlichen Einführung ausgenommen ist und die Beachtung baurechtlich nicht erforderlich ist.

6.10.4 Ausführung Vor der Anwendung von Holzschutzmitteln ist zu prüfen, ob Hölzer in tragenden oder aussteifenden Bauteilen einen chemischen Holzschutz nach DIN 68800-3 benötigen. Im nichttragenden Bereich, wo von Seiten der Bauaufsicht kein chemisch vorbeugender Holzschutz erforderlich ist, kann es Gründe für den Einsatz von Holzschutzmitteln geben, wie z. B. Erhalt der Gebrauchstauglichkeit oder Werterhaltung. Hier muss im Einzelfall eine Risiko-NutzenAbschätzung erfolgen und der Bauherr über die Holzschutzmittelbehandlung entscheiden. Ist ein chemisch vorbeugender Holzschutz erforderlich oder im nichttragenden Bereich aus verschiedenen Gründen gewünscht, sind folgende Punkte zu beachten: x

Auswahl eines geeigneten Holzschutzmittels unter Beachtung der Gefährdungsklasse nach DIN 68800-3 im vorgesehenen Anwendungsbereich und Festlegung des Anwendungsverfahrens. x Ausführung der Holzschutzmaßnahme nur durch einen ausgewiesenen Fachbetrieb.

6.10.5 Praxisregeln 1. Chemischer Holzschutz ist entsprechend der Gefährdungsklasse nach DIN 68800-3 für tragende und aussteifende Bauteile baurechtlich vorgeschrieben. 2. Für nicht tragende und nicht aussteifende Bauteile -also Bauteile ohne statischen Nachweis- ist ein chemischer Holzschutz baurechtlich (baurechtlich eingeführte DIN 68800-3) nicht vorgeschrieben, wird in vielen Fällen jedoch sinnvoll sein. 3. Über die Anwendung von chemischen Holzschutzmitteln bei nichttragenden Bauteilen muss der Bauherr nach Beratung durch einen Sachkundigen entscheiden.

6

184

6 Holzkonstruktionen

4. Durch konstruktiv ausgereiften und solide ausgeführten baulichen Holzschutz sowie mit der Auswahl von geeigneten Holzarten mit hoher natürlicher Dauerhaftigkeit kann die Einstufung in die Gefährdungsklasse (Gebrauchsklasse) GK 0 erfolgen und auch bei statisch beanspruchten Bauteilen auf chemischen Holzschutz wegen fehlender Notwendigkeit im Sinne der DIN 68800-3 verzichtet werden. 5. Der Planer (Architekt) sollte den Bauherrn beraten und ein geeignetes Holzschutzmittel unter Berücksichtigung der örtlichen Gegebenheiten sachkundig auswählen.

6.10.6 Auswahl

6

Um Holz vorbeugend mit einem chemischen Holzschutz auszurüsten werden Mittel bzw. Wirkstoffe gegen folgende Schadorganismen eingesetzt: x x x x x x

holzverfärbende Pilze (Bläue) holzzerstörende Pilze (Fäulnis) Fäulnis und Bläue Insekten und Fäulnis Insekten, Fäulnis und Bläue Termiten

Zur Auswahl geeigneter Holzschutzmittel erhält das jährlich vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) herausgegebene Holzschutzmittelverzeichnis eine vollständige Übersicht der vom DIBt zugelassenen und mit RAL-Gütezeichen versehenen Holzschutzmittel und Bläueschutzmittel. Weitere Ausführungen sind im Rahmen dieses Buches nicht möglich und sollten, wenn erforderlich, in der einschlägigen Literatur nachgelesen werden. Nachfolgende Übersicht zeigt die Holzschutzmitteltypen, Prüfprädikate und Gefährdungsklassen mit den wichtigsten Anwendungsbereichen auf. Sie ist eine recht sichere Quelle für die Entscheidungsfindung. Eine Unterteilung der chemischen Holzschutzmittel erfolgt in: x x x x

Wasserlösliche salzartige Holzschutzmittel (Tabelle 6-13) Wasserlösliche Emulsionskonzentrate (Tabelle 6-14) Teerölpräparate (Tabelle 6-15) Lösemittelhaltige Holzschutzmittel (Tabelle 6-16)

185

6.10 Chemischer Holzschutz

Tabelle 6-13 Wasserlösliche salzartige Holzschutzmittel (-konzentrate) Holzschutzmitteltyp B-Salze (Borsäure, Borax, Oktoborat, Natriumpolyborat) Anwendungsbereich: Ausschließlich für witterungsgeschützte Holzbauteile

Prüfprädikat

Iv, P

Geeignet Anwendungsverfahren für GK

1, 2

    

    

Kesseldruckverfahren Trogtränkung Tauchen Streichen Spritzen (Sprühen in stationären Anlagen)

Besonderheiten

Bei relativer Unbedenklichkeit gegenüber dem menschlichen Organismus sind B-Salze gegen Pilze und Insekten zuverlässige und wirkungsvolle Substanzen. B-Salze dürfen nicht in den Gefährdungsklassen 3 und 4 eingesetzt werden, da sie nicht auswaschbeständig sind.

Kesseldruckverfahren Trogtränkung Tauchen Streichen Spritzen (Sprühen in stationären Anlagen)

Bei relativer Unbedenklichkeit gegenüber dem menschlichen Organismus sind SF-Salze gegen Pilze und Insekten zuverlässige und wirkungsvolle Substanzen. B-Salze dürfen nicht in den Gefährdungsklassen 3 und 4 eingesetzt werden, da sie nicht auswaschbeständig sind.

1, 2, 3

 Kesseldruckverfahren  Trogtränkung

CFB-Salze dürfen nicht in der Gefährdungsklasse 4 eingesetzt werden.

Iv, P, W, E

1, 2, 3, 4

 Kesseldruckverfahren

CK-Salze können auch in der Gefährdungsklasse (Gebrauchsklasse) 4 mit erhöhter Auswaschbeanspruchung eingesetzt werden.

CKB-Salze (Kupfersalze, Borverbindungen, Chromate) Anwendungsbereich: Für Holzbauteile im Innen- und Außenbereich anwendbar

Iv, P, W, E

1, 2, 3, 4

 Kesseldruckverfahren  Trogtränkung

Das Präparat kann auch in der Gefährdungsklasse (Gebrauchsklasse) 4 mit erhöhter Auswaschbeanspruchung eingesetzt werden

CKF-Salze Anwendungsbereich: Für Holzbauteile im Innen- und Außenbereich anwendbar

Iv, P, W, E

1, 2, 3, 4

 Kesseldruckverfahren  Trogtränkung

Das Präparat kann sowohl für den Innenbau und Außenbau (vorzugsweise für Bauteile mit erhöhter Auswaschbeanspruchung) eingesetzt werden.

SF-Salze (Silicofluoride) Anwendungsbereich: Ausschließlich für witterungsgeschützte Holzbauteile

Iv, P

1, 2

CFB-Salze (Bor- und Fluorverbindungen, Chromate) Anwendungsbereich: Für Holzbauteile im Innen- und Außenbereichen; geringe Auswaschungsbeanspruchung

Iv, P, W

CK-Salze (Kupfersalze, Chromate) Anwendungsbereich: Für Holzbauteile im Innen- und Außenbereich anwendbar

6

186

6 Holzkonstruktionen

Holzschutzmitteltyp Cu-HDO-Präparate Anwendungsbereich: Für Holzbauteile im Innen- und Außenbereich anwendbar

6

Prüfprädikat

Geeignet Anwendungsverfahren für GK

Iv, P, W, E

1, 2, 3, 4

 Kesseldruckverfahren  Trogtränkung

Besonderheiten

Cu-HDO-Präparate können auch in der Gefährdungsklasse (Gebrauchsklasse) 4 eingesetzt werden. Das Eindringverhalten ist im Vergleich zu den ebenfalls fixierenden quaternären Ammoniumverbindungen sehr gut.

Tabelle 6-14 Wasserlösliche Emulsionskonzentrate Prüfprädikat

Geeignet Anwendungsverfahren für GK

Betain-Präparate (polymeres Betain, Borverbindungen, Kupferverbindungen) Anwendungsbereich: Für Holzbauteile im Innen- und Außenbereich anwendbar

Iv, P, W, E

1, 2, 3, 4

Quat-Präparate (quaternäre Ammoniumverbindungen, teilweise zusätzlich Borverbindungen, organische Wirkstoffe) Anwendungsbereich: Für Holzbauteile im Innen- und Außenbereichen; geringe bis mittlere Auswaschungsbeanspruchung

Iv, P, W

Organische Emulsionskonzentrate (organische Wirkstoffe, Emulgatoren, Lösehilfen) Anwendungsbereich: Für Holzbauteile im Innen- und Außenbereichen; geringe bis mittlere Auswaschungsbeanspruchung

Iv, P, W

Holzschutzmitteltyp

 Kesseldruckverfahren  Trogtränkung  Tauchen (nur GK 1

Das Präparat darf nicht durch Streichen und Spritzen (Sprühen) appliziert werden. Formulierungshilfen sorgen für eine bessere Wasserverdünnbarkeit.

 Kesseldruckverfahren  Trogtränkung  Tauchen (nur GK 1

Das Präparat darf nicht durch Streichen und Spritzen (Sprühen) appliziert werden. QuatPräparate sind nach kurzer Zeit hochfixierend, weshalb nur relativ geringe Eindringtiefen erreicht werden.

 Trogtränkung  Tauchen (nur GK 1

Das Präparat darf nicht durch Streichen und Spritzen (Sprühen) sowie durch Kesseldruckimprägnierung appliziert werden. Die Fixierung wird durch Brechung der Emulsion und Verdunsten der Lösehilfen ausgelöst.

und GK 2)

1, 2, 3

und GK 2)

1, 2, 3

Besonderheiten

und GK 2)

187

6.10 Chemischer Holzschutz

Tabelle 6-15 Teerölpräparate Holzschutzmitteltyp

Prüfprädikat

Geeignet Anwendungsverfahren für GK

Teerölpräparate (Destillation aus Steinkohleteeröl) Anwendungsbereich: Ausschließlich für Holzbauteile im Außenbereich

Iv, P, W, E

1, 2, 3, 4

 Kesseldruckverfahren  Einstelltränkung

Besonderheiten

Teerölpräparate dürfen ausschließlich zum Schutz von Eisenbahnschwellen, Pfählen und Masten im erdberührten Außenbereich (mit erhöhter Auswaschbeanspruchung) eingesetzt werden. Das Präparat darf nicht durch Streichen, Spritzen (Sprühen), durch offene Trogtränkung sowie durch Tauchen appliziert werden.

Tabelle 6-16 Lösemittelhaltige Holzschutzmittel Holzschutzmitteltyp

Prüfprädikat

Lösemittelhaltige Präparate (organische Wirkstoffe, Lösemittel, teilweise Bindemittel) Anwendungsbereich: Für Holzbauteile im Innen- und Außenbereichen; geringe Auswaschungsbeanspruchung

Iv, (P), W

Geeignet Anwendungsverfahren für GK

1, 2, 3

 Kesseldruckverfahren  Doppelvakuum   

tränkung Trogtränkung Tauchen Streichen Spritzen (Sprühen in stationären Anlagen)

Besonderheiten

Lösemittelhaltige Präparate sind chemische Holzschutzmittel, mit denen ein Insektenschutz, oftmals in Kombination mit einem Schutz gegen Pilzbefall und/oder Schutz gegen Bläuepilze zu erzielen ist. Lösemittelhaltige Präparate dürfen nicht in der Gefährdungsklasse (Gebrauchsklasse) 4 eingesetzt werden. Es ist eine ausreichende Auswaschbeständigkeit bis zur GK 3 zu erzielen.

6.10.7 Vorsichtsmaßnahmen beim Umgang mit Holzschutzmitteln Holzschutzmittel enthalten Giftstoffe. Damit fallen sie in den Anwendungsbereich der Gefahrstoffverordnung. Diese Verordnung schreibt für gefährliche Stoffe Kennzeichnungen vor. Die Kennzeichnungsbestandteile sind auf dem Gebinde in einem Kennzeichnungsfeld ausgewiesen (Bild 6-30). In der Gefahrstoffverordnung sind standardisierte Hinweise auf besondere Gefahren, welche von Gefahrstoffen ausgehen (sogenannte R-Sätze), und entsprechende standardisierte Sicherheitsratschläge (sogenannte S-Sätze) zu entnehmen.

6

188

6 Holzkonstruktionen

Kennzeichnung nach Gefahrstoffverordnung Produktbezeichnung: ........CKB T Enthält: 38%

Kaliumdichromat (380 g/kg)

34%

Kupfersulfat

(340 g/kg)

25%

Borsäure

(250 g/kg)

Giftig 50 kg netto

6

HerstellerAnschrift

Gefahrstoffverordnung Gruppe III: Giftig beim Einatmen, Verschlucken und Berührungen mit der Haut. Reizt die Augen, Atmungsorgane und die Haut. Sensibilisierung durch Hautkontakt möglich. Kann Krebs erzeugen in Form atembarer Aerosole. Darf nicht in die Hände von Kindern gelangen. Von Nahrungsmitteln, Getränken und Futtermitteln fernhalten. Bei der Arbeit nicht essen, trinken, rauchen. Berührungen mit der Haut vermeiden. Bei der Arbeit geeignete Schutzhandschuhe und Schutzkleidung tragen. Bei Unwohlsein ärztlichen Rat einholen. Exposition vermeiden – vor Gebrauch besondere Anweisung einholen. Verpackung nicht wiederverwenden. Chargen-Nr.:

Bild 6-30 Beispiel eines Kennzeichnungsfeldes für ein Holzschutzmittel

Den aufgezeigten sehr ausführlichen Warn- und Sicherheitshinweisen sind noch einige Hinweise hinzuzufügen: x x x x

Holzschutzmittel müssen so gelagert sein, dass sie für Unbefugte unzugänglich sind. Sie müssen stets in Originalbehältern fest verschlossen aufbewahrt werden. Beim Verarbeiten dürfen weder Sprühnebel nach Dämpfe entstehen. Bei der Sonderbehandlung von gefährdeten Holzstellen mit Pasten oder Bandagen müssen Abdeckungen gegebenenfalls mit Stacheldraht oder Drahtgeflechten angebracht werden, um Vergiftungen von Tieren durch Belecken oder Benagen auszuschließen. x Chemikalienempfindliche Personen und Personen mit Wunden oder Hautausschlägen dürfen unter keinen Umständen mit Holzschutzmitteln in Berührung kommen. x Nach dem Verarbeiten sind die Holzschutzmittelreste so zu beseitigen und die Arbeitsgeräte derart zu reinigen, dass für Mensch und Tier jegliche Gefährdung ausgeschlossen ist. x Die je nach Holzschutzmittel zur Anwendung gelangten Gefahrensymbole sind auf das Genaueste zu befolgen.

Bild 6-31 Kennzeichnung gefährlicher Stoffe

x

Beim geringsten Anzeichen einer gesundheitlichen Schädigung (z. B. Reizung der Schleimhäute, Hautausschlag usw.), ist sofort ein Arzt aufzusuchen und ihm nach Möglichkeit die Verpackung bzw. das Etikett des verarbeiteten Holzschutzmittels vorzulegen.

6.11 Bekämpfung von holzzerstörenden Pilzen und Insekten

189

x

Untersuchungen haben gezeigt, dass beim Verbrennen von Hölzern, die mit öligen Schutzmitteln behandelt wurden, Giftgase entstehen können. Deshalb sollen solche Holzabfälle niemals verbrannt werden ! Dies gilt für sämtliche holzschutzmittelbelasteten Althölzer. x Die Notwendigkeit einer Betriebsanweisung ergibt sich in erster Linie aus der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV, §14 Unterrichtung und Unterweisung der Beschäftigten) und den Unfallverhütungsvorschriften der Berufsgenossenschaften. Die Betriebsanweisung ist vom Arbeitgeber arbeitsbereichs- und stoffbezogen zu erstellen. Sie muss in verständlicher Form und in der Sprache der Beschäftigten abgefasst werden.

6.11 Bekämpfung von holzzerstörenden Pilzen und Insekten 6.11.1 Grundlegendes Bekämpfungsmaßnahmen erfolgen generell unter Beachtung der für die Planung und Ausführung heranzuziehenden Regelwerke. Hierbei handelt es sich in erster Linie um die DIN 68800-4 sowie um das WTA-Merkblatt 1-2-05/D „Der Echte Hausschwamm“. Holzzerstörende Pilze können mit chemischen Holzschutzmitteln grundsätzlich nicht bekämpft werden. Die über den gesamten Holzquerschnitt eingewachsenen Pilzhyphen können vom chemischen Wirkstoff nicht erreicht werden, so dass eine Abtötung des Pilzes nur im Bereich der Eindringtiefe des Bekämpfungsmittels an der Holzoberfläche gewährleistet werden kann. Die DIN 68 800-4 schreibt deshalb vor, dass zur Bekämpfung eines Pilzbefalls grundsätzlich das befallene Holz mit einem Sicherheitsabstand zu entfernen (abzuschneiden) ist. Dieser Sicherheitsabstand beträgt bei Nassfäulepilzen (z. B. Brauner Keller- oder Warzenschwamm, Weißer Porenschwamm...) 30 cm und beim Echten Hausschwamm 100 cm in Längsrichtung des befallenen Holzbauteiles über den letzten visuell erkennbaren Befall. Neben dem Ersatz von neuem Holz kann auch eine Ergänzung mit Reaktionsharzbeton erfolgen. Das patentierte und bauaufsichtlich zugelassene BETA-Verfahren beruht auf dem Ersatz schadhafter oder fehlender Holzteile durch Prothesen aus Kunststoff oder Holz, so dass ein größtmöglicher Erhalt der Originalsubstanz möglich ist. Dabei wird der geschädigte Bereich des Holzbauteiles wie beim traditionellen Anlaschen entfernt, Bewehrungen aus glasfaserverstärkter Kunststoffarmierung (Glasfaserstäbe) in das verbleibende gesunde Holz eingeklebt und schlussendlich der zuvor entfernten Teil des Holzes nachträglich mit einem speziellen Reaktions-Kunstharz („Holzersatz“) in den ursprünglichen Dimensionen künstlich wieder hergestellt. Der Reaktionsharz-Beton wird in eine zuvor angefertigte Schalung gegossen. Nach dem Entfernen der Schalung liegt ein fester Verbund zwischen dem erhaltenem gesunden Holz und der nachträglich hergestellten Prothese vor. Die eingeklebten Glasfaserstäbe gewährleisten die ausreichende Tragfähigkeit für Zug-, Druck-, Biege- und/oder Scherkraftbeanspruchung entsprechend den statischen Vorgaben. Die herzustellenden Prothesen weisen eine Länge von maximal 100 cm auf. Bei biegebeanspruchten Bauteilen (z. B. Deckenbalken) müssen mindestens je zwei Bewehrungsstäbe in der Zug- und in der Druckzone entsprechend den statischen Vorgaben eingesetzt werden. Die Durchmesser der Glasfaserstäbe betragen zwischen 10 bis 20 mm, wobei der Bohrlochdurchmesser im Holz 8 mm größer als der einzubauende Glasfaserstab sein muss. Grundsätzlich werden zwei Ausführungsarten unterschieden:

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6 Holzkonstruktionen

x

Kunstharzprothesen mit bauaufsichtlicher Zulassung Nr. Z.10.7.2-41 aus dem Jahr 1982 (stumpf angesetzter Balkenkopf aus Reaktionsharzbeton mit GFK-Armierung) x Holz-an-Holz-Prothese mit bauaufsichtlicher Zulassung Nr. Z-10.7.2 aus dem Jahr 1987 (stumpf angesetztes Holz mit beidseitiger GFK-Armierung). Da das Verfahren handwerklich und finanziell relativ aufwändig ist, wird es hauptsächlich in Sonderfällen angewendet, wenn das traditionelle Anlaschen eines gekürzten Balkens durch den Zimmermann aus verschiedenen Gründen heraus nicht möglich ist (Baudenkmalpflege).

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Bild 6-32 Prinzip des BETA-Verfahrens

Die einzigen chemischen Mittel bei der Pilzbekämpfung sind die Schwammsperrmittel, welche lediglich das Durchwachsen von Hausschwamm im behandelten Mauerwerk verhindern, aber nicht abtötend wirken. Das im Mauerwerk vorhandene Myzel wird „eingesperrt“. Eine weitere Ausbreitung „auf der Suche“ nach neuem Holz wird somit zuverlässig verhindert. Mehr kann der chemische Holzschutz bei Pilzbefall nicht leisten. Eine Bekämpfung von holzzerstörenden Insekten bei einem Lebendbefall hingegen ist durch qualifizierte Fachleute ohne weiteres möglich.

6.11.2 Voraussetzungen für Bekämpfungsmaßnahmen Wenn ein Befall durch holzzerstörende Pilze und/oder holzzerstörende Insekten bereits eingetreten ist, sind Bekämpfungsmaßnahmen notwendig. Diese Maßnahmen werden auf der Grundlage eines Holzschutztechnischen Untersuchungsberichtes durchgeführt. Dem Untersuchungsbericht eines Holzschutz-Sachverständigen muss die Art des Befalls sowie das Befallsausmaß eindeutig zu entnehmen sein. Bei einem Pilzbefall muss mindestens geklärt sein, ob es sich um den Echten Hausschwamm oder um einen Nassfäulepilz handelt. Kann der Echte Hausschwamm auch durch mikroskopische und/oder durch molekularbiologische Bestimmung (DNA-Analytik) nicht ohne verbleibende Restzweifel ausgeschlossen werden, muss die Bekämpfungsmaßnahme so geplant und ausgeführt werden, als ob es sich um einen Befall des Echten Hausschwamms handelt. Bei einem Insektenbefall ist genau zu prüfen, ob es sich um einen aktiven oder erloschenen Befall handelt. Ist der Befall bereits erloschen, ist eine Bekämpfung nicht erforderlich. Der Holzschutztechnische Untersuchungsbericht dient also dem

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6.11 Bekämpfung von holzzerstörenden Pilzen und Insekten

Bauherren und unserer Umwelt nicht zuletzt zur Vermeidung von unnützen Bekämpfungsmaßnahmen. Gemäß Landesbauordnung einiger Bundesländer besteht eine Meldepflicht bei Feststellung des Echten Hausschwamms durch den Eigentümer oder durch die für das Gebäude verantwortlichen Person. So heißt es z. B. in § 13, „Schutz gegen schädliche Einflüsse“ der Sächsischen Bauordnung (SächsBO): „(2) Werden in Gebäuden Bauteile aus Holz oder anderen organischen Stoffen vom Hausbock oder vom echten Hausschwamm befallen, haben die für den ordnungsgemäßen Zustand des Gebäudes verantwortlichen Personen unverzüglich ein Fachunternehmen mit der Bekämpfung und Schadensbeseitigung auf Grundlage einer Sachverständigeneinschätzung zu beauftragen und der Bauaufsichtsbehörde die Beauftragung sowie den Abschluss der Arbeiten schriftlich anzuzeigen.“ Die DIN 68 800-4 fordert zusätzlich ausdrücklich eine besondere Rücksichtnahme auf schützenswerte Tiere wie beispielsweise Fledermäuse, Eulen und Turmfalken. In diesem Falle dürfen nur bestimmte Bekämpfungsmittel eingesetzt werden, die von einer autorisierten Prüfstelle als hierfür verträglich und geeignet befunden wurden. Des Weiteren dürfen die Bekämpfungsmaßnahmen zeitlich erst dann durchgeführt werden, wenn jahreszeitlich bedingt ein Besatz durch schützenswerte Tiere zweifelsfrei nicht besteht. Die in der DIN 68800-4, dem WTA-Merkblatt sowie in einigen Landesbauordnungen geforderte Sachverständigeneinschätzung in Form eines Untersuchungsberichtes sowie die Durchführung der Bekämpfungsmaßnahme darf ausschließlich von qualifizierten Holzschutzsachverständigen und ausgewiesenen Fachbetrieben erbracht werden. Eigenleistungen privater Bauherren sind auf Grund der fehlenden Sachkunde beim Verarbeiten der Holzschutzmittel und in der späteren Nutzung gefährlich und sicher leicht nachvollziehbar vollkommen unangebracht.

Bild 6-33 Der "Sachkundenachweis Holzschutz am Bau" weist die in DIN 68 800-4 (u. a.) geforderte Qualifikation nach. Der Inhaber verfügt über die Kenntnisse und Fertigkeiten entsprechend dem Stand von Wissenschaft und Technik für die Vorbereitung, Anleitung, Durchführung und Prüfung von gesundheitlich unbedenklichen und umweltverträglichen Holzschutzmaßnahmen.

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6.11.3 Chemische Bekämpfungsmittel Für den bekämpfenden chemischen Holzschutz werden Mittel bzw. Wirkstoffe gegen folgende Schadorganismen eingesetzt: x

Insekten im Holz (eventuell in Kombination mit vorbeugendem Schutz gegen Pilze und Insekten) x Hausschwamm im Mauerwerk (Schwammsperre, Bekämpfung mit chemischen Wirkstoffen ist nicht möglich)

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Die einzusetzenden Holzschutzmittel werden unter Zuhilfenahme des Holzschutzmittelverzeichnisses unter Berücksichtigung von der Art des Befalls, der Gefährdungsklasse des Bauteiles und der geplanten Nutzung ausgewählt. Wie beim vorbeugenden Holzschutz müssen auch bei Bekämpfungsmaßnahmen die verwendeten Holzschutzmittel eine bauaufsichtliche Zulassung besitzen, wenn sie an tragenden oder aussteifenden Bauteilen verarbeitet werden. Zur Bekämpfung von holzzerstörenden Insekten kommen anwendungsfertige, wässrige oder lösemittelhaltige Präparate sowie wasserverdünnbare Konzentrate zum Einsatz. Um einen entsprechenden Bekämpfungserfolg abzusichern, ist in jedem Falle Wirkstoffmengen zwischen 300 bis 350 ml/m² Holzfläche zu verarbeiten. Folgende Wirkstoffe werden für Bekämpfungsmaßnahmen -auch in Kombinationen untereinander- angeboten: x x x x

Borverbindungen Organische Insektizide Quaternäre Ammoniumverbindungen (Quats) IPBC (3-Jodo-2propinylbutylcarbamat)

6.11.4 Zusammenstellung von Schäden an Hölzern und holzhaltigen Baustoffen Nach Feststellung von Art, Schwere, Umfang und Ausbreitung ist die Bekämpfung eines Befalls vollständig möglich. Eine erfolgreiche Schadensbeseitigung setzt folgende Kenntnisse voraus: x x x

Art des Befalls Umfang des Befalls Bei Pilzbefall: verursacht durch den Echten Hausschwamm oder von einem Nassfäulepilz? Bei Befall durch den Echten Hausschwamm sind besondere Maßnahmen notwendig. x Bei Insektenbefall: Liegt ein aktiver (lebender) oder abgestorbener Befall vor? Anzeichen für lebenden Befall sind z. B. helle Ausflugslöcher, Nagegeräusche, frisches Bohrmehl. Bei sehr alten Holzbauteilen (100 Jahre) ist ein Neubefall durch den Hausbockkäfer eher unwahrscheinlich. Unter Beachtung der DIN 68800-4 erfolgt die Bekämpfung eines Insektenbefalls durch: x x x

Einsatz von chemischen Bekämpfungsmitteln Heißluftbehandlung Begasung

Die Bekämpfung eines Pilzbefalls erfolgt ebenfalls nach DIN 68800-4 ausschließlich durch x x

Beseitigung der Feuchteursache Gesundschnitt, Ausbau des befallenen Holzes

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6.11 Bekämpfung von holzzerstörenden Pilzen und Insekten

Die Ausführungen lassen deutlich erkennen, dass eine erfolgversprechende Bekämpfung der Holzschädlinge ein umfangreiches Fachwissen voraussetzt. Die Behandlung darf daher nur durch einen ausgewiesenen Fachbetrieb durchgeführt werden. Die folgende tabellarische Aufstellung erhebt nicht den Anspruch auf Vollständigkeit. Sie dient ausschließlich zur groben Orientierung der wichtigsten erforderlichen Bekämpfungsmaßnahmen. Die Festlegungen in DIN 68800-4 und WTA-Merkblatt sind in Bezug auf die örtlichen Gegebenheiten zu prüfen und genauestens zu befolgen. Tabelle 6-17 Schadbilder und Maßnahmen (Grobübersicht) Schadbild

Sanierung im Regelfall (Beispiele)

Befall durch ein Nassfäulepilz  Brauner Keller- oder Warzenschwamm  Weißer Porenschwamm  Ausgebreiteter Hausporling

 Ursachen für erhöhte Holzfeuchte klären und

Befall durch „Trockenfäule“  Echter Hausschwamm (Serpula lacrymans)

 Ursachen für erhöhte Holzfeuchte klären und

beseitigen  Ausbau von Schüttungen bis mindestens 1,50 m über den letzten visuell erkennbaren Befall  „Gesundschnitt“ des befallenen Holzes mindestens 30 cm in Längsrichtung über den letzten visuell erkennbaren Befall und Ersatz  Vorbeugender Holzschutz beseitigen

 Ausbau von Schüttungen bis mindestens 1,50 m über den letzten visuell erkennbaren Befall

 Abschlagen des Putzes bis mindestens 1,50 m über den letzten visuell erkennbaren Befall

 Putzoberflächen und Mauerwerk auf Durchwachsungen sorgfältig untersuchen

 Oberflächenbehandlung des Mauerwerks mit Schwammsperrmittel

 Gegebenenfalls Bohrlochinjektion des Mauerwerks mit Schwammsperrmittel

 „Gesundschnitt“ des befallenen Holzes mindestens 100 cm in Längsrichtung über den letzten visuell erkennbaren Befall und Ersatz  Vorbeugender Holzschutz Lebendbefall durch Trockenholzinsekten  Gewöhnlicher Nagekäfer  Hausbock

 Anwendung des Heißluftverfahrens  Anwendung des Begasungsverfahrens  Anwendung von chemischen Bekämpfungsmitteln

 Prüfung des tragfähigen Restquerschnittes  Bei Notwendigkeit vorbeugender Holzschutz Abgestorbener Befall durch Trockenholzinsekten  Gewöhnlicher Nagekäfer  Hausbock

 Keine Bekämpfungsmaßnahme erforderlich  Prüfung des tragfähigem Restquerschnittes  Bei Notwendigkeit vorbeugender Holzschutz

Lebendbefall durch Frischholzinsekten  Holzwespe

 Keine Maßnahmen erforderlich, da Neubefall an verbautem Holz ausgeschlossen ist

 Eventuell Dampfsperren und Dampfbremsen auf Beschädigungen prüfen

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Bild 6-34 Ablauf von Bekämpfungsmaßnahmen, Zusammenstellung nach H-J. Rafalski 1990

6.12 Entscheidungskriterien für Holzschutzmaßnahmen

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6.12 Entscheidungskriterien für Holzschutzmaßnahmen 6.12.1 Schadensfeststellung Die Schadensfeststellung erfolgt im Rahmen eines Holzschutztechnischen Untersuchungsberichtes durch einen Sachkundigen auf dem Gebiet des Holz- und Bautenschutzes. In der DIN 68800-4 in Pkt. 2.3 ist dazu Folgendes geregelt: „Voraussetzung für Bekämpfungsmaßnahmen ist die eindeutige Feststellung der Art der Schadorganismen und des Befallsumfanges durch dafür qualifizierte Fachleute oder Sachverständige. Die Ergebnisse sind dem Auftraggeber in einem Untersuchungsbericht vorzulegen.“ Die Holzschutztechnische Untersuchung erfolgt unter Beachtung der folgenden Hinweise: 1. Bei zu sanierenden Häusern bestehen meistens zwischen den einzelnen Bauteilen (Gefüge) wechselseitige Beziehungen (z. B. beim Fachwerkbau). Weist dieser strukturelle Befund größere Mängel auf, die auf Unsicherheiten in der Standsicherheit schließen lassen, ist unbedingt ein Statiker hinzuzuziehen. Der Größe, Lage, Bedeutung des Gebäudes entsprechend können einfache Abstützungen genügen oder differenzierte statische Sicherungsmaßnahmen nötig sein. Häufig sind durch holzzerstörende Pilze befallene Holzbalkendecken nicht mehr voll tragfähig, so dass unverzüglich Abstützungsmaßnahmen eingeleitet werden müssen. Zur Beurteilung der Standsicherheit von Gebäuden, einzelnen Bauteilen oder der Restquerschnitte von befallenen Balken sind Sonderfachleute (Statiker) hinzuzuziehen. 2. Durch Säubern, Abkehren, Abbürsten der Holzkonstruktion, insbesondere der Verbindungen, werden Fehlstellen, Risse, Bruchstellen, Schadstellen durch Verwitterung, Fäulnis, Schwamm, tierische Schädlinge sichtbar. Die visuellen Eindrücke können durch akustische ergänzt werden. Beim Beklopfen mit dem Hammer oder dem Beilrücken wird bei gesundem und befallenem Holz ein sehr unterschiedlicher Klang erzeugt (hell, hart oder dumpf, schwach). Bei dicken Hölzern ist der Schadensanteil durch Abbeilen festzustellen. Insektenbefall ist bei Eichenholz selten, weil bei Eiche nur Splint betroffen wird und dieser Anteil bei Halb- und Kreuzhölzern gering, bei Ganzhölzern sehr gering ist. 3. Nach Augenschein ist die Qualität und Oberfläche des zu begutachtenden Holzes zu beschreiben. Die fraglichen Teile sollten fotografisch festgehalten werden. 4. Die Struktur des fraglichen Holzes, mögliche Verfärbungen, Verletzungen der Holzoberfläche, auch Öffnungen, wie z. B. Ausschlupflöcher aber auch Myzel, Fruchtkörper von Pilzen sowie Fäuleschäden sind zu beschreiben bzw. fotografisch festzuhalten. Ist Sporenbefall vorhanden bzw. sind Sporen unterhalb der Fruchtkörper verteilt zu finden, sind diese zu sammeln und gemeinsam mit Teilen des Fruchtkörpers einem Untersuchungsinstitut zur Verfügung zu stellen. Sinn dieser Maßnahme ist, zunächst einmal deutlich abzugrenzen, ob beispielsweise der Pilzschädlingsbefall durch den „Echten Hausschwamm“ erfolgt ist. 5. Ist eine makroskopische Pilzbestimmung vor Ort durch den Sachkundigen auf Grund von nicht eindeutigen Bestimmungsmerkmalen nicht möglich, müssen repräsentative Proben des geschädigten Holzes entnommen und in speziellen Prüfinstituten entweder mikroskopisch oder molekularbiologisch durch DNA-Analytik untersucht werden. 6. Nach Feststellung der Befallsart und des Befallsumfanges werden die notwendigen Bekämpfungsmaßnahmen vom Sachkundigen genau festgelegt. Die genauen Befallsgrenzen können jedoch zum Zeitpunkt der Untersuchungen nur selten festgelegt werden, da in der Regel nur partielle Sondierungsöffnungen vorhanden sind.

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7. Weiterhin sind die ursprüngliche Nutzung des Gebäudes und die künftige Nutzungsart des Gebäudes zu berücksichtigen. Wenn in der Vergangenheit eine Nutzungsänderung stattgefunden hat, soll auch diese dokumentiert werden. Außerdem ist festzustellen und festzuhalten, ob in der unmittelbaren Nachbarschaft des fraglichen Gebäudes schädlingsbefallenes Holz vorhanden ist. 8. Der Gebäudezustand nach Ausbau der Gefache bietet die Möglichkeit zu einem genauen Aufmaß mit Darstellung aller Konstruktionsdetails. Besonders Zierhölzer, Schmuckmotive, Schnitzereien, Farbbefunde sollten fotografisch und grafisch erfasst werden. Aus alten Anschlüssen und Verbindungsstellen können Rückschlüsse auf Umbauten, Anbauten, Wiederverwendung von Hölzern gewonnen werden, die die Grundlage einer Restaurierung bilden können. 9. Des Weiteren erfolgt im Rahmen des Untersuchungsberichtes eine Einschätzung hinsichtlich eventuell vorhandener Kontamination mit chlorierten Kohlenwasserstoffen (Pentachlorphenol, DDT und Lindan), welche bei Vorhandensein in Abhängigkeit der Konzentration eine ernst zu nehmende Gesundheitsgefährdung für die tätigen Handwerker und zukünftigen Bewohner/Nutzer darstellen können. Folgende exemplarisch aufgeführte Merkmale sind zur makroskopischen Bestimmung der Befallsart von Bedeutung: x x x x x x x x

Art, Farbe, Größe, Biegsamkeit, Festigkeit auf dem Untergrund von Myzel, Strängen und Fruchtkörper Art, Größe und Ort von Ausschlupflöchern Beschaffenheit von Fraßgängen und Nagsel Ausmaß des Schadens Merkmale des Schadens (Weißfäule oder Braunfäule) Bedingungen am Schadensort (Feuchteangebot, Temperatur, Zugluft, Lichtverhältnisse usw.) Befallene Holzart Weitere objektspezifische Hinweise

6.12.2 Schadenskatalog (Untersuchungsbericht) Die Schadensfeststellung und Dokumentation erfolgt raumweise. Die geöffneten Bereiche werden in eine Prinzipskizze schematisch eingetragen, die Holzbauteile nummeriert und der Befund farblich gekennzeichnet. Es sollte eine aussagekräftige Fotodokumentation enthalten sein. Für den Untersuchungsbericht könnte folgende Grobgliederung gewählt werden: 1. Vorbemerkungen/Aufgabenstellung 2. Vorhandene Holzschutzmaßnahmen (chemischer Erstschutz, eventuelle Kontamination durch PCP, DDT, Lindan usw.) 3. Feststellungen zur Ortsbegehung (Schadendokumentation) 4. Bewertung der Feststellungen 5. Maßnahmen zur Bekämpfung 6. Grobkostenschätzung (optional) 7. Zusammenfassung

6.13 Renovierung von gebräuchlichen Holzbauten

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Kenndatenermittlung 1. Bestimmung der Holzfeuchte a) zerstörungsfreie Widerstandsmessung (baupraktisch leicht anwendbar und bis zur Fasersättigung ausreichend genaues Verfahren) b) zerstörend gravimetrische Feuchtemessung (Darrmethode, sehr genaue, aber auch aufwendige Messung, wird eher seltener von Sachverständigen mit entsprechender Ausrüstung angewendet) 2. Bestimmung der Luftfeuchtigkeit 3. Endoskopie Wichtige Erkennungsmerkmale zur Schädlingsbestimmung Folgende exemplarisch aufgeführten Merkmale sind zur makroskopischen Bestimmung der Befallsart von Bedeutung: x x x x x x x x x x

Holzfeuchtegehalt Art, Farbe, Größe, Biegsamkeit, Festigkeit auf dem Untergrund von Myzel, Strängen, Sporen und Fruchtkörper Art, Größe und Ort von Ausschlupflöchern Erscheinungsbild der Larven Beschaffenheit von Fraßgängen und Nagsel (Färbung und Form der Kotballen) Ausmaß des Schadens Merkmale des Schadens (Weißfäule oder Braunfäule) Bedingungen am Schadensort (Feuchteangebot, Temperatur, Zugluft, Lichtverhältnisse usw.) Befallene Holzart Weitere objektspezifische Hinweise

6.13 Renovierung von gebräuchlichen Holzbauten In den vorangegangenen Kapiteln sind eine Vielzahl von Details zur Sanierung und Rekonstruktion von Holzbauteilen aufgezeigt wurden. Dennoch muss einiges dem Experten vorbehalten bleiben. Die praktischen Möglichkeiten werden sich für den „Nichtfachmann“ auf einfache Tätigkeiten wie Entlacken (Beizen), Verleimen, Veredlung (Streichen) begrenzen müssen. Deshalb an dieser Stelle einige Anregungen, denn auch bei den aufgezeigten Arbeiten kann man durch unsachgemäßes Vorgehen den ganzen Aufwand für die Sanierung verderben oder in der Qualität stark mindern.

6.13.1 Handwerkliche Techniken und Materialien Entlacken Das Entlacken erfolgt traditionsgemäß durch Lösungsmittel oder mechanisches Entfernen der alten Lackschichten und Spachtelmassen mit Schwingschleifer, Schleifpapier oder Heißluftgerät. Da es lange Zeit üblich war Fenster und Türen mehrfach überzulackieren, waren die feingefrästen Profile und die natürliche Struktur des Holzes nur noch in Ansätzen zu erkennen und häufig „versteckten“ sich auch unter der dicken Lackschicht schöne Ornamente.

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6 Holzkonstruktionen

Beizen Die Farbgebung von Holz kann durch Beizen verändert werden. Dabei kommt es durch eine chemische Reaktion oder durch Zugabe von Pigmenten zur Farbveränderungen an der Holzoberfläche. Die holzartenspezifische Maserung bleibt erhalten oder kommt nach dem Beizen noch besser zur Geltung. Folgende Beizverfahren werden üblicherweise angewendet: x x x x

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Chemisches Beizen (Gerbsäure) Lösungsmittelbeizen(Pigmentierung an der Holzoberfläche) Wasserbeizen (Pigmentierung an der Holzoberfläche) Räuchern (Reaktion von Salmiakgeist und Gerbsäure)

Moderne technische Verfahren Mit weitaus weniger manuellem Aufwand, sicher im Preis etwas höher, aber dafür in der Gründlichkeit der Ausführung einwandfrei, sind industrielle Verfahren, die aber nur durch Fachbetriebe mit entsprechender Technik ausgeführt werden können. Tabelle 6-18 Industrielle und handwerkliche Verfahren Arbeitsgang

Ausführung

Entlacken

Entlacken der Holzoberfläche auf der Grundlage von Natron- bzw. Kalilauge FCKWfrei. Über eine speziell entwickelte Laugenmaschine werden durch ein Düsensystem die Holzteile eingesprüht. Entstehende Dämpfe werden über einen Luftreiniger entsorgt.

Beizen

Beim Beizen kommt es durch eine chemische Reaktion oder durch Zugabe von Pigmenten zur gewollten Farbveränderung an der Holzoberfläche.

Neutralisieren

In einer Oxal- oder Phosporsäure werden Türen oder Fenster oder andere Holzbauteile neutralisiert. Als Nebeneffekt erreicht man ein zusätzliches Aufhellen (Bleichen). Nach Ablaugen werden die Holzbauteile unter Hochdruck mit klarem Wasser gesäubert.

Trocknen

Wenn unmittelbar nach dem Ablaugen weitergearbeitet werden soll, werden die Holzbauteile in Trockenkammern auf den erforderlichen Feuchtigkeitsgrad gebracht.

Entfasern

Bei Holzbauteilen, z. B. Fensterladen, aus relativ weichem Holz wie Kiefer, Pitch-Pine, reagieren deren Holzfasern extrem auf die unvermeidbare Nässe beim Ablaugen. Ein Schleifen von Hand wäre hier sehr aufwändig. Ein mechanisches Verfahren durch ein behutsames Sandstrahlen mit Glasgries macht die Holzbauteile nach Behandlung unmittelbar weiterverarbeitungsfähig.

Restaurieren

Wenn erforderlich mit Holzschutzmitteln. Komplette Restaurierung entsprechend der technischen Möglichkeiten und den individuellen Vorstellungen des Bauherrn.

Verleimung Zu den üblichen und bekannten Verfahren des Verleimens kommen noch einige, für Sanierungsarbeiten notwendige Ergänzungen. Wenn es um die Montage verschiedener Holzteile geht, kommt es auf die gute Verbindung an. Als Alternativen zu Schrauben und Nägeln stehen Klebstoffe zur Verfügung. Eine flächenfeste Verbindung von Holz und Holzwerkstoffen wird mit festen, pastösen oder flüssigen Klebstoffen erreicht. Aber nicht alles was klebt ist geeignet, Holz dauerhaft zu verbinden. Besonders empfehlenswert ist Weißleim, der auch als Holz- oder Kaltleim bezeichnet wird und für außerordentlich haltbare Verbindungen sorgt. Der Klebstoff

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6.13 Renovierung von gebräuchlichen Holzbauten

kann dabei linienförmig, punktuell oder vollflächig aufgetragen werden. Um einen guten Haftverbund zu gewährleisten, sind die Holzteile so zu verkleben, dass die Holzfasern der beiden Klebeteile parallel verlaufen. Verklebte Hirnholzflächen weisen einen nur geringen Haftverbund auf. Die Lage der Jahrringe ist aus folgendem Grund zu beachten: Da Holz bedingt durch seine anisotropen Eigenschaften zu Verformungen und Verwerfungen neigt, ist die richtige Festlegung der Lage des Holzbauteils von großer Bedeutung. Die vom Kernholz abgewandte Seite eines Holzbauteiles -die sogenannte linke Seite- zieht sich hohl. Die genüberliegende, dem Kern zugewandte (rechte) Seite zieht sich rund. Bild 6-35 Ausgeprägte Verformung nach dem Verleimen

Um diesen Prozess weitgehend zu unterbinden, werden die zu verleimenden Flächen immer wechselseitig angeordnet. Bild 6-36 Schwache Verformung nach dem Verleimen

Holzveredlung Wenn Rohholz bearbeitet wird um bestimmte gewünschte Eigenschaften zu erreichen, spricht man von Holzveredelung. Tabelle 6-19 Verfahren zur Holzveredlung Beispiele Holzveredelung

Zweck

Hitzebehandlung (Thermoholz)

Verbesserung der Beständigkeit gegen biotische Schädlinge (kein Holzschutz im Sinne der DIN 68 800-3)

Dämpfen

Verbesserung/Veränderung des visuellen Erscheinungsbildes der Holzoberfläche

Versiegeln

Schutzfunktion gegen mechanische Einwirkungen und Verschmutzungen

Färben, Lasuren, Lacke

Wetterschutz, Verbesserung/Veränderung des visuellen Erscheinungsbildes der Holzoberfläche

Lacke (deckende Anstrichsysteme), Lasuren, Öle und Wachse Zum Wetterschutz für Außenbauteile tragen auch Anstriche bei. Während Lacke einen Film auf der Holzoberfläche ausbilden und das Holz versiegeln, lassen Lasuren die Poren des Holzes offen. Eine glänzende Oberfläche kann nur mit Lacken erzielt werden. Auf Außenflächen sollten nur elastische und wasserdampfdurchlässige Anstrichsysteme verwendet werden. So ist gewährleistet, dass die über Risse und Fugen eindringende Feuchtigkeit wieder zeitnah ausdiffundieren kann und die Beschichtung bei hygrisch bedingten Verformungen des Holzes nicht abplatzt. Bei der Beschichtung ist der Grundsatz „innen dichter als außen“ zu berücksichtigen.

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Vor Verschmutzung schützen Lacke und Lasuren gleichermaßen. Auf überwiegend natürliche Weise kann man die Holzoberfläche mit Ölen und Wachsen schützen. Öle, wie beispielsweise Leinöl, dringen tief ins Holz ein, während Wachse eher einen Schutzfilm ausbilden. Mit letzteren kann man sogar eine glänzende Oberfläche erzielen. Beide Produkte schützen die Holzoberfläche in erster Linie vor Verschmutzung und Feuchtigkeit. Sie betonen die Farbe und Maserung des Holzes. Holz in Innenräumen lässt sich in den meisten Fällen durch konstruktive Maßnahmen ausreichend schützen. Für dekorative Wirkung und Schmutzabweisung lässt sich mit Lasuren, Lacken, Ölen und Wachsen ein visuell ansprechender Anstrich mit sinnvollem Schutz kombinieren. Um aber einen wirksamen Schutz zu erzielen, ist es erforderlich, den Untergrund fachgerecht vorzubereiten. Folgende Punkte sollten dabei Beachtung finden:

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x x x x

Schmutz und andere Rückstände entfernen ölhaltige Mittel nicht auf feuchtes Holz auftragen bei salzhaltigen Mitteln gewährleistet erst die Holzfeuchte das Eindringen der Wirkstoffe für die Farbhaftung ist für Lacke und Farben ein geschliffener Untergrund erforderlich

Tabelle 6-20 Beschichtungssysteme Deckende Anstriche Nadelholz Neuer Anstrich

Überholungsanstrich

Laubholz

Holzlasuren Nadelholz

Laubholz

Grundanstrich mit Holzschutzmittel oder Grundierung auftragen

Grundanstrich mit Holzschutzmittel oder Grundierung auftragen

Grundanstrich mit Holzschutzlasur

Grundanstrich mit Holzschutzlasur

Zweiter Anstrich mit Schutzlasur

Zweiter Anstrich mit Schutzlasur

Eventuell Zwischenschliff

Eventuell Zwischenschliff

Erster Anstrich mit Holzlasur

Anstrich mit Holzlasur

Erster Anstrich mit verdünnter Lackfarbe

Erster Anstrich mit verdünnter Lackfarbe

Zweiter Anstrich mit Holzlasur

Zweiter Anstrich mit Lackfarbe

Zweiter Anstrich mit Lackfarbe

Alte Lackschicht anschleifen und entstauben Bei dunklem Untergrund, auf den eine hellere Farbe aufgetragen werden soll, mit weißer Grundierung vorstreichen Zwischenschliff Erster Lackanstrich Zwischenschliff Zweiter Lackanstrich

Alte Lasurschicht anschleifen und entstauben Erster Lasuranstrich Zweiter Lasuranstrich

6.13 Renovierung von gebräuchlichen Holzbauten

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Beschichtungsaufbau Darunter versteht man die Reihenfolge, in der Schutzmittel und Farbe aufgetragen werden, um eine dauerhafte Beschichtung zu gewährleisten. Die einzelnen Anstriche mit Holzschutzmitteln, Grundierungen, Lacken und Lasuren müssen grundsätzlich gut durchtrocknen und eventuell zwischendurch geschliffen werden. Vor einem Neuanstrich sollte nach Möglichkeit die Holzfeuchte mit dem Widerstandsmessgerät ermittelt werden. Sie soll bei Nadelhölzern nicht mehr als 15 Prozent und bei Laubhölzern nicht mehr als 12 Prozent betragen. Werden diese Werte deutlich überschritten, fault das Holz durch die eingeschlossene Feuchtigkeit. Auch können sich Farbschichten ablösen, ein ausreichender Schutz ist dann nicht mehr gewährleistet. Um eine gleichbleibende Schichtdicke zu gewährleisten, sind die Holzkanten leicht abzurunden (Bild 6-37) und nur solche Anstrichmittel zu verwenden, die die Poren nicht verschließen (diffusionsoffene Anstrichsysteme). Diffusionsoffene Anstriche ermöglichen die Verdunstung eingedrungener Feuchtigkeit. Dabei ist grundsätzlich zu beachten, dass die Außenseite des Bauteiles (z. B. Fenster) diffusionsoffener als die Innenseite des Bauteiles beschichtet wird. Wird dies nicht beachtet, kommt es zur Feuchteanreicherung im Holzquerschnitt.

Bild 6-37 Skizze aus dem Merkblatt Nr. 1 der DGfH. Durch eine Abrundung der Kanten wird eine gleichbleibende Schichtdicke erzielt

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Bild 6-38 Anwendungsbeispiele für verschiedene Materialien

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6.13 Renovierung von gebräuchlichen Holzbauten

6.13.2 Innenausbau-Details Bei der Modernisierung und Sanierung in den Innenräumen haben sich Holzbekleidungen an Wand, Decke und im Dachgeschoss gleichberechtigt neben Putz und Tapete auf Grund vieler positiver Eigenschaften durchgesetzt. Sie erzielen: x x

bessere Wärmedämmung auf Grund der Zellstruktur Energieeinsparungsmöglichkeiten durch Verlegung von Dämmaterialien in die Unterkonstruktion unter Beachtung der bauphysikalischen Zusammenhänge x vorteilhafte Installationsverlegung hinter den Bekleidungen x den Einsatz einer breiten Farbpalette von wirkstofffreien Lasuren, Wachsen oder Lacken Die Sanierung bzw. Modernisierung an Wand, Decke und Dachgeschoss kann mit massiven Profilhölzern auch vom Heimwerker ausgeführt werden, wenn die entsprechenden konstruktiven Regeln (z. B. die Anordnung einer funktionierenden Dampfbremse) eingehalten werden. Nachfolgend einige Lösungsbeispiele für horizontale und vertikale Holzbekleidungen (nach Empfehlung der AG Holz). Gleichermaßen wichtig und für alle Konstruktionen gilt: Bevor mit der Montage begonnen wird, sollten die Holzelemente mehrere Tage im Raum gelagert werden, sodass sie sich an das Innenklima anpassen können. Auch die Oberflächenbehandlung

Innenecke

Anschluss Wand – Decke

Bild 6-39 Holzbekleidungen

Bild 6-40 Unterkonstruktion

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Anschlüsse im Fensterbereich

Sanitärobjekt

Bild 6-41 Anschlüsse

sollte vor der Montage abgeschlossen sein, damit keine unbehandelten Stellen sichtbar werden, wenn das Holz nachtrocknet. Holzbekleidungen werden auf einer ebenen ausgerichteten Unterkonstruktion aus gehobelten Dachlatten, die im Abstand von etwa 50 cm an die Wand oder Decke gedübelt werden, montiert. Nachträglich einzuziehende Trennwände Nachträglich einzuziehende Trennwände werden häufig mit Holzrahmen und beidseitiger Plattenbeplankung konstruiert. Im Hohlraum finden Dämmung und Installationen Platz. Die Flächen können z. B. mit Profilholz oder Paneelen bekleidet werden. Für erhöhten Schallschutz sorgt ein zweischaliger Aufbau mit zwei „entkoppelten“ Rahmen.

Bild 6-42 Holzständerwände

Zwischendecken – Dielenböden Dankbare, attraktive und kostengünstige Sanierungsobjekte sind auch Zwischendecken in der zweiten Ebene, Podeste mit Holztragwerk aus Fichte oder Tanne und einem Dielenboden ebenfalls in Nadelholz. Neue Dielenböden oder Fertigparkett haben den Vorteil, dass sie meist problemlos auf die alten Fußböden oder Rohdecken verlegt werden können.

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6.13 Renovierung von gebräuchlichen Holzbauten

6 Bild 6-43 Gelungene Abstimmung Zwischendecke – Tragwerk – Fußboden

6.13.3 Sanierung von Außenbauteilen Bei der Sanierung von Bauteilen im Freien ist grundsätzlich zu unterscheiden: 1. Modernisierung und Schutz vorhandener Holzkonstruktionen 2. Auswechseln einzelner Teile 3. Neugestaltung durch Umbau, Ausbau und Anbau Dunkle Verfärbung, abblätternder Lack: Ursachen sind falscher Aufbau der Beschichtung und Beschädigungen von außen. Der alte Anstrich muss entfernt werden und das Holz austrocknen können. Fäulnis und Pilzbefall: Ursache ist zu hohe Holzfeuchte durch mangelhaften Schutz. Die befallenen Teile sind auszuwechseln. Harzausscheidungen bei Nadelhölzern: Ursache ist eine für Nadelhölzer falsche Beschichtung. Der Harzfluss muss entfernt und abgesperrt werden. Legende für Außenwandkonstruktion für GK 0 (Bild 6-44) 1 2 3 4 5

raumseitige Bekleidung oder Beplankung Dampfsperre Holzquerschnitt mineralischer Faserdämmstoff äußere Bekleidung oder Beplankung aus Holzwerkstoffklasse 100

6 6a 7 10

Hartschaumplatten Holzwolleleichtbauplatten Kunstharzputz mineralischer Putz

206

6 Holzkonstruktionen

6 a) mit belüfteter Vorhangschale auf lotrechter Lattung

b) mit unbelüfteter Vorhangschale auf waagerechter Lattung

Bild 6-44 Außenwandkonstruktion für GK 0 (waagerechter Schnitt)

Bild 6-45 Anwendungsmöglichkeit einer Holzbekleidung

207

6.13 Renovierung von gebräuchlichen Holzbauten

1

Außenwandbekleidung als Boden-DeckelSchalung

2

Lattung

3

Diffusionsoffene Wetterschutzbahn

4

Wärmedämmung

5

Ziegelverblendmauerwerk

6

Luftschicht

7

Hintermauerwerk

8

Innenputz

12 Isolierglasfenster 13 Vollmauerwerk 14 Außenwandputz

a) Wandaufbau

b) Grundriss Fensteranschluss

Bild 6-46 Wandaufbau und Fensteranschluss

Fassaden Die Renovierung von Fassaden mit Holz, d. h. die nachträgliche Bekleidung von Fassaden mit Vollholz wie Schindeln, Profilbrettern, Stülpschalungsbrettern, besäumte und unbesäumte Bretter gewinnt zurzeit ständig an Bedeutung. Fassadenbekleidungen aus Holz: x x x

schützen die Außenwand vor Witterungseinflüssen ersetzen beim Neubau den Putz ermöglichen auch beim Altbau eine Außendämmung

6

208

6 Holzkonstruktionen

x x

werten den Baukörper durch ästhetische Gestaltung auf bieten für nachträgliche Anbauten oder Aufstockungen die Möglichkeit einer einheitlichen Gestaltung

Die Modernisierung in Form einer Stülp- und/oder Leistenschalung sollte empfehlenswerterweise vom Fachbetrieb ausgeführt werden, aber auch der Selbstbau ist durch den Sanierungswilligen unter Anleitung eines Experten möglich. Wichtige konstruktive Punkte sind: x x x

6

x x

Die Holzqualität sollte auch nach optischen Gesichtspunkten vorgenommen werden. (VOB Teil C DIN 18334 und DIN 68365) Die Brettdicke sollte 20 mm nicht unterschreiten. Die Einbauholzfeuchte sollte 20 % nicht überschreiten; Profilbretter sollten vor dem Aufbringen auf etwa 16 % herunter getrocknet werden. Die Unterkonstruktion ist abhängig von der Dämmung, der evtl. Hinterlüftung und der Anordnung der Bretter. Sie ist mit bauaufsichtlich zugelassenen Dübeln auf, bzw. an der Wand zu befestigen. Als Wärmedämmmaterial eignet sich sowohl Mineralwolle als auch Kunststoff (z. B. Styropor).

Für wichtige vertiefende Hinweise sollte die Fachliteratur, die Herstellervorschriften und der Expertenrat beachtet werden.

a) Befestigung mit Schrauben und Nägeln aus Edelstahl oder Spezialklammern (Profilholzklammern)

b) Auf wasserführende Verarbeitung achten

Bild 6-47 Fassadenaufbau

Balkone Balkone können in Verbindung mit Fassadensanierungen einfach, schnell und ohne vertikale Belastung der vorhandenen Wandkonstruktion selbsttragend vor die Fassade gestellt werden. Da die DIN 1052 eine bauaufsichtlich eingeführte Baubestimmung ist, dürfen Balkone nur aus bestimmten -im Regelwerk aufgeführten- Holzarten erstellt werden. Balkonkonstruktionen sind im Allgemeinen einer unmittelbaren Wetterbeanspruchung ausgesetzt und daher in die Gefährdungsklasse (Gebrauchsklasse) GK 3 einzuordnen. Somit besteht eine Gefährdung durch Insekten, Pilze und Auswaschung. Allerdings können Balkone durchaus bei Erdkontakt der Balkonstützen (Bild 6-21) oder zugesetzten Fugen die Gefährdungsklasse (Gebrauchsklas-

209

6.13 Renovierung von gebräuchlichen Holzbauten

se) GK 4 einzustufen sein. In diesem Falle kommt noch eine Gefährdung durch Moderfäule hinzu. Bei der Wahl der Holzart sind natürlich dauerhafte Hölzer wie beispielsweise Eiche oder Lärche den weniger dauerhaften Hölzern wie Fichte, Tanne und Kiefer vorzuziehen (siehe Kapitel 6.7 Dauerhaftigkeitsklassen). Balkonstützen sollten 30 cm über dem Gelände enden und auf einer Metallkonstruktion aufgelagert werden (siehe Kapitel 6.9.1).

6

Bild 6-48 Blechabdeckung mit Tropfkante an einer Balkonbrüstung

Bild 6-49 Balkonausbildung Systemskizze eines Balkons 1 Geländer (verschiedene Landesbauordnungen fordern Vorkehrungen gegen Überklettern) 2 Balkonbelag z. B. 5/10 cm Eichenkernholz profiliert 3 Latte z. B. 4/6 cm Eichenkernholz 4 Blechabdeckung (baulicher Holzschutz der tragenden Konstruktion) 5 6 7 8

Balken z. B. 8/16 cm Unterzug z. B. 8/20 cm Stützen z. B. 12/12 cm Stützenfuß aus feuerverzinktem Stahl (Spritzwasserschutz)

210

6 Holzkonstruktionen

Sämtliche tragenden Bauteile und solche mit Absturzsicherungsfunktion (Geländer) sind deshalb – sofern nicht ausreichend dauerhaftes Holz verwendet wird – chemisch zu schützen. Besonders gefährdet sind waagerechte Holzoberflächen, auf denen Wasser stehen bleiben kann. Sie sind deshalb sorgfältig zu schützen oder mit einer wasserableitenden Abdeckung zu versehen (Bild 6-48). Die Horizontalkräfte, z. B. Wind, sind über Anker in die Deckenscheibe des vorhandenen Gebäudes zu leiten oder durch Streben o. Ä. aufzunehmen.

6.14 Entwicklungstendenzen

6

Die gesundheitsgefährdenden Holzschutzmittel auf Basis von chlorierten Kohlenwasserstoffen (Chlorkohlenwasserstoffe) wie Lindan, Pentachlorphenol und DDT wurden in der Vergangenheit nach aufgetretenen Holzschutzmittelskandalen teilweise verboten und vollständig vom Markt genommen. Weitere „Rückschläge“ waren in der Geschichte des chemischen Holzschutzes bei anderen Wirkstoffen -allerdings weniger dramatisch- zu verzeichnen. Bei den fortlaufenden Entwicklungen der chemischen Holzschutzmittel ist jedoch ein deutlicher Trend zu mehr Umweltverträglichkeit zu verzeichnen. Es wurden in der Vergangenheit umfangreiche Anstrengungen unternommen, um wirkungsvolle, aber gleichzeitig für den Menschen weniger gefährliche Wirkstoffe zu entwickeln. Bei sachgemäßer Anwendung durch qualifizierte Fachleute sind die im Holzschutzmittelverzeichnis des DIBt aufgeführten Schutzmittel dauerhaft wirkungsvoll und für den Verarbeiter sowie Nutzer des Gebäudes gesundheitlich unbedenklich. Nicht zuletzt durch die heutigen äußerst strengen Verordnungen und Gesetze für Herstellung, Transport, Verarbeitung und Anwendung von chemischen Holzschutzmitteln wurde versucht umweltfreundlichere und weniger gefährlichere Maßnahmen zum Schutz von verbautem Holz zu erproben und zu entwickeln. Jeder Fortschritt bedarf aufwändiger und langwieriger Entwicklungsarbeiten, bevor neue Möglichkeiten im breiten Umfang in der Praxis umgesetzt werden können. Weltweit wird intensiv an verbesserten Möglichkeiten für einen Schutz des Holzes gegen Schädlinge gearbeitet. Dies betrifft fünf Bereiche (nach Peek): 1. Verbesserte Biozide Suche nach Wirkstoffen mit spezifischer hoher Wirkung gegen Zielorganismen und gleichzeitig möglichst geringer Wirkung gegen Nicht-Zielorganismen, geringe Abgaberaten aus Holz und gutes Entsorgungsverhalten. 2. Biologische Holzschutzverfahren Auf diesem Gebiet sind bereits gute Ergebnisse mit dem Einsatz von Organismen (z. B. nichtholzzerstörenden Pilze) erzielt worden, die einen Befall durch Holzschädlinge unterbinden. Eine Praxisreife ist derzeit noch nicht gegeben. 3. Biologie der Schädlinge gezielt nutzen Hier sind vielfältige Ansatzpunkte möglich, z. B. der Einsatz von Lockstoffen oder von „Räuberorganismen“. Diesbezügliche Untersuchungen stecken noch in den Anfängen.

211

6.15 Normen, Richtlinien, Merkblätter

4. Einlagerung von Harzen Es werden dünnflüssige Harze eingebracht, die im Holz sehr fein vernetzen und so den Schädling den Zugang zur Holzsubstanz versperren. Für Einzelfälle liegen schon positive Ergebnisse vor. 5. Veränderung des Holzes Im Gegensatz zum chemischen Holzschutz werden hier keine Biozide eingesetzt, sondern es wird die Holzsubstanz als solche in einer Weise verändert, dass kein Organismenbefall mehr möglich ist. Eine Möglichkeit einer Modifizierung der Holzsubstanz ist die Einwirkung von Wärme (sogenanntes Thermoholz, TMT thermally modified timber). Wie bereits durchgeführte Versuche zeigen, ist eine Verbesserung der Dauerhaftigkeit durch eine vorbeugende industrielle Hitzebehandlung im Werk zu erzielen. Bei dieser Modifizierung wird das Holz einem Temperaturbereich zwischen ca. 180 °C bis ca. 220 °C ausgesetzt. Dabei spaltet sich die Hemicellulose als wesentlicher Bestandteil des Holzes auf und wird umgewandelt. Das mit Hitze behandelte Holz ist ohne chemische Holzschutzmittel deutlich widerstandsfähiger gegenüber holzzerstörenden Organismen. Allerdings geht in Abhängigkeit der auf das Holz einwirkenden Temperatur und der Behandlungsdauer auch ein signifikanter Festigkeitsverlust einher. Dies stellt einen entscheidenden Nachteil für den Einsatz als Bauholz dar, da die Festigkeit eine der wichtigsten Eigenschaften eines Bauteiles ist. Neben dem Festigkeitsverlust kommt es durch die Wärmeeinwirkung zu einer gut erkennbaren Braunverfärbung des Holzes. Aus diesem Grund erscheinen hellere Holzarten nach der Behandlung etwas dunkler. Das Holz ist bereits ausreichend getrocknet, so dass Schwindrisse nicht auftreten. Für Hölzer ohne statische Anforderungen wie Balkon- und Terrassenfußböden, Zaunanlagen, Gartenmöbel und Sichtschutzelemente wurde Thermoholz erfolgreich eingesetzt. Ausreichende positive Langzeiterfahrungen für den Baubereich liegen bisher allerdings noch nicht vor.

6.15 Normen, Richtlinien, Merkblätter Norm

Stand

Titel

DIN 1052

08-2004

Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken- Allgemeine Bemessungsregeln und Bemessungsregeln für den Hochbau.

DIN 4074-1

06-2003

Sortierung von Holz nach der Tragfähigkeit - Teil 1: Nadelschnittholz.

DIN 4076-1

10-1985

Benennungen und Kurzzeichen auf dem Holzgebiet, Holzarten.

DIN 4108-2

07-2003

Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden; Mindestanforderungen an den Wärmeschutz.

DIN 4108-3

07-2001

Klimabedingter Feuchteschutz; Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise für Planung und Ausführung; Berichtigung 1 (2002-04).

DIN V 4108-4

02-2002

Wärme- und Feuchteschutztechnische Bemessungswerte.

6

212

6

6 Holzkonstruktionen

Norm

Stand

Titel

DIN 4074-1

06-2003

Sortierung von Holz nach der Tragfähigkeit - Teil 1: Nadelschnittholz.

DIN 18334

10-2006

VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Zimmer- und Holzbauarbeiten

DIN 18900

10-1982

Holzmastenbauart; Berechnung und Ausführung.

DIN 52161-1

03-1967

Prüfung von Holzschutzmitteln; Nachweis von Holzschutzmitteln im Holz; Probennahme aus Bauholz [derzeit in Überarbeitung]

DIN 52175

01-1975

Holzschutz; Begriff, Grundlagen.

DIN 68364

05-2003

Kennwerte von Holzarten; Rohdichte, Elastizitätsmodul und Festigkeiten.

DIN 68365

11-1957

Bauholz für Zimmerarbeiten; Gütebedingungen.

DIN 68365 Entwurf

10-2007

Schnittholz für Zimmererarbeiten - Sortierung nach dem Aussehen - Nadelholz.

DIN 68800-1

05-1974

Holzschutz im Hochbau; Allgemeines [derzeit in Überarbeitung].

DIN 68 800-2

05-1996

Holzschutz; Vorbeugende bauliche Maßnahmen im Hochbau [derzeit in Überarbeitung].

DIN 68 800-3

04-1990

Vorbeugender chemischer Holzschutz [derzeit in Überarbeitung].

DIN 68 800-4

11-1992

Bekämpfungsmaßnahmen gegen holzzerstörende Pilze und Insekten [derzeit in Überarbeitung].

DIN 68800-5

05-1978

Holzschutz im Hochbau, vorbeugender chemischer Schutz von Holzwerkstoffen.

DIN EN 335-1

09-1992

Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten; Definition der Gefährdungsklassen für einen biologischen Befall.

E DIN 335-1 Entwurf

11-2004

Definition der Gebrauchsklassen: Teil 1: Allgemeines.

DIN EN 335-2

11-1992

Definition der Gefährdungsklassen; Teil 2: Anwendung bei Vollholz.

E DIN EN 335-2

11-2004

Definition der Gefährdungsklassen; Teil 2: Anwendung bei Vollholz.

DIN EN 335-3

09-1992

Definition der Gefährdungsklassen; Teil 3: Anwendung bei Holzwerkstoffen.

DIN EN 350-2

10-1994

Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten; Natürliche Dauerhaftigkeit von Vollholz; Teil 2: Leitfaden für die natürliche Dauerhaftigkeit und Tränkbarkeit von ausgewählten Holzarten von besonderer Bedeutung in Europa.

DIN EN 351-1

08-1995

Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten; Mit Holzschutzmitteln behandeltes Vollholz; Teil 1: Klassifizierung der Schutzmitteleindringung und -aufnahme.

213

6.15 Normen, Richtlinien, Merkblätter

Norm

Stand

Titel

DIN EN 351-2

08-1995

Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten; Mit Holzschutzmitteln behandeltes Vollholz; Teil 2: Leitfaden zur Probenentnahme für die Untersuchung des mit Holzschutzmitteln behandelten Holzes.

DIN EN 460

10-1994

Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten; Natürliche Dauerhaftigkeit von Vollholz: Leitfaden für die Anforderungen an die Dauerhaftigkeit von Holz zur Anwendung in den Gefährdungsklassen.

DIN EN 599-1

01-1997

Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten; Anforderungen an Holzschutzmittel, wie sie durch biologische Prüfungen ermittelt werden; Teil 1: Spezifikationen entsprechend der Gefährdungsklasse.

DIN EN 599-2

08-1995

Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten; Anforderungen an Holzschutzmittel, wie sie durch biologische Prüfungen ermittelt werden; Teil 2: Klassifikation und Kennzeichnung.

DIN EN 14128

03-2004

Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten; Anforderungen an Holzschutzmittel zur Bekämpfung von Holz zerstörenden Organismen wie sie durch biologische Prüfungen ermittelt werden.

DIN CEN/TR 14823

2004

Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten - Quantitative Bestimmung von Pentachlorphenol in Holz Gaschromatographisches Verfahren; Deutsche Fassung CEN/TR 14823: 2003

DIN CEN/TS 15003 (Vornorm)

06-2005

Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten; Kriterien für Heißluftverfahren zur Bekämpfung von Holz zerstörenden Organismen.

OENORM B 2218

10-2000

Verlegung von Holzfußböden - Werkvertragsnorm.

Merkblatt

11-2005

Holzschutz im Bauwesen – Wissenswertes für Architekten, Planer und am Holzbau interessierte, Deutsche Bauchemie e.V. (3. Auflage)

WTA-MB 1-2-05/D

03-2004

Der Echte Hausschwamm - Erkennung, Lebensbedingungen, vorbeugende Maßnahmen, bekämpfende chemische Maßnahmen, Leistungsverzeichnis, herausgegeben vom WTA, Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e.V. München

WTA-MB E-1-1-06/D

03-2004

Heißluftverfahren zur Bekämpfung tierischer Holzzerstörer, herausgegeben vom WTA, WissenschaftlichTechnische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e.V. München

WTA-MB 1-4-00/D

12-2000

Baulicher Holzschutz Teil 2: Dachwerke, herausgegeben vom WTA, Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e.V. München

6

214

6 Holzkonstruktionen

Gesetze und Richtlinien Holzschutzmittelverzeichnis von Prof. H.-J. Irmschler und Hubertus Quitt, herausgegeben vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt), Erich Schmidt Verlag Verordnung über Verbote und Beschränkungen des Inverkehrbringens gefährlicher Stoffe, Zubereitungen und Erzeugnisse nach dem Chemikaliengesetz (Chemikalien-Verbotsverordnung ChemVerbotsV), veröffentlicht im Bundesgesetzblatt Verordnung zum Schutz vor Gefahrstoffen (Gefahrstoffverordnung - GefStoffV) vom 23. Dezember 2004 (BGBl. I S. 3758, 3759), zuletzt geändert durch Artikel 2 der Verordnung vom 12. Oktober 2007 (BGBl. I S. 2382) Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung - EnEV) vom 24. Juli 2007

6 6.16 Bildquellenverzeichnis Quelle

Bild

Consolan

6-38

Deutsche Gesellschaft für Holzforschung; www.dgfh.de

6-37

Deutscher Holz- und Bautenschutzverband (DHBV), Köln; www.dhbv.de

6-33

H.-J. Rafalski

6-34

Holz Dienst, Düsseldorf

6-20, 6-35, 6-36, 6-39, 6-40, 6-41, 6-43, 6-49

Institut für Lernsysteme Hamburg

6-4, 6-5, 6-7, 6-8, 6-14, 6-15, 6-17, 6-19, 6-42

Lömpel Bauschutz GmbH & Co. KG, Arnstein; www.loempel.de

6-32

Sachverständigenbüro für Baudiagnostik Uwe Wild, Brandis; www.baudiagnostik-leipzig.de

6-1, 6-2, 6-6, 6-9, 6-10 bis 6-13, 6-16, 6-22 bis 26, 6-48

Stommel-Haus GmbH, Neunkirchen

6-45

Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg

6-3, 6-18, 6-21, 6-27, 6-28, 6-30, 6-44, 6-46, 6-47

7 Metallbauteile

7.1 Begriff – Ursachen – Vorgänge der Korrosion Bauwerke aus Eisen aber auch Stahl und anderen Metallen, wie der Eifelturm, Brückenbauwerke wie Firth of Forth in Schottland, das Blaue Wunder in Dresden oder die Golden Gate Bridge in Los Angeles sind weltweit bekannt. Oftmals sind auch Bahnhöfe und Kuppeln reine Metallkonstruktionen. Aber auch Bauten aus Holz und Stein werden, seit sich die Menschen das Metall nutzbar machen konnten, zusammen verwendet. Metalle, ob als alleiniges Bauwerk oder in Kombination mit anderen Baustoffen zeigen nach unterschiedlich langer Zeit eine veränderte Oberfläche. Landläufig spricht man von der Korrosion oder dem Rosten, als bekannteste Erscheinung dieser Art. Die Metalle sind am Bauwerk verschiedenen Einflüssen ausgesetzt. So wirkt z. B. die atmosphärische Luft auf die Metalle ein. Sie enthält Wasserdampf, Sauerstoff, Verbrennungsgase wie Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Schwefeldioxid sowie verdünnte Säuren und Laugen. Auch Wasser gelangt durch Bodenfeuchtigkeit, Schwitzwasserbildung, Regen, Schnee und Eis an die Metalle. Außerdem können Frisch- und Festmörtel und Frisch- und Festbeton die Oberfläche bestimmter Metalle angreifen. Oft werden Metalle von der Oberfläche aus fortschreitend zerstört. Eine Wartung, Instandsetzung und Sanierung metallischer Bauteile unterscheidet sich von der Sanierung mineralischer Bauteile und kann nach zwei Grundsätzen erfolgen: 1. Beschichten durch Überzüge und Anstriche 2. Ersatz durch metallische und nichtmetallische Werkstoffe Die Beschichtung ist das übliche Verfahren mit unterschiedlichen Technologien bei großen metallischen Bauwerken wie Brücken, Bahnhofskuppeln, Türmen, usw. Zum Ende des vergangenen Jahrhunderts hat sich die Sanierung vorher üblicher Korrosionsschutzmaßnahmen historischer Gebäude an kleineren Metallbauteilen wie beispielsweise Wetterfahnen, metallischen Schrifttafeln, Beschlägen, Geländern auch auf Großobjekte wie Brücken, Bahnhofskuppeln, Türme erweitert. In die zu sanierenden metallischen Bauwerke wurden vor allem in den östlichen Bundesländern, durch die Stilllegung der zahlreichen Tagebaue, Förderbrücken und Kräne einbezogen. Deren Sanierung vollzieht sich technologisch bedingt nach neuzeitlichen Korrosionsschutzmaßnahmen die im Rahmen dieses Buches nicht weiter behandelt werden können. Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich deshalb auf herkömmliche Ursachen, Maßnahmen, Verfahren und Werkstoffe an sanierungsbedürftigen metallischen Kleinbauteilen.

216

7 Metallbauteile

Begriff und Wirkung Umgangssprachlich hat der Begriff der „Korrosion“ eine weitgehende Wandlung erfahren. Verstand man im Altertum unter „corrodere“ noch ein Zernagen durch Mäuse, bedeutete im alten Rom „corrosio“ das umfassende Zerstören von Werkstoffen. Ausgangs des 18. Jahrhunderts bedeutete „korrodieren“ das Auflösen durch Ätzmittel und heutzutage wird „Korrosion“ als Zersetzung oder Zerstörung oder auch allgemein als Rosten definiert. Nach DIN 50900 versteht man unter (Metall-) Korrosion eine, von der Oberfläche ausgehende Zerstörung eines Metalls die durch unbeabsichtigte chemische oder elektrochemische Reaktion mit der Umwelt hervorgerufen wird. Damit kann die Funktion eines metallischen Bauteils oder eines ganzen Systems beeinträchtigt werden, z. B. Verminderung der Festigkeit und des Querschnitts.

7

a) Flächenkorrosion b) Muldenkorrosion c) Lochkorrosion d) Spaltkorrosion e) Kontaktkorrosion f) interkristalline Spannungsrisskorrosion g) transkristalline Spannungsrisskorrosion

Bild 7-1

Erscheinungsformen der Metallkorrosion

Fehler und Gefährdungen Wie eingangs aufgezeigt, wird ein Schwerpunkt der Sanierung metallischer Bauteile auf dem Ersatz und Neuaufbau liegen. Daher besteht die Gefahr, dass ähnliche, korrosionsbegünstigende Fehler in Projektierung, Konstruktion und Werkstoffauswahl auftreten können. Schäden an Baumetallen Im Bauwesen werden hauptsächlich folgende Metalle eingesetzt: x x x x

unlegierte Stähle, für den bewehrten Betonbau und Stahlbau, hochlegierte Stähle in kleiner Menge für korrosionsbeständige Verkleidungen, Gusseisen für Abflussrohre, Gliederheizkörper und andere Gussstücke, Aluminium und seine Legierungen im Metallleichtbau für Dacheindeckungen, Fassadenverkleidungen, Ausbauteile u.a. x Zink, auch verzinktes Stahlblech für Dacheindeckungen, Dachrinnen und Fallrohre; an Sakralbauten wird dafür auch Kupfer eingesetzt

217

7.1 Begriff – Ursachen – Vorgänge der Korrosion

Tabelle 7-1

Schäden an Baumetallen

Schaden, Ursachen

Vermeiden, Beseitigen

Erosionsschäden an Metallen sind möglich an den Kanten von Anlagen und Pumpenteilen aus Aluminium, Zink, Kupfer oder nicht gehärtetem Stahl, die durch strömende Flüssigkeiten und die darin mitgeführten Feststoffteilchen beansprucht werden.

Einsatz von erosionsbeständigen Metallen, z. B. gehärtete Stähle, Hartguss oder Hartmetalllegierungen.

Kavitationsschäden an Metallen können an den Innenwandungen von Bogen, Reduzierstücken und Ventilen von wasserführenden Rohrleitungen, an Wasserturbinenschaufeln und Laufrädern von Kreiselpumpen vorkommen, da hier Geschwindigkeitsänderungen des strömenden Wassers möglich sind. Durch das Heraussprengen von Gefügeteilchen entstehen lochartige Vertiefungen.

Vermeiden von Konstruktionen, die zu großen Geschwindigkeits- und Druckunterschieden von strömenden Flüssigkeiten führen. Einsatz widerstandsfähiger Metalle, z. B. mit Chrom hochlegierte Stähle.

Verschleißschäden an Metallen durch Reibung zwischen beweglichen, sich berührenden Metallteilen

Verringern der Reibung durch gute Oberflächenglätte und Schmiermittel.

Korrosionsschäden an Metallen

 Unlegierte Baustähle korrodieren in unge-

Vermeidung der Korrosion fast ausschließlich durch Techniken des passiven Korrosionsschutzes, z. B. Überziehen mit Schmelzflüssigem Zink, Zinn u.a.; Aufspritzen von Zink und Aluminium; Aufdiffundieren von Zink, Chrom oder Aluminium.

 Betonstähle sind profilierte Stähle aus unlegier-

Beschichten mit nichtmetallischen Stoffen, z. B. mit Silikaten, Phosphaten, KorrosionsschutzAnstrichstoffen, Plaste, Elaste u.a.

 Hochlegierte Stähle, z. B. mit Chrom oder

Im Stahlbau und Metallleichtbau werden z.Z. langlebige Duplexsysteme bevorzugt. Kein Korrosionsschutz erforderlich – sehr teuer, deshalb begrenzter Einsatz.

 Aluminium (Alu-Legierungen) überzieht sich in

Aluminium kann gegen chemische Angriffe durch Verstärkung der Oxidschicht im Eloxalverfahren, Erzeugung einer Phosphatschicht durch Phosphatieren oder geeignete Anstrichsysteme geschützt werden. Auf Stahl als Korrosionsschutz aufgespritztes Aluminium ist sehr porig und muss zusätzlich Anstriche erhalten.

 Zink und verzinktes Stahlblech:

Zinkoberflächen können durch Phosphatieren und Chromatieren gegen schwache chemische Angriffe widerstandsfähiger gemacht werden. Auf Stahl als Korrosionsschutz aufgespritztes Zink bildet eine porige Schicht, die Deckanstriche erhalten muss (Duplexsystem).

schütztem Zustand durch den Einfluss der atmosphärischen Stoffe (atmosphärische Korrosion), von Chemikalien (chemische Korrosion) und durch den Kontakt mit anderen Metallen (elektrolytische Korrosion). tem, nichtschweißbarem (für Spannbetonbewehrung) und schweißbarem (für Stahlbetonbewehrung) Stahl. Obwohl sie nicht korrosionsgeschützt sind, wird die Korrosion durch die Alkalität des Betons verhindert. Rostbildung tritt nur ein, wenn der Stahl zu flach unter der Betonoberfläche liegt oder der Beton nicht ausreichend verdichtet wurde. Chrom-Nickel, sind korrosionsbeständig und werden als Bleche für Fassadenverkleidungen repräsentativer Gebäude eingesetzt feuchter, normaler Atmosphäre mit einer bis zu 0,2 —m dicken, vor weiterer Oxidation schützenden Schicht aus Aluminium-metahydroxid, die jedoch nicht beständig ist gegen Alkalilaugen und starke nichtoxydierende Säuren.

Unter dem Einfluss CO2-haltiger Atmosphäre bildet sich auf Zink eine dünne Schicht aus basischem Zinkkarbonat ZnCO3 · 3 Zn(OH)2 · H2O, die im pH-Bereich 4 …10 beständig ist und das Zink schützt. Zink und auch seine natürliche Schutzschicht wird von den meisten Säuren und Alkalilaugen aufgelöst.

7

218

7 Metallbauteile

Schaden, Ursachen

Vermeiden, Beseitigen

 Kupfer wird durch Ammoniak und exodierende

Kupferoberflächen werden mit transparenten oder deckenden Anstrichen auf der Bindemittelgrundlage lufttrocknender Öle und Alkydharze vor Angriffen durch Luftverunreinigungen geschützt.

Säuren gelöst. In CO2-haltiger Atmosphäre bildet sich darauf eine dünne, das Metall vor weiterer atmosphärischer Korrosion schützende Schicht aus grünem Kupferkarbonat CuCO3 · Cu(OH)2.

7.2 Werkstoffe

7

Metalle haben als Werkstoff für die Sanierung von Bauteilen große Bedeutung. Auch die erforderlichen Werkzeuge und Maschinen bestehen überwiegend aus Metallen. Man unterscheidet Eisenwerkstoffe und Nichteisenwerkstoffe. Metalle

Eisenwerkstoffe

Stähle z.B. Baustahl, Werkzeugstahl, Vergütungsstahl, Edelstahl Bild 7-2

Nichteisenwerkstoffe

Eisen-Gusswerkstoffe z.B. Stahlguss, Gusseisen, Temperguss weiß, Temperguss grau

Metalle im Überblick

Korrosionsschutz durch Maßnahme am Medium Korrosionsschutzprobleme können häufig durch die Entfernung oder Abschwächung des Korrosionsmediums gelöst werden. Für unzugängliche Anlagen- und Bauteile, z. B. für Rohrleitungs- und Behälterinnenwandungen sowie für verdeckte Bauteile, für die bei der Projektierung der Korrosionsschutz versäumt wurde, ist dies oft überhaupt die einzige Möglichkeit, gegen die Korrosion vorzugehen. Häufig sind Werkstoffe von Anlagen und Gebäuden infolge der Vernachlässigung der Sanierung ihres Standorts, ihres konstruktiven Schutzes und ihrer Instandhaltung den ungehindert einwirkenden Korrosionsmedien ausgesetzt. Dazu gehören vor allem ältere Gebäude mit unzureichender oder defekter Feuchtigkeitssperrung und Regenwasserableitung. Das Ableiten von Wasser und anderen Korrosionsmedien und die Erneuerung oder Verbesserung der Sperrung gegen Feuchtigkeit sind wichtige Maßnahmen der Altbausanierung.

219

7.2 Werkstoffe

Möglich ist auch der Schutz des korrosionsgefährdeten Metalls durch Überdachung oder Einhausung z. B. von Standbildern, Skulpturen oder metallischen Gedenktafeln. Vermeidung von Kontakten zwischen unterschiedlichen Metallen Metalle in sanierungsbedürftigen Altbauten sind zum großen Teil mit anderen Werkstoffen kombiniert. Die unerwünschten Erscheinungen werden in der Regel durch die Affinität (Bindungsbestreben) der Metalle zu verschiedenen anderen Baustoffen ausgelöst bzw. beeinflusst. Tabelle 7-2 zeigt einige Beispiele der Affinität der gebräuchlichsten Eisen- und Nichteisenmetalle. Tabelle 7-2

Affinitätserscheinungen (nach Schönburg)

E-Metalle/NE-Metalle

Affinitätsmedium

Reaktion und Erscheinungsformen

Eisen und unlegierter Stahl

Luftsauerstoff und Luftfeuchtigkeit

Reaktion zu Eisenoxidhydrat, Fe + O2 + H2O ĺ FeO(OH)2, das etwa dem Eisenerz Limolit entspricht; durch weiter Sauerstoffaufnahme entsteht Rost; das Eisen wird zerstört

Zink

Luftfeuchtigkeit, H2O und -kohlendioxid, CO2

Bildung von basischem Zinkcarbonat, 2ZnCO3 · 3Zn(OH)2, das etwa dem natürlichen Zinkerz, der Zinkblüte entspricht und Zink vor reiner Luft schützt.

Blei

Luftsauerstoff, O2 und -kohlendioxid, CO2

Bildung von basischem Bleicarbonat, Pb(OH)2 · 2PbCO3, das etwa dem Bleierz Zerussit entspricht und das Blei vor Luft schützt

Kupfer

Luftfeuchtigkeit Luftkohlendioxid, O2 und H2O

Bildung von rotem Kupfer(I)-oxid, CU2O, das dem Kupfererz Kuprit entspricht. Bildung von grünem basischen Kupfercarbonat, 2CuCO3 · Cu(OH)2, das dem Kupfererz Azurit entspricht. Beide schützen Kupfer vor Luft.

Messing (Cu und Zn)

Luftfeuchtigkeit

Das Zink bildet mit dem Kupfer und H2O ein Korrosionselement und korrodiert (selektive Korrosion)

Es kommt bei der Sanierung also darauf an, unerwünschte Kontakte mit einander unverträglicher Werkstoffe zu vermeiden.

7

220

7 Metallbauteile

Tabelle 7-3

7

Verdeutlichung von Möglichkeiten der Kontakte und deren Vermeidung

Werkstoff

Umgebungsmedien

Korrosionserscheinungen

Beseitigung/Vermeidung

Eisen, Stahl

Kupfer, Messing

Eisen und Stahl korrodiert,

Trennen; Beschichtungen

Mineralische Bindemittel

Rost, Risse, Sprengungen

Einsatz Blei- oder Kunststoffmörtel

Kontaktkorrosion an Befestigungselementen

Auswechseln gegen Edelstahlelemente, durchgehende Schweiß- und Lötnähte

Gips

Gips verfärbt stark

Trennen

Eisen, Stahl, Kupfer

Holz

Eisen und Stahl korrodiert Holz verfärbt sich

Einsatz von Edelstahl, Korrosionsträger Stahl, galvanisch mit Chrom, Zinn oder Nickel beschichteter Stahl

Aluminium, Zink

Alkalische Baustoffe, wie Kalk und Zement

Aluminium und Zink korrodieren

Ersatz von Zink durch Titanzink

aggressive Atmosphä- Versprödung, Fleckenbildung, re Bildung von löslichen Salzen

Reinigung mit Nitroverdünnungen oder phosphorsauren Spezialreinigern; Dampfreinigung, Schleifen mit Vlies

7.3 Sanierung von Metalldächern 7.3.1 Grundsätze Bei der Instandsetzung und Sanierung des Gebäudes spielt das Dach bekanntermaßen eine bedeutende Rolle. Häufig ist es auch die einzig notwendige Erneuerungsmaßnahme. Neben dem herkömmlichen und traditionellen Eindeckungsmaßnahmen mit Dachsteinen aus keramischen Material, Schiefer oder Beton haben auch Metalldeckungen eine zunehmende Bedeutung. Unter Metalldeckung versteht man die Eindeckung von Dachflächen mit Blechen, Profilblechen oder Metallfolien. Sie eignen sich vor allem für leichte Dächer mit geringen Neigungen und für schwierige Formen. Die Technik, geeignete Dachflächen vor allem mit gekrümmten Oberflächen mittels Blechen abzudecken, ist eine seit Jahrhunderten bei Repräsentationsbauten wie Kirchen oder Schlösser gebräuchlich. Obwohl eine Metalldeckung als ableitende Deckungsart zu den dichtesten zählt, ist sie nicht vollständig luft- und wasserdicht. Schnee und Feuchtigkeit können ins Dachinnere eindringen und durch mögliche Temperaturschwankungen muss auch mit Schwitzwasser gerechnet werden. Diese Nachteile können durch konstruktive Maßnahmen und den äußeren Einflüssen angepasste Materialauswahl kompensiert werden.. Historisch gesehen waren vor allem Blei- und Kupferdeckungen auf öffentlichen Gebäuden später auch Zinkblechdeckungen auf weniger repräsentativen Bauten anzutreffen. Zur Ausführung kamen weiche Bleche als Falzdächer mit stehenden oder liegenden Falzn und Leistendächer mit Zinkblech über Holzleisten.

221

7.3 Sanierung von Metalldächern

Bild 7-3

Falzdach

Bild 7-4

Leistendach

Bild 7-5

Rautendach

7.3.2 Entscheidungsaspekte für Metalldeckungen Wie bei jeder Entscheidung für eine Sanierungsmaßnahme gehört neben der Konstruktion auch die Auswahl des Werkstoffs. Das kann aus historischer und denkmalgerechter Sicht das gleiche „alte“ Material oder auch neuzeitliches sein. Neben technisch-wirtschaftlichen und denkmalpflegerischen Aspekten spielen auch strukturelle (gliedern, profilieren, teilen) und assoziative (Vorstellung, Visionen) Faktoren eine Rolle. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass jeder dieser Gesichtspunkte, wenn es um die Entscheidung für einen Werkstoff geht, nicht allein ausschlaggebend sein kann. Wenngleich sie nachfolgend im Einzelnen aufgeführt werden, überlagern und beeinflussen sie sich in der Praxis.

7.3.3 Technisch-wirtschaftlicher Aspekt Dieser Aspekt umfasst Gesichtspunkte wie z. B.: x x x x x x x x x x x x

Kosten Lebensdauer Wartungsfreiheit Gewicht Formbarkeit Statik UV-Beständigkeit Witterungsbeständigkeit Sicherheit gegen Flugfeuer Unbrennbarkeit Schalldämm-Maß Wärmeleitzahl

Es hat sich bewährt, alle Faktoren mit mindestens zwei, besser mehreren Werkstoffen zu vergleichen (beispielsweise Aluminiumdach – Stahldach – Ziegeldach)

7

222

7 Metallbauteile

7.3.4 Denkmalpflegerische Aspekte Streng genommen heißt Denkmalspflege, die detailgenaue Übernahme der Konstruktion und des Materials. Das wird allerdings problematisch bei verfahrens- und anwendungstechnischen Randbedingungen, die häufig keine Gültigkeit mehr haben und in der Herstellung und Breitenvielfalt des Werkstoffs und der Handwerkstechnik. So wird z. B. das damals übliche, relativ unreine und paketgewalzte Zink in Mitteleuropa heute kaum noch hergestellt. Stattdessen das optisch zwar vergleichbare, jedoch wesentlich reinere Feinzink in seiner Legierung als Titanzink. Viel entscheidender ist jedoch, dass die damaligen Anwendungstechniken der Klempnerei die Beschränkung des paketgewalzten Werkstoffes nicht in allen Fällen auffangen konnten.

7

Das verarbeitende Handwerk hingegen hat sich auf übliche Werkstoffe eingestellt und ist in der Lage, diese Werkstoffe in originalgetreuen Formen mit ebenso originalgetreuen Werkzeugen zu verformen.

Bild 7-6 Denkmalspflegerisch saniert – die Oberpostdirektion Konstanz. Die ursprünglich Zink belegten Kuppeln wurden detailgetreu in Titanzink nach alten Vorlagen in traditioneller Handwerkstechnik wieder hergestellt.

7.3.5 Deckung mit historischem Material Metalldeckungen sind schon seit Jahrhunderten bekannt und kamen besonders auf Dächern mit hohen Neigungswinkeln oder vielen Rundungen, in Betracht. Recht ausführlich beschrieb 1833 der Dresdner Baumeister Carl Ludwig Matthaeij in seinem Lehrbuch „Der vollkommene

223

7.3 Sanierung von Metalldächern 1

Dachdecker“ Eindeckungen mit Metallen wie Kupfer, Blei, Zink und Eisenblech. Auch heute noch wird nach alten Techniken gelötet, genietet, gebogen und gefalzt – wenngleich auch mit technologisch verfeinerten Materialien.

Bild 7-7 Zinkblechbedachung nach dem französischem Leistensystem mit hoher Firstleiste um 1857

Deckungen mit Metallen zählen wie alle Baukonstruktionselemente aus Feinblechen oder weichem Metallguss zu den Klempnerarbeiten. Für diese Ausführung von Metalldeckungen dienen als Werkstoff vornehmlich: Zink, feuerverzinktes Eisen, Kupfer, Blei, und neuerdings in zunehmendem Umfang auch Deckung mit Kupfer Für Metalldächer ist das Kupfer das geeigneteste und das edelste Metall. Die Kupferdeckung ist zugleich die älteste Metalleindeckung und als haltbarste und damit beste Dacheindeckung überhaupt hervorzuheben. Neben der ornamentalen Behandlung der Ansichtsflächen besteht die Möglichkeit der Vergoldung einzelner Teile, die eine fein abgewogene Flächenwirkung ergeben (Lorenzkirche Nürnberg). Auf der Oberfläche des Kupferbleches bildet sich bald ein fest haftender blaugrüner Überzug, die Patina, die dem Kupferdach einen ganz besonderen Reiz gibt und die zugleich die erhöhte Haltbarkeit bewirkt. Vor Versuchen, die Patinabildung zu beschleunigen, ist zu warnen! Vor allem SF-Kupfer, das ist sauerstofffreies Kupfer welches durch Zugabe von Phosphor hergestellt wird, mit einem Reinheitsgrad von mindestens 99,9 Mass.-%, findet in Form von Blechen und aufgerollten Bändern umfangreiche Anwendung bei Dachabdeckungen und Dachentwässerungen. Die Dachabdeckungen werden x x 1

aus gestalterischen Gesichtspunkten zum Zwecke der Wetterdichtigkeit Carl Ludwig Matthaeij, Der vollkommene Dachdecker oder Unterricht in allen bis jetzt bekannten vorzüglichst anwendbaren und mit unseren Dachconstruktionen und Bauverordnungen vereinbaren Dachdeckungsarten ; Druck, Verlag und Lithographie B. FR. Voigt Ilmenau 1833

7

224

7 Metallbauteile

x

um die Wärmedehnung auszugleichen

mit Falzverbindungen versehen. Blei ist das schwerste und weichste aller Baumetalle. Bei technisch richtiger Verarbeitung überdauert es Jahrhunderte. Wenn auch Fassaden mit Metallbekleidungen in früheren Jahrhunderten nicht üblich waren, so zeugen doch uralte Bedachungen in Blei von der ungewöhnlichen Haltbarkeit dieses Metalls. Einige berühmte Bauwerke sind z. B.:

7

x x x x x x x

der Petersdom in Rom, Vatikan der Markusdom in Venedig die Hagia Sophia in Istanbul die St. Pauls Kathedrale in London der Louvre in Paris das Schloss in Versailles der Dom in Köln.

Deckung mit Blei Blei hat eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit gegen viele in der heutigen Atmosphäre vorkommende Medien. Es ist UV-beständig, verrottungsfest, bruchsicher und wiederverwendbar (Recycling). Blei kann mit Holz- oder auch mit Kunststoffwerkzeugen bearbeitet werden, man kann es auch löten und schweißen, falzen und falten. Direktes Verlegen auf Kalk-, Zement- und Gipsmörtel verträgt das Blei nicht; es bilden sich, wenn nicht gut mit Dachpappe oder Asphalt gesperrt wird, Bleiverbindungen, die eine rasche Zersetzung des Materials herbeiführen. Das Bleiblech erhält an der Luft, ebenso wie das Kupfer, eine schützende Oxydschicht, deren Patina vom tiefen Grau bis zu Schwarz reicht. Zink Zink wird aufgrund seiner Schmiegsamkeit immer noch häufig verwendet und als Metalleindeckung eingesetzt. Auch Zink überzieht sich an der Luft mit einer gut anhaftenden Oxydschicht; Säuren, Schwitzwasser, frischer Kalk- und Gipsmörtel, Rauchgase aus Fabriken, Salzwasserdünste im Seeklima und der Gerbsäuregehalt bei Schindeldächern bewirken bald eine fortschreitende Zerstörung! Für Dachdeckungen werden Zinkbleche verwendet. Neben der Eindeckung mit Stehfälzen ist beim Zinkdach hauptsächlich das Leistendach üblich. Die Deckbleche werden dabei zwischen trapezförmige Leisten, die von der Traufe zum First verlaufen, gelegt. Man unterscheidet drei Arten der Leistendeckung: x x x

die belgische oder rheinische Leistendeckung die französische Leistendeckung und die deutsche Leistendeckung.

Die Unterschiedlichkeit der Leistenform bei den drei Eindeckungsarten geht aus den Abbildungen hervor.

7.3 Sanierung von Metalldächern

Bild 7-8

225

Leistendeckungen

7 Titanzink Für Dachdeckungen wird ausschließlich bandgewalztes Titanzink eingesetzt. Titanzink ist legiertes Zink nach EN 988 und basiert auf elektrolytisch gewonnenen Feinzink des hohen Reinheitsgrades 99,995 % Zn. Legierungsbestandteile sind sehr geringe metallische Zusätze, z. B. Titan und Kupfer. Titanzink weist folgende wichtige Merkmale auf: x x x x x

geringe Wärmedehnung verringerte Kaltsprödigkeit verbesserte Dauerstandfestigkeit gute Verarbeitbarkeit unabhängig von der Walzrichtung erhöhte Rekristallisationsgrenze; Grobkornbildung erst über 300 °C, sehr wichtig bei Lötarbeiten!

Titanzink ist nicht magnetisch und nicht brennbar. Deckung mit Aluminium Die Dachsysteme aus Aluminium, die sich auf dem Markt befinden, sind ausgereift und bewährt. Das Gleiche gilt für die Verbindungen. Es kommt nur darauf an, sie fachgerecht anzuwenden, also z. B. die Profiltafeln richtig zu verlegen und sie miteinander und mit der Unterkonstruktion richtig zu verbinden. Bereits im letzten Jahrzehnt des 19. Jahrhunderts ist Reinaluminium mit Erfolg verlegt worden und hat sich bis heute gut erhalten, obgleich dieser Werkstoff damals noch nicht in gleicher Reinheit wie heute zur Verfügung stand. Als Zeugnis guter Bewährung sind die 1897 in Aluminiumblech eingedeckten vier Kuppeln der Kirche San Gioacchino in Rom zu nennen.

226

7 Metallbauteile

7

Bild 7-9 San Gioacchino in Rom

Gesimsabdeckungen Gesimsabdeckungen dienen der Verwahrung von Gesimsen, wie sie bei Baustilen früherer Epochen häufig als Fassadengliederungsmittel benutzt wurden.

Bild 7-10 Wandbefestigung Vor allem in Wien übliche Wandbefestigung mit einer ca. 10 mm hohen Aufkantung und Mauer haken

Ein häufiges Problem der Denkmalpflege ist die sachgerechte und/oder originalgetreue und/oder wirtschaftliche Wiederherstellung von Gesimsabdeckungen. Fensterbankabdeckungen Fensterbankabdeckungen aus Zink lassen sich beispielsweise im Gegensatz zu Bleiverkleidungen vom verarbeitenden Handwerk in allen beliebigen Maßen und Gestaltungen frei anfertigen. Die Metalldicke sollte unabhängig vom Zuschnitt schon aus optischen Gründen > 0,8 mm betragen. Bei Fensterbändern, bei denen mehrere Profile (Standardlänge 3 m) löttechnisch

227

7.3 Sanierung von Metalldächern

miteinander zu verbinden sind (nicht Regelfall), gilt das für die Bewegungskonstruktionen Ausgeführte sinngemäß. Befestigung Die Fensterbankabdeckungen werden an allen vier Seiten mit den benachbarten Bauteilen verbunden. Der Untergrund muss unbedingt eben sein und die Fensterbankabdeckung vollflächig auf diesem Untergrund aufliegen, da es andernfalls zu Trommelgeräuschen kommen kann. Zur Gewährleistung einer dauerhaft geradlinigen Vorderkante der Fensterbankabdeckung wird ein Haftstreifen aus verzinktem Stahl auf dem Untergrund befestigt, in den der vertikale Schenkel der Fensterbankabdeckung eingehängt wird. Dieser soll als Tropfkante mindestens 20 mm, besser jedoch 30 mm gegenüber der Fassade auskragen. Für den seitlichen Anschluss an das aufgehende Bauteil stehen, je nach Konstruktionsart der Fassade, unterschiedliche Details zur Verfügung.

7.3.6 Metallornamentik auf Dächern Bereits in der Gotik schmückten Türmchen, Erker und Wasserspeier, kunstvoll aus Stein geschlagen, repräsentative Gebäude wie etwa Kirchen, Rathäuser und Burgen. Reich verzierte Stuckateurarbeiten zierten die Bauwerke der Barock- und Rokokozeit. Im letzten Jahrhundert, etwa ab 1860, kam die sogenannte „Metallornamentik" in Mode. Nach der Französischen Revolution war das Bürgertum mächtiger geworden und wollte dieses gesteigerte Selbstbewusstsein auch in der Baukunst zum Ausdruck bringen. Darüber hinaus wurden Metalle Sinnbild und Aushängeschild des nach der ersten industriellen Revolution einsetzenden ungebrochenen technischen Fortschrittglaubens der bürgerlichen Kräfte.

Bild 7-11 Metallornamentik als Verzierung von Turmspitzen, Fenstern, Gesimsen, Mansarden und als Vase

7

228

7 Metallbauteile

Wenn auch der Ursprung für das bürgerliche Bedürfnis nach Machtdemonstration in Frankreich lag, so setzte es sich doch zügig über Deutschland und die Schweiz in die österreichische Donaumonarchie mit den Ländern Böhmen, Mähren, Ungarn und Kroatien sowie in den polnischen Kulturraum fort. Überall dort begann man, Teile von Fassaden und Dächern mit getriebenen Blechteilen zu schmücken. Eine wichtige Voraussetzung für diese Entwicklung waren die zunehmend verbesserten industriellen Möglichkeiten bei der Herstellung von Dünnblechen einerseits und andererseits die sich entwickelnde industrielle Metallbearbeitungstechnik.

7

Die Blechornamente wurden in Einzelstücken oder kleinen Serien zunächst von Kupferschmieden und Klempnern/Spenglern, bald jedoch schon von spezialisierten „MetallornamentFabriken" angefertigt und in den Handel gebracht. So wurden Blechornamente auch in reicher Auswahl und entsprechend der jeweiligen Stilrichtung (Neoklassizismus, Neurenaissance, Neugotik, Neubarock und später auch Jugendstil) vorgefertigt und angeboten. Von der beträchtlichen Auswahl zeugen noch heute die Kataloge der damaligen Hersteller.

Bild 7-12 Titelseite Die Titelseite des Kataloges der „Metallornamenten-Fabrik" SPORER von 1905. Die 1882 gegründete Firma bietet die aufgeführten Formen noch heute an

Die Ornamente waren in zweifachem Sinne darauf angelegt, den Betrachter in gewisser Art zu täuschen: Einerseits wurden sie bisweilen überstrichen, um damit eine in Stein gehauene Ornamentik zu imitieren, andererseits täuschten sie in natürlichem Zustand belassen und blank poliert eine Massivität der Figuren, Vasen, Turmspitzen etc. vor, obwohl sie vollständig hohl waren. Beiden Zielen diente eine perfekt beherrschte Verbindungstechnik durch Löten, wobei die Verbindungsnähte sauber verputzt (d. h. mit scharfen Schabern abgezogen) wurden und damit kaum zu sehen waren. Heute wird die Verbindungstechnik weiter perfektioniert z. B. durch den Einsatz des Schutzgasschweißens. Dem geschulten Auge hätte dieser „Betrug" durchaus auffallen können, da die in Metall getriebenen oder gezogenen Formen allgemein filigraner wirkten als die bis dahin überwiegend gewohnten Steinarbeiten. Im Unterschied dazu waren die Metallornamente durch Formenwiederholung und entsprechende industrielle Fertigung wesentlich preiswerter.

229

7.4 Sanierung von Fassaden

Die; auch heute noch von nur wenigen Firmen beherrschte Technik der Ornamentenherstellung bedient sich vorwiegend Zugbänken, Fallwerken und Abkantbänken für die verschiedensten Biegeradien. Zu den Zugbänken gehört eine Vielzahl von Matrizen, durch deren Einsatz eine absolute Übereinstimmung und Geradheit der zuvor gekanteten Profile sichergestellt wird. Dadurch erst werden Gehrungsverbindungen mit höchsten Ansprüchen an eine präzise Profilübereinstimmung möglich. Fallwerke dienen hauptsächlich der Herstellung von gekrümmten Profilen sowie Prägeverformungen, wobei in der Regel mehrere Arbeitsgänge erforderlich sind. Die so verformten Bleche haben eine glatte Oberfläche ohne Schläge. Dazu kommen alte handwerkliche Fertigkeiten für das Verformen von Blechen, wie z. B. Treibarbeiten in Formenkitt.

7

Bild 7-13 Mansardendachknickpunkt Uni Bern

Bild 7-14 Daringer Hof in Wien Verzinkte Ornamente – gelungene Sanierung mit reichhaltiger Metallornamentik

7.4 Sanierung von Fassaden 7.4.1 Grundsätze Metalle spielten jahrhundertelang keine oder kaum eine Rolle in der Fassadengestaltung und somit auch nicht in der Sanierung. Aus Metallen wie z. B. Kupfer, Zink Messing und Bronze bestanden vorwiegend Rinnen, Abfallrohre und Dachverzierungen.

230

7 Metallbauteile

Bild 7-15 Verzierung von Abfallrohren

Darauf bezieht sich auch die traditionelle Sanierungsarbeit. Historische Dachrinnen, die neu hergestellt werden sollen, sind individuelle Einzelanfertigungen, meist nach alten oder in Ausnahmefällen neuen Vorlagen.

7

Durch neue Beschichtungsverfahren sind sie auf Jahrzehnte hin korrosionssicher oder bilden wie im Fall des Werkstoffs Kupfer eine dauerhafte Patinaschicht. Im zunehmendem Maße ist es üblich geworden, mehr Farbe in die Fassaden- oder Dachgestaltung und auch in die Entwässerungssysteme zu bringen. Ein modernes Verfahren ist die Herstellung von Colordachrinnen aus farbbeschichteten Aluminium-Bändern (nach PREFA). Dabei werden die Bänder im Coil-Cating-Verfahren auf der Grundlage einer breiten Farbkarte (nach RAL- und NCS-Farbsystemen) oberflächenbehandelt. Die farbigen Dachrinnen sind Dauertemperaturbeständig von -30° C bis +80° C, verformbeständig gegen alle allgemeine Witterungseinflüsse und unterliegen werkseitig ständigen Kontrollen, beispielsweise durch Salzsprüh-Test und Freibewitterung.

Bild 7-16 Schichtenaufbau einer Colordachrinne

Bild 7-17 Aufbau eines Dachentwässerungssystems

Meist erfolgt die Sanierung mit Dachentwässerungssystemen parallel zur Fassadensanierung. Wichtig ist dabei dem Grundsatz zu folgen, dass sich das Entwässerungssystem flexibel in das Gesamtbild einfügt. Linien und Strukturen der Fassade werden integrativ nachvollzogen oder

7.4 Sanierung von Fassaden

231

dezent betont. Damit kann die Notwendigkeit der Dachentwässerung zur Akzentuierung stilistischer Ausdrucksformen im Fassadenbild werden. Die größten Probleme, die allerdings neueren Datums sind (etwa 40 Jahre) ergeben sich an den Korrosionsschäden an Asbestplatten und metallischen Befestigungen.

7.4.2 Platten und Befestigungen Asbestplatten Die Sanierung von Asbestplatten ist seit Jahren problematisch und umstritten. Versuche mit nachträglichen silikatischen und organischen Beschichtungen zeigen zwar eine Korrosionsschutzmöglichkeit, diese ist aber technologisch ebenso aufwändig wie Einstreu- oder Durchfärbeverfahren. Die häufigsten Schadensursachen (wenngleich auch nach Jahren) sind die Ablösung der Nachbeschichtung und eine unzureichende Haftung und Verformung der Platten. Asbestplatten sind deshalb komplett durch neue Materialien z. B. Zink-, Stahl-, Aluminiumoder Kupfer-Platten zu ersetzen. Befestigungen Wenn sich schon nach wenigen Jahren metallische Kassettenelemente von der Fassade lösen, können dafür folgende Ursachen in Frage kommen: x x x x

fehlerhafte, praxisferne Planung ungeeignete Befestigungselemente mangelhafte Montage unzureichende Bauüberwachung

Ein weiterer wesentlicher Punkt bei der Sanierung mit metallischen Fassadenverkleidungen ist die Auswahl und Verarbeitung der Befestigungselemente. Deshalb x

sind die Unterlagsscheiben für die Verankerungsschrauben nicht zu klein und zu dünn zu wählen, x muss ein Überdrehen der Schraube und damit des Drehmomentes vermieden werden und x sind Dicke, Länge und Material der Verschraubungen auf die Maße der Fassadenbekleidung abzustimmen. Um temperaturbedingte Längenveränderungen der Kassetten spannungsfrei zu ermöglichen, sind Presslöcher, im Mittel von 2 mm für Nieten vorzusehen Zur Sanierung der mangelhaften Verschraubung und Vernietung der Wandbekleidung ist es in der Regel erforderlich, die komplette Fassadenbekleidung zu entfernen. Dies erfolgt schrittweise unter genauer Kennzeichnung der jeweiligen Kassette in ihrer ursprünglichen Position.

7.4.3 Fassadensanierung mit Paneelen Großer Trend in der Instandsetzung und mit Einschränkungen auch in der Sanierung ist der Einsatz von Paneelen. Auch zeitgenössische Bauten werden mit Paneelen gestaltet.

7

232

7

7 Metallbauteile

Bild 7-18 Moderne Paneelbekleidung

Bild 7-19 Fassadensanierung mit Paneelen eines in den 70er-Jahren mit Betonverbund-Bauplatten errichteten Wohnhauses

Das Grundprinzip der Paneele ist eine Entwicklung aus der Mitte des 20. Jh. und wurde schwerpunktmäßig zunächst im Fassadenbau in unterschiedlichen Profilabmessungen eingesetzt. Besonders verbreitet war es im Klempnerhandwerk, vor allem als handwerklich erstellte Sonderkantungen für Atikabekleidungen. Seit einiger Zeit werden aber auch von Klempnern Prinzipien des ingenieurmäßigen Montagebaus angewandt und dadurch erfreut sich das Paneelsystem steigendem Interesse. Bewährt haben sich die Paneelsysteme auf Grund ihrer Montagefreundlichkeit vor allem in der nachträglichen Fassadendämmung. Es gilt, die Fassaden nur mit geringem Gewicht statisch zu belasten und eine dauerhaft korrosionssichere Lösung anzubieten. Paneelsysteme werden konstruktiv als vorgehängte hinterlüftete Fassade ausgeführt und sollen einen langlebigen, wartungsfreien Wetterschutz für das Gebäude bieten. Gestalterisch zeichnen sich Paneelsysteme entweder durch Flächenbündigkeit oder durch geschuppte Form aus. Die Befestigung erfolgt im Regelfall verdeckt. Der Montagecharakter des Paneelsystems und die im Vergleich zu Falzsystemen nur eingeschränkten Möglichkeiten der Vor-Ort-Anpassung setzen ein ingenieurmäßiges und demzufolge präzises Aufmaß voraus, welches auch als Grundlage für die Konstruktion der einzelnen Paneele dient.

7.5 Sanierung von Fußböden Ursache Die häufigsten Schäden an Fußböden treten auf, wenn Rohrleitungen ungeschützt in Fußböden verlegt werden. Dazu ist „nur“ die Einwirkung von Wasser erforderlich. Der Angriff kann in drei Formen erfolgen:

233

7.5 Sanierung von Fußböden

Wasser von außen

Wasser von innen

Tauwasser

Wasser aus dem Erdreich z. B. undichte Dichtung im Keller Niederschlagswasser von Außen z. B. durch eine undichte Balkontür

undichte Wasserleitungen Löschwasser Haushaltschäden z. B. Übergelaufene Wannen und Becken, umgestürzte Eimer

Wesentliche Schadensfälle Die wesentlichen Fragen, warum es zu Korrosionsschäden an Rohrleitungen im Fußboden kommen konnte: 1. Woher stammte das Wasser, welches die Korrosionsschäden verursachte? 2. Wie waren die Leitungen vor Korrosion geschützt und wie waren sie konstruktiv im Fußboden angeordnet. Nach Zimmermann, er hat zwischen 1971 und 2003 diese Schäden kontinuierlich verfolgt und veröffentlicht¹, gibt es 7 klassische Korrosionsfälle. Tabelle 7-4

Wasser von Außen

Schadensfall

Ursache

Erscheinung

Behebung

Stahlrohre auf Stahlplatte

Bildung eines Korrosionselement zwischen Bewehrungsstahl (Kathode) und Stahlrohr (Anode)

Nach einigen Jahren zeigten sich im WandBodenbereich Durchfeuchtungen, weil infolge Lochfraß Heizungswasser ausgetreten ist

Austausch gegen Kupferoder Edelstahlrohre, weil im Beton durch Potentialausgleich keine Angriffe

Stahlrohre durch Wasserangriff aus dem Erdreich

Heizungsrohre waren in Stahlrohre waren aus einem Bodenkanal ohne unlegiertem Stahl ohne Abdichtung gegen das Korrosionsschutz Erdreich betoniert

Unlegierte Stähle mit Polypropylen ummanteln. Verbindungen mit verzinktem Pressfitting Anschlussbereiche mit Korrosionsschutzbinden versehen

Bild 7-20 Korrosionselement zwischen Bewehrungsstahl und Stahlrohr

7

234

7 Metallbauteile

Bild 7-21 Korrosionsschutzbinde auf Pressfitting

7 Tabelle 7-5

Wasser von innen

Schadensfall

Ursache

Erscheinung

Behebung

Mangelhafter Schutzanstrich auf einer Geschossdecke

Die Stahlrohre waren nur durch einen einlagigen Alkydharzanstrich gesichert

Das angreifende Badewasser ergoss sich durch undichte Stellen auf die Betondecke

Austausch der Rohre gegen Edelstahl, Kupfer oder Kunststoff. Wenn wirtschaftlich vertretbar, mehrlagiger Anstrich

Ungeschützte Rohre im nassen Sand unter keramischen Belag in Duschräumen

Die ungeschützten, unlegierten Heizungsrohre waren ohne Korrosionsschutz unter Fliesen dauerhafter Feuchtigkeit ausgesetzt

Heizungswasser trat nach zwei Jahren aus den völlig durchrosteten Rohren

Auswechseln der Heizungsrohre gegen korrosionsfeste Stahlrohre

Umhüllung von nur mit einem zweifachen Schutzanstrich versehenen Wasserheizungsrohren in einer Perlitschüttung

Die sehr saugfähigen Perlite verteilen das Wasser ungebremst über große Bereiche, die durch einen Wassereinbruch noch gefördert wurden.

Die Rohre waren noch nicht komplett ausgetrocknet und wiesen starke Lochfraßkorrosion auf

Empfehlenswert sind hier Verbundrohre aus PE – X Basisrohr aus vernetztem Polyethylen mit einer Aluminiumschicht

Ungeeigneter Korrosionsschutz durch Verzinkung

Durch jahrelange Einwirkung des Wassers auf die Zinkschicht wurde diese zu Zinkhydroxid gelöst, sodass der ungeschützte Stahl durch Wasser und Sauerstoff angegriffen wurde

Die Wasserleitungen waren sichtbar korrodiert, die umhüllende Bitumenschicht verrottet, der Beton war bröcklig

Ein Korrosionsschutz der maroden Rohre ist wenig sinnvoll, in diesem fall sind neue Warmwasserleitungen zu installieren

235

7.5 Sanierung von Fußböden

Bild 7-22 Rohrsystem

7

Bild 7-23 Tauwasserbildung

In der Dämmschicht des Balkons bildet sich Tauwasser, da wegen einer nicht vollständigen Dampfsperre Wasserdampf aus einem beheizten Raum in die Dämmschicht des Balkons eindiffundieren konnte. Tabelle 7-6

Tauwasser

Schadensfall

Ursache

Erscheinung

Behebung

Stahlrohre in Filzschläuchen an der Verbindung Wohnraum Balkon

Auf dem Balkon bildete sich Tauwasser, weil Wasserdampf aus dem beheizten Wohnraum infolge einer ungenügenden Dampfsperre in die Dämmschicht des Balkons diffundieren konnte. Das Tauwasser lief auf der Dampfsperre der Decke in die Innenräume und an den tapezierten Innenwänden als Tauwasser nieder

Das Tauwasser korrodierte auf den Stahlrohren der Decke, die unzulässig mit FilzSchläuchen umwickelt sind, dadurch haben sich zwischen Stahlrohr und Filzschlauch dicke Rostkrusten gebildet

Ein sehr erheblicher Schaden, da die Dämmschichten, der Belag, die Dampfsperren, der Fußbodenbelag und die Leitungen komplett ausgewechselt werden müssen. Auch die Innenwände sind auszutrocknen und gegebenenfalls neu zu tapezieren.

236

7 Metallbauteile

Das Tauwasser lief auf der Dampfsperre auf die Stahlbetondecke und von dort als kapillar aufsteigendes Wasser in die Innenwände. Die auf der Decke liegende Stahlrohrleitung war mit Filz umwickelt und hatte dicke Rostkrusten gebildet, weil Filz die aufgesaugte Nässe lange Zeit zurückhält und damit korrosionsfördernd ist. Nach DIN 50229 T. 2 sind Ummantelungen mit Filz daher unzulässig.

7.6 Geländer – Gitter Ornamente – Schmuckelemente der Metallsanierung

7

Seit Jahrhunderten sind Gitter vor Fenstern, Türen und Balkonen, aber auch für Geländer und Zäune, von hoch angesehenen Meistern aus Eisenerz und Meteorgestein kunstvoll geformt worden. Während für einfache Bauwerke vorwiegend Holz in einfachen Formen zur Anwendung kam, waren Kunstschmiedearbeiten vorwiegend Repräsentationsbauten wie z. B. Schlössern und vorbehalten. Als Materialien kamen vorwiegend Eisen, Gusseisen, Bronze und Messing zum Einsatz. In allen Stylepochen, vom frühen Altertum bis zur Neuzeit, zeigte sich an der Gestaltung der Gitter das angeborene Bedürfnis und die Lust aller Völkerschaften zu verzieren Das betraf nicht nur ihre Kleidung sondern auch ihre Gebrauchsgegenstände. Das Säumen des Tierfells, mit der die Frauen ihre Kleider schmückten, die ersten Punkte oder Ritzen auf den Waffen der Männer - das waren vermutlich die ersten Ornamente. Darunter versteht man ein künstlerisches Schmuck- und Gliederungselement. (ornare = lat. schmücken). Ornamente in pflanzlicher, tierischer oder menschlicher Gestalt stellen in der Regel immer eine versteckte oder erkennbare Symbolik dar. Die geometrische Form ist die Urform des Ornamentes. Später, beim ägyptischen Stil (3000 v. Chr.) kam das pflanzliche Motiv mit relativ wenigen aber symbolischen Motiven dazu. So war die Palme das Zeichen für Sieg, der Ölzweig für Frieden, die Zypresse für Wehmut und Tod und der Lotos für irdische Kraft.

7.6 Geländer – Gitter

237

7

Bild 7-24 Kunstvoll gestaltete Gitter an Balkon, Fenster und Treppe

Wann genau tierische Motive als Ornamente verwendet wurden ist nicht mehr 8oder noch nicht) feststellbar. In Griechenland wurden ab dem 6.Jh v. Chr. allerdings schon tierische Metallornamente nachgewiesen. Beispielsweise die Schlange für die Verführung, die Eule für Weisheit. Außer den Nachbildungen wirklich existierender Tierarten verwendet die Kunst schon frühzeitig Fabelwesen. So entsteht der Greif dadurch, dass dem Rumpf des Löwen der Kopf und die Flügel des Adlers beigegeben werden. Auch die menschliche Gestalt wurde schon frühzeitig künstlerisch nachgebildet.. Neben der Darstellung des menschlichen Antlitzes wurde die Ornamentation auch auf Masken, Fratzen und Grotesken, die Zusammensetzung des Menschen mit tierischen und pflanzlichen Elementen sowie phantastische Figuren wie Tier- und Fabelwesen ausgeweitet.

238

7 Metallbauteile

7 Bild 7-25 Groteske Ornamente

Seit der Romanik kam auch die Symbolik in das Ornament. Eines der bekanntesten Beispiele ist das Namenssymbol Johann Sebastian Bachs am Torgitter der St. Georgenkirche in Eisenach/Thüringen in der Bach 1685 getauft wurde

Bild 7-26 Torgitter an der St. Georgenkirche

Bild 7-27 Symbolik JSB Mit etwas Mühe sind die Buchstaben JSB in der Mitte der Symbolik zu erkennen

Im Rahmen der modernen und aktuellen Sanierung und der an Bedeutung gewonnenen Denkmalpflege ist an Gittern, Geländern und Zähnen die alte Tradition der Ornamentierung wieder aufgelebt.

7.6 Geländer – Gitter

239

Zu den traditionellen Werkstoffen kommen außerdem Edelstahl, Holz und Glas als bereicherndes Material einzeln oder in Kombinationen in alten Formen zum Einsatz. Funktion und Formgebung Wichtig bei der Auswahl und beim Gestalten von Ornamenten ist die Beachtung der 1. Funktion und Zweckmäßigkeit 2. Formgebung und Ästhetik Bei der Sanierung ist man wieder auf ein jahrhunderte altes, lange aber leider vernachlässigtes Detail, den Wandarm gestoßen. An ihm hingen Gasthausschilder, Zunftzeichen, Firmenschilder und Lampen, aber auch Dachrinnen und Fallrohre. Ein Wandarm ist statisch gesehen zum Tragen bestimmt, er muss also alle Eigenschaften besitzen, die durch diese Funktion vorgeschrieben sind, d. h. er muss sich dem nach unten strebenden Druck – dem Gewicht des daran hängenden Gegenstandes erfolgreich widersetzen. Die Abtragung der Kräfte erfolgt also über Streben in die Wand. Wenn diese Funktion der Streben gewährleistet ist, können sie in der Form ästhetisch gestaltet werden. Der Gestaltung sind dabei keine Grenzen gesetzt. Trotz genauer Befolgung der Übereinstimmungen von Form und Funktion können noch Fehler im Bezug auf die Ornamentation auftreten. Aber auch hier spielt die Funktion eine wichtige Rolle.

Bild 7-28 Wandarmgestaltung

7

240

7 Metallbauteile

Es wäre nicht von Vorteil, wenn beispielsweise für ein Denkmal, das durch seine Bestimmung ein Gefühl der Freude und Verehrung hervorrufen soll, ein einfaches, wenig strukturiertes Gitter gewählt würde. Ein Grabgitter wiederum würde durch allzu prunkthafte oder verspielte Ornamentik der Würde des Friedhofes und seiner Besucher widersprechen. Dasselbe Motiv aber, das für ein Grabgitter angemessen ist, würde sich niemals für die Einfassung eines Brunnens eignen. Die Übereinstimmung von Form und Funktion erfordert aber noch eine Reihe von weiteren Überlegungen. Ein Grabkreuz beispielsweise wird immer aus nächster Nähe betrachtet. Auch die Regelmäßigkeit der vier Kreuzfelder ist bedeutsam.

7

Ein Turmkreuz dagegen bedingt, weit entfernt vom Betrachter, eine ganz andere Formgebung. Die Zwischenräume sind sehr groß, die Form muss einfacher aber bestimmender sein. Die Höhe der Befestigung erfordert aus optischen Gründen eine größere Länge des senkrechten Armes als die der Seitenteile.

Bild 7-29 Grabkreuz

Bild 7-30 Turmkreuz an der kath. Kirche Maria Magdalena, Goch. Das Turmkreuz besteht aus verzinktem, mehrfach beschichtetem Stahl

7.7 Sanierungsbeispiel Stein – Holz

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Für die Sanierung sind also folgende Fragen zu beantworten: x x x

Was ist die Funktion des Gegenstandes (des Gitters)? Welche Form entspricht der Funktion? Welche sonstigen Gründe sind für die Formgebung wichtig?

Es ergeben sich folgende Schwerpunkte für die Ornamentanwendung: 1. 2. 3. 4.

Jedes Ornament soll beim Betrachter eine Emotion hervorrufen Die ästhetische Gestaltung ist von der Funktion anhängig Das Ornament kann die Fläche überziehen oder gliedern oder einzelne Punkte betonen Die Ornamentierung muss alle Strukturelemente harmonisch verbinden

Behandlung von Metallgittern Bei der Sanierung von und mit Gittern für Fenster, Türen, Brüstungen und Zäune hält sich der Einsatz neuer Elemente gegenüber der Beschichtung vorhandener Elemente gegenwärtig noch die Waage. Ausschlaggebend für die Entscheidung sind: x x x x x x

die Erhaltungswürdigkeit die langfristige Korrosionsbeständigkeit die Kosten der Werkstoff die Ästhetik der handwerkliche Aufwand.

Fertige Gitter sind korrosionsbeständig vorgefertigt und stehen in Ausführung und Ästhetik ausreichend zur Verfügung. Bei der Behandlung von Metalloberflächen unterscheidet man in der Sanierungsarbeit folgende, wenn auch mit unterschiedlichem Aufwand und vom Können der Restauratoren abhängigen, Techniken und Technologien: x x x x x x x x

Lackieren Brünnieren Phospatieren Chromatisieren Schwarzbrennen Emaillieren Shreadiesieren Sandeln

Alle diese Verfahren sind sehr aufwändig und sollten wirklich erfahrenen Fachkräften vorbehalten bleiben.

7.7 Sanierungsbeispiel Stein – Holz Im weltberühmten Pergamon-Museum auf der Berliner Museumsinsel gehört neben anderen antiken Prunkstücken auch das römische Markttor von Milet Es wurde im 2.Jahrhundert n. Chr. erbaut und 1905 von deutschen Archäologen ausgegraben. Ausführlich beschreiben Venzmer/Pfanner die Sanierung dieses weltberühmten Bauwerkes.

7

242

7 Metallbauteile

7 Bild 7-31 Markttor von Milet im Pergamonmuseum Berlin – Antikensammlung

Im antiken System waren die Marmorteile pressfugig versetzt und mit in Blei eingefassten Metalldübeln verbunden. Diese Verbindungen waren sehr flexibel und konnten Bewegungen aufnehmen. An das prächtige Markttor sind weitstehende Säulenpaare in zwei Geschossen vor die Wand getreten. Sie bilden einen lockeren Rahmen für die drei Portale und die darüber befindlichen Nischen. Durch das unterbrochene Gebälk (last. Architrave) und durch die hervortretenden Seitenflügel ist eine stark plastische Fassade entstanden. Die neue freie Verwendung der Säulen sind bereits Merkmale des Hellenismus. 1928 wurden die Fundstücke im Pergamonmuseum (29 m breit; 16.73 hoch und 1500 t schwer) aufgebaut. Der Zustand der Säulen und Balken (lat. Architrave) war allerdings sehr marode und es fehlten auch einige Teilstücke. Nach dem neuesten technisch-architektonischen Wissen in den zwanziger Jahren des 20.Jh wurde eine Eisenkonstruktion mit T-Trägern, Schrauben, Nieten und Winkeleisen als ingenieurmäßiges Tragwerk gestaltet und mit dem Markttor ummantelt. Die Hohlräume wurden mit Mörtel und Beton verbunden. Seitdem bestimmen Mörtelfugen, abweichend von den pressfugigen Blöcken der Antike das Bild. Außerdem wurde das Tor sicherungstechnisch mit der Rückwand des Gebäudes verbunden. Nunmehr ist das Gebäude sanierungsbedürftig, was auf folgende Ursachen zurückzuführen ist: x

es fallen Marmorbruchstücke herunter, weil sich in den Knotenpunkten Verformungen ergeben, weil die innere Eisenkonstruktion anderes Bewegungsverhalten zeigt, als die äußere steinerne Ummantelung x durch die Verbindung mit der Gebäudewand werden Bewegungen auf das Tor übertragen

7.7 Sanierungsbeispiel Stein – Holz

243

Sanierungskonzept: x x x x x

x

Abbau – Restaurierung in einer Spezialwerkstatt – Wiederaufbau (Zeitraum etwa 12 Jahre) Wiederanpassung an das antike System, d. h. beispielsweise die Säulen statt mit Winkeleisen mit Dübeln zu verbinden Um den noch vorhandenen (dünnen) antiken Marmormantel der Säulen zu erhalten, werden diese nicht mehr aufgebohrt und auch nicht mehr in das Tragwerk einbezogen die Steinfugen werden nicht wieder vermörtelt, um ein Ausbrechen des mineralischen Werkstoffs zu vermeiden sondern gesteckt oder geschraubt und können bei Bedarf wieder gelöst werden. Die Architrave werden nicht mehr mit Doppel-T-Trägern stabilisiert sondern durch ein Spannsystem gehalten. Dadurch werden die Natursteinbalken auf ihr natürliches statisches Verhalten, nämlich die Aufnahme von Druckbelastungen zurückgeführt und nicht mehr auf Zug bzw. Biegung beansprucht. Ausführung der Metalle in Blei oder Edelstahl

7

Bild 7-32 Marktor von Milet, Knotenpunkte Säule – Gebälk

a. Antikes System: Die Marmorteile sind pressfugig (ohne Mörtel) versetzt und mit Metalldübeln, die in Blei gebettet sind, untereinander verbunden. Die Verbindung ist flexibel und kann Bewegungen aufnehmen. b. Sanierung und Rekonstruktion 1928/1929: Säulen und Architrave (waagerechter, den Oberbau tragende Hauptbalken) sind ausgehöhlt bzw. ausgenutet. Ein innenliegendes Eisenskelett übernimmt die Tragfunktionen. Hohlräume und Fugen werden vermörtelt. Das unterschiedliche statische Verhalten der beiden Konstruktionsformen führt zu Verformungen und in der Folge zu Absprengungen am Marmor. c. Neue Lösungen: Der Doppel – T – Träger im Architrav wird entfernt; ein Spannsystem hält die gebrochenen Teile zusammen und belasten sie auf Druck und nicht wie bisher auf Biegung. Die Säulen behalten ihre Innenkonstruktionen bei, da ein neuerliches Ausbohren die antike Substanz gefährdet. Die Knotenpunkte werden flexibel gestaltet, die Steinfugen unvermörtelt ausgeführt.

244

7 Metallbauteile

Das statische System ist jetzt wieder ähnlich wie in der Antike. Alle Metallteile bestehen aus Edelstahl oder Blei. (Anmerkungen nach Pfanner, Jeggle, Posselt, ,Reichenbach) Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass x x

als wichtiges Kriterium moderner Sanierung und Denkmalspflege das System reversibel ist Metall und Stein durch Berücksichtigung des „Eigenlebens“ der statische Kräfte harmonisch aufeinander abgestimmt wurden.

7.8 Normen, Richtlinien, Merkblätter

7

Norm

Stand

Titel

DIN EN ISO 12944

1998-07

Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme mit gegenwärtig 8 (2008) gültigen Teilen.

DIN EN ISO 1461

1999-03

Durch Verzinken auf Stahl aufgebrachte Zinküberzüge (Stückverzinken)

DIN EN ISO 2812

2005-05

Lacke und Anstrichstoffe

DIN ISO 4623

2002-06

Beschichtungsstoffe

DIN ISO 8504

2002-01

Vorbereiten von Stahloberflächen vor dem Auftragen von Beschichtungsstoffen

DIN EN ISO 14713

1999-05

Schutz von Eisen und Stahlkonstruktionen vor Korrosion; Zink und Aluminiumüberzüge

DIN 8200

1982-10

Strahlverfahrenstechnik

ISO 4628

2002-09

Beschichtungsstoffe – Beurteilung von Beschichtungsschäden

7.9 Bildquellenverzeichnis Quelle

Bild

AGRO

7-25

ALUMAT, Kaufbeuren

7-7

ARGE Pfanner/Kramer – Antikensammlung SMB

7-32

BAUDER, Stuttgart

7-15

Bauhandbuch RWE, Essen

7-32

Bauordnung Dresden

7-6

Bauschadensfälle Bd.5, Zimmermann/Schuhmacher, Fraunhofer IRB Verlag

7-20 bis 7-23

245

7.9 Bildquellenverzeichnis

Quelle

Bild

Baustilfibel, H. Kürth, A. Kutschmar, Volk und Wissen Volkseigener Verlag Berlin 1976

7-31

BAYOSAN, Schönbach

7-24

bbz, Willich

7-8

Betonberatung Ost

7-12, 7-18, 7-19,

Biffar, Edenkoben

7-20, 7-21, 7-22, 7-23

Klein/Hauschild; Bauten, Dächer, Handwerker

7-7

Metall- und Stahlbau Peters GmbH

7-29, 7-30

Metzger, Max; Stillehre für Kunstschlösser, Lübeck 1902

7-28

PREFA GmbH

7-16, 7-17

Rau/Braune, Der Altbau, 6.Auflage, Verlagsanstalt Alexander Koch

7-3 bis 7-6, 7-10 bis 7-15, 7-18, 7-19

Triebenbacher Betriebsgesellschaft mbH, München

7-24

Werklehre und Baugestaltung, 7. Lehrbrief 1960, VEB Verlagtechnik Berlin

7-8

7

8 Bauteile im Erdreich Jedes Gebäude ist durch Fundamente, Bodenplatten und erdberührte Wandkonstruktionen mit dem Baugrund verbunden. Daher müssen nicht nur die Bauteile im Erdreich konstruktiv geplant und fachlich richtig ausgeführt werden. Gleichfalls ist die Art und Weise des die Konstruktion umgebenden Baugrundes zu berücksichtigen. Geschieht diese umfassende Betrachtung nicht und bleibt das Zusammenspiel von Baugrund und Bauteil ohne Beachtung, so kann es zu empfindlichen Bauschäden kommen. Bauteile im Erdreich haben höhere statische und bauphysikalische Belastungen als Bauteile über der Geländeoberfläche aufzunehmen und abzuleiten. Der Erddruck, der Wasserdruck und das gesamte Gewicht der darüber liegenden Gebäudeteile sowie die Verkehrslasten sind von den Kellerwänden aufzunehmen und über die Fundamente an den Baugrund abzugeben. Der Krafteintrag erfolgt nicht nur vertikal sondern auch horizontal (z. B. Erd- und Wasserdruck). Aus diesen Gründen ist das statische Zusammenspiel zwischen Kraft gleich Gegenkraft zu berücksichtigen und vor allem auszunutzen.

8.1 Vorbemerkung Erdberührte Bauteile, wie Fundamente, Bodenplatten und Außenwände haben die Besonderheit, dass sie nicht nur raumbildend sind, sondern Innenluft und Erdstoff trennen. Das trennende Bauteil ist auf Grund der erheblichen physikalischen Abweichungen des geplanten Klimas der Räume und des Baugrundes teilweise extremen Anforderungen ausgesetzt. Um das trennende Element konstruktiv so herzustellen oder zu sanieren, dass es den Anforderungen über Jahrzehnte gerecht wird, ist meist ein unerheblicher Aufwand notwendig. Die Hauptgründe für den Finanzbedarf sind hierfür: x x x x

Freilegung der Bauteile notwendige Arbeitsräume schaffen meist intensive Schäden am Bestandsbauteil hohe Anforderungen an den sanierten Raum (Feuchte, Temperatur, Statik)

Aus diesem Grund ist bereits in der Planung zu überlegen, ob und wie eine Nutzung der ganz oder teilweise unter der Geländeoberkante liegenden Räume erfolgen soll. Eine Umnutzung von ehemaligem Lagerraum zu hochwertigem Wohnraum sollte nur im äußersten Fall erfolgen. Die Praxis zeigt, dass ein tolerierbares Aufwand-Nutzen-Verhältnis sehr selten zu erzielen ist. In der Planungsphase ist, um das Aufwand-Nutzen-Verhältnis positiv zu gestalten, konkret für jeden Raum die Nutzungsart und die damit im Zusammenhang stehenden bauphysikalischen und baubiologischen Randbedingungen festzulegen. Aus juristischen Gründen der Einhaltung der Beratungspflichten ist die Nutzungsart aktenkundig mit dem Bauherren abzustimmen. Die verfolgte neue Nutzung ist immer mit Berücksichtigung der damaligen Nutzung zu planen. Die

248

8 Bauteile im Erdreich

bestehenden Böden, Wände und Decken sind für die ehemalige Bestimmung konstruiert und hergestellt und müssen den neuen Zielvorgaben angepasst werden. Die Kellerräume waren früher hauptsächlich als Lager- und Abstellräume für Vorräte und Gegenstände aller Art konzipiert. Hierfür war teilweise bewusst ein feuchtes und kühles Raumklima erzeugt worden. Nur so konnten zum Beispiel Obst und Gemüse relativ lange unbeschadet gelagert werden. Zeitweise wurden die Kellerräume auch als Flucht- und Schutzraum genutzt. Üblicherweise waren die Räume aber niemals für den ständigen Aufenthalt von Menschen bestimmt. Heute werden Kellerräume fast standardisiert mit dem Ziel saniert, dass hochwertige Geräte und feuchteempfindliche Materialien über einen längeren Zeitraum gelagert oder eingebaut werden können. Nicht selten sollen auch neue Wohnräume geschaffen werden. Hinzu kommt, dass die Räume auch noch ästhetisch aufgewertet werden sollen, da die Erwartungshaltung der Mieter teilweise völlig überzogene Vorstellungen von Kellern eines Bestandsgebäude beinhalten. Dieser erhebliche Wandel in der Nutzung verlangt grundsätzlich, dass ein trockenes und auf die Nutzung angepasstes Raumklima vorherrscht.

8

Bild 8-1 Lagerraum für Textilien und andere feuchtempfindliche Güter

Nur umfangreiche Ausbau- und Umbauarbeiten der trennenden Konstruktionen zwischen Baugrund und Raumluft können diese bauphysikalisch neuen Anforderungen absichern. Die Außenwände sollen ein warmes Raumklima mit relativ geringer Luftfeuchte von einem Baugrund physikalisch trennen, welcher im Jahresdurchschnitt eine Temperatur von ca. 8-10°C besitzt und ständig feucht bis extrem wasserbelastet ist. Daraus ergeben sich die hohen bauphysikalischen Anforderungen an das trennende und raumumschließende Element. Der Umfang der bauphysikalischen Anforderungen wird von der geplanten Nutzung der Kellerräume nach der Sanierung diktiert. Die Unterscheidung der Nutzung nach der Bauordnung in Aufenthaltsräumen und Räumen für den nicht ständigen Aufenthalt von Menschen oder die Einteilung in Arbeitsräume und Nichtarbeitsräumen nach der Arbeitsstättenverordnung sind nicht ausreichend. Die Gliederung erfasst nicht umfassend die tatsächlichen Nutzungsmöglichkeiten von Kellerräumen. Aus bauphysikalischer und bautechnischer Sicht ist noch zwischen geringwertiger und hochwertiger geplanter Nutzung der Kellerräume bei der Sanierungsplanung zu unterscheiden. Die

8.1 Vorbemerkung

249

zu beachtende Untergliederung der Nutzungsmöglichkeiten von Kellerräumen in der Planungsphase ist demnach: x x x x

Aufenthaltsraum / nicht Aufenthaltsraum Arbeitsraum / nicht Arbeitsraum Raum mit geringwertiger Nutzung Raum mit hochwertiger Nutzung

Die Unterscheidung in geringwertiger und hochwertiger Nutzung ist üblicherweise unter anderem wie folgt: x

Geringwertige Nutzung: – Lagerung von feuchteunempfindlichen Geräten und Materialien – Raumbeheizung erfolgt nicht – keine hygienische Anforderung an den Raum – keine Anforderung an Tauwasserschutz bei den raumbegrenzenden Oberflächen – keine Anforderung an die relative Luftfeuchte der Raumluft.

x

hochwertige Nutzung: – Lagerung von feuchteempfindlichen Geräten und Materialien – dauerhafte oder zeitweise Raumbeheizung – hygienische Mindestanforderungen sind einzuhalten – Tauwasserausfall an den raumbegrenzenden Oberflächen erfolgt nur max. in dem Um– fang, dass keine Feuchteschäden auftreten können. – definierte Höchstgrenze der relativen Luftfeuchte von der Raumluft im Einzelfall durch den Bauherren

Die Zielstellung und bauphysikalischen Vorgaben sind zwischen Planer und Bauherr aktenkundig festzulegen. Werden Heizmöglichkeiten im Keller vorgesehen und eingebaut, so ist immer von einer hochwertigen Nutzung der Räume auszugehen. Das Unterlassen von Bauwerksabdichtungsarbeiten in der Planungs- und Ausführungsphase ist dann ein erheblicher technischer Mangel. Ein warmes Raumklima ist zu erreichen, wenn die erdberührten Bauteile ein für die vorgesehene Nutzungsart ausreichendes Wärmedämmvermögen aufweisen. Hierzu ist festzulegen, ob die Räume sich innerhalb oder außerhalb der thermischen Hülle vom Gebäude zukünftig befinden. Sind sie innerhalb der thermischen Hülle, so muss nicht nur der Mindestwärmeschutz aus der DIN 4108 [1] eingehalten werden. Es sind dann auch die wärmeschutztechnischen Anforderungen aus der gültigen Energieeinsparverordnung [2] zwingend zu erfüllen. In beiden Planungsgrundlagen sind einzuhaltende Werte bezüglich des Wärmedurchlasswiderstandes (R) bzw. des Kehrwertes vom Wärmedurchlasswiderstand (U-Wert) festgelegt. Ein trockenes Raumklima ist nur erreichbar, wenn die erdberührten Bauteile eine für die vorgesehene Nutzungsart ausreichende Dichtigkeit gegen Wasser in flüssiger, aber auch in gasförmiger Form aufweisen. Die gasförmigen Wassertransportmechanismen durch die Außenwände und deren Auswirkungen auf das Raumklima werden häufig unterschätzt. Außer Glas, Metall und ähnliche Stoffe haben mineralische Baustoffe ein ausgeprägtes Porensystem, welches Wasser in beiden Aggregatzuständen (flüssig und gasförmig) gut transportiert. Um dies zu verhindern, muss das Porensystem entweder im Wandquerschnitt unterbrochen oder die Oberfläche des Bauteils verschlossen werden.

8

250

8 Bauteile im Erdreich

Das im Baugrund befindliche Wasser ist im Wesentlichen nach DIN 18 195 [3] in x x x x

Bodenfeuchte Zeitweise aufstauendes Sickerwasser Drückendes Wasser und Grundwasser

zu untergliedern. Abhängig von dem Versickerungsvermögen des anliegenden Erdstoffes kann durch eine Dränanlage die vorhandene Wasserbelastung im Baugrund verringert werden, sofern das Bauwerk nicht im Grundwasser steht. Bei den Freilegungsarbeiten der erdberührten Kellerwände sind die statischen Gegebenheiten (z. B. zeitweise fehlender Erddruck) und die DIN 4123 [6] zu beachten. Wenn der Erddruck auf die erdberührten Bauteile durch Entfernen fehlt, so ist das Gleichgewicht in diesem Bereich gestört.

8

Bild 8-2 Im Fundamentbereich anliegender Erdstoff als Stabilisator

8.2 Fundamente Die Aufgabe der Fundamente ist es, die auf den Baugrund zu übertragenden Bauwerkslasten so in Richtung und Breite in den Baugrund abzuleiten, dass eine Überbeanspruchung des Baugrundes durch die Gebäudelast sicher auszuschließen ist. Es wird statisch zwischen Flach- und Tiefgründung unterschieden. Bei der Flachgründung werden die Bauwerkslasten direkt unterhalb des Bauwerkes in den Baugrund abgeleitet. Dies geschieht durch Einzel-, Streifen- und Plattenfundamente. Bei der Flachgründung muss die Frostgrenze beachtet werden. In Deutschland beträgt die übliche durchschnittliche Frosttiefe 0,80-1,20 m. Werden Fundamente innerhalb der Frostgrenze angeordnet, so sind Bauschäden, wie Risse usw., nicht zu vermeiden. Im Gegensatz zur Flachgründung werden bei der Tiefgründung die Bauwerkslasten nicht direkt unterhalb des Bauwerkes in den Untergrund abgeleitet. Über zusätzliche senkrechte Elemente werden die Lasten tiefer in den Baugrund eingebracht. Es wird zwischen PfahlSchlitzwand und Brunnengründung unterschieden. Die Gründungsart wird erforderlich, wenn bodennahe Schichten nicht ausreichend tragfähig sind und ein Bodenaustausch nicht wirtschaftlich ist. In der Bausanierung spielt diese Art der Gründung eher eine untergeordnete Rolle.

251

8.2 Fundamente

Die Lastableitung bei Flachgründungen erfolgt nach der Fundamentform in Einzelpunkten, Streifen oder Flächen. Eine Kombination verschiedener Formen ist sehr häufig anzutreffen. Konstruktionsart und Konstruktionsform, wie auch die jeweilige Kombination wird von einem Statiker festgelegt. Die Materialien der Fundamente von den bestehenden Gebäuden sind seltener Holz. Häufig wird Bruchstein oder Mauerziegel bzw. eine Kombination beider angetroffen. Ab dem 20. Jahrhundert wurde immer mehr Beton und Stahlbeton zur Anwendung gebracht. Heute werden fast ausschließlich Betonkonstruktionen geplant und ausgeführt. Dadurch wird das Risiko einer fehlenden Standsicherheit der Wände vermindert.

8

Bild 8-3

Statische Stabilisierung durch Materialwechsel

Bild 8-4 Riss zwischen Anbau und Hauptgebäude wegen mangelhafter Gründung

252

8 Bauteile im Erdreich

In der Bausanierung ist die Tragfähigkeit der Fundamente immer zu prüfen. Zu beachten ist, dass es sich um zweischaliges Mauerwerk handeln kann, welches gegebenenfalls mit Verpresstechniken oder Vernadlungen zu stabilisieren ist. Zur genauen Einschätzung sind daher Untersuchungen (z. B. Kernbohrungen) über den Mauerwerksquerschnitt durchzuführen. Keinesfalls können zweifelsfreie Einschätzungen über eine bloße Sichtkontrolle der Wandoberflächen erfolgen. Sichtbare Risse an und in den Wänden geben jedoch verwertbare Hinweise.

8.2.1 Einzelfundamente Einzelfundamente werden angeordnet, wenn die Bauwerkslasten durch Stützen in die Fundamente abgeleitet werden und der Baugrund ausreichend tragfähig ist. Da der Baugrund (abgesehen von Fels) wesentlich weniger als Mauerwerk oder Beton belastet werden kann, ist eine Verteilung der Last auf eine größere Fläche notwendig. Wird die Last nicht ausreichend flächig auf den Untergrund verteilt, fehlt die Standsicherheit und das Bauwerk wird durch unkalkulierbare Setzung beschädigt.

8

Die heute üblich eingesetzten Materialien für die Fundamente sind Beton- oder Stahlbetonkonstruktionen. Bei älteren Gebäuden vor dem 20. Jahrhundert sind Fundamente überwiegend aus Mauerwerk erstellt. Bezüglich der Form, statischen Funktionalität und Konstruktion wird heute unterschieden in x x x x x

Mauerwerksfundamente Unbewehrte Betonfundamente Stahlbetonfundamente Achteckige Stahlbetonfundamente und Becherfundamente (Köcherfundamente)

In der Bausanierung sind Einzelfundamente öfters anzutreffen oder müssen durch Grundrissänderungen neu erstellt werden. Vor allem bei Bauwerken mit Gewölbekonstruktionen werden die Lasten der Gewölbe über eine Vielzahl von Stützen (z. B. Natursteinpfeiler) in die Einzelfundamente abgeleitet, welche wiederum die Lasten in den tragfähigen Baugrund weiterleiten.

Bild 8-5 Einzelfundamente

253

8.2 Fundamente

8.2.2 Streifenfundamente Streifenfundamente werden unter Wänden angeordnet. Der Baugrund muss dabei ausreichend standfest sein und die Fundamente werden mittig belastet. Die Fundamentform kann rechteckig, abgetreppt und abgeschrägt sein.

Bild 8-6 Streifenfundamentformen mit verschiedenen Į-Winkeln

8

Bild 8-7 Hergestellte Fundamentunterfangung zur sicheren Lastabtragung

Unter Wandöffnungen (z. B. Kellertüren) oder statisch unbelasteten Wandbereichen ist eine in Fundamentlängsrichtung durchlaufende Bewehrung erforderlich. Die Baumaterialien sind mit den verwendeten Materialien von Einzelfundamenten identisch. Eine eher selten verwendete Form der Streifengründung ist das sogenannte Stiefelfundament, welches nach seiner Querschnittsform benannt wird. Es handelt sich um ein einseitig auskragendes Fundament (z. B. unter Grenzmauern), welches mit der aufgehenden Wand biegesteif verbunden wird, um somit eine bessere Druckübertragung zu gewährleisten.

8.2.3 Balken- und Plattengründung Die Balkengründung wird angeordnet, wenn die Gründung mit Einzellasten (z. B. bei Stützen) belastet werden und daher zwingend eine statisch nachzuweisende Längsbewehrung erforderlich wird. Letztendlich sind sie mit Streifenfundamenten statisch und konstruktiv vergleichbar.

254

8 Bauteile im Erdreich

Bild 8-8 Querschnitt der Balkengründung

8

Die Plattengründung wird hauptsächlich im Neubau und in der Bausanierung bei der Gründung von Anbauten angewandt. Bei der Plattengründung kann in Anhängigkeit der Steifigkeit der Platte die mittragende Fläche unter Wänden und Stützen vergrößert werden. Damit erfolgt eine Reduzierung der Bodenpressung. Diese Gründungsart wird bei nicht ausreichender Tragfähigkeit des Baugrundes zur sicheren Lastaufnahme durch Einzel- oder Streifenfundamente gewählt.

Bild 8-9 Platte gleicher Dicke

Bild 8-10 Platte durch Balken verstärkt

8.2.4 Pfeilergründung Pfeilergründung ist eine Schachtgründung. Bei überwiegend vorhandenen vertikalen Lasten eignen sich zur Lastabtragung Pfeiler. Es handelt sich um eine Tiefengründung. Die Lastabtragung erfolgt in der Gründungssohle, wobei zur Erhöhung der Tragfähigkeit der Pfeilerfuß je nach zu berücksichtigender Last auch verbreitert werden kann. Sie werden üblicherweise aus Beton- und Stahlbeton erstellt. Bei älteren Bauwerken kamen vereinzelt Mauerwerkskonstruktionen zum Einsatz. In der Bausanierung sind derartige Gründungen eher selten anzutreffen.

8.2.5 Pfahlgründung Eine Pfahlgründung wird angeordnet, wenn Lasten von Bauwerken in einen tiefliegenden tragfähigen Baugrund übertragen werden müssen. Es handelt sich um eine Tiefengründung.

255

8.2 Fundamente

Die Art der Kraftübertragung ist vom Baugrund und der Beschaffenheit des Pfahles abhängig. Die Pfahlkraft wird über Manteldruck und/oder Spitzendruck in den tragfähigen Baugrund übertragen. Es wird im Wesentlichen unter Rammpfählen, eingepressten und gedrehten Pfählen, Bohr- und Verpresspfählen unterschieden.

P

8 Mantelreibung

Spitzendruck Bild 8-11 Statisches System der Pfahlgründung

Bild 8-12 Freigelegte Pfahlgründung

256

8 Bauteile im Erdreich

8.2.6 Brunnen- und Senkkastengründung Auch hier handelt es sich um eine Tiefengründung, bei der das Risiko von Absenkungen der Fundamente bestehender Nachbarbebauungen nicht wesentlich erhöht wird. Sie wird auch angewandt, wenn Pfeiler- oder Pfahlgründungen bzw. ein Bodenaustausch zu unwirtschaftlich sind. Bei dieser Methode wird die Stützung des Erdreiches durch die vorgefertigten Umfassungswände übernommen. Die Wände werden durch das Ausheben des Erdreiches im Inneren der Wände (z. B. Betonrohre) in den tragfähigen Untergrund abgesenkt. Durch das Eigengewicht der Wand und eventuell notwendiger Zusatzlasten wird der Reibungswiderstand an der abzusenkenden Umfassungswand überwunden. Mittels dieses Verfahrens werden hauptsächlich Gründungen und offene Schächte wie Brunnen, Klärgruben u. Ä. erstellt. Das Verfahren kann bei bestimmten Voraussetzungen auch bei Gründungen im Grundwasser und im offenen Wasser angewendet werden. In der Bausanierung sind derartige Gründungen eher selten anzutreffen.

8

Bild 8-13 Gründungsstabilisierung der Auenkirche Markleeberg durch Brunnengründung

8.2.7 Flankierende Maßnahmen Der Bodenaustausch stellt eine Möglichkeit dar, auf eine Tiefengründung verzichten zu können und die überwiegend wirtschaftlichere Flachgründung zur Lasteintragung in den Baugrund einzusetzen. Die nicht ausreichend tragfähige Bodenschicht wird bis zur tragfähigen Schicht entfernt und durch tragfähigen Boden ersetzt. Die Wirtschaftlichkeit dieser Methode ist abhängig von dem Umfang des Erdaustausches, das heißt, wie groß der Abstand zwischen der Oberkante des tragfähigen Bodens und der Unterkante des Fundamentes ist. Unter bestimmten Randbedingungen kann der vorhandene, eigentlich nicht ausreichend tragfähige Erdstoff auch durch Injektionen geeigneter Injektionsstoffe verfestigt werden, um eine ausreichende Festigkeit zur Weiterleitung von Bauwerkslasten in den tragfähigen tieferliegenden Bodenbereich abzusichern.

8.3 Bodenplatten

257

In der Bausanierung hat der Bodenaustausch und das Injektionsverfahren zur Bodenverbesserung eine untergeordnete Bedeutung. Beide Verfahren werden nur im Einzelfall benötigt. Grundsätzlich ist neben der Überprüfung der Tragfähigkeit des eigentlichen vorhandenen Baugrundes auch die Wasserbelastung im Baugrund bei Planung und Ausführung zu beachten. Bei der Planung hat der Bemessungswasserstand eine wesentliche Bedeutung. Der Planer muss sich diese Planungsgrundlage vom Bauherren aktenkundig übergeben lassen. Gleichfalls sind die örtlichen Gegebenheiten der Wasserverhältnisse im und am Gebäude festzustellen. Die Qualität der Voruntersuchung, als ein Teilgebiet einer fachgerechten Sanierungsplanung, entscheidet bereits erheblich über die Erfolgsaussichten der Sanierung eines Bauwerkes. Ratsam ist es für jeden Planer, bereits frühzeitig spezialisierte Sachkundige (z. B. Baugrundgutachter, Statiker) mit in das Projekt einzubeziehen. Der tatsächliche Grund- und Schichtenwasserstand ist dabei wesentlich für den Ausführungszeitraum der Sanierungsarbeiten. Allerdings sind auch örtliche Gegebenheiten bezüglich Wasserverursachung durch die langjährige Nutzung der Gebäude im Sanierungszeitraum zu beachten. Defekte Rohr- und Grundleitungen im und am Gebäude können zu einer Aufweichung des Baugrundes führen und die Standsicherheit der Fundamente gefährden.

8.3 Bodenplatten Die erdberührten Fußbodenkonstruktionen in Bestandsbauten sind die bauphysikalisch mit am meisten beanspruchten Bauteile. Zudem werden sie erheblich durch die vorhandene oder neu geplante Nutzungsart konstruktiv beeinflusst.

8.3.1 Grundsätzliches Bauphysikalisch ist die Oberflächentemperatur auf der Innenseite der Fussbodenkonstruktion, die Wasserundurchlässigkeit, das Diffusionsverhalten und das Wärmedämmvermögen zu beachten. Bei der Nutzung wird grob unterschieden, ob es sich um x x x

Räume zum ständigen Aufenthalt von Menschen, zur Lagerung temperatur- oder/und feuchteempfindlicher Materialien oder zur Lagerung geringwertiger Materialien, Gemüse und Obst

handelt. Die Wirtschaftlichkeit bezüglich Aufwand- und Nutzen-Verhältnis (Nutzungsentgeld/Sanierungsaufwand) verringert sich bei jeder Steigerung der Qualität der Nutzung. Mit Blick auf die Nutzung ist zudem grundsätzlich die Abriebfestigkeit, die Ebenheit, Festigkeit und die Standsicherheit bei der Bodenplatte zu berücksichtigen.

8.3.2 Thermische Problemstellungen Bei der Planung und Ausführung von Bodenplatten in der Altbausanierung ist der gesamte Fußbodenaufbau der späteren Nutzungsart unterworfen. Dabei ist zu beachten, ob die Bodenplatte sich in oder außerhalb der thermischen Hülle des Bauwerkes befindet oder sogar ein Teil dieser Hülle selber ist. Wenn sie ein Teil der thermischen Hülle ist, so sind die Forderungen

8

258

8 Bauteile im Erdreich

aus der Energieeinsparverordnung [2] und aus der DIN 4108 [1], zusätzlich zu den Forderungen aus den allgemein anerkannten Regeln der Bautechnik, in ihren Inhalten umzusetzen. Daraus ergeben sich baupraktisch immer wieder aus den festgeschriebenen Randbedingungen Probleme, die der Wirklichkeit teilweise sehr abweichend gegenüberstehen. Der Erdstoff ist unter der Bauwerksgrundfläche im Jahresdurchschnitt überwiegend zwischen 5-9°C warm. Die Temperatur ist von nachfolgenden Randbedingungen hauptsächlich abhängig: x x x x

8

Einbautiefe des Bauwerks Nutzung des Kellergeschosses Größe der Grundfläche Wasserverhältnisse im Boden

Diese Sachverhalte werden in der DIN-Norm nicht ausreichend berücksichtigt. Daher sollten die tatsächlich vorhandenen Temperaturbedingungen in der Bemessung Einfluss finden. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es ratsam, dass die Nutzung des Kellers nicht verändert wird und damit die bauphysikalische Grundanforderung verbleibt. Nur in absoluten Einzelfällen sollte die Fußbodenkonstruktion ein Teil der thermischen Hülle des Bauwerks sein. Viel wirtschaftlicher und effektiver ist es, wenn die thermische Hülle in der Kellerdecke verläuft.

8.3.3 Feuchtetechnische Problemstellungen Die erdberührte Bodenplatte ist einer Feuchtebelastung aus dem Erdreich ausgesetzt. Sie werden nach DIN 18195 „Bauwerksabdichtung“, Teil 4-6 [3], wie folgt eingestuft: x x

Bodenfeuchte und nicht aufstauendes Sickerwasser (Teil 4 der Norm) Drückendes Wasser und aufstauendes Sickerwasser (Teil 6 der Norm)

Bei den Feuchtetransporten durch die Bodenplatte wird zwischen kapillaren und gasförmigen Feuchtetransporten unterschieden. Die Qualitätsansprüche der Bodenplatte an die Wasserdichtigkeit in beiden Phasen hängt auch hier im Wesentlichen von der tatsächlichen Nutzung der vorhandenen Räum ab. Bei hochwertiger Nutzung ist ein konstruktiver Aufbau einer Bauwerksabdichtung nach DIN 18195, je nach Wasserbeanspruchung aus dem Baugrund, unumgänglich. Allerdings kann diese Norm nur selten sinnvoll in der Altbausanierung angewendet werden. Die in der Norm geforderten Randbedingungen sind nicht in Bestandsbauten vorhanden, so dass eine Umsetzung der Forderungen auf Wasserdichtheit nicht komplett umgesetzt, sondern maximal nur in Anlehnung erfolgen kann. Dieser Umstand ist in den Anwendungsbereichen der Norm explizit beschrieben. Eine konsequente Planung oder gar Bewertung von nachträglich eingebauten oder sanierten Kellerfußböden nach der DIN 18195 ist nicht ausführbar. Daher sind die entsprechenden WTA-Merkblätter [4] bei der Planung und Ausführung zu berücksichtigen. Bei der Planung der Fußbodenkonstruktion ist aus feuchtetechnischer Sicht der Bemessungswasserstand maßgebend. Wenn die Bodenplatte höhenmäßig im Grund- und Schichtenwasser liegt, so ist entweder eine kostenaufwendige wasserundurchlässige Konstruktion zu planen und auszuführen oder die Bauherrenschaft akzeptiert aktenkundig, dass der Keller zumindest zeitweise mit Wasser beaufschlagt ist. Bei der letzteren Variante kann das Wasser über einen Pumpensumpf meist ohne verbleibende Schäden problemlos wieder abgesaugt werden. Wenn die Bodenplatte sicher außerhalb des Grund- und Schichtenwassers liegt und nur von einer Bodenfeuchtigkeit auszugehen ist, so ist bezüglich der konstruktiven Planung nur die

259

8.3 Bodenplatten

Nutzung von wesentlicher Bedeutung. Ist die Nutzung eher geringwertig, so reicht stellenweise nur das Einlegen einer Abdichtungsbahn zwischen Erdstoff und Bodenplatte. Auf eine Herstellung der Anschlüsse nach WTA-Merkblättern kann verzichtet werden. Ist die Nutzung eher etwas höherwertig (z. B. feuchteempfindliches Material), ohne dass es um den Aufenthaltsraum von Menschen geht, so sollte die Abdichtungsbahn zwischen einem Dichtungsträger und der Bodenplatte aufgebracht werden. Zudem müssen die Anschlüsse der Abdichtungsbahn an aufsteigende Bauteile (z. B. Außen- und Innenwand) so geschaffen werden, dass umfangreiche Wasserdampfdiffusion nicht stattfinden kann. Statt der Abdichtungsbahn unter oder in der Bodenplatte können auch wasserundurchlässige Betonkonstruktionen als Bodenplatten verwendet werden. Die Dicke der Bodenplatte ist konstruktiv so auszubilden, dass sich an der Innenoberseite der Platte nur Diffusionsvorgänge abspielen können. Diese Konstruktionsart der WU-Platte gewinnt in der Sanierung immer mehr an Bedeutung, da sie handwerklich einfach herzustellen und besser in den Baubestand einzubauen ist.

8.3.4 Konstruktionsbeispiele Grundsätzlich ist zu unterscheiden, ob die Bodenplatte in oder sicher außerhalb des Einflusses von Grund- oder aufstauendem Sicker- oder Schichtenwasser eingebaut werden soll. Nach dem Stand der Bautechnik ist die Wasserbelastung „Bodenfeuchtigkeit“ immer anzunehmen. Dies gilt auch dann, wenn infolge sehr wasserdurchlässiger Böden, großer überbauter Grundflächen und umfangreicher Flächenversieglung um das Bauwerk der Baugrund baupraktisch als trocken einzuschätzen ist. Bei Schichtenwasserbelastung gibt es sinnvolle Lösungen. Wenn Keller teilweise im Grundwasser stehen, sind wirtschaftliche Lösungen von wannenförmigen Bauwerksabdichtungen derzeit nicht bekannt. Hier sollte auf eine Nutzungsänderung des Kellers verzichtet werden. Im Folgenden werden Lösungsvarianten für den Fall vorgeschlagen, dass die Bodenplatte im Schichtenwasser eingebaut wird: 7 6

h*

1a 2

1a

3

1b

4

2

- Abdichtung horizontal

5

3

- Dichtungsträger

4

- PE - Folie

1b

5

- Kapillarbrechende Schicht

2

6

- Horizontalabdichtung im Mauerwerk

3

7

- Vertikalabdichtung

*

- die Höhe der Horizontalabdichtung ist von den hydrologischen Verhältnissen abhängig

7 6

h*

- Estrich - Betonkonstruktion

4 5

Bild 8-14 Skizzen der wannenförmigen Abdichtung

8

260

8 Bauteile im Erdreich

Die Kosten bei dieser Variante sind so erheblich, dass diese nur bei einer hochwertigen Nutzung des Kellers (Aufenthaltsraum, Archiv u. a.) wirtschaftlich anwendbar ist. Im Nachfolgenden werden Lösungsvarianten für den Fall vorgeschlagen, dass die Bodenplatte mit Sicherheit nicht im Grund-, langfristig aufstauendem Sicker- oder Schichtenwasser eingebaut wird und keine Beheizung erfolgt: 5 4 3

8

2

1

- Erdreich

1

2

- PE - Folie

3

- 20 cm Betonplatte in WU - Qualität

5

4

- Horizontalabdichtung im Mauerwerk

4

5

- Vertikalabdichtung

8

6

- Dichtungsträger aus Beton min. 7 cm

7

7

- Horizontalabdichtung

6

8

- Estrich oder Betonplatte

1

Bild 8-15 Skizzen möglicher Varianten

Auf „wasserdichte“ Anschlüsse zwischen der Abdichtungsebene im Kellergrundriss und in den Kellerwänden wird bewusst verzichtet. Bei einem Keller als geringwertigem Lagerraum ist dies vertretbar.

8.4 Außenwände (erdberührt) 8.4.1 Grundlagen und Konstruktion Die Außenwände sind die am meisten bauphysikalisch beanspruchten Bauteile. Insbesondere gilt dies für erdberührte Konstruktionen. Sie sind konstruktiv so zu planen und auszuführen, dass sie: x x x x

die Gebäudelast schadlos in die Fundamente leiten dem Erd- und eventuellen Wasserdruck sicher standhalten im Baugrund vorhandenes Wasser nicht aufnehmen in Bezug auf die Oberflächentemperatur an der Innenseite der Nutzung entsprechen

Im Allgemeinen werden die neuen bzw. teilweise neuen Außenwände nach den Fachregeln des Rohbaus und den üblichen Materialien (Mauerziegel, Beton usw.) für Wandkonstruktionen

261

8.4 Außenwände (erdberührt)

hergestellt. Abweichend von den über dem Gelände herzustellenden bzw. hergestellten Wänden sind bei der Planung und Ausführung die zu wählenden Materialien und die Wandbreiten zu berücksichtigen. Die Materialauswahl von erdberührten Bauteilen ist, zusätzlich zu den statischen Gegebenheiten, unter dem Gesichtspunkt der Wärme- und Feuchtebelastung zu treffen. Die Materialien sollten nicht feuchteempfindlich sein, da im geplanten Nutzungszeitraum die Bauwerksabdichtung zu Schäden bekommen kann. Dem Wärmedämmvermögen ist aus dem Umstand Beachtung zu schenken, da eine der Nutzung entsprechende Oberflächentemperatur an der Innenseite der Außenwand gewährleistet werden muss. Sich auf eine Außendämmung (z. B. Perimeterdämmung) konsequent zu verlassen ist nicht ratsam. Durch Hinterlaufen von Wasser kann der Wärmedämmeffekt erheblich eingeschränkt werden. Bei Bestandswänden ist eine genaue Schadensanalyse vor der eigentlichen Sanierungsphase eine absolute Voraussetzung. Nur auf dieser Grundlage ist eine Entscheidung über eine mögliche weitere Nutzung, der Umfang der Sanierungsleistungen und die wirtschaftlichste Sanierungsart möglich. Dabei sollten vor allem überprüft werden: x x x x

Geometrie und Materialbeschaffenheit Standfestigkeit (Rissbildungen) Feuchtebelastung und Feuchteverteilung Quantitative und qualitative Salzbelastung

8

Sind die Bestandswände zu sanieren, um eine weitere ausreichende Funktionstüchtigkeit über den einzuplanenden Nutzungszeitraum sicher zu stellen, so sind die tatsächlichen Gegebenheiten im Einzelfall zu beachten. Zum Beispiel sollten nur Baustoffe verwendet werden, welche ähnliche materialspezifische Eigenschaften wie die Materialien der bestehenden Konstruktion aufweisen. Bei gipshaltigen Bestandsmauern (z. B. vereinzelten Burgmauern) sollten zementhaltige Baustoffe nur dann zum Einsatz kommen, wenn eine Ettringitbildung sicher vermieden werden kann. Ansonsten kann es zu Absprengungen oder zumindest zu Gefügestörungen in und an der Wand kommen. Gleichzeitig sind die alten und neuen statischen Anforderungen auf die Außenwände zu beachten. Durch einen Statiker ist zu überprüfen, ob die Außenwand tatsächlich sicher die neuen bzw. veränderten Bauwerkslasten aufnehmen, ableiten und an die Fundamente abgeben kann.

Bild 8-16 Abplatzungen und Ausblühungen an Mauerwerk durch Feuchtebelastung aus fehlender Horizontal- und Vertikalsperre

262

8 Bauteile im Erdreich

Durch den Um- und zumindest teilweisen Ausbau, aber auch durch Umnutzung werden die Bauwerkslasten bei Sanierungen verändert. Damit werden auch Lasteintragungen in Art und Höhe verändert. Das kann bei Gefügestörungen im Mauerwerk, welche bisher keinen Einfluss auf die Standsicherheit hatten, zu Schäden oder zum kompletten Versagen der Konstruktion führen. Aus früheren Baugrundveränderungen kann eine Funktionseinschränkung bzw. ein Absenken der Fundamente erfolgt sein. Dies spiegelt sich dann in vereinzelten typischen Rissbildern wieder. Bei alten vorhandenen Rissen reicht vielfach eine fachgerechte Verpressung der Mauerwerksrisse, nachdem die Rissursachen beseitigt sind. In einigen Fällen ist eine „Vernadlung“ der Risse notwendig. Hierbei werden geriffelte Stahlstäbe in die Lagerfugen des Mauerwerkes kraftschlüssig mit entsprechendem Mörtel eingebaut. Üblicherweise werden diese Stäbe in jede 3. bis 4. Lagerfuge eingesetzt. Über die Menge sowie die Art und Weise sollte im Einzelfall immer ein Statiker entscheiden.

8

Bild 8-17 Versagen der Standsicherheit durch Gründungsprobleme

8.4.2 Bauwerksabdichtung Der Umfang und die Art und Weise der Bauwerksabdichtung ist abhängig von der Nutzung der hinter den Außenwänden angeordneten Räume und der Beschaffenheit des Baugrundes einschließlich der anstehenden Wasserbelastung. Bei der nachträglichen Bauwerksabdichtung wird in Horizontalsperre und Vertikalabdichtung unterschieden. Die DIN-Normen sind maximal bei der Vertikalabdichtung in Planung und Ausführung zu beachten. Im Wesentlichen sind die Mindestanforderungen aus den WTA-Merkblättern [4] zu erfüllen. Die Bestandswände sind im Rahmen der Planung zwingend zumindest auf x x x

Statische Probleme (Standsicherheit und Mauerwerksfestigkeit), Materialeigenschaften (Rohdichte, Saugverhalten u. a.) und auf Feuchte- und Salzbelastung nach den WTA-Merkblättern [4]

zu untersuchen. Bereits bei der Inaugenscheinnahme der örtlichen Gegebenheiten werden wichtige Details für die Planung erkennbar. Wenn eine Ausführungsplanung ohne vorherige Mauerwerksdiagnose und der Überprüfung aller Randbedingungen erfolgt, so ist eine Fehlplanung mit notwendigen späteren Korrekturen kaum zu vermeiden.

263

8.4 Außenwände (erdberührt)

Bild 8-18 Feuchtebelastungen und Ausblühungen nur unter einer funktionstüchtigen Horizontalsperre, wodurch die Dichtheit der Sperre erkennbar ist

Die Feuchtebelastung ist grundsätzlich in Masse-Prozent zu ermitteln (Darr-Methode, CMMethode). Bei der Planung einer Horizontalsperre mittels Injektionsverfahren ist der Durchfeuchtungsgrad (DFG) zusätzlich zu bestimmen. Dielektrische niederfrequente Messgeräte oder Messgeräte mit dem Messprinzip der Widerstandsmessung sind in ihren Messergebnissen nicht ausreichend sicher aussagefähig. Zudem ist zumindest eine qualitative Salzbestimmung für Sulfat, Chlorid und Nitrat (Nitrit) vorzunehmen. Mindestens auf diesem bauphysikalisch notwendigen Kenntnisstand sind die Verfahren in Art und Umfang der Trockenlegung, auf den Einzelfall abgestimmt, festzulegen. Die Lage der Horizontal- und Vertikalabdichtung ist auf die örtlichen Gegebenheiten und von der zukünftigen Nutzung der Räume abhängig. Vertikalabdichtungen an der Außenseite sind immer Innenabdichtungen vorzuziehen, da sonst Tauwasserausfall zum Problem werden kann.

Bild 8-19 CM-Gerät zur Bestimmung der Feuchte in Masse-%

8

264

8 Bauteile im Erdreich

Bild 8-20 Niederfrequent dielektisches Messgerät mit dem kennzeichnenden Kugelkopf

8

Unter Umständen kann auf die Horizontalabdichtung verzichtet werden. Dies trifft im Allgemeinen bei geringwertig genutzten Lagerräumen zu. Dort kann ein Feuchteeintrag in den Wandfuß toleriert werden. Allein durch die Vertikalabdichtung wird die erdberührte und wassersaugende Wandfläche um bis zu 80 % reduziert. Eine Mauerwerksentfeuchtung ist die Folge. Die Horizontalsperre ist eine im Mauerwerk eingebrachte, horizontal verlaufende Sperrschicht, welche einen kapillaren Wassertransport von den unteren Mauerwerksabschnitten in höhere Mauerwerksbereiche sowie in das Gebäudeinnere verhindert. Die im Einzelfall möglichen Verfahren (siehe Tabelle 1–4) sind von statischen Randbedingungen geprägt und daher nur von einem Sachkundigen im Bautenschutz zu empfehlen. Gleichfalls ist die Zusammenarbeit mit einem Statiker notwendig, der die Machbarkeit der vorgeschlagenen Abdichtungsvariante auf Durchführbarkeit aus statischer Sicht prüfen muss. Die 1. Variante erbringt die optimale Feuchtereduzierung im Mauerwerk. Bei Variante 2 bleibt der Wandfuß feucht. Bei Variante 3 ist mit Tauwasser an der Innenseite zu rechnen, so dass Dämmmaßnahmen notwendig werden. Gleiches gilt abschnittsweise für Variante 4.

265

8.4 Außenwände (erdberührt)

8 1. Variante: Vertikalabdichtung außen, Horizontalsperre im Wandfußbereich

2. Variante: Vertikalabdichtung außen, Horizontalabdichtung entfällt

z. B. nicht rückbaubare Rohrleitung

3. Variante: Vertikalabdichtung innen, Horizontalsperre im Sockelbereich, sollte nur bei fehlender Möglichkeit der Abschachtung gewählt werden.

4. Variante: Vertikalabdichtung teilweise innen und außen, Horizontalabdichtung in angepasster Höhe vom Mauerwerk

Bild 8-21 Vier grundsätzliche Varianten der Lage von Horizontalsperre und Vertikalabdichtung

266

8 Bauteile im Erdreich

Tabelle 8-1

mechanische Verfahren der Horizontalsperre

Verfahren*

Einsatzmöglichkeit

Vorteile

Nachteile

Mauerwerksaustauschverfahren

Aufsteigende Feuchtebelastung im Naturstein- und Ziegelmauerwerk,

– Verbesserung der statischen Gegebenheiten – zuverlässiges Verfahren – Entfernung von feuchte- und salzbelastetem Mauerwerk

– Gefahr der Rissbildung durch Setzung – Kosten- und Zeitaufwand sehr hoch – handwerklich anspruchsvoll

Mauerwerkssäge- und Schneidverfahren

Aufsteigende Feuchtebelastung im weichen oder mit durchgehender Fuge ausgestattetes Ziegelmauerwerk

– zuverlässiges Verfahren – fachgerechter Einbau leicht visuell kontrollierbar

– aus statischen Gründen nur begrenzt einsetzbar – Rissbildungen durch Erschütterung möglich

Rammverfahren

Aufsteigende Feuchtebelastung im mit durchgehender Fuge ausgestattetes Ziegelmauerwerk

– zuverlässiges Verfahren – keine Unterbrechung des Kraftschlusses

– aus statischen Gründen nur begrenzt einsetzbar – Rissbildungen durch Erschütterung möglich

Kernbohrverfahren

Aufsteigende Feuchtebelastung im Naturstein- und Ziegelmauerwerk, in Betonkonstruktionen

– universell und zuverlässig verwendbares Verfahren – erschütterungsfreies Verfahren

– zusätzliche Wasserbelastung im Bauteil – sehr hoher Kostenund Zeitaufwand

8

* Alle Verfahren sind allgemein anerkannte Regeln der Technik

Die mechanischen Verfahren sind allen anderen Verfahren vorzuziehen, da sie leicht in der Herstellungsqualität zu überprüfen sind und sie den allgemein anerkannten Regeln der Technik entsprechen. Ein Versagen der Sperre ist bei fachgerechter Ausführung nicht möglich.

1 Mauerwerksaustauschverfahren

2 Mauersäge- und Schneidverfahren

3 Rammverfahren

Bild 8-22 Systembilder der mechanischen Verfahren

4 Kernbohrverfahren

267

8.4 Außenwände (erdberührt)

Bild 8-23 Horizontalsperre im Sägeverfahren

8

Bild 8-24 Bitumenschweißbahn ist als Horizontalsperre wegen der Auflast nicht geeignet

Neben der fachgerechten Ausführung der Horizontalsperre im mechanischen Verfahren ist die richtige Materialauswahl von Bedeutung. Das Material muss nach den tatsächlich vorhandenen Randbedingungen ausgewählt werden.

Tabelle 8-2

Injektionsverfahren der Horizontalsperre

Verfahren*

Einsatzmöglichkeit

Vorteile

Nachteile

Drucklose Injektionen

Aufsteigende Feuchtebelastung im Mauerwerk

– kein Einfluss auf Standsicherheit – universell einsetzbar

– schwierige Kontrolle über die Verteilung des Injektionsstoffes im Mauerwerk und Wirksamkeit der Sperre – teilweise wird die Salzbelastung erhöht

268

8 Bauteile im Erdreich

Verfahren*

Einsatzmöglichkeit

Vorteile

Nachteile

Niederdruckverfahren

Aufsteigende Feuchtebelastung im Naturstein- und Ziegelmauerwerk

– wie vorher – höhere Sicherheit der Funktionstüchtigkeit

– wie vorher – höhere Kosten als bei drucklosen Verfahren

Hochdruckverfahren

Aufsteigende Feuchtebelastung im Naturstein- und Ziegelmauerwerk

– wie vorher bei Niederdruckverfahren

– wie vorher – höhere Kosten als bei Niederdruckverfahren – Einsatz von den Randbedingungen im Mauerwerk abhängig

* Alle Verfahren sind Stand der Bautechnik

Der Vorteil bei den Injektionsverfahren ist, dass die Abdichtungsebenen wie folgt erstellt werden können:

8

x x x

Parallel zum Fundament über den Mauerwerksquerschnitt (Horizontalsperre) Parallel zur Innenseite der Außenwand im Mauerwerk (Flächeninjektion) und Parallel zur Außenseite der Außenwand im angrenzenden Erdreich (Schleierinjektion)

Bild 8-25 Systemskizze bei Injektionsverfahren [e]

Tabelle 8-3

Elektrophysikalische Verfahren der Horizontalsperre

Verfahren

Einsatzmöglichkeit

Vorteile

Nachteile

Passive Verfahren*

bei aufsteigender Feuchte im Mauerwerk

– keine Problem der Standsicherheit – technisch und bauphysikalisch bekanntes System

– nur sehr kurzzeitige Erfolgsaussichten – in der Praxis kein bewährtes System

Aktive Verfahren**

nach Herstellerangaben (konträre Diskussion in Fachkreisen)

– keine Beeinflussung der Standsicherheit – nur geringe bauliche Eingriffe

– geringe Erfolgsaussichten – physikalische Randbedingungen für die Funktionstüchtigkeit noch relativ unbekannt – hoher und ständiger Wartungsaufwand

* das Verfahren ist Stand der Bautechnik, gilt als veraltet und wird nicht mehr eingesetzt ** das Verfahren ist Stand der Wissenschaft und wird im Einzelfall baupraktisch eingesetzt

269

8.4 Außenwände (erdberührt)

Bild 8-26 Systemskizze bei aktiven elektrophysikalischen Verfahren

Tabelle 8-4

Paraphysikalische Verfahren der Horizontalsperre

Verfahren

Einsatzmöglichkeit

Vorteile

Nachteile

Passive Verfahren*

nach Herstellerangaben (Fachkreise lehnen das System grundsätzlich ab)

– geringer Kaufpreis – keine Bauarbeiten

– Wirkprinzip wissenschaftlich unbewiesen und nicht physikalisch nachvollziehbar – Wirkprinzip trotz Verwendung von physikalischen Namen nicht Lehrmeinung der Physik – keine praktischen neutralen Erfahrungen

nach Herstellerangaben (in Fachkreisen äußerst umstritten, wobei Ablehnung weitestgehend überwiegt)

– geringer Kaufpreis – keine Bauarbeiten, außer Stromanschluss

Aktive Verfahren**

– derzeit wie bei passiven Verfahren, allerdings werden Strahlungen, die in der Physik bekannt sind verwendet

* Das Verfahren sind max. zur Grundlagenforschungzu zählen und haben keinen wissenschaftlich anerkannten Hintergrund, daher der Name „Zauberkästchen“ ** Die Verfahren sind in den Bereich der Grundlagenforschung einzustufen

Alle Verfahren bezüglich des Einbaues der Horizontalsperre sind von einem ausgewiesenen Sonderfachmann zu planen und auszuführen. Dabei ist darauf zu achten, dass die Erfolgsaussichten der einzelnen Trockenlegungsverfahren erheblich unterschiedlich sind. Allein aus diesem Grund sind nur Verfahren mit mindestens Stand der Technik zu berücksichtigen. In speziellen Einzelfällen können auch elektrophysikalische oder thermische Verfahren angewendet werden. Lüftungstechnische Verfahren haben sich in der Praxis nicht bewährt. Bei den paraphysikalischen Verfahren wird der Erfolg bisher immer nur von den Vertretern der Geräte behauptet. Neutrale bauphysikalische Institutionen, Forschungsanstalten oder Hochschulen bzw. Universitäten konnten den Nachweis der Funktionstüchtigkeit nicht bestätigen. Eine Vertikalabdichtung ist vorrangig eine von außen an das erdberührte Mauerwerk angebrachte Sperrschicht, welche verhindert, dass Feuchtigkeit seitlich aus dem angrenzenden Erdreich in das Mauerwerk eindringen kann.

8

Bild 8-27 Verfahren mit Einordnung und Wirkung aus technischer Sicht

270 8 Bauteile im Erdreich

8

271

8.4 Außenwände (erdberührt)

Bild 8-28 „Trockenlegung“ mit Lüftungsröhrchen

Nachträgliche Vertikalabdichtungen sind im Gegensatz zu Horizontaldichtungen preiswert und verhindern einen Großteil der Durchfeuchtung des erdberührten Bestandsmauerwerks, insbesondere bei vorhandenen Kellergeschossen. Die erdberührte Außenseite der Bauteile wird mit geeigneten wasserundurchlässigen Baustoffen abgedichtet und somit die wassersaugende Fläche extrem verringert. Eine Reduzierung des eindringenden Wassers und damit eine Entfeuchtung der Bestandswände ist die Folge. Bei Einbau einer Vertikalabdichtung kann das Risiko der Durchfeuchtung des Erdgeschosses gemindert werden. Die Materialien und Verfahren können nach der DIN 18195 „Bauwerksabdichtung“ [3] ausgewählt werden, da die baupraktisch eingesetzten Materialien in der Norm gelistet sind. Im Einzelfall können auch Verfahren und Methoden aus den WTA-Merkblättern ausgewählt werden. Alle Arbeitsschritte an der Vertikalabdichtung sollten nur durch ausgewiesene Fachkundige bzw. durch Baufirmen realisiert werden! Hingegen kann der Erdaushub und der Erdeinbau von Fachwerkern oder Hilfskräften mit ausreichender Berufserfahrung ausgeführt werden. Nach DIN 18 195 „Bauwerksabdichtung“ ist KMB bei vorhandenem Grundwasser nicht einsetzbar. Im Einzelfall kann nach Prüfung der Randbedingungen die KMB auf der Grundlage von Verarbeitungsrichtlinien der Chemischen Bauindustrie eingesetzt werden.

8.4.3 Dränanlagen Allgemein sind Dränanlagen im Erdreich verlaufende unterirdische, wasserableitende Systeme aus Rohren und Schächten, welche im Hoch- und Tiefbau bei entsprechenden Wasserverhältnissen Anwendung finden. Ziel einer Dränanlage ist die Ableitung von Wasser aus dem unmittelbaren Baugrund in flüssiger Form. Für den Hochbau werden in der DIN 4095 alle Mindestanforderungen an die Planung und Ausführung aufgestellt bzw. beschrieben. Grundlage der Planung ist u.a der Bemessungswasserstand, die örtlichen Gegebenheiten im Einzelfall und die Bodenverhältnisse.

8

272

8 Bauteile im Erdreich

Tabelle 8-5

Methoden in der Vertikalabdichtung

Verfahren

Einsatzmöglichkeit

Vorteile

Nachteile

Bituminöse Beschichtungen (KMB)

Abdichtung gegen Bodenfeuchtigkeit, zeitweise aufstauendes nicht drückendes und drückendes Wasser

– bei geometrisch ungünstigen Bauteilen einsetzbar – schnell regenfest – leichte Verarbeitbarkeit

– ungeeignet bei Grundwasser – bedingt rissgefährdet – die Nass- und Trockenschichtdicke ist schwierig einzuhalten

Mineralisches Dichtungsschlämmen

Abdichtung gegen Bodenfeuchte, zeitweise aufstauendes, nicht drückendes und drückendes Wasser bei negativer (rückseitig) und positiver Belastung

– Einsatz auch bei feuchtem Untergrund – unter Sockelputz möglicher Einbau

– Rissgefahr bei starren Systemen – die Nass- und Trockenschichtdicke schwierig einzuhalten

Bitumendichtungsbahnen

bei allen möglichen Wasserbelastungen im Baugrund, einschl. Grundwasser

– leichte Überprüfbarkeit der Ausführung – wenig rissgefährdet – Bahnen industriell gefertigt und somit keine Probleme mit der Schichtendicke

– erheblicher Mehraufwand bei geometrisch ungünstigen Bedingungen – bei Versagen durch Hinterlaufen von Wasser Leckortung nur mit hohem Aufwand möglich

Sperrputz

bei Bodenfeuchtigkeit

– kostengünstig

– geringe zeitliche Haltbarkeit

Flächen- und Schleierinjektion

nach Herstellerangaben

– Einsatz auch bei unzugänglichen Bauteilen – Ausschachtarbeiten entfallen ganz oder teilweise – relativ unabhängig von der Beschaffenheit der Wand

– schwere bis unmögliche Überprüfbarkeit der Ausführung – spezielle Technik und Sonderfachleute bei den Verfahren notwendig

8

Bild 8-29 Noppenbahnen sind nicht für KMB als Schutzschicht geeignet

273

8.4 Außenwände (erdberührt)

0,5...1,0% DN 300

DN 300

0,5...1,0%

Dränrohr NW 100

DN 300 DN 100 DN 1000 (Übergabeschacht) DN 300

DN 300 0,5...1,0%

zur Vorflut bzw. Sickerschacht/ Versickerungsfläche

Bild 8-30 Grundriss einer fachgerechten Dränanlage

Das Wirkprinzip einer Dränanlage besteht darin, dass mittels einer Sickerpackung (z. B. aus Kies) das im Baugrund vorhandene Sicker- und Schichtenwasser zielgerichtet in ein Dränrohr eingeleitet wird. Das im Dränrohr aufgenommene Wasser wird über Rohr- und Kanalsysteme in eine Vorflut vom Baugrund weg abgeleitet. Dränanlagen können nur Sicker-, Stau- und Schichtenwasser vom Gebäude fernhalten. Oberflächenwasser von Dachflächen, Kellerpodesten oder den Außenanlagen dürfen nicht in Dränanlagen eingeleitet werden. Gleiches gilt für Kellerlichtschächte, welche nicht nach der DINNorm über die Dränanlage entwässert werden sollen. Allerdings ist dieser eigentlich nach Norm technische Mangel sehr häufig in der Baupraxis anzutreffen. Bei dem Lastfall Bodenfeuchte ist eine Dränung ohne Wirkung und daher nicht notwendig. Grundsätzlich darf eine Dränanlage nicht zum Einsatz kommen, wenn sie sich im Grundwasserbereich befindet. Dadurch kann es zu einer künstlichen und ständigen Grundwasserabsenkung kommen. Zudem muss auf eine Dränung verzichtet werden, wenn keine ausreichende und sichere Ableitung des Dränwassers über eine vorhandene Vorflut möglich ist. Die Vorflut kann u. a. ein tieferliegender Bach oder Graben, eine Versickerungsanlage auf dem Grundstück oder die städtische Kanalisation sein. Bei der Kanalisation muss eine behördliche Genehmigung zur Einleitung des Dränwassers vorliegen, was in manchen Gemeinden nicht ausgestellt wird. Liegt eine solche Genehmigung vor, ist das Risiko eines Rückstaus von Wasser aus dem Kanalsystem in die Dränanlage zu überprüfen. Kann ein Rückstau nicht ausgeschlossen werden, ist eine Rückstausicherung zwischen Dränanlage und Kanalsystem einzubauen. Dränanlagen sind an sich bekannte und bewährte Systeme zur Verringerung der Wasserbelastung im Baugrund unter und am Gebäude, um Feuchtebelastungen auf erdberührte Bauteile zu minimieren und dadurch Feuchteschäden zu vermeiden. Sie stellen keine Trockenlegungsmaßnahme dar. In Verbindung mit Abdichtungsmaßnahmen ist sie eine sichere Ergänzung, wenn es die örtlichen Gegebenheiten (z. B. Hanglage vorhanden) fordern. Das Problem ist, zuzüglich der meist nicht vorhandenen sicheren Vorflut, dass die Anlagen selten fachgerecht geplant und ausgeführt werden und eine zyklisch notwendige Wartung nicht erfolgt. Sind die Dränanlagen nicht voll funktionstüchtig oder haben keine sichere Ableitung des Dränwassers in eine Vorflut, führt die Dränung nicht zur Entwässerung sondern zur Bewässerung des Baugrundes. Das Versagen der eingebauten Abdichtung und die daraus resultierenden Feuchteschäden sind dann die zweifelsfreie Folge.

8

274

8 Bauteile im Erdreich

In der Altbausanierung werden Dränanlagen hauptsächlich dann verwendet, wenn eine druckwasserhaltende Abdichtung trotz der Notwendigkeit durch die Baugrundverhältnisse nicht mit wirtschaftlichen Mitteln erstellt werden kann. Die Mehrzahl der nachträglich eingebauten Horizontalsperren sind grundsätzlich nicht für hydrostatische Wasserbelastung ausgelegt. Insofern ist der Einbau einer Dränanlage durchaus sinnvoll, wenn alle anderen Randbedingungen für eine volle Funktionstüchtigkeit gegeben sind. Bei der Überprüfung, ob eine Dränanlage sinnvoll ist, sind allerdings die im Alt- und Bestandsbau nicht genormten örtlich vorhandenen Randbedingungen zu hinterfragen. Bestehen Zweifel, sollte auf eine Dränanlage verzichtet und andere Maßnahmen zur Beseitigung von Feuchtequellen im Baugrund oder am und im erdberührten Bauteil festgelegt und ausgeführt werden.

8.5 Innenwände

8

Innenwände im erdberührtem Bereich haben im Wesentlichen die gleiche Funktion und den konstruktiven Aufbau wie Innenwände in den Geschossen über der Geländeoberkante. Bei der Wahl des einzusetzenden Materials bei Aus- und Umbau ist zu beachten, dass höhere Feuchtebelastungen durch hohe relative Raumluftfeuchten auftreten und diese ausgeglichen werden sollten. Insofern ist zum Beispiel ein Gipsputz in Innenwänden in erdberührten Geschossen üblicherweise nicht einzusetzen. Hier sollten diffusionsoffene Putzsysteme bevorzugt werden. Gleichfalls sollten Materialien bei Wandergänzungen mit stark wassersaugenden Eigenschaften nicht zum Einsatz kommen, um bei Feuchtebelastung der angrenzenden Bauteile keine Feuchtebrücken einzubauen. Die Bestandswände sind auf Feuchte- und Salzbelastung zu untersuchen. Die Feuchtebelastung ist in Masse-Prozent zu ermitteln (Darr-Methode, CM-Methode) und bei der Planung einer Horizontalsperre mittels Injektionsverfahren ist der Durchfeuchtungsgrad (DFG) zusätzlich zu bestimmen [5]. Dielektrische niederfrequente Messgeräte oder Messgeräte mit dem Messprinzip der Widerstandsmessung sind nicht in ihren Messergebnissen ausreichend sicher aussagefähig. Zudem ist zumindest eine qualitative Salzbestimmung für Sulfat, Chlorid und Nitrat (Nitrit) vorzunehmen. Liegen die Ergebnisse vor, so können eventuell notwendige Verfahren des Einbaues der Horizontalsperre oder/und anderer flankierender Maßnahmen (z. B. Sanierputz) festgelegt werden.

8.6 Freistehende Mauern Freistehende Mauern sind Wände, die mit keinem Bauwerk verbunden sind. Sie sind immer bauliche Anlagen und werden errichtet, um ein Terrain vollständig oder teilweise räumlich gegen ein anderes Grundstück abzugrenzen oder um Geländeversätze abzusichern. Da es sich um bauliche Anlagen handelt, müssen die jeweiligen Landesbauordnungen bei der Planung und Ausführung beachtet werden, vor allem dann, wenn sie an öffentlichen Verkehrsflächen angrenzen. Sollen freistehende Mauern Grundstücke begrenzen, werden sie in der Baupraxis häufig als Einfriedung bezeichnet. Sie dienen vorrangig zur Vermeidung des Betretens und der Einsicht unbefugter Personen sowie als Wind- und Sonnenschutz. Es handelt sich hierbei um einfache Konstruktionen, die ausreichend standsicher erstellt werden müssen und ebenso ein ästheti-

8.6 Freistehende Mauern

275

sches Ziel verfolgen. Bei der Standsicherheit ist vor allem die Frostgrenze und die Kippsicherheit zu beachten. Werden freistehende Mauern zum Absichern von Geländeversätzen hergestellt oder saniert, so müssen sie hauptsächlich statische Funktionen erfüllen. Die Mauern werden überwiegend durch den angreifenden Erddruck des Hanges beansprucht. Sie werden teilweise auch deswegen als Stützmauern bezeichnet. Die ästhetischen Anforderungen rücken in den Hintergrund. Bei neu zu errichtenden Mauern können je nach den örtlichen Gegebenheiten und den Zielvorgaben der Bauherren Naturstein-, Mauerwerks- oder Fertigteilkonstruktionen zur Errichtung verwendet werden. Ist die zu errichtende Wand höher als 2,0 m, muss die Standsicherheit durch eine statische Berechnung nachgewiesen werden. Die jeweils zulässige Wandhöhe wird in der Landesbauordnung festgelegt. Bei zu sanierenden freistehenden Mauern ist eine Überprüfung der Standsicherheit (z. B. Rissbildungen, Verdrehen, Kippen) immer notwendig. Weiterhin ist die x x x x x

Geometrie und Materialbeschaffenheit, Feuchtebelastung und Feuchteverteilung, quantitative und/oder qualitative Salzbelastung, Gefügestörungen und Regendichtheit

zu überprüfen. Auf dieser Basis kann dann eine fachgerechte Planung erfolgen. Bei der Materialauswahl sind die Beanspruchungen auf die Wand und die vorhandenen Baumaterialien zu berücksichtigen. Die materialspezifischen Besonderheiten der Bestandswand müssen näherungsweise auch bei den vorgesehenen Materialien vorhanden sein. Ansonsten kann es zu Rissbildungen in der Konstruktion führen, wenn das Quell- und Schwindverhalten nicht ähnlich ist. Gleichfalls ist die thermische Beanspruchung (z. B. Sonnenstrahlen) auf die Konstruktion nicht zu unterschätzen. Werden die Anforderungen für das Material nicht beachtet, kommt es zwangsläufig zu Rissbildungen, welche dann bei Wasserbeaufschlagung gefüllt werden. Bei Frosteinwirkung gefriert das Wasser, verändert um das 2 1/2-fache sein Volumen, wobei es zu den typischen Absprengungserscheinungen an der Bauteiloberfläche kommt. Bei größeren Rissen und einem tieferen Eindringen von Wasser in den Mauerwerksquerschnitt können Gefügestörungen entstehen. Beide Schädigungsarten führen bei ständiger Wiederholung des Frost-Tau-Wechsels zur Vergrößerung der Schadbilder und damit zur Verminderung der Funktionalität der Wand. Aus diesem Grund ist das Rissrisiko durch bauliche Vorkehrung (Geometrie, ausreichende Abdeckung) und durch eine ausreichende Regendichtheit der Wandoberflächen (Putz, Verfugung) zu minimieren. Sind die Wandoberflächen ganz oder teilweise erdberührt, so ist auf eine fachgerechte Abdichtung zu achten. Bei den Vertikalflächen können Verfahren aus der DIN 18195 „Bauwerksabdichtung“ [3] angewendet werden. Die tatsächliche Wasserbelastung ist zu überprüfen und die Abdichtung entsprechend zu bemessen. Wenn mit anstauendem Wasser (z. B. bei Hanglage) im unmittelbaren Bereich des Wandfußes zu rechnen ist, sollte der Einsatz einer Dränung in Erwägung gezogen werden. Alternativ ist die Wand statisch mit dem vorhandenen Wasserund Erddruck (hohes veränderbares Kippmoment) zu bemessen und eine horizontale und vertikale Abdichtung gegen drückendes Wasser vorzusehen. Überwiegend ist die Alternative unwirtschaftlich.

8

276

8 Bauteile im Erdreich

Bei aufsteigender Feuchte über den Mauerwerksquerschnitt ist der Einbau einer nachträglichen Horizontalsperre auf Notwendigkeit zu überprüfen. Hier sind dann die aktuellen WTAMerkblätter bei der Planung und Ausführung heranzuziehen. Wirtschaftlicher ist es öfters, wenn keine nachträgliche Horizontalsperre erstellt wird und bewusst Verdunstungszonen im unteren Wandbereich hingenommen werden. Im Bereich der Verdunstungszonen wird dann durch die Berücksichtigung eines Sanierputzsystems eine Verdunstung des aufsteigenden Wassers ermöglicht, ohne dass es an den Wandoberflächen zu Ausblühungen oder Putzabplatzungen kommen kann. Allerdings handelt es sich um einen Opferputz, welcher je nach tatsächlicher Beanspruchung im Wartungszyklus von 5-15 Jahren ausgetauscht werden muss.

8.7 Überschüttete Decken- und Gewölbekonstruktionen

8

Unter Decken versteht man die oberste Begrenzung eines Raumes. Sie sind in Beachtung ihrer Geometrie und Anordnung als gerade, schräge oder gewölbte Decken einzuordnen. Eine Decke muss die vorhandenen Lasten aus Eigengewicht und Verkehrslast zu den stützenden Bauteilen (Wände, Stützen) weiterleiten, sowie je nach örtlicher Gegebenheit bauphysikalische Schutzfunktionen (Wärme-, Feuchte-, Schall- und Brandschutz) erfüllen. Die Anforderungen an die Decken bestimmen überwiegend das einzusetzende Material. Gewölbe sind gebogene Decken, in denen ebenfalls das Eigengewicht und die Verkehrslast (bewegliche und unbewegliche Lasten) als Drucklast zu den jeweiligen Auflagern sicher abgeleitet werden. Einzellasten auf Gewölbe sind dann gefährlich, wenn das Widerlager geschwächt oder die Einzellast nicht sicher auf Grund der Gewölbebedingungen abgeleitet werden kann. Gewölbe sind statisch nicht unkompliziert und bedürfen bei Veränderung von Lasteintragungen sowie statisch veränderter Randbedingungen einer genauen Prüfung. Selbst bei nur zeitbegrenzten Änderungen im Fundamentbereich (z. B. Rohrverlegung, Freilegungsarbeiten usw.) sind Vorkehrungen zur Absicherung der Standsicherheit zu treffen. Nur so können Risse und andere Schäden bis zum Gewölbeeinsturz verhindert werden.

Bild 8-31 Statische Gewölbewirkung

277

8.7 Überschüttete Decken- und Gewölbekonstruktionen

Bild 8-32 Standsicherheitsprobleme bei großen Einzellasten

8

Bild 8-33 Veränderte statische Randbedingungen durch Rohrverlegung und defekte Grundleitung

Im Bereich der Gewölbeauflager ist ein Gleitlager, z. B. durch den Einbau von Riffelblechen oder Plastbahnen als Horizontalsperre, zwingend zu unterlassen. Das Versagen der Gewölbe wäre nicht zu umgehen. In diesen Bereichen kann nach Rücksprache mit einem Statiker nur eine Horizontalsperre im Injektionsverfahren oder ein Bohrlochverfahren (mechan. Verfahren) geplant und ausgeführt werden. Die Gewölbedecken werden in ihrer Form unterschieden, wobei im erdberührten Bereich hauptsächlich nachfolgende Formen vorkommen: x x x x

Tonnengewölbe Kreuzgewölbe Böhmische Gewölbe und Preußische Kappe

Grundsätzlich gibt es jedoch in den Bestandsbauten mehrere Gewölbearten.

278

8 Bauteile im Erdreich

8

1 Schema eines Gewölbes mit Bezeichnung der Einzelteile, 2 Tonnengewölbe, 3 Kreuzgewölbe, 4 Stalaktitengewölbe, 5 Rippengewölbe, 6 Sterngewölbe, 7 Netzgewölbe, 8 Zellengewölbe, 9 Fächergewölbe, 10 Spielgewölbe, 11 Preußische Kappe, 12 Böhmisches Gewölbe

Bild 8-34 Gewölbearten

8.8 Normen, Richtlinien, Merkblätter

279

Gewölbe können aus Steinen, Ziegeln und Beton (oder in Kombination der Materialien) hergestellt werden, wobei bei Mauerwerkskonstruktionen die Fugen quer zur Lastrichtung angeordnet werden müssen. Bei der Voruntersuchung als erstem Schritt zur Planung von Sanierungsmaßnahmen, sollte der Grundriss des Gebäudes mit überprüft (Schürfgrube) werden. Teilweise werden vergessene oder bewusst verschüttete Kellerräume gefunden. In den früheren Jahrhunderten war es nicht unüblich, nicht mehr benötigte Keller zu belassen und geometrisch unabhängig von der Kellerkonstruktion ein neues Gebäude darüber zu setzen. Falls Kellerdecken oder Kellergewölbe aufgefunden werden, sind diese wie alle anderen Decken in die Sanierungsplanung einzubeziehen. Ansonsten könnte es bei neuer, veränderter Belastung aus dem darüber oder seitlich sich befindlichen Gebäude zur Überbelastung und dadurch zu einem statischen Versagen der Decken kommen. Sind Decken oder Gewölbe außerhalb vom Gebäude vorhanden, ist die Eigenlast und die Verkehrslast (z. B. Erddruck, Verkehr) sowie die Anforderungen aus dem Feuchte- und Wärmeschutz zu beachten. Diese Decken und Gewölbe sind erdberührte Bauteile und als solche auch zu sanieren. Das heißt, dass sie wie erdberührte Außenwände zu planen und zu sanieren sind. Auch ist aus wirtschaftlichen Gründen möglichst zu vermeiden, dass die Decken ein Teil der thermischen Hülle von angrenzenden Gebäuden werden, nur weil der Keller in eine hochwertige Nutzung des Gebäudes einbezogen wird. Befindet sich über der Kellerdecke oder dem Kellergewölbe ein Gebäude, ist zudem der Schall- und Brandschutz sowie die Gebäudelasten mit bei der Sanierungsplanung zu berücksichtigen. Gleichfalls ist gerade bei Gewölben die notwendig zu erhaltende Auflast mit in der Planung des darüber befindlichen Fußbodenaufbaues einzukalkulieren. Von besonderer Bedeutung sind neue Einzellasten (z. B. Wände, Stützen), wenn sie im Ausbau notwendig werden und auf Gewölbe gestellt werden. Einzellasten können schnell zu einer statischen Überbeanspruchung der Decken und Gewölbe führen und sind somit exakt hinsichtlich ihrer Möglichkeiten zu überprüfen. Die Sanierung der Decken kann üblicherweise wie eine andere Geschossdecke im Gebäude geplant und ausgeführt werden. Allerdings ist die tatsächlich einzuplanende vorhandene relative Luftfeuchte und die eventuell vorhandene Feuchtebelastung aus kapillaren Wassertransporten über die Auflager zu berücksichtigen.

8

280

8 Bauteile im Erdreich

8.8 Normen, Richtlinien, Merkblätter Norm

Stand

Titel

DIN 4109, Teil 2

2001-03

Wärmeschutz und Energieeinsparung- Einsparung in Gebäuden- Mindestanforderungen an den Wärmeschutz

DIN 18 195

2000-08

Bauwerksabdichtung, Teil 1–9

DIN 4123

2000-09

Ausschachtungen, Gründungen und Unterfangungen im Bereich bestehender Gebäude

Energieeinsparverordnung 2007 WTA-Merkblätter vom Referat 4; Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e. V.

8

8.9 Bildquellenverzeichnis Quelle

Bild

www.hoermann-buchloe.de/unterbau/einzel.htm

8-5

Bauordnung Dresden

8-27, 8-30

Hans-Joachim Kadatz “Wörterbuch der Architektur“, 1988, VEB E. A. Seemann Verlag Leipzig

8-34

Hasselbach, Architekt, Leipzig

8-22, 8-25, 8-26

Ingenieurbüro Geyer, Gräfenhainichen, www.ib-geyer.de

8-7, 8-12

Renate Schulz, Architektin, München, www.renate-schulz.de

8-17

9 Wände

9.1 Wandfunktionen Wände sollen x schützen und x stützen. Die Funktionen der Wände können im Wesentlichen in zwei Bereiche eingeordnet werden, die deren gesamten Aufgabenkomplex beschreiben. Schutzfunktion Wände schützen vor Umwelteinflüssen infolge klimatischer Bedingungen und vor Lärm. Sie bilden eine schützende Hülle, trennen Räume und schützen vor dem Einsehen und Eindringen. Stützfunktion Wände sind die vertikalen Bauteile der Raumbildung. Wände die nicht der Raumbildung dienen, werden als Mauern bezeichnet. Auf die Wände werden infolge der zugeordneten Funktionen Kräfte übertragen. Die Kraftwirkung kann vertikal oder horizontal sein, sie kann statisch (ruhend) oder dynamisch (bewegend) eingetragen werden.

Bild 9-1 Kraftwirkung an Wänden

282

9 Wände

Bild 9-2

9

Tragwirkung Decke-Wand System

Im Verbund mit dem horizontalen Raumabschluss bilden sie ein räumliches Stützsystem. Das sollte bei Umbauten nicht unberücksichtigt bleiben. Wände sind ein Gestaltungselement der Gebäude und baulichen Anlagen. Man sollte davon ausgehen, dass eine Funktion, die eine Konstruktion erfordert, auch zu gestalten ist. Die nachfolgende Grafik soll die Abhängigkeiten verdeutlichen.

Die

– Einordnung – Lasteintragung – Nutzungsart und – regionale Lage

des Gebäudes bestimmen – die Form – die Dimensionierung – die Konstruktion und – die zu verwendenden Baustoffe einer Wand.

283

9.2 Wandarten

9.2 Wandarten Die Wände werden entsprechend ihrer Lage im Gebäude als Außenwand bzw. Innenwand bezeichnet. Sie können belastet oder unbelastet sein. Als belastete Wand bezeichnet man die Wände, die zusätzlich zu ihrer eigenen Last Lasten anderer Bauwerksteile, z. B. Decken oder Stützen, übernehmen müssen und in den Baugrund übertragen. Lagebezogene Bezeichnung Außenwand o Frontwand o Giebelwand Innenwand

o Querwand o Längswand

9

Bild 9-3

Bezeichnung der Wände nach ihrer Lage im Gebäude

Lasteintragungsbezogene Bezeichnung x belastete Wände x unbelastete Wände Ob eine Wand belastet oder unbelastet ist, unabhängig von der Lage der Wände im Gebäude oder einer baulichen Anlage. Es gibt auch Gebäude mit geschossweise wechselnden Stützsystemen. Das trifft insbesondere bei Gebäuden der Baujahre 1890 bis 1914, den so genannten Gründerzeithäusern zu.

284

9

9 Wände

Bild 9-4

Bezeichnung der Wände nach der Lasteintragung (belastete Außenwände mit belasteter Mittelwand – sog. Längswandbauweise)

Bild 9-5

Bezeichnung der Wände nach der Lasteintragung (belastete Innenwände als Querwände – sog. Querwandbauweise). Die Frontaußenwände sind belastet.

9.3 Wandkonstruktionen

285

9.3 Wandkonstruktionen Der wesentliche Anteil der zu sanierenden Gebäude wurde im 19. und 20. Jahrhundert errichtet. Mit dieser Entwicklung waren auch Veränderungen der technischen Regelungen verbunden. Es wurden baurechtliche und bautechnische Regelungen in die Baugesetzgebung aufgenommen die grundsätzlich zu beachten waren. Die technischen Vorschriften fanden auch in der zeitgenössischen Fachliteratur ihren Niederschlag. Es betraf vor allem: x x x

den bautechnischen Brandschutz die Tragsicherheit und den Wärmeschutz.

Daraus ergaben sich, wenn auch mit regionalen Unterschieden, die Regeln für den Wandbau aus: x x x

natürlichen Steinen künstlichen Steinen und ungeformten Massen.

Schäden an Wandkonstruktionen haben im Wesentlichen folgende Ursachen: x x x x x

Eingriffe in die Gebäudesubstanz ohne Berücksichtigung der vorhandenen baukonstruktiven Gegebenheiten Veränderungen an den geometrischen Bedingungen im unmittelbaren Umfeld Zerstörte oder nicht vorhandene Bauwerksabdichtungen im erdberührenden Bereich Zerstörte oder fehlerhaft eingebaute Konstruktionsteile, die Niederschlagswasser vom Bauwerk ableiten sollen, wie z. B. Rinnen, Fallrohre, Abdeckungen Durchfeuchtung von Wandkonstruktionen durch Niederschläge, infolge des zerstörten Oberflächenschutzes, z. B. schadhafter Außenputz

Die seit den ausgehenden 19. Jahrhundert in der Praxis ausgeführten Außenwandkonstruktionen von Wohngebäuden haben einen Wärmedurchgangswiderstand, der den Forderungen der DIN 4105, Teil 2 vom August 1981 entspricht. Um 1900 gab es eine Entwicklung der Baugesetzgebung, die neben Festlegungen zur Bebauung von Grundstücken auch technische Vorschriften enthielten. So wurden in den so genannten Lokalbauordnungen festgelegt, wie einzelne Konstruktionsglieder auszuführen sind. Das betraf: x x x

die Tragsicherheit den Wärmeschutz und den Brandschutz.

Das Bild 9-6 zeigt Tabellen aus der Fachliteratur (Stade – Steinkonstruktionen – von 1907) aus denen hervorgeht, wie Wände von Gebäuden zu dimensionieren sind. Aus den Tabellen wird auch erkennbar, dass die territoriale Lage und das natürliche Angebot von Baustoffen berücksichtigt wurde. So gibt es in der Berliner Vorschrift nur Vorgaben über Ziegelmauerwerk. Die sächsische Vorschrift beinhaltete Ziegel und Natursteinmauerwerk. Im Regelfall waren die Veränderungen der Wandstärken entsprechenden Absätze auf der Innenseite der Außenwände.

9

286

9 Wände

9

Bild 9-6

Schematische Übersicht von Mauerstärken nach der sog. Lokalbauordnung

287

9.3 Wandkonstruktionen

9.3.1 Außenwandkonstruktionen Vollziegelmauerwerk mit keramischer Verblendung Diese Fugen wurden in der Regel nicht mit der Fugenkelle verstrichen, offenbar, um eine Wasserdampfdiffusion real zu verhindern. Sofern die Standsicherheit des Vollblendmauerwerks nicht gefährdet ist, sollte die offene Fuge belassen werden. Außenwandflächen nur mit Wasser reinigen.

9

Bild 9-7 Vollziegelmauerwerk mit Ziegelverblendung

Bild 9-8 Vollziegelmauerwerk mit Ziegelverblendung, Dämmung an der Innenseite der Außenwand

Erhöhung des Wasserdurchgangswiderstandes durch ein angeordnetes Dämmsystem. Zu beachten ist, dass die Dampfsperre durch Installationen nicht beschädigt wird. Die Leitungssysteme sind außerhalb des Dämmsystems anzuordnen.

288

9 Wände

Zu beachten ist, dass das Wärmespeichervermögen der ursprünglichen Wandkonstruktion kaum genutzt wird und eine Minderung der Wohnfläche eintritt. Vollziegelmauerwerk – Backsteinoptik

Bild 9-9

9

Rohbaumauerwerk

Die äußeren Außenwandoberflächen sind oft relativ gut erhalten. Häufig sind nur einzelne Ziegel auszuwechseln. Die Fassadenflächen sollten nur mit Wasser gereinigt werden. Die Erhöhung des Wärmedurchgangswiderstandes kann durch ein Dämmsystem an der Innenseite der Außenwand oder mit einem Dämmsystem an der Außenseite der Außenwand erfolgen.

Bild 9-10

Rohbaumauerwerk, Dämmung an der Innenseite der Außenwand – Innenwanddämmsystem

Zu entscheiden ist, ob die Fassade mit einem vertretbaren technischen Aufwand in ihrer ursprünglichen Erscheinungsform wiederhergestellt werden kann, dann sollte ein Dämmsystem an der Innenwandfläche der Außenwand angebracht werden. Sind die Zerstörungen an der Außenwandoberfläche erheblich oder ist eine Umgestaltung der Fassadenfläche erwünscht, dann sollte die Dämmung an der Außenseite der Außenwand geschehen. Die Wahl zwischen Putzflächen- oder Backsteinoptik ist technisch ohne Probleme lösbar. Mit der so genannten Flachverblendung kann fast jede der gebräuchlichen Rohbauverbandsarten optisch gestaltet werden.

289

9.3 Wandkonstruktionen

Bild 9-11 Rohbaumauerwerk, Außenwanddämmung als Verbundsystem – Backsteinoptik

Vollziegelmauerwerk

9

Bild 9-12 Vollziegelmauerwerk – Außenwandflächen verputzt

Bild 9-13

Vollziegelmauerwerk mit Außenwanddämmung (AWDVS)

290

9 Wände

Der Außenwandputz ist in den meisten der zur Sanierung anstehenden Gebäude zerstört oder nicht mehr in dem Zustand, dass er die zugeordnete Funktion, Durchfeuchtungsschutz, erfüllen könnte. Im Zusammenhang mit der Erneuerung des Außenputzes ist das Anbringen eines Wärmedämmverbundsystems zu empfehlen, um einen optimalen Wärmeschutz zu erreichen. Die Stärke der Dämmschicht ist entsprechend des erforderlichen Dämmwertes wählbar. Durch die Wärmedämmschicht tritt eine Entkopplung der Putzflächen vom Mauerwerk ein. Infolgedessen können Spannungsrisse, die Ursache von Putzschäden, vermieden werden. Spannungsrisse werden durch die unterschiedliche Dehnung von Putz und Mauerwerk hervorgerufen. Sie sind anfangs wegen ihrer geringen Breite als sog. „Haarrisse“ kaum erkennbar. Durch die klimatischen Einflüsse können sich die Rissbreiten vergrößern und zu erheblichen Schäden führen. Für die Wärmeverbunddämmsysteme können Dämmstoffe aus Polystyrolen oder Mineralfasern eingesetzt werden, wobei Dämmstoffe aus Mineralfaser den geringeren Diffusionswiderstand aufweisen und nicht brennbar sind.

9

Bild 9-14 Schnitt durch Außenwand eines Wohngebäudes Baujahr 1900 lässt eine starke Gliederung der Fassade erkennen

Durch das an der Außenwand angebrachte Wärmedämmverbundsystem kann das Wärmspeichervermögen der Wand wirksam werden und zur Optimierung der Wärmebilanz beitragen. Zur Gestaltung von Außenwandflächen wurden insbesondere bei Wohngebäuden, die um 1900 errichtet wurden, Fertigteile aus Betonwerkstein oder Naturstein verwendet.

Diese Elemente sind in den meisten Fällen in einem erhaltungswürdigen Zustand und sollten bei einer Sanierung der Fassade erhalten bleiben. Der Außenwandputz ist erfahrungsgemäß zerstört und sollte erneuert werden. Eine Verbesserung des Wärmeschutzes wird durch das Aufbringen eines Wärmedämmputzes als tragbar alternative Lösung erreicht. Hohlziegelmauerwerk Hohlziegelmauerwerke sind Wände aus Mauerziegeln mit einer Luftschicht.

291

9.3 Wandkonstruktionen

Bild 9-15 Hohlmauerwerk Außenflächen verputzt

Bild 9-16 Hohlmauerwerk mit Außenwand-dämmverbundsystem

Diese Konstruktionsweise wurde um 1900 praktiziert und, wenn auch nicht sehr häufig, ausgeführt. Die eingebaute Luftschicht sollte wesentlich zur Verbesserung des Wärmeschutzes und des Schallschutzes beitragen. Die handwerkliche Ausführung erforderte besondere Fähigkeiten, damit die vorgesehenen Luftschichten nicht durch Mörtel- oder Steinreste teilweise ausgefüllt wurden. In der Praxis sind Gebäude mit Hohlmauerwerk angetroffen worden. Diese Konstruktionsweise hat sich aber nicht in dem Umfang wie Vollziegelmauerwerk durchgesetzt. Die Verbesserung der bauphysikalischen Eigenschaften von Mauerwerk wurde durch geänderte Formgebung, z. B. Hoch- und Langlochziegel, oder die Auswahl von geeigneteren Materialien, wie Porenbeton, Leichtzuschlagstoffen, erreicht. Eine Erhöhung des Wärmedurchgangswiderstandes durch Ausfüllen der Hohlräume hat sich als nicht praktikabel erwiesen. Bei der Bemessung des Dämmsystems sollte der Luftraum und die innen liegende Mauerwerksschale unberücksichtigt bleiben. Wände aus Naturstein In Gebieten mit geringerem Vorkommen an Naturstein wurden Wände aus diesem fast ausschließlich für das Kellergeschoss und das Sockelmauerwerk verwendet. An diesen Gebäudeteilen sind Schäden durch Feuchtigkeitseinflüsse zu erwarten, die durch geeignete Maßnahmen, wie im Kap. 6, Bauteile im Erdreich beschrieben, beseitigt werden können. In den Bereichen oberhalb des Sockelmauerwerks beschränken sich die Sanierungsarbeiten am Natursteinmauerwerk im Wesentlichen auf Reinigen der Sichtflächen und das Schließen offener Mauerwerksfugen in den Ansichtsflächen. Zur Verbesserung der innerklimatischen Bedingungen kann eine Hintermauerung der Natursteinwände aus Mauerziegeln angeordnet worden sein.

9

292

9 Wände

Bild 9-17

9

Natursteinmauerwerk

Die Begrenzung des Wärmedurchganges entspricht häufig nicht den gesetzlichen Vorschriften. Für Natursteinwände ist eine Dämmung der Außenwandinnenseite eine geeignete Lösung. Es sollte darauf geachtet werden, dass die Oberflächenelemente für den Ausgleich der natürlichen Raumluftfeuchte geeignet sind. Die Innenseiten der Außenwandflächen sollten nicht tapeziert und mit mineralischen Anstrichen versehen werden.

Bild 9-18

Natursteinmauerwerk mit Dämmung an der Innenseite der Außenwand

293

9.3 Wandkonstruktionen

Fachwerkwände Das Tragwerk eines Fachwerkgebäudes besteht aus Holz. Es ist ein System aus Stützen und Riegeln. In jeder Wandfläche sollten mindestens 2 Felder eine Diagonale enthalten sein.

Bild 9-19

Tragsystem einer Fachwerkwand

9 Die Ausfüllung der Gefache, meist mit Mauerwerk oder Lehm, dient ausschließlich der Bildung von geschlossenen Flächen. Die Ausfachung ist ausschließlich lasteintragend. Im Allgemeinen werden auch die Innenwände als Fachwerkkonstruktion errichtet. In Gebäuden die um 1900 entstanden, wurden Innenwände nach dem Prinzip des Fachwerkes, als sog. Bundwände, eingebaut (siehe auch Innenwandkonstruktionen). Die Ausfachung der Fachwerke war oft nur ca. 12 cm und bot nur einen geringen Schutz vor Wärmeverlusten. Im Extremfall bildete sich Tauwasser und Reif auf der Innenseite der Außenwand. Die Sanierung von Fachwerkwänden beginnt mit der Diagnose der Holzbauteile. Die Holzbauteile weisen insbesondere an den Verbindungen und im Bereich der Schwellen Zerstörungen durch tierische und pflanzliche Schädlinge aus. Zur Beurteilung der Schäden und der erforderlichen Holzschutzmaßnahmen sollte immer ein Holzschutzfachmann zu Rate gezogen werden. Bild 9-20 Fachwerkausmauerung mit Zierverbänden

294

9 Wände

Die Sicherung der Verbindungen der Holzkonstruktionen kann durch Metallelemente, wie sie im Ingenieurholzbau verwendet werden, erfolgen. Die Sanierung der Holzbauteile kann die Entfernung der Gefacheausfüllung erfordern. Beim Ersatz der Lehmausfachung sollten Ziegel oder Leichtbetonprodukte verwendet werden. Die Ausfachung mit sichtbaren Mauerverbänden ist nach dem Vorbild des Bestandes zu ergänzen. Die Verbesserung des Wärmedämmvermögens der Außenwände eines Fachwerkgebäudes kann als Dämmsystem auf der Innenseite der Außenwände angebracht werden. War die Außenseite des Fachwerkes mit einen Außenputz versehen, kann auch ein Außenwanddämmsystem angebracht werden. Das Nachempfinden der Fachwerkkonstruktion kann auch durch Holzelemente, die in das Dämmsystem eingeordnet sind, erreicht werden.

9.3.2 Innenwandkonstruktionen Ziegelwände Belastete Innenwände

9

Belastete Innenwandkonstruktionen sind im Wesentlichen aus Mauerwerk hergestellt worden. Die Wandstärken betragen mindestens 25 cm. Schäden an Innenwänden sind infolge ihrer Lage nur in wenigen Fällen in der Praxis zu erwarten. Schäden am Innenwandputz treten häufiger auf. Bei der Sanierung von Gebäuden werden technische Versorgungsleitungen erneuert. Diese werden erfahrungsgemäß unter Putz bzw. in Mauerschlitzen verlegt. Bei dem Herstellen der Mauerschlitze ist darauf zu achten, dass durch die Schlitze das Mauerwerk so gering wie möglich geschwächt werden darf. Unbelastete Innenwände Unbelastete Innenwände aus Mauersteinen sind allgemein 12 cm (1/2 Stein), selten 7 cm (1/4 Stein) stark ausgeführt. Wandkonstruktionen aus Gipsdielen, Steinholz Xylolithe, Bimsstein oder Leichtbetondielen, die um 1900 entwickelt wurden, sind selten anzutreffen. Bundwände Bundwände sind eine Fachwerkkonstruktion, die mit Mauersteinen ausgemauert ist. Sie können belastet oder unbelastet sein. Das ist abhängig von der Deckenspannrichtung. Mittelwände und Wohnungstrennwände können als Bundwände ausgebildet worden sein. Bundwände sind im Regelfall mit Putz 15 cm dick. Das für eine Wohnungstrennwand erforderliche Luftschalldämmaß wird nicht erreicht. Bei der Sanierung sind deshalb baukonstruktive Maßnahmen zur Verbesserung des Schallschutzes notwendig (DIN 4103). Das kann auch durch eine biegeweiche Vorsatzschale erreicht werden. Auf welchen Seiten diese angeordnet wird, ist bauphysikalisch unerheblich. Schäden an den Holzteilen der Bundwände sind am Außenwandbereich infolge durchfeuchtetem Mauerwerk, z. B. an Fallrohren, nicht auszuschließen. Innerhalb des Gebäudes sind Schäden am Holztragwerk eher selten. Mangelhafte Ausführung von Putzträgern kann an den Holzbauteilen zur Rissbildung führen.

295

9.4 Fassaden

Bild 9-21 Bundwand/ Mauerwerksanschlüsse

9

Bild 9-22

Wohnungstrennwand, Bundwandkonstruktion mit Schallschutzkonstruktion

9.4 Fassaden Fassaden sind gestaltete Außenwandkonstruktionen. Gestaltende Elemente sind: x

Das Verhältnis zwischen offenen (Fenster, Türen, Tore) und geschlossenen Wandflächen.

x

Das verwendete, an der Wandoberfläche sichtbare Material wie: – Mauerwerk aus Natursteinen – Mauerwerk aus künstlichen Steinen

296

9 Wände

Bild 9-23

9

Fassadengestaltung eines Wohngebäudeanbaus

– Verkleidungen aus Betonwerksteinen – Außenwandputze mit unterschiedlicher Oberflächenstruktur x

vorspringende oder zurückliegende Gebäudeteile wie: – – – – –

Balkone Loggien Erker Simse Einfassungen von Öffnungen. Für die Fassadengestaltung wurde überwiegend Material aus regionalen Vorkommen verwendet. Eine Ausnahme bilden repräsentative Bauwerke. Für die Gestaltung dieser Fassaden wurde auch oft Material verwendet, welches im unmittelbaren Umfeld nicht zur Verfügung stand und aus entfernten Regionen zum Einbauort transportiert wurde.

Bild 9-24 Fenstergewände eines Wohngebäudes Baujahr 1900

297

9.4 Fassaden

Bild 9-25

Repräsentative Fassade des Bundesverwaltungsgerichts (ehemaliges Reichsgericht in Leipzig)

Die unterschiedlichen Eigenschaften der Materialarten und deren Einbau führen zu verschiedenen Wandbauteilen. x

Sockelmauerwerk:

– – – –

Naturstein Natursteinverblendung Klinker Betonwerksteine

x

Geschossmauerwerk:

– – – – –

Naturstein Natursteinverblendungen Klinker Klinkerverblendungen Betonwerksteinverblendungen

x

Gesimse, Gewände, Sohlbänke: – Naturstein – Klinker – Betonwerksteine

Die Verwendung von Farbanstrichen ist eine Methode der Fassadengestaltung jüngerer Baugeschichte. Die Farbe eines Gebäudes wurde bestimmt durch die vorhandenen Bindemittel und Zuschlagstoffe. Es lag an den Fertigkeiten des Handwerkers den Putzmörtel in der Qualität zu mischen, dass nach Fertigstellung der Außenwandputzflächen die Fassade einen gleichmäßigen Farbeindruck hinterließ. Ein nachträglicher Farbanstrich galt als Beweis fachlichen Unvermögens. Infolge veränderter Materialqualitäten insbesondere mit der Entwicklung der Außenwanddämmsysteme, gehören Farbanstriche zum praktizierten Standard. Eine Ausnahme dazu stellen Gebäude oder Bauwerke dar, die restauriert werden sollen. Die Rezeptur für diesen Außenputzmörtel wird im Regelfall auf der Grundlage von originalen Putzresten (sofern

9

298

9 Wände

vorhanden) vorgegeben. Schäden an Außenwandoberflächen mindern die Schutzfunktion der Außenwand und können dazu führen, dass Gebäude oder Teile davon nicht mehr bewohnbar sind. Schadensursachen an Fassaden sind im Wesentlichen auf natürliche klimabedingte Einflüsse und unterlassene Instandhaltung zurückzuführen. Das betrifft vor allem Schäden an Bauteilen die Niederschlagswasser ableiten sollen wie: x Dachrinnen und Fallrohre x Abdeckungen

x Anschlüsse von Dachdurchdringungen x vorspringende Bauteile

Rissbildung im Außenwandputz infolge von Temperaturschwankungen und materialbedingtes Schwinden sind typische Verschleißerscheinungen am Außenputz.

9

Bild 9-26

Schäden an den Außenputzflächen an vorspringenden Bauteilen (Alter des Putzes ca. 90 Jahre)

Die Fassadeninstandsetzung erfolgt bei Putzfassaden in ihrer Gesamtheit. Einzelne Schmuckelemente können, je nach Erhaltungszustand, erhalten und ausgebessert werden. Die Angaben zu den einzelnen Elementen sollte eindeutig vorgegeben werden. In den Bildern 7-27 bis 7-29 sind die Phasen ursprünglicher Zustand – Planung – Instandsetzung der Fassadensanierung eines ca. 90 Jahre alten Gebäudes gezeigt. Die Bilder 9-30 und 9-31 zeigen den möglichen Erhalt einzelner Bauglieder. Bei weniger gegliederten Fassaden sind Ausbesserungen des Außenwandputzes denkbar. Die Bilder 9-32 und 9-33 zeigen dafür ein Beispiel.

299

9.4 Fassaden

9 Bild 9-27

Fassade unsanierter Zustand

Bild 9-29

Fassade Sanierungsplanung

Bild 9-28

Sanierte Fassade

300

9 Wände

9 Bild 9-30 Fassadenelement

Bild 9-32

Bild 9-31

Fassadenelement

Wohngebäude Baujahr 1937/38 Bestand

Die Putzflächen wiesen Schäden auf, die ein Ausbessern rechtfertigten. Das Gebäude steht unter Denkmalschutz. Deshalb musste nach dem geltenden Recht eine denkmalschutzrecht-

301

9.4 Fassaden

liche Genehmigung eingeholt werden. Dazu waren neben einer zeichnerischen Darstellung auch die vorgesehenen Baumaßnahmen zu beschreiben, die im Folgenden beispielhaft aufgezeigt werden. Vorhaben:

Sanierung Wohngebäude

9

Ost-Ansicht Bild 9-33 Denkmalschutzrechtliche Genehmigungsplanung

Beschreibung denkmalschutzrelevante Instandsetzungsmaßnahmen: Das Gebäude besitzt Denkmaleigenschaften und unterliegt dem SächDschG vom 03.03.1993. Die Information dazu erfolgte durch den Rat der Stadt Leipzig am 01. Januar 1998. An den die äußere Erscheinungsform des Gebäudes beeinflussenden Gebäudeteilen sind folgende Baumaßnahmen vorgesehen: Dach – Neueindeckung des Daches:

Material: Tondachziegel, naturrot, unglasiert Form: Bieberschwanzziegel mit Segmentschnitt Deckungsart: Doppeldeckung

– Schornsteinköpfe:

Material: Verband:

Klinkermauerziegel, blaubraunbunt analog des vorhandenen und zu erneuernden Schornsteinkopfes

– Rinnen und Fallrohre:

Material: Form:

Titanzinkblech vorgehängt, halbrund

302

9 Wände

– Dachgauben:

Deckung: Wangen:

Titanzinkblech Thüringer Schiefer, Altdeutsche Deckung

Frontteile:

Holz, naturbelassen mit dunkelgetöntem Holzschutzanstich

Fassade – Wandflächen

Die Fassade wird gereinigt, Fehlstellen sind in Form und Farbe auszubessern. Der Vorbau am EG-Eingang an der nördlichen Giebelseite wird zurückgebaut und erhält seine ursprüngliche Gestalt (vgl. Nordansicht Bl. 02/2001).

– Fenster, Fenstertüren:

Material: Kunststoff Farbe: weiß Die Fenster sollen analog der vorhandenen Fenster in ihrer Gesamtheit erneuert werden. Die 2-flügeligen Fenster erhalten 1 Flügel mit Dreh- und 1 Flügel mit Dreh-KippBeschlag. Bei 3-flügeligen Fenstern werden die äußeren mit Dreh-Kipp-Beschlägen ausgestattet. 1-flügelige Fenster sind mit Dreh-Kipp-Beschlägen auszurüsten.

9

– Haustür: – Abdeckungen:

Das Treppenhausfenster soll dem originalen Zustand wieder angepasst werden. Es wird 2-teilig mit feststehenden Scheiben mit eingelegter Bleiverglasung und Mittelsäule ausgebildet. Das 3-flügelige Fenster im EG (Westseite Bild 3) wird mit Fenstertüren (Abbruch der Fensterbrüstung) ausgestattet. (Zeichnung Bl. 02/2001). Die Haustür bleibt erhalten und wird aufgearbeitet. Abdeckungen vorspringender Fassadenelemente sowie Sohlbänke werden in Titanzinkblech ausgeführt.

9.5 Bildquellenverzeichnis Quelle

Bild

Kolbmüller, H., Leipzig

9-1 bis 9-5, 9-7 bis 9-19, 9-21 bis 9-33

Schmidt, Leipzig

9-20

Stahr, Leipzig

9-6

10 Dächer Nach Ansicht der Fachleute sind in Deutschland über 80 % des Dachraumes für Wohnzwecke ausbaufähig und nutzbar. Wenn man bedenkt, dass es etwa 36 Millionen Haushalte gibt, die bauliche Ausdehnung auf der „grünen Wiese“ immer geringer und der Wohnraum knapp ist, ergeben sich doch hier vielfältige Möglichkeiten. Im Gegensatz zur Dachsanierungsarbeit im traditionellen Sinne ist der Dachausbau eine konstruktiv relativ junge Gestaltungsmöglichkeit, wo noch viele Details im Einzelnen zu klären sind, bzw. wo praktikable Langzeitergebnisse sicher zu weiterführenden Erkenntnissen führen. Dennoch kann man sagen, dass der erreichte Stand der Ausbau- und Dämmungstechnik in Deutschland ein beachtliches Niveau erreicht hat.

10.1 Konstruktive Vorbemerkungen Dachkonstruktionen haben neben der vorrangigen Aufgabe der Niederschlagsableitung, alle Funktionen einer Außenwandkonstruktion zu erfüllen, sobald ein Aufenthaltsraum angrenzt. Bei historischen Gebäuden ist diese Doppelfunktion selten anzutreffen. Die damals zur Verfügung stehenden Baustoffe waren zur Erfüllung dieser Aufgabe nicht gut geeignet. Vor allem in der Gründerzeit entstanden in verstärktem Umfang Dachraumnutzungen in Mansardengeschossen. Die Abweisung des Niederschlags war durch die starke Dachneigung unproblematisch und porige Materialien wie Bims- und Hüttensteine sowie später Holzwolleleichtbauplatten boten einen zumindest geringen Wärmeschutz. Hoher Heizbedarf im Winter und hohe Temperaturen im Sommer machten Dachwohnungen nicht zum Domizil der Privilegierten. Die Siedlungshäuser der 30er und 50er Jahre wurden in kompakter Bauweise mit ausgebauten Dachgeschossen errichtet. Durch die Entwicklungen im Bereich der Dämmstoffe und der Dachbahnen wurde in den darauf folgenden Jahren der Dachgeschossausbau standardmäßig ausgeführt. Vor allem in den Ballungsgebieten wurde der nachträgliche Ausbau zum Ende der achtziger Jahr gefördert, um zusätzlichen Wohnraum zu schaffen. Zum Bereich Dach zählen geneigte Dächer, Flach- und Gründächer, Dachgeschossdecken zum unbeheizten Dachraum und Abseitenwände. Zur Zeit kommen drei unterschiedliche Systeme zur Anwendung x x x

Aufsparrendämmung Zwischensparrendämmung Untersparrendämmung

Alle Systeme weisen Vor- und Nachteile auf, die für die jeweilige Anwendung durch den Planer und das ausführende Unternehmen objektbezogen und ausführungsgerecht einzuschätzen sind. Eine wesentliche Rolle für die Entscheidung für eine Variante wird es sein, in welcher Form die Konstruktion den Forderungen der Energieeinsparverordnung EnEV gerecht wird. Auch hier gilt der methodische Grundsatz, die Entwicklung weiter zu verfolgen.

304

10 Dächer

Tabelle 10-1 U-Werte (Wärmedurchgangskoeffizienten) ohne Innendämmung erzielter U-Wert

0,37

Kombination mit Innendämmung WLG 040 der Dämmdicke 20 mm

40 mm

60 mm

80 mm

100 mm

120 mm

0,32

0,28

0,25

0,23

0,21

0,20

Forderung beim Altbau: mind. UWert 0,30 W/(m²K) oder besser

U-Wert 0,30 W/(m²K) wird erreicht mit Obersparrendämmung und 40 mm Innendämmungsdicke!

Neubau und Bauteilverfahren mind. U-Wert 0,22 W(m²K) oder besser

U-Wert 0,22 W/(m²K) wird erreicht mit Obersparrendämmung und 90 mm Innendämmdicke!

Neubau:

Hier kann ein anderer U-Wert als 0,22 W/(m²K) gewählt werden, seine Größe hängt ab von der Güte der restlichen Wärmedämmung des Hauses.

Anzumerken wäre noch, dass neben den technischen Vorzügen des Dachausbaus der Bauwillige auch steuerliche Vorteile hat.

10

Das Bauteilverfahren ist nur zulässig für kleine Gebäude mit bis zu zwei Vollgeschossen und nicht mehr als drei Wohneinheiten und verlangt einen U-Wert von 0,22 W/m²K (oder weniger). Alternativ dazu erlaubt das Energiebilanzverfahren auch einen anderen U-Wert als 0,22 W/m²K im Dachbereich. Dieser Wert ist dann abhängig von der Ausführung und der Dämmqualität der übrigen Bauteile wie z. B. Fenster, Hauswände, Decken usw. Diese Berechnungen werden in der Regel von Fachleuten erstellt, wie z. B. von Architekten und Ingenieuren. Grundlage der angegebenen U-Werte ist folgender Aufbau:

1 2 3 4 5 6 7

Dachelement aus Polystyrol Luftschicht Dachsparren 16/8 (Sparrenabstand 60 cm) Dämmstoff WLG 040 Dampf- und Windsperre 3 cm Luftschicht Holz 12 mm

Bild 10-1 Dachschichtenaufbau

Der Wärmeschutz wird in erster Linie von der Wärmedämmschicht erbracht und hängt von der Art des Daches ab. Andere Schichten (Betondecke, Ziegeleindeckung oder Dachbegrünung haben konstruktive oder mikroklimatische Aufgaben und keine Wärmeschutzfunktion. Wird der Dachboden nicht benutzt wird nur die obere Decke gedämmt und keinesfalls die Schrägen. An eine Dachfläche, die an einen Aufenthaltsraum anschließt, werden folgende Anforderungen gestellt:

305

10.1 Konstruktive Vorbemerkungen

x x

Wärmedämmvermögen nach EnEV Hohe Temperatur (umgekehrt proportional zum U-Wert) auf der Oberfläche der Innenseiten x Feuchteausgleichs- und Sorptionsvermögen der bekleideten Baustoffe auf der raumzugewandten Seite der Konstruktion x Verhinderung der Anreicherung von Feuchtigkeit im Bauteil x Winddichtheit zur Vermeidung von  Wärmeverlust,  Zuglufterscheinungen,  Wasserdampfkondensation beim Durchströmen von wasserdampfhaltiger Luft vom Innenraum nach außen mit der Folge hoher Feuchtigkeit in der Konstruktion  Eintrag von Feinstfasern aus der Dämmschicht in den Innenraum. Die wesentlichsten Anforderungen an Dampfdiffusion und Winddichtheit ergeben sich aus der nachfolgenden Übersicht: Tabelle 10-2 Vor- und Nachteile von Dampfsperren Material

Vorteile

Nachteile

Raumseitige Dampfsperre oder Dampfbremse PVC-Folie

gute technische Eigenschaften; schweißbar

stark umweltbelastend, möglichst durch Alternativprodukte ersetzen

PE-Folie

gute technische Eigenschaften

umweltbelastend

Alufolie

starke Gefahr der Beschädigung während der Verarbeitung; Wirkungen hins. elektr.-magn. Felder und wellen möglich

beschichtete Baupappe

Baupappe, z. T. (Glas-)Faserverstärkt, PE-beschichtet

Einsatz nur bei Nachweis der Funktionsfähigkeit des Dachaufbaus hinsichtlich des Diffusionsverhalten; kaum reißfest

Ölpapier

ökologisch unbedenkliches Produkt

Einsatz nur bei Nachweis der Funktionsfähigkeit des Dachaufbaus hinsichtlich des Diffusionsverhalten; kaum reißfest

Baupapier

ökologisch unbedenkliches Produkt

Nur als Windbremse bedingt einsetzbar; nicht reißfest

Außen liegende Dachbahn oder Unterdach Bitumenpappe

bewährtes Produkt; durch DIN 52130 erfasst

hoher Diffusionswiderstand

kunststoffbeschichtetes Polyestergewebe

einfache Handhabung; günstiges Diffusionsverhalten; Inhaltsstoffe des Produktes beim Hersteller bzw. Lieferanten erfragen (z. B. polyacrylatbeschichtetes Polyestervlies, 0,4 kg/m²; mit 8% Flammschutzzusätzen; Zersetzungsprodukte u. a. Salzsäure ĺ Hinweis auf Halogenverbindungen)

Kunststoffprodukte, möglichst vermeiden, PVC-Produkte durch Alternativen ersetzen; z. T. fehlende Langzeiterfahrung, möglichst Verlust der Materialeigenschaften durch Ausdiffundieren von z. B. Weichmachern

10

306

10 Dächer

Material

Vorteile

Nachteile

Außen liegende Dachbahn oder Unterdach beschichtete Baupappen

Baupappe, z. T. (Glas)-faserverstärkt, PE-beschichtet

bituminierte Holzweichfaserplatte

Unterdach, gleichzeitig obere Begrenzung von einblasbaren Dämmstoffen

Vergleichsweise geringe Mengen Kunststoffanteil

Besonders hinsichtlich Materialien aus Kunststoffen mit Weichmachern und bei geklebten Materialien ist grundsätzlich von der konstruktiven Seite her nach der Dauerhaftigkeit des Materials zu fragen. Bei Unterspannbahnen ist bekannt, dass sie nach spätestens zehn Jahren Nutzung nur noch aus Glasfasergitter und lose daran haftenden einzelnen Foliensegmenten bestehen. Trotz Weiterentwicklung auf diesem Gebiet sollte bei der Materialauswahl auch dieser Aspekt inkl. der hiefür gegebenen Garantien und Referenzen seitens der Hersteller von Bedeutung sein.

10.2 Geneigte Dächer (Steildächer)

10

10.2.1 Prinzip Beim geneigten Steildach kann die Wärmedämmschicht auf den Sparren, zwischen, über den Sparren oder unter den Sparren angebracht sein. Häufig werden sie kombiniert ausgeführt. Hohe Dämmstärken sind im Dachbereich mit geringen Mehrkosten erzielbar. Die Sparrenhöhe sollte großzügig dimensioniert werden bei möglichst geringer Sparrenbreite, um den Wärmebrückeneffekt des Holzanteils der Dachkonstruktion zu minimieren. Der Bereich der Ausgleichslattung und Lattung unterhalb der Sparren kann mit Dämmung ausgefüllt werden, besonders zwischen Sparren und innerer Bekleidung, um die Wärmebrücke des Sparrens weiter zu verringern. Merkmale wärmegedämmter Steildächer: x x x x x x

Wärmegedämmte Steildächer kommen vor allem bei ausgebauten Dachgeschossen vor (Wärmedämmschicht in der Dachschräge) der prinzipielle Aufbau unterscheidet sich für Kalt- und Warmdächer die Sparren können sichtbar oder unsichtbar sein; somit kann die Deckenverkleidung über oder unter den Sparren angeordnet sein (evtl. auch zwischen den Sparren in eingefräste Nuten eingeschoben) grundsätzlich sind sowohl eine Luftdichtigkeitsschicht als auch eine Dampfsperrschicht (bzw. Dampfbremseschicht) erforderlich meist wird in Doppelfunktion eine luftdichte Dampfbremseschicht verwendet (eine auf die Wärmedämmschicht aufgezogene Folie wirkt nur als Luftdichtigkeitsschicht, wenn Stöße und Anschlüsse luftdicht verklebt sind!) Elektroleitungen sollten raumseitig der Luftdichtigkeitsschicht angeordnet werden (Hohlraum unter Deckenverkleidung erforderlich), Durchdringungen der Luftdichtigkeitsschicht sind zu vermeiden

10.2 Geneigte Dächer (Steildächer)

307

10

Bild 10-2 Geneigte Dächer

308

10 Dächer

Legende zu Bild 10-2 1 2 3 4 5 6

Dacheindeckung (Ziegel, Betondachsteine Dachlatte Konterlatte Unterspannbahn Dachsparren Belüfteter Hohlraum, in der Dachfläche mindestens 200 cm²/m 7 Wärmedämmung 8 Dampfsperre 9 Schalung

x x x x x

10

x x x x

10 Spanplatte oder dergleichen 11 Gipskartonplatte t 12,5 mm 12 Stein, bitumengebunden oder mit Mauersteinen bzw. zwischen die Sparren passenden Ziegelplatten ausgelegt 13 Bretterrost 14 Sparrenhölzer 15 Stahlbetonplatte, bewehrter Leichtbeton 16 ggf. Innenputz 17 Bitumenbahn oder anderes geeignetes Material

Dampfbremsen bei Kaltdächern müssen einen minimalen Diffusionswiderstand (von RD = 2 m²h Pa/mg) aufweisen die Anordnung der Wärmedämmschicht zwischen den Sparren erhöht den U-Wert um rund ¼ eine Wärmespeicherschicht (z. B. aus Porenbeton) zur Verbesserung des sommerlichen Wärmeschutzes muss raumseitig der Wärmedämmschicht liegen („Auffangfunktion der Durchlüftungsraum zwischen Wärmedämmschicht und Unterdach bei Kaltdächern muss je nach Sparrenlänge und Dachneigung 40-80 mm betragen der Durchlüftungsraum zwischen Unterdach und Eindeckung bei Kalt- und Warmdächern muss mindestens 45 mm betragen wärmegedämmte Steildächer müssen ein Unterdach aufweisen, das für frei abfließendes Wasser dicht ist (für Fall von Ziegelbruch usw.) das Unterdach kann geschuppt, fugendicht oder fugenlos sein, je nach geographischer Region und Dachneigung die Materialien für die Luftdichtigkeitsschicht, die Wärmedämmschicht und das Unterdach müssen den Anforderungen der DIN 18559 und DIN 4108-2 erfüllen ein bewertetes Schalldämmaß R’w > 40 dB (z. B. gegen Straßen- oder Flugzeuglärm) ist nur mit zusätzlichen Maßnahmen erreichbar

Bild 10-3 Prinzipieller Aufbau von Kaltdach und Warmdach

10.2.2 Wärmedämmbaustoffe Dämmstoffe helfen, dass die Wärme nicht durch Dach und Wände entweicht. Man muss weniger heizen, denn die Wärme die nicht verloren geht, braucht man auch nicht zu ersetzen, wodurch weniger Öl, Gas oder Kohle mit ihren ungünstigen Schadstoffabgaben unserer Umwelt zu schaffen machen. Je mehr ein Haus gedämmt wird, umso besser wird dieser Energiespareffekt erreicht.

309

10.2 Geneigte Dächer (Steildächer)

Tabelle 10-3 Dämmstoffdickenvergleich (Quelle: Paul Bauder GmbH)

Die Dämmleistung von Polyurethan zeigt den Vergleich: Andere gängige Materialien erreichen dieselben Dämmwerte erst bei mehr als doppelter Dicke.

* Erforderliche Dämmstoffdicken zur Erfüllung der EnEV: für Altbauten U-Wert von 0,30 vorgeschrieben; für Neubauten U-Wert von 0,18 empfohlen (unter Berücksichtigung des Gesamtdachaufbaus

Der bekannte U-Wert als Maßstab für den bauteilbezogenen Wärmeschutz wird in der EnEV 2007 für die Altbausanierung zu Grunde gelegt. Die EnEV 2007 stellt auch neue Anforderungen an die Wärmedämmung des Dachbereiches und des Dachraumes, denn über das Dach geht üblicherweise die meiste Energie verloren, analog sind natürlicherweise dort die Einsparmöglichkeiten am Größten. Tabelle 10-4 Natürliche Dämmstoffe Material

Eigenschaften

Holzwolle

In zement- oder magnesitgebundenen Platten: schutzprägniert, feuchtigkeitsausgleichend, pilzresistent; für Leichtbauwände mit Holzunterkonstruktion einsetzbar

Holzfasern

Ohne Bindemittel zu Platten gepresst: dampfdurchlässig, temperaturausgleichend; schutzbehandelt und feuerhemmend imprägniert für Dachdämmung einsetzbar

Zellulose

Als zerkleinertes Zeitungspapier: echtes Recyclingprodukt; schutzbehandelt wird es in Hohlräume geblasen oder angefeuchtet als Außenwanddämmung aufgesprüht

Kokosfasern

Äußere Umhüllung der Kokospalme; wird zu Matten, Filz oder Vlies gepresst; Hohlfaser gewährleistet gute Dämmeigenschaften; wird mit Boraxsalz schutzbehandelt

Kork

Rinde von Korkeichen; wird zu Blöcken gepresst oder als Korkschrot verarbeitet; Vorteile: leicht, hohe Elastizität; Nachteile: weite Transportwege, wächst nur langsam

Schilfrohr

Ohne Bindemittel zu Matten verarbeitet: bruchsicher, haltbar durch hohen Gehalt an Kieselsäure, guter Putzgrund, dämmt gut gegen Trittschall

Stroh

Als Matten oder Häcksel mit Lehm vermischt preiswert; reduzierte Brennbarkeit durch Behandlung mit Boraxsalz; Nachteil: kann durch Feuchtigkeit leicht verrotten

Künstliche Dämmstoffe Styropor auch „weißer Dämmstoff“ erprobt und bewährt besteht zu 98 % aus Luft. Der Rest ist Polystyrol, ein Erdölprodukt, das als Grundstoff in Form von winzigen, glasähnlichen Kügelchen vorliegt.

10

310

10 Dächer

Bild 10-4 Mikroaufnahme der Zellstruktur von Styropor

Vorteile von Styropor: hochwärmedämmend, druckfest, wasserdicht, dampfdiffusionsdurchlässig, schwer entflammbar, formstabil, leicht zu verarbeiten, langzeitbeständig, FCKW-frei und formaldehydfrei. Styrodur ist ein grün eingefärbter extrudierter Polystyrol-Hartschaumstoff mit vielen physikalischen Eigenschaften, die besonders dem Wärmeschutz und der Vermeidung von Feuchtigkeitsschäden dienen.

10.2.3 Belüftetes – oder Kaltdach

10 Bild 10-5 Aufbau eines zweischaligen, belüfteten Daches (Kaltdach)

Ein „Kaltdach“ ist ein zweischaliges, belüftetes Dach. Die untere Schale ist konstruktiver Abschluss des Baukörpers nach oben, also Raumabschluss, einschließlich der Wärmedämmung. Darüber befindet sich eine zweite Schale, die den Schutz vor dem Außenklima, in erster Linie Regen, Schnee, Windlasten übernimmt. Der Raum zwischen beiden Schalen wird zur Vermeidung von Tauwasser mit Außenluft durchlüftet. Allerdings ist das Kaltdach x x

aufwändiger und damit teurer herzustellen und es schränkt die Höhe der Wärmedämmung ein.

Um Fugen, die als Wärmebrücken wirken können, zu vermeiden, muss die Dämmung dicht an den Sparren liegen. Hier sind beispielsweise Dämmkeile von Vorteil. Im Rahmen der Bauausführung vor Ort, kann eine ausreichende durchgehende Belüftung der 2. Ebene selten sichergestellt werden (Dachgeometrie, Gauben, Schornsteine, Dachfenster usw.) Bauschäden können die Folge sein, wenn man sich auf die ganz oder zumindest in Teilen fehlende „Belüftung“ verlässt. Kaltdächer wiesen in den früheren Jahrhunderten ein großes Volumen auf. Der große Raum zwischen Wohnraum und Dachdeckung war oft in Speicher- und Lagerräume aufgeteilt, die im Winter ein zu schnelles Auskühlen des Wohnraumes verhinderten.

311

10.2 Geneigte Dächer (Steildächer)

10 Bild 10–6

Verschiedene alte Haustypen mit riesigem mehrgeschossigen Dachboden

Tabelle 10-5 Günstige und ungünstige Aspekte für die Funktion eines Kaltdaches Günstige Aspekte

Ungünstige Aspekte

hoher Dachraum, größerer Abstand zwischen Unter- und Oberschale

niedriger Dachraum, geringer Abstand zwischen beiden Schalen

Oberschale steil bis halbsteil

Oberschale wenig geneigt oder ganz flach oder sogar nach innen geneigt (Schmetterlingsdach)

Oberschale wenigstens begrenzt wärmeträge

Oberschale besteht nur aus Asbestzement oder nur aus Blech

Höhendifferenz zwischen Zuluft und Abluftöffnungen erreicht 1,80 m oder mehr.

Höhendifferenz zwischen Zuluft- und Abluftöffnungen ist sehr gering oder sogar gleich Null.

geringe oder normale Gebäudetiefen (bis 12 m)

größere Gebäudetiefen (über 12 m)

Unterschale ist massiv, wärmeträge und gut diffusionsdicht, gleichzeitig absolut luftundurchlässig.

Unterschale ist aus leichten Dämmplatten zusammengesetzt, deren Fugen nur unter Schwierigkeiten zu dichten sind; die Unterdecke selbst und ihre Wandanschlüsse sind nicht zuverlässig luftdicht.

Der überdachte Innenraum ist warmtrocken und weist normalen Luftdruck auf.

Überdachter Innenraum wird klimatisch und mit Überdruck betrieben. Innenraum feuchtklamm, niedrig temperiert (Kaltdach versagt!)

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10 Dächer

10.2.4 Unbelüftetes – oder Warmdach Das Warmdach hat gegenüber dem Kaltdach den Vorzug, nur eine Schale aufzuweisen. Sie ist in der Regel oberseitig wärmegedämmt und trennt den beheizten Raum von der Außenluft. Während beim Kaltdach die wärmedämmende Ebene (die Unterschale) im Schatten liegt, wird das einschalige Dachsystem von der Sonne bestrahlt. Durchlüftungsprobleme gibt es beim Warmdach zwar nicht, dafür aber Entfeuchtungsprobleme. Beim nicht belüftetem Dach wird auf die zweite Belüftungsebene zwischen Unterdach und Dämmung verzichtet. Die Hinterlüftung der Dachhaut bleibt erhalten. Anwendungsbereich Das Warmdach findet vorzugsweise in folgenden Fällen Verwendung: x x x x x

10

über Bauwerken mit großen Gebäudetiefen, bei denen ein Kaltdachsystem schwierig oder gar nicht auszubilden ist, bei Dachkonstruktionen, bei denen eine zweite Schale nicht notwendig oder sogar störend erscheint, bei Standorten mit Windturbulenzen, mit hoher Nachbarbebauung oder mit Fallwinden, über extrem kalten Räumen, die die Funktion eines Kaltdachs in Frage stellen, über an höhere Nachbargebäude angrenzenden Pultdächern.

Dächer von Kompaktbauten mit beliebigen Abmessungen lassen sich nur als Warmdachsysteme ausbilden, die nicht standortempfindlich sind und keiner Durchlüftung bedürfen. 1

tragende Decke

2

Dampfbremse

3

Wärmedämmschicht auf der Dachdecke

4

Dachabdichtung

Bild 10-7 Die Grundelemente des Warmdachs

Für diesen Dachaufbau eines Warmdachs sprechen eine Reihe von Gründen: x x x x x x

die volle Sparrenhöhe steht für die Dämmung zur Verfügung, was vor allem bei begrenzter Sparrenhöhe von Vorteil ist Wasserdampfdifussion und Luftströmungen können keinen Schaden anrichten, wenn die innere Dampfbremse sorgfältig ausgeführt ist das Dach ist „winddichter“, der Dämmstoff kann nicht von der Kaltluft durchspült werden. es gibt weder Zugluft noch Wärmeverlust durch eieindringende Kaltluft bei Wind oder durch Fugen und Ritzen ausströmende warme Raumluft beim Neubau sollte eine möglichst große Dämmstoffstärke durch die Wahl von schmalen hohen Sparren, Wellstoffträgeroder neuartigen Box- oder I-Träger mit der geringsten Wärmebrückenwirkung erzielt werden als Dämmstoffe sind Platten und Matten ebenso gut Schüttungen (Vorsicht Setzungsgefahr) geeignet

313

10.2 Geneigte Dächer (Steildächer)

10.2.5 Aufsparrendämmung (oberhalb der Sparren)

7 6 4

1 2

1 2 3

5

4

3

5

8

Unterspannbahn Dämmfilz Dampfbremse und Konvektionssperre Haftklebeband für Durchdringungen Haftklebeband für Überlappungen Untersparrenfilz Unterspannfilz Befestigungsleiste

6 7 8

Bild 10-8 Dämmung oberhalb der Sparren

Beim Neubau oder einer kompletten Neueindeckung empfiehlt sich die Dämmung des Daches von außen: Das Dach erhält rundum einen schützenden „Mantel“; die Dachsparren bleiben als Elemente der Raumgestaltung von innen sichtbar. Diese Konstruktion bietet ein attraktives, sichtbares Gebälk, erfordert aber einen höheren technischen Aufwand. Meist ist eine Unterlage (z. B. Paneele) notwendig. Die Dämmstoffe sind im Allgemeinen teurer. Wo eine Vollschalung auf Sparren üblich ist, wird eine durchgehende Wärmedämmung oberhalb der Sparren wirtschaftlich günstiger. Die Aufsparrendämmsysteme aus Mineralwolle erreichen im Allgemeinen höhere Schalldämmwerte.

1 2 3 4 5 6 7 8

Dachsteine Schalung Lattung Dachschalungsplatten Ausgleichsdämmschicht Dämmschicht Schalung (z. B. Paneele) Balken

Bild 10-9 Aufsparrendämmung im Altbau

10

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10

10 Dächer

Bild 10-10 Dämmung oberhalb der Sparren

Die Aufsparrendämmung hat aber auch Vorteile, da alle Bauteilschichten oberhalb der Dachkonstruktion nahezu ohne Unterbrechung zu verlegen sind. Die Vorzüge sind: x x x x x x x x x x x x

Durchgehende, homogene Dämmschicht hochwertiger Wärme-, Schall- und Brandschutz Schutz des Tragwerks vor thermischen Spannungen und Feuchtigkeit Rationelle und sichere Verlegung, da die einzelnen Funktionsschichten auf der großflächigen, tragfähigen Schalung verarbeitet werden können hohe Energieeinsparung für Alt- und Neubau geeignet, da auch nachträglich einbaubar Baubiologisch empfehlenswert integrierte Wasserführung – ein zweites sicheres Dach der Dachraum wird ganzjährig angenehm nutzbar pflegeleichte saubere Dachräume optimaler Schallschutz Für jede harte Dacheindeckung sowie alle Dachlatten und -sparrenabstände geeignet

Ein oberhalb des Sparrens gedämmtes Steildach schützt: x x x x

im Frühjahr gegen: im Sommer gegen: im Herbst gegen: im Winter gegen:

störendem Lärm, Pollenflug, Staub, Schneeschmelze; sengende Hitze, Gewitter, Hagelschlag, Regen, lästige Insekten; Sturm, Laub, schadhafte Emissionen, Smog, Schlagregen; Schnee, Eis, Wind, beißenden Frost, klirrende Kälte.

Hierbei wird die Dämmung auf den Sparren angebracht. Das Verfahren ist beim Neubau oder bei der Dachneueindeckung besonders dann geeignet, wenn große Dachflächen ohne Abseiten oder Spitzbodenflächen und einfache Dachgeometrien vorhanden sind.

10.2 Geneigte Dächer (Steildächer)

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Vorteile: x

durchgehende und damit eine lückenlose Wärmedämmung bei der die Sparren keine Wärmebrücken bilden x das Holz bleibt innen sichtbar und wird in die Raumgestaltung einbezogen x der Dachstuhl als tragende Konstruktion bleibt im „warmen „ Bereich Nachteile: x x x x x x x x x x

die Dämmstärke ist auf etwa 24 cm begrenzt, da sonst der ganze Dachaufbau aus Sparren, Dämmung und Dacheindeckung zu hoch wird. um diesen Nachteil auszugleichen, wählt man Dämmstoffe mit geringere Wärmeleitfähigkeit. Eine Holzfaserplatte von 0.16 m Stärke hat einen Wärmeleitfähigkeitswert von 0,040 W (mK) d. h. 0,16 m : 0,040W (mK) = 4,00 /mK) W U = 1 : 4,00(mK)W = 0,25 W(mK) Eine PUR – Platte von nur 0,10 Stärke aber mit einem Wert von 0,0025 W(mK) kommt zum gleichen Ergebnis: 0.10 m :0,025W(mK) = 4,00 (mK)W U = 1:4,00 (mK)W= 0,25 W(MK) Der Wechsel zu einer niedrigeren Wärmeleitfähigkeit spart also Dämmstoffstärke und damit Bauteilhöhe

10.2.6 Zwischensparrendämmung Der Dämmstoff wird zwischen den Holzbalken (Sparren) der Dachkonstruktion angebracht. Dabei kann sie entweder als belüftete oder als nicht belüftete Konstruktion ausgeführt werden. Grundsätzlich sind zwei Belüftungsebenen im Dach zu unterscheiden: Die 1. Ebene zwischen Eindeckung und Unterdach hat mehrere Aufgaben. Sie soll eventuell von außen eindringende Feuchtigkeit, verursacht z. B. durch Flugschnee oder Schlagregen, ebenso abführen wie das von der Dachhaut abtropfende Tauwasser (Frost-Tauwechsel: Die Eindeckung ist oft kälter als die Umgebungsluft). Und sie dient zur „Entwärmung“ der Dacheindeckung im Sommer bzw. bei Schneeauflage. Diese Belüftung ist von der Art der Dämmung unabhängig. Die 2. Ebene zwischen Unterdach und Dämmung soll einen möglichen den von innen in die Konstruktion eindringenden Wasserdampf abführen (was aber wegen nicht auszuschließender langfristiger Bauschäden zu vermeiden ist). Unter dieser Ebene, aber über der Dämmung (und den Sparren) liegt die Winddichtung. Am preiswertesten und schnellsten lassen sich Dämmplatten zwischen den Sparren verlegen. Es ist auch gleichzeitig die einfachste Methode, die Dachdämmung mit Hartschaumkunststoffen, z. B. Styropor auszukleiden. Es gibt mittlerweile sogar verarbeitungsfreundliche Styropor – Verbundplatten, bei denen Dämmstoff und Beschichtung eine feste Einheit bilden. Sofort nach dem Verlegen kann man die gedämmte Fläche streichen oder tapezieren. Die Anwendung ist kostengünstig , spart Gesamtkonstruktionshöhe und bei handwerklichem Geschick und einer gründlichen Kenntnis der Anwendungsrichtlinien ist eine Selbstmontage möglich.

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10 Dächer

10 Bild 10-11 Konstruktiver Aufbau einer Dämmung zwischen den Sparren

10.2.7 Dämmung unter dem Sparren Wärmedämmung unter den Sparren kann aus reinen Dämmplatten oder aus Verbundplatten – z. B. Dämmplatte mit Gipskartonplatte – bestehen. Der belüftete Sparrenraum ist größer als bei Anordnung der Dämmung zwischen den Sparren, ansonsten erfolgt der Aufbau identisch. 1 2 3 4 5 6

Dachsteine Lüftung Konterlattung Sparren Dämmung Verbundelement

Bild 10-12 Wärmedämmung unter den Sparren

Im Steildachbereich kommen für die Dämmung unter den Sparren folgende Platten bevorzugt zum Einsatz: x x

Bitumen-Weichfaserplatten Dämmplatten aus Styropor

10.2 Geneigte Dächer (Steildächer)

x x

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Mehrschicht-Leichtbauplatten Gipsplatten

Während die Bitumen-Weichfaserplatten und die Dämmplatten aus Styropor häufig dann eingesetzt werden, wenn der Dachraum für Wohnzwecke nicht weiter genutzt werden soll, werden die Mehrschicht-Leichtbauplatten und die Gipskarton-Verbundplatten dann angewandt, wenn Dachräume später noch ausgebaut werden sollen. Die Verlegung unter dem Sparren ist handwerklich relativ einfach auszuführen. Die Platten können je nach Werkstoff geklebt, genagelt, geschraubt oder gedübelt werden. Häufig haben sie auch eine umlaufende Nut- und Federverbindung und eine umlaufende Kante. Je nach Plattendicke haben sie recht günstige UWerte (0,5 bis 0,26 W/(m² K). Bitumen-Weichfaserplatten Bitumen-Weichfaserplatten werden für wasserableitende bzw. wasserdichte, winddichte und diffusionsoffene Unterdächer, bei gleichzeitiger Verbesserung der Wärme- und Schalldämmung, eingesetzt. Dämmplatte aus Styropor Diese Platte wird in erster Linie für das nicht auszubauende Dachgeschoss eingesetzt. Sie besteht aus Styropor (PS 15 SE), mit umlaufender Nut- und Federverbindung und gefaster Kante. So ergibt sich eine optisch saubere, helle und ebene Fläche. Durch das handliche Format (125 x 62,5 cm) und die einfache Verarbeitung (Befestigung mit Hartschaumkrallen am Sparren) werden hohe Verlegungsleistungen erzielt. Mehrschicht-Leichtbauplatten Für den Dachausbau mit angestrebter Wohnnutzung bieten sich auch diese Platten an. Um die geforderten Wärmedämmwerte zu erreichen, ist eine Kombination der Dämmung zwischen und unter den Sparren in den meisten Fällen notwendig. Die Mehrschicht-Leichtbauplatten sind ideale Putzträger für Strukturinnenputze. Die Montage der Platten erfolgt auf einer Unterkonstruktion, um so etwaige Bewegungen des Dachstuhls auszugleichen. Gipsplatten Der Einbau von Gipsplatten nach DIN EN 520 erfordert eine Unterkonstruktion, die durch Unterlegung oder durch Keile einen Ausgleich schafft, damit eine planebene Oberfläche entsteht. Praxisgerecht sind Rahmenhölzer im Abstand von ca. 42 cm. Die Dämmschicht-dicke beträgt hierbei bis 60 mm. Dickere Dämmschichten werden im Verbund zwischen den Sparren vorgenommen.

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10 Dächer

10.2.8 Spezielle Konstruktionen Dämmung mit Dämmkeilen Die Dämmkeile bis an die Firstpfette verlegen, ggf. bei Firstzangen Ausgleichsplatten seitlich, am Sparren anbringen. Für den Einbau unterhalb der Firstpfette eine Dämmplatte entsprechend der Dachneigung zuschneiden. Anschließend die zugeschnittene Dämmplatte anbringen und mit einigen Nägeln sichern. Die Befestigung erfolgt mit styroporverträglichen Montageschaum. Undichte Passschnitte werden damit auch abgedichtet.

Bild 10-13 Verlegen von Dämmkeilen aus Styropor

10.2.9 Altbausanierung mit dem Dämmkeil

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1. Dachlatten werden mit feuerverzinkten Flacheisen an die Dachsparren geschraubt. Tiefe der so vergrößerten Sparrenfelder: ca. 18 m. 2. Die „alten“ Sparrenfelder werden mit der ersten Lage Dämmkeile aufgefüllt. Auf die notwendige Hinterlüftung (mind. 2 cm) ist zu achten. 3. Sparrenfelder mit der ersten Dämmkeillage auffüllen. Schmale Randbereiche mit den abgeschnittenen Ecken dämmen. 4. Die zweite Dämmkeillage füllt das gesamte Sparrenfeld bündig und fugendicht auf.

Bild 10-14 Dämmkeil aus Styropor mit Nut und Feder

Dabei spielt es keine Rolle, welche Form das Dach hat. Selbst verwinkelte Dachformen, ungleichmäßige Dachsparren oder Sparrenabstände, sowie schwierige Anschlussdetails können mit dem Dämmkeil wirkungsvoll, sicher und dauerhaft gedämmt werden.

10.2 Geneigte Dächer (Steildächer)

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Bild 10-15 Anordnung von Dämmkeilen bei unterschiedlichen Sparrenabständen

Eigenschaften und Vorteile Mit dem Dämmkeil verbinden sich Produkteigenschaften, wie: x x x x x x x

hervorragende Wärmedämmung (WLG 035 und 040) Unbrennbarkeit (Baustoffklasse A1 nach DIN 4102) Wasserabweisung (infolge durchgehender Hydrophobierung) gutes Brandschutzverhalten (F-30 – B nach DIN4102 T. 2) wirksamer Schallschutz infolge offenporiger Struktur dauerhafte Formbeständigkeit durch die verwirbelte Faserstruktur fugendichte Verarbeitung da der Dämmkeil zwischen den Sparren verkeilt wird

Dämmung mit Klemmfilz Unter einem Klemmfilz versteht man Wärmedämmplatten, die zwischen die Dachsparren, „geklemmt“ werden. Für Steildächer ist die Anwendung eine erprobte, kostengünstige und wirksame Form. Voraussetzung bei Sanierungsarbeiten sind aber holzmäßig gesunde, d. h. ohne Holzschädlingsbefall oder ohne Tragwerksschwächung vorhandene Dachkonstruktionen. Klemmfilz ist i. d. R. unkaschierter Filz aus hochwertiger Mineralwolle. Helle und lange Fasern geben ihm ein ästhetisch ansprechendes Aussehen. Der Klemmfilz ist im Allgemeinen feuchtigkeitsunempfindlich, verrottungsfest und besitzt ein hervorragendes Wärmedämmvermögen (Wärmeleitfähigkeitsgruppen 035 und 040). Die angebotenen Klemmfilze (Wärmedämmplatten) sparen Heizenergie (ein Beitrag zur Durchsetzung der EnEV 2007) und leisten damit einen Beitrag zum Umweltschutz.

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10 Dächer

Zugeschnitte Dämmplatte leicht andrückend zwischen die Sparren klemmen. Auf fugendichten Anschluss der Platten untereinander achten.

10 Bild 10-16 Einklemmen

Eigenschaften und Vorteile In der Praxis hat es sich durchgesetzt, Klemmfilze als Rollenmaterial einzusetzen. Daraus ergeben sich folgende Vorteile: x

Passend für alle gängigen Sparrenabstände. So gut wie verschnittfrei zu verlegen, denn das Reststück einer Rolle wird mit dem Anfang der nächsten Rolle zu einer Platte kombiniert und dicht eingeklemmt. x Durch Strichmarkierung einfaches Zuschneiden großformatiger Platten von 1200 mm Länge in einem Stück, die nahtlos aneinanderstoßen. Die hervorragende Verfilzung verhütet dabei Wärmebrücken. x Schnelle, lückenlose Verlegung, sicher kontrollierbar. Nichtbrennbar nach DIN 4102. Geringes Lager- sowie Transportvolumen durch gerollte, komprimierte Verpackung. Ausführungsbeispiel für ein Steildach mit Unterspannbahn Bei Dächern mit einer Wärmedämmung aus Klemmfilz wird zwischen den Sparren auf eine Hinterlüftung verzichtet. Die Sparrenhöhe wird dabei vollständig für die Wärmedämmung genutzt. Voraussetzung ist allerdings die konstruktive Anordnung einer raumseitigen Dampfsperre. Als Verkleidung unterhalb der Dämmkonstruktion ist jegliche Form von Plattenmaterial z. B. Gips, Holz, Pappe geeignet.

10.2 Geneigte Dächer (Steildächer)

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Unterspannbahnen im Neubau Gemäß den Fachregeln des Dachdeckerhandwerks ist das Aufbringen einer Unterspannbahn oder eines Unterdaches zunächst als zusätzliche Maßnahme bei besonderen Randbedingungen zu werten. So setzt z. B. die Unterschreitung der Regeldachneigung für die betreffende Dacheindeckung diese Maßnahme voraus. Die Regeldachneigung ist die untere Grenze der Dachneigung, bei der die Regensicherheit der Dacheindeckung ohne Zusatzmaßnahmen gewährleistet ist. Bei Überschreitung der Regeldachneigung kann auf o. g. zusätzliche Maßnahmen verzichtet werden. Unterspannbahnen beim nachträglichen Dachgeschossausbau Sehr häufig bestehen Befürchtungen, dass beim Dachgeschossausbau in Altbauten auf Grund der hier meist fehlenden Unterspannbahn bzw. des fehlenden Unterdaches spätere Feuchtigkeitsschäden auftreten könnten. Da bei Altbauten die Regeldachneigungen selten unterschritten sind, kann in diesen Fällen auf die Unterspannbahn als sog. zusätzliche Maßnahme verzichtet werden. Bei winddichter Innenverkleidung entsteht darüber hinaus unterhalb der Dacheindeckung ein Luftstau, der dem Eintrieb von Regen oder Flugschnee auch bei Unterschreiten der Regeldachneigung entgegenwirkt. In dem „Merkblatt für Wärmedämmung zwischen den Sparren“ des Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks (ZVDH) wird Folgendes festgestellt: „Auf diese zusätzliche Maßnahme kann verzichtet werden ... bei nachträglichem Einbau einer Wärmedämmung (Nutzungsänderung) unter einer vorhandenen Deckung, wenn der nachträgliche Einbau einer o. g. zusätzlichen Maßnahme nicht oder nur mit erheblichem Aufwand möglich ist, ...“ Die Entscheidung, ob bei einem nachträglichen Dachgeschossausbau auf die Unterspannbahn verzichtet werden kann, sollte zusätzlich nach folgenden konstruktiven Gegebenheiten getroffen werden: 1. Die alte Eindeckung muss ihre Aufgaben als regensicher Schicht noch voll erfüllen. 2. Die Regeldachneigung der Eindeckungsart darf nicht unterschritten sein. 3. Das Sparrenholz muss die Feuchtigkeitsanforderungen der einschlägigen Vorschriften erfüllen. Der ZVDH fordert darüber hinaus eine ausdrückliche Zustimmung des Bauherrn. Im Zweifelsfall sollte im Vorfeld die Eignung des Dachstuhls durch einen Fachmann geprüft werden Verlegeanleitung Als die z .Z. ausgereifteste Lösung zur Wärmedämmung zwischen den Sparren hat sich die Rolle bewährt. Das fängt bei der Lagerung an und setzt sich über den Transport fort, denn die Luft zum Dämmen holt sich die Wärmedämmrolle erst beim Ausrollen vor dem Verarbeiten. Durch die variablen Zuschnittbreiten und das problemlose Zusammenfügen ist ein nahezu idealer Materialverbrauch zu verzeichnen. Die Sparrenabstände können unterschiedlich sein. Die aufgedruckte Strichmarkierung bildet eine große Hilfe. Die zugeschnittene Platte wird einfach zwischen die Sparren geklemmt und hält dauerhaft durch die Klemmwirkung des elastischen Materials. Es gibt praktisch keinen Verschnitt, weil Reste der einen Rolle einfach mit der nächsten Rolle weiterverarbeitet werden. Die besondere Klemmwirkung macht auch das Verlegen über Kopf besonders einfach. Das Verlegen von

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Rollen kann von einer Person ausgeführt werden. Die großformatigen und maßgeschneiderten Platten „aus der Rolle“ lassen sich nahtlos aneinanderstoßen, bis zu 1200 mm in einem Stück. Die sehr gute Verfilzung der Dämmplatten im Stoßbereich und die Elastizität verhütet Wärmebrücken, auch nach dem eventuellen Schwinden der Sparren. Bei der Verlegemethode verbindet man das Reststück einer Rolle mit dem Anfang der nächsten Rolle. Praktisch ohne Verschnitt. Rollen sind normgerecht, entsprechen dem Anwendungstyp WL, der in der DIN 18165, Tabelle 1, für die Verwendung zwischen den Sparren aufgeführt ist. Auch auseinanderund zusammenlaufende Sparren (z. B. Fachwerk) lassen sich unkompliziert maßgenau einpassen. Als Faustformel für die Disposition gilt:

Der Klemmfilz wird ausgerollt und in der Breite unter Zugabe von 1 cm auf den Sparrenabstand zugeschnitten. So passt der Filz immer und überall für alle Sparrenbreiten und für alle Dachformen.

10.2.10 Dämmen mit EPS-Elementen Verlegungstechnologie

10

Entsprechend der Festlegungen der DIN 4108 T. 10 „ Anwendungsbezogene Anforderungen an Wärmedämmstoffe „(2003 – 02) wurden die ehemaligen Handelsnamen „Styropor“ durch die Bezeichnung für Hartschaum als Expandiertem Poly –Styrol –kurz EPS ersetzt. So standen bis 2002 die Bezeichnungen PS (15) 20,30 für ein Material mit einer Rohdichte von 5, 20 30 kg/m³ und das Kürzel SE für schwer entflammbar. Da jedoch die Rohdichte allein keine, für den jeweiligen Einsatzzweck wichtige Kenngröße ist, wurde nun nach Druckspannung bei 10% Stauchung die 3Gruppen 100,150 und 200 kPa eingeführt. Sie lässt dem Hersteller größere Freiheit bei der Abstimmung der Gesamteigenschaften für den jeweiligen Einsatzweck. Beispiel: PS 20/ SE/ WLG 040/WD (alt) = EPS 100 – 040 DAD dm (neu) 100 = Druckspannung 100 kg/m³ 040 = Wärmeleitfähigkeitsgruppe DAD = Dach-/ Deckendämmung (Aufsparrendämmplatte) dm = Druckbelastbarkeit mittlere

Die DIN 4108 – 10 unterscheidet für Dach, Decke, Wand und Perimeter weitere Kurzbezeichnungen und Zusatzbezeichnungen für Wasseraufnahme, Druckbelastbarkeit, Zugfestigkeit, Verformung und Schalltechnische Eigenschaften. EPS-Elemente sind druck- und formstabil, schwer entflammbar und unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit. Die Elemente können unabhängig vom Sparrenabstand verlegt werden.

323

10.2 Geneigte Dächer (Steildächer)

Durch die bauphysikalisch einwandfreie Konstruktion entsteht ausreichend Hinterlüftung, es gibt keine Probleme mit Feuchtigkeit, und der Dachstuhl bleibt in einem angenehmen, gleichmäßigen Temperaturbereich. Diese Dämmelemente haben häufig eine umlaufende Nut und Feder und auf der oberen Plattenkante eine Feuchtigkeits- bzw. Wasserschräge, welche einen sicheren Ablauf bei Dachneigungen ab 15 % gewährleistet.

Bild 10-17 Dämmung mit Nut- und Federausbildung

Sicherheitspunkte dieser Systeme sind: x

evtl. anfallendes Wasser (z. B: Flugschnee) tropft über die Wassernase direkt in die Wasserleitlinie, x die Wasserleitlinie leitet das Wasser weg vom Plattenstoß in Richtung Traufe, x die umlaufende Nut- und Federdichtung sorgt für eine geschlossene Wärmedämmung und Stabilität des Systems. In der nachfolgenden Tabelle sind die wesentlichsten Kennwerte häufig verwendeter EPSDämmungen ablesbar.

Tabelle 10-6 Kennwerte von EPS-Dämmungen inkl. Holzschalung bzw. Holzwerkstoffplatten

*

Abmessungen in mm

Plattendicke in mm

ESP (Beispiele)*

U-Wert in (W/ (m²K)

1.000 x 1.250

100

EPS 100 – 040 DI dm

0,346

1.000 x 1.250

120

EPS 100 – 040 DI dm

0,295

1.000 x 1.250

140

EPS 100 – 040 DZ dm

0,257

1.000 x 1.250

100

EPS 150 – 035 DAD dm

0,308

1.000 x 1.250

120

EPS 150 – 035 DAD dh

0,262

1.000 x 1.250

140

EPS 150 – 035 DAA dh

0,226

Die aufgeführten Beispiele sind für alle Abmessungen möglich. DI = Untersparrendämmplatte; DZ = Zwischensparrendämmplatte; DAA = Flachdachdämmplatte;

10

324

10 Dächer

Die Wärmedämmplatten können nun, sofern sie eine hohe Biegefestigkeit aufweisen, (z. B. BAUDER-Polyurethan(PUR)-Elemente), direkt auf den Sparren oder auf die Schalung verlegt werden.

Bild 10-18 Verlegung direkt auf den Sparren

10 Bild 10-19 Verlegung auf die Schalung

Bild 10-20 Schichtenaufbau Nut und Feder

10.2 Geneigte Dächer (Steildächer)

325

Verlegung direkt auf den Sparren Der umlaufende Nut-Feder-Falz verbindet die einzelnen Dämmelemente miteinander und sorgt so für zusätzliche Flächenstabilität. Innenseitig hat das Dämmelement eine wirksame Dampfsperre aus Aluminium. Die obere Deckschicht auf der Außenseite ist im Bereich der Stoßfugen überlappt, sodass evtl. durch die Dachdeckung dringendes Wasser auf dieser Schicht zur Traufe hin abgeleitet wird. Die Schnittkanten am First werden am besten mit einem selbstklebenden Streifen abgedeckt. Verlegung auf Sichtholzschalung Immer häufiger werden Räume mit geneigtem Dach auf rustikale Art ausgebaut, mit sichtbaren Sparren und darüberliegender Holzschalung. Bei dieser Konstruktion ist es erforderlich, sofort nach dem Verlegen der Sichtholzschalung eine wasserableitende Bitumen-Dachbahn aufzubringen, um die Schalung vor Witterungseinflüssen zu schützen. Die Befestigung wird mit verzinkten Dachpappestiften im Abstand von d 15 cm durchgeführt. Die Überdeckung der Bahnen soll mindestens 8 cm betragen. Entsprechend den Fachregeln des Dachdeckerhandwerks liegt dann eine „Vordeckung“ vor. Die Grund-(Konter)-Lattung 40/80 mm wird direkt auf die Dämmelemente aufgelegt und mit verzinkten Nägeln im Sparren befestigt. Als Dachlattung kommen Latten mit handelsüblichen Querschnitten zur Anwendung.

10

Bild 10-21 Nagelung der Dachschalung und Lattung

326

10 Dächer

Bild 10-22 Verlegetechnik

Dämmen nach dem Schuppenprinzip

10

Für den Neubau, zum nachträglichen Einbau und (nach Konsultation mit dem Fachmann), zur Sanierung von mangelhaften Dachdämmungen ist das Dachsystem nach dem Schuppenprinzip eine geeignete Konstruktion. Wie seit Jahrhunderten, mit Dachsteinen wie z. B. bei Schieferoder Biberschwanzdoppeldächern bestens bewährt, werden die weitüberdeckenden, schuppenförmig anzuordnenden Dämmplatten im Versatz verlegt. Dieser Versatz kann 30 cm (halbes Element) oder auf 20 und 40 cm gelegt werden (drittel Element). Damit wird ein in drei Schichten liegendes Dachsystem ohne durchgehende Fugen erreicht. Dieser Vorteil wird weiter dadurch verbessert, dass die Elemente einen besonders ausgebildeten Windversatz aufweisen. Dieser Windversatz reduziert das Eindringen von Zugluft. Bei der Verlegung sind die Dachdecker-Fachregeln sowie die Richtlinien der DIN 4108 zu berücksichtigen. Weitere Leistungsvorteile des Dämmaterials aus formgeschäumten Expandierten Polystyrol (EPS) sind: x x x x x x x x

Sicherheit durch Flammschutz nach Brandklasse B1 Elemente sind aus überwachtem formgeschäumten Polystyrol hergestellt wasserableitendes Unterdach ersetzt Schalung, Pappe und Folie sehr hohe Belastbarkeit und weit überdimensionierte Zugfestigkeit Lüftungskanäle führen den sommerlichen Hitzestau unter den Dachziegeln ab Dämmstärke 120 mm. Der U-Wert ist im Mittel bei ausgebautem Dach ca. 0,29 W (m2 · k) die Wärmedämmung bleibt trocken baubiologisch neutral. Polystyrol ist als Werkstoff vollständig wiederverwendbar

Mit einer Deckbreite von 720 mm bei einer Dämmdicke von 100 mm passen die Platten für nahezu alle Dachsteintypen, bei einem Lattenabstand von 320 bis 360 mm. Mit etwa 50 N Belastbarkeit sind die Dämmplatten in der Lage, Dachsteine, Wind und Schneelasten problemlos aufzunehmen. Die Elemente lassen sich problemlos mit Messer oder Säge bearbeiten. Bei sorgfältiger Verarbeitung können sie auch an den Schnittstellen gebrochen werden.

327

10.3 Flachdächer

Bild 10-23 Verlegeschritte

10.3 Flachdächer Beim belüfteten Flachdach liegt die Wärmedämmschicht entweder auf der Stahlbetondecke oder über der inneren Deckenschalung. Das unbelüftete Flachdach (Warmdach) benötigt wegen der Gefahr der Tauwasserbildung eine gute Wärmedämmung und die Anordnung einer Dampfsperre auf der warmen Seite der Dämmschicht. Beim Umkehrdach liegt die Wärmedämmschicht über der Dachabdichtung. Sie besteht aus geschlossenzelligem Hartschaum mit verdichteter Oberfläche, die keine Feuchtigkeit aufnimmt und deshalb auch beim Anfall von Wasser seine Wärmeleitfähigkeit behält. Die darunter liegende Dachhaut wird auf diese Weise auch vor mechanischen Beschädigungen, hohen Temperaturschwankungen (Sommer und Winter) und vor UV-Strahlung geschützt

Bild 10-24 Umgekehrtes Flachdach ohne Dampfsperre (Umkehrdach)

Konstruktionsgrundsätze Das Umkehrdach fasst die verschiedenen Dicht- und Dampfsperrebenen des Warmdaches zusammen und vereinfacht nicht nur im Aufwand, sondern auch in der Reduzierung gefährdeter Punkte. Folgende Voraussetzungen sind wesentlich:

10

328

10 Dächer

1. Der Untergrund muss ausreichend stabil und wärmespeichernd sein (keine plötzlichen Temperaturschwankungen). 2. Die Abdichtung muss flexibel sein und vollflächig auf dem Untergrund aufgeklebt werden, z. B. Polymerbitumenbahnen mit Polyestervlies-Einlage. Die Verklebung (modifiziertes Bitumen) zur Rissüberbrückung und zur Verhinderung von Wassereindringen ist wichtiger als die Bewegungstrennung. 3. Wärmedämmschicht mit großer Dicke, einlagig mit Stufenfalz, Wasser abweisend, druckfest, beständig gegen Verrottung, z. B. aus extrudiertem Polystyrol. 4. Ableitung und Abtrocknung von Oberflächenwasser über der Dämmung erfolgt durch die Dämmschicht selbst oder getrennte Dränage. 5. Die Dämmung muss eine genügend starke Schutzschicht (Kies, Belag) gegen Aufschwimmen, Windsog, UV-Strahlung haben. 6. Die Randbereiche und Anschlüsse sind handwerklich und konstruktiv exakt auszubilden, da sich hier Dichtung und Dämmung kreuzen. Hierzu sollte ein Fachmann zu Rate gezogen werden

10

Bild 10-25 Verlegen mit aufgesetzten Betonplatten

Eigenschaften der Umkehrdächer Umkehrdächer kommen in allen Teilen Deutschlands bei Sanierungsarbeiten sehr häufig vor. Relativ günstige Materialien und geringer handwerklicher Aufwand sind deutliche Vorteile. Merkmale von Umkehrdächern: x x x x

Vorkommen relativ häufig die Wärmedämmschicht liegt oberhalb der Abdichtung die Abdichtung wirkt gleichzeitig als Dampfsperre diese Konstruktion ist möglich dank nicht wasseraufnehmender Dämm-Materialien (geschlossenporiges Polystyrol) x die Abdichtung wird oft aus Gussasphalt hergestellt Vor- und Nachteile von Umkehrdächern Wie bei vielen baulichen Konstruktionen gibt es, gerade auch für die Sanierung, die möglichen Schadenserscheinungen aufzudecken und innovativ zu lösen:

10.4 Gründächer

329

x

die Dampfsperre liegt eindeutig auf der Warmseite, womit keine Kondensationsprobleme entstehen x die Abdichtung ist vor Temperaturschwankungen geschützt x der Einbau ist weitgehend witterungsunabhängig x bei Regen erfolgt ungünstiger Wärmeabfluss (auch) parallel zur Dachfläche durch unter den Dämmplatten abfließendes Wasser Selbstverständlich gibt es eine Vielzahl von Gestaltungsmöglichkeiten für die Sanierung oder auch Neuherstellung eines Umkehrdaches. Werkstoffe Zur Abdichtung von Flachdachkonstruktionen kommen folgende Materialien in Frage: x x x

Bitumen Kunststoffdichtungen aus PE, PVC, XPL Mischungen aus Bitumen und Kunststoffen

Grundsätzlich sollte der Einsatz dieser Materialien minimiert werden. Vor allem der Einsatz von Polyvinylchlorid (PVC) sollte aufgrund seiner besonders problematischen Produkteigenschaften nach Möglichkeit vermieden werden. Bei der Entscheidung für eine Flachdachausführung wird gleichzeitig die Entscheidung für Materialien mit umweltbelastenden Produktlinien getroffen. Eine Abwägung von ökonomischen und ökologischen Belangen ist erforderlich. So kann z. B. ein Gründach nur auf einer Flachdach-Unterkonstruktion aufgebracht werden. Als Dämmstoffe im Flachdachbereich kommen je nach Anforderung vor allem trittfeste Materialien zur Anwendung: x x x x x

geschäumte organische Dämmstoffe künstliche Mineralfasern Schaumglas Kork Holzfaserplatten

10.4 Gründächer Bei begrünten Flachdächern ergänzt der Begrünungsaufbau die Wärmewirkung. Neben der dämmenden Wirkung für das Gebäude hat die Begrünung positive Auswirkung auf die Umwelt: x x x x x x

ästhetische Gestaltung einer Dachlandschaft die Vegetationsschicht wirkt temperaturdämpfend und schützt das Gebäude vor zu starken Temperaturschwankungen. die wasserspeichernde und –regulierende Funktion der Dränschicht entlastet das Entwässerungssystem bei starken Regenfällen luftverbessernd wirken die Pflanzen beim Kohlenstoffdioxid-Sauerstoffaustausch sowie bei der Staubfilterung. Schallschutz bietet der Schichtaufbau durch seine Masse und Mehrschaligkeit als Schalldämmung sowie durch seinen Halm- und Blättermantel als Schalldämpfung. Schutz für den Dachaufbau vor mechanischer Beschädigung, z. B. Hagelschlag und vor Versprödung durch ultraviolette Strahlung der Sonne gewährleistet die Vegetationsschicht.

10

330

10 Dächer

10

Bild 10-26 Konstruktiver Begrünungsaufbau

Damit das begrünte Dach den gestellten Anforderungen genügt, müssen bestimmte Bedingungen erfüllt sein: x

Die Dachneigung sollte 20° nicht übersteigen. Dadurch erhalten die Pflanzen während der Vegetationszeit auf der Nordseite eines Daches ausreichend Licht x die Wasserversorgung muss durch einen ausreichenden Schichtaufbau, wenn nötig durch eine selbst steuernde Bewässerungsanlage mit Brauchwasser, besonders auf der Südseite, gesichert werden x der Windschutz durch Dachaufbauten, Wände etc. verhindert, dass die Pflanzen austrocknen bzw. in ihrem Wachstum gehindert werden

331

10.4 Gründächer

x

die Nährstoffversorgung muss durch eine, der Vegetation entsprechende, Schichtdicke gewährleistet sein

Der Aufbau der Vegetationsschicht ist abhängig von der Dachneigung und der Art der Bepflanzung. Extensive Begrünung bedeutet im Gegensatz zur intensiven Begrünung, dass das Dach ohne gärtnerischen Pflegeaufwand durch anspruchslose, niedrig wachsende und selbsterhaltende Pflanzen, wie eine Sedum-Moos-Krautbegrünung, auskommt. Die Intensivbegrünung hat auch den Nachteil des hohen Eigengewichts. Während für das geneigte Dach nur ein einschichtiger Pflanzbodenaufbau notwendig ist, kann der Bodenaufbau für das Flachdach beim Normal- und Umkehrdach einschichtig oder mehrschichtig aufgebracht werden. Einschichtige Flachdachaufbauten zur extensiven Begrünung eigen sich für Moose und Pflanzen, die von Natur aus Trockenphasen und Überschwemmungen vertragen. Die Pflanzbodenschicht besteht aus einer bis zu 15 cm dicken, mit Humus angereicherten Erdschicht oder aus Rasenpflaster. Vorteilhaft sind ein Dachgefälle von etwa 3 % und der Einbau von Dränsträngen aus Grobkies Ø 32 zur besseren Entwässerung. Tabelle 10-7 Regelschichten für extensive Begrünung Begrünungsart

Dicke der Vegetationsschicht in cm

Flachdächer Moos-Sedum-Begrünung Moos-Sedum-Kraut-Begrünung Gras-Kraut-Begrünung

2 bis 5 5 bis 8 8 bis 12 > 15

Geneigte Dächer Moos-Sedum-Begrünung Moos-Sedum-Kraut-Begrünung Sedum-Gras-Kraut-Begrünung

2 bis 5 5 bis 10 10 bis 15

10

Tabelle 10-8 Regelschichten für intensive Begrünung Begrünungsart

Drainung (cm)

Vegetationsschicht (cm)

Stauden, bodenbedeckende Gehölze

10

15 bis 25

Großsträucher, kleine Bäume

12

25 bis 45

Bäume

20

75 bis 90

Mehrschichtige Flachdachaufbauten, häufig als intensive Begrünung geplant, eignen sich für anspruchsvolle Vegetationen, die keine stauende Nässe vertragen. Der Schichtaufbau eines Flachdaches aus tragender Baukonstruktion, Ausgleichsschicht, Dampfsperre, Wärmedämmung, Dampfdruckausgleichsschicht, Dachabdichtung wird durch die Schichten zur Begrünung ergänzt. Dies sind Trennlage, Wurzelschutzschicht, Dränschicht, Filterschicht, Vegetationsschicht und Pflanzen. Bauschäden entstehen hauptsächlich durch Einwachsen oder Hinterwachsen von Anschlusskanten, Mauerwerksanschlüssen etc. Aus diesem Grund sind Pflanzen von diesen kritischen Stellen durch 50 cm breite Kiesschüttungen oder Pflasterungen auf Abstand zu halten. Die Anschlüsse sind mindestens 15 cm hochzuführen. Besondere Sorgfalt ist auch auf die Abdichtung von Dehnungsfugen, Öffnungen und Durchdringungen zu verwenden.

332

10 Dächer

Bild 10-27

Begrüntes Flachdach

10.5 Dachgeschossausbau

10

Seit Inkrafttreten der EnEV 2002 waren viele Hauseigentümer gesetzlich verpflichtet bis Ende 2006 wärmetechnische Verbesserungen der obersten Geschossdecke durchzuführen. Nachrüstverpflichtung der obersten Geschossdecke über beheiztem Wohnraum bestand: x x

bei Mehrfamilienhäusern bei zugänglicher, aber nicht begehbarer Oberseite

In der EnEV 2007 wurden diese Verpflichtungen noch einmal unterstützt und verstärkt (Anhang 3)

10.5.1 Dachgeschossdeckendämmung Solange das gesamte Dachgeschoss nicht ausgebaut wird ist es notwendig, die Dachgeschossdecke energetisch zu verbessern. Die Dachgeschossdecke ist das Bauteil, welches bei einer Zusatzdämmung zur erheblichen Einsparung an Energie beiträgt. Die Dämmmaßnahmen lassen sich dabei mit relativ geringem Aufwand realisieren. Bei der Wärmedämmung der Dachgeschossdecke ist Folgendes zu beachten: x

Die Dachgeschossdecke sollte von oben gedämmt werden. Eine Dämmung von unten, d. h. innerhalb der Wohnung ist aufwändiger und führt eventuell zu einer nicht vertretbaren Reduzierung der lichten Raumhöhe. x Die konstruktive Ausbildung der Dämmung ist abhängig von der weiteren Nutzung des Dachraumes. In nicht genutzten Bodenräumen, z. B. Drempelgeschoss, reicht eine offene Verlegung der Dämmstoffe. x Für begehbare Dachräume muss über der Dämmschicht ein neuer Fußboden ausgebildet werden. Wenn der Bodenraum nicht genutzt wird, reichen i. d. R. Laufstege für den Schornsteinfeger.

333

10.5 Dachgeschossausbau

x

Durch die Dämmmaßnahmen an der Dachdecke sollte keine Verschlechterung des Schallschutzes erfolgen, d. h. ein Auswechseln der vorhandenen Schüttung durch Dämmstoff darf im Allgemeinen nicht vorgenommen werden. x Für die Dachdeckendämmung können zwei unterschiedliche Verfahren zur Anwendung gelangen. Es werden Platten ggf. mit Deckschichten verlegt, oder der Dämmstoff wird aufgespritzt bzw. in Hohlräume eingeblasen.

Bild 10-28 Dämmung der obersten Geschossdecke

10.5.2 Ausgebaute Dachgeschosse Beim nachträglichen Ausbau sind eine Vielzahl von Besonderheiten zu berücksichtigen. Beispielsweise darf der konstruktive und statische Aufbau der Dachkonstruktion nicht geschwächt werden. Es empfiehlt sich also vor dem Ausbau, einen ausgewiesenen Fachmann zu Rate zu ziehen. Das Klima in Wohnräumen wird positiv beeinflusst durch: Im Winter:

1. Ausreichende Dämmdicken 2. Kleine Wärmeleitfähigkeit der Baustoffe

Im Sommer: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Hohe Speicherfähigkeit der Baustoffe Maximierung der Raumhöhe Minimierung der Fensterfläche, Verschattung Reduzierung von Wärmequellen im Dachraum Regulierbare Belüftung, Nachtlüftung Schwere Bauweise von Decken und Giebelwänden

Die üblichen Dachkonstruktionen aus Sparren, Wärmedämmung und Dachziegel sind Leichtkonstruktionen, bei denen wegen der geringen Masse der Schallschutz und im Sommer das Raumklima unbefriedigend sind. Durch direkte Sonneneinstrahlung entsteht unterhalb der Dachdeckung Stauwärme, die abgeführt werden sollte. Im Sommer kommt es deshalb vor allem darauf an, den Durchgang der Tageshitze zu verzögern und eingedrungene Wärme ausreichend zu speichern. Aus diesem Grunde sollte an Giebelwänden keine Innendämmung angebracht und die Innenwände aus schweren Baustoffen ausgeführt werden. Notwendig ist auch

10

334

10 Dächer

eine ausreichende Durchlüftung während der kühlen Nachtzeit oder an frühen Morgen zweckmäßigerweise als Querlüftung. Es gibt Dämmstoffe, die sich mehr für den winterlichen und andere, die sich mehr für den sommerlichen Wärmeschutz eignen. Optimale Dämmstoffe, die für beide Zwecke gleichermaßen angewendet werden können gibt es (noch) nicht. Die derzeitigen Dämmstoffe lassen sich jedoch nach ihrer Speicherfähigkeit (Leistungsfähigkeit) zusammenstellen und in konstruktiver Kombination mit passenden Beplankungen so einbauen, dass sie sowohl den Anforderungen an den sommerlichen als auch an den winterlichen Wärmeschutz genügen. Nach einem komplizierten Rechenverfahren (U-Wert) und Temperaturamplituden-Dämpfung wird die Leistungsfähigkeit der Dämmstoffe ermittelt und in einer Tabelle zusammengestellt. Tabelle 10-9 Leistungsfähigkeit von Dämmstoffen im ganzjährigen Wärmeschutz (Quelle: Handbuch Energie/Bau)

Dämmstoff

10

1

2

3

4

5

Wärmeleitfähigkeit W/mK

Speicherfähigkeit 3 Wh/m K

Dicke für Sommer m

Dicke für Winter m

Summe Spalte 3+4 m

1

Holzfaserdämmplatte

0,040

80

0,185

0,173

0,358

2

Zellulosedämmstoff

0,040

33

0,286

0,173

0,459

3

Zellulosedämmstoff

0,045

42

0,271

0,195

0,466

4

Korkschrot

0,045

42

0,271

0,195

0,466

5

Holzspäne

0,055

63

0,245

0,238

0,483

6

Schaumglas

0,040

22

0,353

0,173

0,526

7

Polyurethanhartschaum

0,030

13

0,405

0,130

0,535

8

Mineralfaser

0,035

11

0,456

0,153

0,609

9

Blähperlite

0,050

20

0,416

0,217

0,633

10

Schafwolle

0,040

10

0,535

0,173

0,708

11

Polystyrol

0,040

8

0,593

0,173

0,766

12

Baumwolle

0,040

6

0,690

0,173

0,863

13

Mineralfaser

0,040

4

0,815

0,173

0,988

14

Polyesterfaser

0,040

2

1,100

0,195

1,295

Will man schlanke und wirksame Konstruktionen zusammenstellen, dann wählt man Dämmstoffe aus, die in den oberen Zeilen der Tabelle 10-9 stehen. Dämmstoffe aus Zellulose und Holz weisen eine ausgeglichene hohe Leistungsfähigkeit auf! Am Ende der Tabelle findet man die Dämmstoffe mit geringer Speicherfähigkeit die zur Realisierung des sommerlichen Wärmeschutzes große Dämmdicken oder zusätzliche innere Beplankungen brauchen. Wird ein Dämmstoff mit geringer Speicherfähigkeit in eine Dachkonstruktion eingebaut, dann wird die Speicherfähigkeit der Dachkonstruktion auf der Innenseite mit einer Beplankung verbessert werden. Tabelle 10-10 listet Beplankungsbaustoffe nach der Speicherfähigkeit geordnet auf. Die Baustoffe mit der besten Speicherfähigkeit stehen in der Tabelle 10-10 oben.

335

10.6 Normen, Richtlinien, Merkblätter

Tabelle 10-10 Baustoffe für die Beplankung von Dämmkonstruktionen Beplankung

1

2

Dichte 3 kg/m

Speicherfähigkeit 3 Wh/m K

1

Holz

600

420

2

Spanplatte

650

390

3

OSB-Platte

650

390

4

Gipsplatten

1250

275

5

HWL-Platte

440

255

6

Lehmbauplatte

500

240

7

Gipsplatte

900

198

Holz und Holzwerkstoffe haben eine hohe Speicherfähigkeit und übertreffen z. B. die von Gipsplatten. Dämmstoffe hoher Speicherfähigkeit können in der Regel mit allen angegebenen Beplankungsbaustoffen verbaut werden und die Konstruktionen erreichen hohe Leistungsfähigkeit. Dämmstoffe geringer Speicherfähigkeit brauchen innere Beplankungen mit hoher Speicherfähigkeit. Die Leistungsfähigkeit dieser Konstruktionen ist insgesamt niedriger.

10

336

10 Dächer

10.6 Normen, Richtlinien, Merkblätter Norm

Stand

Titel

DIN 18531

1991-09

Dachabdichtungen; Begriffe, Anforderungen, Planungsgrundsätze

DIN EN 12056

1995-10

Flachdachentwässerung

DIN 4108

2003-07

Wärmeschutz im Hochbau

DIN EN 1873

1995-06

Vorgefertigte Zubehörteile für Dacheindeckungen – Lichtkuppeln aus Kunststoff

DIN 18190

1992-10

Dichtungsbahnen für Bauwerksabdichtungen

DIN 52128

2007-10

Bitumen – Dachbahnen mit Rohfilzeinlage

Weitere wichtige DIN-Normen Bitumen – Dach- und Dichtungsbahnen: EN 13707; 52129; 52130; 52131; 52132; 52133; 52143;

10

DIN 16729

Kunststoff-Dachbahnen und Kunststoff-Dichtungsbahnen Ethylencopolymerisat-Bitumen (ECP)

aus

DIN 16730

Kunststoff-Dachbahnen aus weichmacherhaltigem Polyvinylchlorid (PVC-P)

DIN 16731

Kunststoff-Dachbahnen aus Polyisobutylen (PIB)

DIN EN 13984

Abdichtungsbahnen-Kunststoff- und Elastomer-Dampfsperrbahnen-Definitionen und Eigenschaften

Weitere wichtige DIN-Normen für Kunststoffbahnen: DIN 16734; 16735; 16736; 16737; 16935; 16937; 16938, EN 13956 DIN EN 13172

Wärmedämmstoffe-Konformitätsbewertung, Deutsche Fassung EN 13172:2001 + A1:2005 (Ersatz für DIN 13172 : 2001-10)

DIN EN 14303

Wärmedämmstoffe – Werkmäßig hergestellte Produkte aus Mineralwolle (MW) – Spezifikationen

Weitere wichtige DIN-Normen für Wärmedämmstoffe: DIN: EN 14304, 14306, 14307 Energieeinsparverordnung (EnEV)

337

10.7 Bildquellenverzeichnis

Regelwerke: Fachregel für Dächer mit Abdichtungen – Flachdachrichtlinien, Herausgeber: Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks e.V., Köln und Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e.V. Bundesfachabteilung Bauwerksabdichtung Richtlinien für die Planung, Ausführung und Pflege von Dachbegrünungen. Herausgeber: FLL, Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung und Landschaftsbau e.V. Richtlinien für die Montage von Stahlprofilblechen für Dach- und Deckenkonstruktionen. Herausgeber: Industrieverband zur Förderung des Bauens mit Stahlblech e.V., Düsseldorf Richtlinien für die Ausführung von Metall-Dächern, Außenwandbekleidungen und Bauklempnerarbeiten, Herausgeber: Zentralverband Sanitär, Heizung, Klima (ZVSHK), St. Augustin

10.7 Bildquellenverzeichnis Quelle

Bild

BAUDER, Stuttgart

10-10, 10-17, 10-18, 10-19, 10-20

Bauordnung Dresden

10-13

Heidelberger Zement

10-14

ISOVER, Ludwigshafen

10-16

LINZMEYER; Riedlingen

10-12, 10-21

MACO, Westernhausen

10-1, 10-11, 10-22, 10-23

PAVATEX, Leutkirch

10-9

Remmers, Löningen

10-5

ROCKWOOL, Gladbeck

10-15

RWE Essen

10-2

SCHWENK, Landsberg

10-3

URSA, Leipzig

10-8, 10-28

YTONG, Essen

10-4

ZENKER, Höxter

10-26

10

11 Decken

11.1 Allgemeines x

Decken sind Platten oder horizontale Scheiben, die Räume von den oberen oder anderen Räumen abtrennen.

x

Decken nehmen Verkehrs- bzw. Nutzlasten auf und leiten diese zusammen mit den Eigenlasten über die – Auflager – Wände – Fundamente in den Baugrund ab.

x

Decken schützen die Geschosse untereinander vor unerwünschten bauphysikalischen Einflüssen. Sie erfüllen folgende Aufgaben: – Wärmeschutz – Schallschutz – Feuchtigkeitsschutz – vorbeugenden bauschutztechnischen Brandschutz

11.2 Konstruktionsarten der Decken Ebene Decken x Tragwerk Stahl: Stahlbetonplatten auf oder zwischen Stahlprofilen

Bild 11-1 Tragwerk Stahl

340

11 Decken

x Tragwerk Stahlbeton: Stahlbetonplatten Stahlsteindecken Stahlbetonrippendecken Stahlbetonfertigteildecken

Bild 11-2 Tragwerk Stahlbeton

11 x Tragwerk Holz: Vollholzbalken I-Balken aus verleimten Bohlen

Bild 11-3 Tragwerk Holz

11.2 Konstruktionsarten der Decken

341

x Gewölbte Decken: – Kappen aus Mauerziegeln oder Beton auf Mauerwerk aufliegend – Kappen aus Mauerziegeln oder Beton zwischen Stahlprofilen

Bild 11-4

Gewölbte Decken

Der Nachweis der Tragsicherheit von ebenen Massivdecken mit einem Tragwerk aus Stahlbeton oder Stahl erfolgte auf der Grundlage der in der Phase der Bauausführung geltenden technischen Vorschriften. Die Auswahl der Vollholzbalken von Holzbalkendecken erfolgte um 1900 auf der Grundlage von Tafelwerken.

Bild 11-5 Tragfähigkeit von Holzbalken, Tabelle aus einer Bauordnung von 1902

11

342

11 Decken

Mit der Entwicklung des Ingenieur-Holzbaues erfolgte auch der Einbau von zusammengesetzten Holzprofilen wie x genagelte Vollkantbinder x verleimte I-Balken

11

Bild 11-6 Verleimte I-Balken

Die Nachweise der Tragsicherheit von Deckentragwerken von Gebäuden oder baulichen Anlagen sind im Regelfall in den archivierten Bauunterlagen der für die Genehmigung des Bauvorhabens zuständigen Behörden zu finden. Aus diesen Unterlagen sind Lastaufnahmen und Aussagen zu den einzubauenden Materialien enthalten. Sollten Zweifel an der Tragsicherheit einer Deckenkonstruktion aufkommen, so ist im Rahmen der Schadensanalyse eine Feststellung der eingebauten Materialarten durch Entnahme von Proben zu empfehlen. Festzustellen wäre bei Stahlbetontragwerken: x Betonqualität x Stahlqualität x Lage und Dimension der eingebauten Stahlbewehrung Bei Stahltragwerken kann eine Feststellung der Schweißbarkeit des für das Stahltragwerk verwendeten Stahls notwendig sein.

343

11.3 Sanierung von Decken

11.3 Sanierung von Decken Die Sanierung von Stahlbetondecken ist analog der Sanierung von Stahlbetonteilen (siehe Kap. 4). Für Holzbalkendecken sind die Decken mit Vollholzbalkenquerschnitten repräsentativ, die infolge ihres Baualters zur Sanierung anstehen. Die Sanierung gewölbter Decken aus Mauerziegeln beschränkt sich auf die Ergänzung von Fugen, Schäden aus Feuchtigkeitseinflüssen und Austausch des Fußbodenaufbaus.

Bild 11-7 Gewölbekappe aus Mauerziegel, Decke über KG

Bei Zweifeln über die Tragsicherheit wegen erheblicher Schäden an den Gewölbesteinen, insbesondere im Gewölbescheitel bzw. an den Auflagern, ist der Einsatz der Decke zu prüfen. Schadensschwerpunkt bei Holzbalkendecken sind die Auflagerbereiche. Besonders betroffen sind die Deckenbalken der Dachgeschossdecken. Um Schäden feststellen zu können, sollte ein 25 - 30 cm breiter Streifen des Fußbodenbelages an den Außenwänden aufgenommen werden. Im Regelfall sind Schalbretter oder Hobeldielen als Nutzschicht eingebaut worden. Diese Breite wird durch das Entfernen von 2 bis 3 Dielenbrettern erreicht. Es ist zu empfehlen den Zustand aller Balkenköpfe im Dachgeschoss zu untersuchen. Stichproben sind nicht ausreichend. Die Instandsetzung der Holzbalken im Auflagerbereich kann wie folgt ausgeführt werden: x

Anlaschen von Holzprofilen oder Holzlaschen seitlich oder unterhalb des verschlissenen Balkens. x Vorgefertigte Stahlelemente x Ersatz des Balkens im Auflagerbereich – des sog. Balkenkopfes – durch bewehrten Kunstharz.

11

344

11 Decken

Bild 11-8 Instandsetzung eines Balkenkopfes mit angenagelten Holzlaschen

11 Bild 11-9 Instandsetzung eines Balkenkopfes mit I-Stahlprofilen, befestigt mit Sechskant-Holzschrauben

Bild 11-10 Instandsetzung eines Balkenkopfes

11.4 Fußböden

345

11.4 Fußböden Fußböden sind alle Schichtfolgen oberhalb der Rohdecken. Allgemeine Anforderungen x x x x x

Widerstand gegen Abnutzung Schicht zum Begehen leichte Sauberhaltung fußwarm gute optische Gestaltung

Bauphysikalische Anforderungen x x x

Luftschalldämmung Trittschalldämmung Wärmedämmung Auf die Schalldämmung hat das Gewicht der Geschossdecken einen erheblichen Einfluss. Bei Geschossdecken mit einem Flächengewicht unter 350 kg/m² sind tritt- und luftschalldämmende Konstruktionen erforderlich.

11

Bild 11-11 Schalldämmender Fußbodenaufbau

Erdgeschossfußboden Der Erdgeschossfußboden ist erfahrungsgemäß oft nicht mehr funktionsfähig. Der Wärmeschutz entspricht kaum den allgemein gültigen Anforderungen. Der Neuaufbau des Erdgeschossfußbodens ist zu empfehlen. Eine Untersuchung der freigelegten Deckenbereiche auf den Befall durch pflanzliche Schädlinge sollte ebenfalls erfolgen.

346

11 Decken

Bild 11-12 Decke über KG, Fußbodenheizung im EG

Bei nichtunterkellerten Gebäuden sollte im Erdgeschossfußboden eine Fußbodenheizung eingebaut werden. Es ist zu empfehlen nur für die Erwärmung der Fußbodennutzschicht auszulegen.

11

Bild 11-13 Fußbodenaufbau bei nicht unterkellerten Räumen

Geschossfußboden Bei Geschossdeckenfußböden sind die Nutzschichten weitgehend abgenutzt. Der Neuaufbau ist, auch wegen des optischen Eindruckes, Standard. Bei Geschossfußböden auf Massivdecken soll vor allem der Deckenaufbau im Bereich der Nassräume geprüft werden, da diese oft mangelbehaftet sind. In den allgemeinen Wohnbereichen ist ein Austausch der Nutzschichten hinreichend. Geschossfußböden auf Holzbalkendecken bestehen aus einem 2,4 cm dicken Belag aus Hobeldiele. Dieser Belag ist unterschiedlich abgenutzt. Er kann, sofern dieser nicht durch tierische oder pflanzliche Schädlinge befallen ist, als Tragschicht für den Fußbodenaufbau belassen

347

11.4 Fußböden

werden. Der vorhandene Holzbelag ist mit Nägeln auf dem Holzbalken befestigt. Die Befestigungen haben sich durch die Benutzung gelockert. Die Dielen sind deshalb zusätzlich durch Schrauben mit dem Holzbalken zu verbinden. Der Einschub aus Schlacke sollte aus schallschutztechnischen Gründen nicht entfernt werden.

Bild 11-14 Holzbalkendecke, Fußbodenaufbau mit verbesserter Schalldämmung

Im Dachgeschoss sind die Decken- und Fußbodenkonstruktionen oft durch tierischen und pflanzlichen Schädlingsbefall erheblich geschädigt.

Bild 11-15 Decke im Dachgeschoss, Auswechslung des Einschubs wegen Schädlingsbefall

Als Folge des Schädlingsbefalls kann der Austausch des mineralischen Einschubes notwendig werden. Durch den Austausch des Einschubes soll aus schallschutztechnischen Gründen keine Minderung der Deckenlast erfolgen. Als geeignetes Austauschmaterial können Bauelemente aus Spezialporenbeton eingebaut werden. Dieser Porenbeton darf keinen Restfeuchtigkeitsgehalt haben.

11

348

11 Decken

11.5 Bildquellenverzeichnis

11

Quelle

Bild

Bauordnung Dresden

11-5

Hinz, Ascha

11-10

Knipping, Hamminkeln

11-4

Kolbmüller, H., Leipzig

11-1, 11-3, 11-11 bis 11-15

Mönck, Leipzig

11-6

12 Feuerungsanlagen Feuerungsanlagen bestehen aus einer oder mehreren Feuerstätten, Verbindungsstücken und Schornsteinen. Die einzelnen Elemente müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass sie sicher in ihrer Funktion sind, von ihnen keine Gefahren ausgehen und unzumutbare Belästigungen nicht entstehen. Zu den Feuerstätten gehören auch alle Arten von Feuereinrichtungen, wie Brenner, Steuer-, Regel- und Sicherheitseinrichtungen. Die Feuerungsanlagen erlangen in der Sanierung von Gebäuden einen immer größeren Stellenwert. Zum einen aus der ökologischen Zielstellung in der Politik und des Wunsches der Bauherren. Zum anderen stehen finanzielle Gründe und das Bestreben möglichst energetisch unabhängig zu sein dahinter. Die in der 2. Hälfte des 20. Jahrhunderts überwiegend praktizierte Weise, Schornsteine bei Sanierungen bis auf einen zu entfernen und die Gebäude über eine zentrale Öl- oder Gasheizung zu beheizen, ist Vergangenheit. Die Bauherren wünschen alternative Beheizungsmöglichkeiten auf der Grundlage von Festbrennstoffen (Kohl, Holz). Wenn in einem Gebäude mehrere Wohnungen untergebracht sind, so werden auch noch dezentrale Heizsysteme eingebaut. Ergebnis des Umdenkens in Politik und im Privaten ist, dass bei der Planung und Ausführung von Sanierungsmaßnahmen bestehende Feuerstätten und Schornsteine nicht abgerissen, sondern möglichst erhalten, saniert bzw. modernisiert werden. Dabei sind unter anderen die x x x x x

die Musterfeuerungsverordnung (FeuVO) von 2005, die Energieeinsparverordnung-EnEV 2007, das Bundesimmissionsschutz-Gesetz 2002 u. Änderungen bis 2007 sowie die jeweilige Landesbauordnung (LBO) der Bundesländer und die Bauprodukterichtlinie

zu beachten. Weiterhin sind die bautechnischen Regeln und Produkt-, Berechnungs- und Ausführungsnormen zu berücksichtigen: x x x x x x

Allgemein bauaufsichtliche Zulassungen Bauregelliste A bis C Zustimmung im Einzelfall DIN-Normen für Abgasanlagen (z. B. DIN V 18160-1, 01/06) technische Fachregeln für den Ofen- und Luftheizungsbau (TR OL 2006), DIN-Vorschriften für Feuerstätten (z. B. DIN EN 13 229 und DIN EN 13 240)

Die DIN V 18160-1, Stand 01/ 2006 ist mit der Musterfeuerungsverordnung abgestimmt. Die Norm konnte nur auf Grund europäischer Vereinbarungen als Vornorm herausgegeben werden. Sie hat jedoch volle Gültigkeit und spiegelt den Stand der Bautechnik wieder. Bei der Planung und Ausführung von Sanierungsarbeiten an Feuerungsanlagen ist von Anbeginn der Sanierungsplanung sinnvoller Weise der zuständige Bezirksschornsteinfegermeister der Anlage mit einzubinden. Bei der Ausführung sind grundsätzlich ausgewiesene Fachfirmen zu beauftragen.

350

12 Feuerungsanlagen

12.1 Feuerstätten Feuerstätten sind an eine Abgasanlage angeschlossene Einrichtungen zur Erzeugung von Wärme durch Verbrennen fester, flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe. Sie bestehen überwiegend aus nichtbrennbaren, formbeständigen Baustoffen.

Bild 12-1 Herd und Ofen in Einem

12

Feuerstätten müssen nach der Feuerstättenverordnung in der Bauart und den Baustoffen nach so beschaffen sein, dass x x

sie den beim bestimmungsgemäßen Betrieb auftretenden Beanspruchungen standhalten sich die Feuerungsanlage bzw. Wärmeträger und das Wasser der Warmwasserversorgung sich nicht gefährlich erwärmen können, x gefährliche Ansammlungen von Energie in den Feuerstätten verhindert wird, x gefährliche Ansammlungen von zündfähigen Gasen und Dämpfen in den Anlagen verhindert wird und x Gase und Dämpfe nicht in Mengen in den Aufstellraum gelangen können, dass Gefahr für Mensch und Tier entsteht. Die Auswahl einer Feuerstätte ist hauptsächlich von nachfolgenden Randbedingungen und Fragestellungen abhängig: x x x x x x

Art und Größe (Querschnitt und Länge) des vorhandenen Schornsteins Soll ein neuer Schornstein installiert werden oder eine Querschnittsanpassung bei einem alten Schornstein erfolgen? Art und Größe des Anschlusses an den Schornstein ist vorhanden Geplanter Zweck der Feuerstätte (Heizen, Backen, Kochen usw.) Geplanter Standpunkt und die dort vorhandenen Randbedingungen (Statik des Aufstellortes, Wandmaterial usw.) Größe der Fläche und des Raumes, die von der Feuerstelle beheizt werden soll

351

12.1 Feuerstätten

12.1.1 Offene Kamine Offene Kamine sind Feuerstätten mit einem Rauchfang und ohne Heizgaszüge. Es wird zwischen Bauart A und Bauart B unterschieden. Das Betreiben von Kaminen darf nach den deutschen Vorschriften nicht dauerhaft erfolgen, so dass ein Kamin hauptsächlich als Sekundärheizung dient. Bei der Bauart A handelt es sich um einen Kamin mit einem Kamineinsatz oder mit einer Kaminkassette. Der Kamin kann sowohl mit geschlossenem als auch offenem Feuerraum betrieben werden. Die Wärmeabgabe erfolgt über die Strahlungswärme durch die Feuerraumöffnung und über Konvektion. Der Wirkungsgrad ist gegenüber dem offenen Kamin der Bauart B höher. Bei der Bauart B handelt es sich um einen Kamin, wo der Feuerraum handwerklich individuell erstellt wird und der Einbau von Kamineinsätzen oder von Kaminkassetten unterbleibt. Im Sinne des Baurechtes gibt es keine allgemeingültigen technischen Regeln (z. B. Normen), sondern nur die Fachregeln aus dem Ofen- und Luftheizungsbau. Der Kamin wird grundsätzlich im offenen Zustand betrieben. Die Wärmeabgabe in den Raum erfolgt nur über den offenen Feuerraum. Dieser Kamintyp ist üblicherweise vor allem für die Aufwertung des Raumes gedacht. Er verfolgt ästhetische Ziele und dient nicht vorrangig der Beheizung. Können Kamine bestimmungsgemäße auch offen betrieben werden, so müssen sie an einen einzelnen Schornstein angeschlossen werden. Eine mehrfache Belegung des Schornsteins ist nicht zulässig. Ein Schornsteinfeger sollte bei der Planung mit einbezogen werden. Der Wirkungsgrad von Kaminen liegt bei durchschnittlich 10–20 %. Im Einzelfall können 30 % erreicht werden.

12

Bild 12-2 Offener Kamin, Bauart B – eine rein handwerkliche Leistung

12.1.2 Heizkamine Ein Heizkamin wird bestimmungsgemäß nur mit geschlossenem Feuerraum betrieben. Dabei handelt es sich um eine Feuerstätte mit Kamineinsatz oder Kaminkassette. Die Heizgaszüge

352

12 Feuerungsanlagen

sind entweder aus metallischem oder keramischem Material. Zusatzfunktionen, wie Trink- und Heizwassererwärmung können eingebaut werden. Die Erwärmung des Raumes erfolgt über Strahlung aus der verglasten Kamintür, über Konvektion und bei einigen Typen zusätzlich über Wärmestrahlung der Verkleidung. Speicherkamine sind eine besondere Form der Heizkamine. Neben der Strahlungswärme über die Feuerraumöffnung erfolgt die Wärmeabgabe vorrangig über die Verkleidung im Bereich der Heizgaszüge. Bei Heizkaminen ist eine Mehrfachbelegung des Schornsteins möglich. Der technische Zusammenhang zwischen wirksamer Schornsteinhöhe, Schornsteinquerschnitt und der Leistung des Heizkamins ist bei der Planung zu beachten. Der Wirkungsgrad liegt bei 70 bis maximal 80 %.

12

Bild 12-3 Kaminanlage mit einer Nennwärmeleistung von 7kW

Bild 12-4 Moderner Kaminofen

12.1.3 Kaminöfen Kaminöfen als jüngste Entwicklung in der Feuerungstechnik für Festbrennstoffe haben in den letzten Jahren viele Interessenten gefunden. Der Grund liegt in der einfachen Handhabung bei der Aufstellung und Bedienung sowie der schnellen Wärmeabgabe nach dem Anzünden des Ofens. Sie haben jedoch wenig Speichermasse, was dazu führt, dass die Wärmeabgabe überwiegend nur im Zeitraum des Abbrandes erfolgt. Danach kühlt der Ofen schnell wieder ab. Vereinzelt wird versucht, diesem Nachteil durch die Anbringung von Speckstein oder Keramikelementen im Bereich der Außenwände bzw. Decken des Ofens zu minimieren. Nur durch

353

12.1 Feuerstätten

einen Dauerbetrieb kann theoretisch eine ständige Wärmeerzeugung abgesichert werden. Der Aufwand hinsichtlich Brennstoffverbrauch und Bedienzeit ist jedoch erheblich. Wirtschaftlich kann ein Kaminofen nur als Neben- und Zusatzheizung verwendet werden. Allerdings sind es im Abbrandzeitraum leistungsstarke Öfen mit einer Nennwärmeleistung zwischen 5 bis maximal 12 kW/h. Dies reicht aus, um Räume mit größerem Wärmebedarf auszuheizen. Der Wirkungsgrad von Kaminöfen erreicht bis zu 80 % bei geschlossenem Zustand.

12.1.4 Grund- und Einsatzöfen Allgemein bekannt ist der sogenannte „Berliner Kachelofen“ mit seiner angenehmen, über viele Stunden anhaltenden Strahlungswärme. Kalte Füße oder ein Gefühl des „heißen Kopfes“ ist bei dem Ofentyp unbekannt. Der Nachteil war die tägliche Beseitigung der Asche und die 1–2 mal jährliche Reinigung der Feuerstätte zur Beseitigung von Ruß. Eine weitere Unannehmlichkeit war die Aufheizzeit der Ofenkacheln bis zur ausreichenden Wärmeabgabe. Im Wesentlichen gibt es zwei verschiedene Arten von Kachelöfen – der Einsatzofen und der Grundofen. Einsatzofen Der Einsatzofen, traditionell auch Kachelofen-Luft-Heizung oder Warmluftofen genannt, hat einem industriell gefertigten Feuerraum. Der Einsatzofen erzeugt im ungünstigsten Verhältnis zu ca. 80 % Warmluft und zu 20 % Strahlungswärme. Er wird oft in einer Mischkombination gebaut, bei der zwischen Brennraum und Nachheizsystem keramische Züge eingebaut werden um das Warmluft-Strahlungs-Verhältnis zu verbessern.

12

Bild 12-5 Berliner Ofen mit hohem Speichervermögen

Bild 12-6 Ofen mit sehr geringem Speichervermögen

354

12 Feuerungsanlagen

Bild 12-7 Funktionsskizze eines Einsatzofens

Der Ofen eignet sich als Primär- oder Zusatzheizung. Effektiv ist dieser Ofentyp oder zur Wärmeerzeugung in der Übergangszeit, wo der Wärmebedarf relativ kurzzeitig benötigt und eine schnelle Wärmeabgabe gewünscht wird. Ein harmonisches und lang anhaltendes gleichmäßig warmes Raumklima lässt sich nur sehr schwer erhalten. Dies resultiert aus der geringen Speichermasse gegenüber anderen Öfen (z. B. Grundöfen), was zwar zu einer schnellen Wärmeabgabe, aber auch zu einer ebenso schnellen Abkühlung führt. Der Ofen kann nur solange heizen, wie er gefeuert wird. Die Nachheizphase ist relativ gering. Ein wesentlicher Nachteil ist allerdings durch sein Wirkprinzip der Konfektion von Warmluft vorgegeben. Der Ofen erzeugt trockene und staubige Luft. Die kalte Luft wird von unten angesaugt, durch den Luftspalt zwischen Ofenwand und gusseisernen, ausschamottierten Feuerraum bzw. dem Stahl-Nachheizregister geleitet und an die Raumluft durch Lüftungsöffnungen wieder abgegeben. Bei diesem Vorgang kann es zu einer Verschwelung von Staubpartikel aus

12

Bild 12-8 Einsatzofen

355

12.1 Feuerstätten

der Luft kommen, was die Lufthygiene empfindlich beeinflusst. Um die Lufthygiene kaum oder nicht negativ bei Nutzung des Warmluftofens zu beeinflussen, sollte bei diesem Ofentyp kein Umluft- sondern ein Frischluftsystem verwendet werden. Grundofen Ein Grundofen hat einen individuell vom Handwerker gebauten Feuerraum. Er erzeugt zu ca. 80 % Strahlungswärme und zu ca. 20 % Warmluft. Die Energieausbeute aus festen Brennstoffen ist höher als bei anderen Öfen. Der Feuerraum und das Zugsystem besteht aus Schamotten. Der Ofen eignet sich als Grundheizung und für den Dauerbetrieb. Durch die große Speichermasse von 1,5–2,2 t ist die Wärmespeicherung hoch und die Wärmeabgabe an die Raumluft entsprechend lang. Gleichfalls wird die relative Raumluftfeuchte nicht so extrem beeinflusst, wodurch sich ein angenehmes und lang anhaltendes Raumklima entwickeln kann. Die Raumluft bleibt weitgehend ruhig, wodurch keine unüblichen Staubaufwirbelungen entstehen können. Die Oberflächentemperaturen sind so niedrig, dass keine Verschwelung von Staub erfolgt. Da der Ofen weitestgehend Strahlungswärme abgibt, ist sein Aufstellplatz von besonderer Wichtigkeit. Gleichfalls kann sich die relativ lange Aufheizphase (gegenüber dem Einsatzofen) negativ auswirken, da es sich um ein relativ träges Heizsystem handelt. Die relative Trägheit ist jedoch von der tatsächlich vorhandenen Speichermasse, der Art und Weise der Ofentür und vom Verhalten der Nutzer bezüglich der Brennzyklen abhängig. In den letzten Jahren findet ein aus Österreich kommender Speicherkamin immer größere Beliebtheit. Das Wirkprinzip ähnelt sehr einem Grundofen, wobei auch eine Zuordnung als Kamin nicht ganz abwegig ist. Er besteht aus einem voll keramischen Speicherkern mit wärmespeichernden Steinen, einem häufig mit Glaskeramik verschlossenen Feuerraum und einem keramischen Zugsystem (Sturz-, Steig- u. liegende Züge). Durch die große Glastür des Feuerraumes wird sofort nach Anzünden des holzbeheizten Kamins Wärme abgegeben. Durch die vom Feuerraum nachgeschalteten keramischen Speichermassen erzeugt der Ofen (Kamin) viel Strahlungs- und weniger Warmluftwärme. Das Verhältnis des Anteils Wärmestrahlung zu Warmluft ist bis zu 85 % zu 15 % herstellbar und hängt von Lage und Konstruktion ab. Der Ascheanfall ist derart gering, dass eine halbjährliche Entnahme nach Herstellerangaben völlig ausreicht. Er führt die Vorteile des bestimmungsgemäß geschlossenen Kamins näherungsweise mit dem Wirkungsgrad (stets über 78 % nach Herstellerangaben) und der Wärmeabgabe eines Speicherofens zusammen. Der Wirkungsgrad gegen über einem Einsatzofen wird etwas höher und gegenüber einem üblichen Kamin erheblich höher eingeschätzt.

Bild 12-9 Funktionsskizze eines Grundofens

12

356

12 Feuerungsanlagen

Bild 12-10 Grundofen, welcher vom Flur aus beheizt wird

Durch eine zentrale Aufstellung kann der Heizeffekt über eine größere Grundfläche ausgedehnt werden. Der Speicherkamin ist durch seine lange Wärmeabgabe bis zu 12 Stunden zwischen zwei Befeuerungen ähnlich in seinem Wirkungsgrad wie ein Specksteinofen. Der Wirkungsgrad wird mit bis zu 90 % angegeben, was einer nahezu vollkommenen Verbrennung gleichkommt.

12

Der Speicherkamin erzeugt keine „verbrannte Luft“ wie der Einsatzofen, so dass das in Fachkreisen konträr diskutierte Phänomen bezüglich negativem Einfluss auf das Raumklima gar nicht erst entsteht. Durch den hohen Anteil an Wärmestrahlung werden die Vorteile des Grundofens vollständig genutzt. Gegenüber dem Specksteinofen sind die üblich erreichten Oberflächentemperaturen von Speicherkaminen geringer.

12.1.5 Specksteinöfen Specksteinöfen sind Speicheröfen. Specksteinöfen sind hauptsächlich in den skandinavischen Ländern bekannt und finden erst in den letzten Jahrzehnten in Deutschland Anhänger. Sie sind auf Grund ihrer hervorragenden Wärmespeicherfähigkeit durch die Verwendung von Speckstein als Speichermaterial allseitig einsetzbare und hoch effektive Wärmeerzeuger. Der Ofen kann als einzige oder als zusätzliche Heizquelle eingesetzt werden. Schwerpunktmäßig werden sie als Speicheröfen für die Beheizung der Wohnräume, aber auch als Backöfen und Herde oder in Kombination zwischen diesen Grundfunktionen eingesetzt. Die Konstruktion der Specksteinöfen hinsichtlich der Heizgaslenkung wird der tatsächlichen und überwiegenden Funktion angepasst. Die lange Wärmespeicherung wird durch Verwendung des Specksteins als Wärmespeichermaterial erreicht. Dieser Naturstein besteht überwiegend aus Magnesit, Chlorit, Serpentin und Talk in einem sehr dichten Gefüge. Durch den hohen Gehalt an Magnesit, einem metallhaltigen Mineral, ist der Stein noch feuerbeständiger als Gusseisen und kann besonders viel Wärme speichern.

357

12.1 Feuerstätten

Bild 12-11 Beispiel für Speicherkamin

Bild 12-12 Specksteinofen

Kaminofen

Specksteinofen

Bild 12-13 Vergleich der Wärmeabgabeleistung zwischen Kamin- und Specksteinofen

Der Vorteil eines Specksteinofens ist der hohe Wirkungsgrad, die saubere und effiziente Verbrennung des Holzes und die sehr lange Wärmeabgabe. Zudem ist der sehr hohe Anteil von Wärmestrahlung beachtenswert. Der Nachteil ist der relativ hohe Anschaffungspreis, welcher durch die kostengünstigen Betriebskosten in absehbarer Zeit relativiert wird. Hingegen ist das Gewicht des gewünschten

12

358

12 Feuerungsanlagen

Ofens öfters ein statisches Problem und führt teilweise dazu, dass eine Kompromisslösung in Größe und Art gefunden werden muss. In Deutschland werden vor allem die finnischen Specksteinöfen mit hoher Qualität vertrieben. Die Qualitätsmerkmale eines Specksteinofens sind die Qualität des verwendeten Steines, die Menge des Specksteins und die konstruktiven Besonderheiten. Die Faustregel ist- je mehr aus Speckstein (z. B. auch der Feuerraum), desto besser die Handhabung. Vereinzelt werden sogenannte Specksteinöfen verkauft, welche nur in der Verkleidung tatsächlich aus Speckstein bestehen. Der Nachteil des Ofens ist, dass eine relativ lange Aufheizphase vorhanden ist, welche sich aus der notwendigen Aufheizung der Steinmasse erklärt. Bei einem zyklisch angepassten Heizverhalten, so dass der Ofen nicht extrem abkühlen kann, wird dieser Nachteil kaum bemerkbar. Dieses Heizverhalten ist auf Grund der dann erforderlichen Heizintervalle von bis zu 24 Stunden leicht einzuhalten.

12.1.6 Herde Herde werden in letzter Zeit häufiger in ländlichen Gebieten wieder aufgebaut. Die steigende Beliebtheit ist auf die Unabhängigkeit von Energie wie Strom und Gas zurückzuführen. Neben dem Kochen, Braten und Backen wird auch die Küche als Nebeneffekt mit beheizt. Ein weiteres Argument für einen Herd ist, dass die Grundsicherung der Familienbedürfnisse auch bei Strom- oder Gasausfall gewährleistet ist.

12

Bild 12-14 Moderner Herd

12.2 Schornsteine Für Schornsteine wie Esse, Kamin, Schlote oder Rauchfang gibt es unterschiedliche Begriffe in Deutschland. Die verschiedenen Bezeichnungen sind durch mundartliche Traditionen je nach Bundesland geprägt. Letztendlich wird grundsätzlich ein hauptsächlich senkrechter Schacht zur Abführung von Verbrennungsgasen aus Feuerstätten ins Freie und teilweise auch zum Ansaugen von Frischluft unter den verschiedenen Begriffen verstanden.

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12.2 Schornsteine

Die in den Schornstein eingeleiteten warmen und damit leichteren Verbrennungsgase steigen nach oben, die kältere und damit schwerere Umgebungsluft fällt nach unten. Der daraus resultierende Druckunterschied erzeugt einen Auftrieb. Je höher der Schornstein, umso größer der Druckunterschied und damit der Zug des Schornsteins. Die Schornsteine sind gegen Rußbrände beständig und müssen so bemessen sein, dass alle Abgase bei allen möglichen Betriebszuständen aus dem Gebäude ins Freie abgeleitet werden und ein Überdruck gegenüber den angeschlossenen Räumen sicher verhindert wird. Die brandschutztechnischen Anforderungen sind grundsätzlich in jedem Einzelfall einzuhalten.

12 Bild 12-15 Unsanierter und nicht mehr sicherer Schornsteinkopf

12.2.1 Einführung Mit der Entscheidung für den Bau oder der Sanierung eines Schornsteins ist die Grundvoraussetzung für ein unabhängiges Heizsystem gegeben. Die Planung und der Bau des Schornsteins hat die örtlichen Gegebenheiten und die gewünschte Feuerungsanlage mit ihren speziellen technischen Daten erstrangig zu berücksichtigen. Die DIN V 18160-1 „Abgasanlagen-Planung und Ausführung“, Ausgabe 01/2006 und die entsprechenden Beiblätter, die Bauordnung sowie die Feuerungsverordnungen der Länder sind zu beachten. Wird ein neuer Schornstein im Rahmen einer Sanierung geplant, sollte immer ein zweizügiger Schornstein gebaut werden. Damit kann neben der Hauptheizquelle noch eine Feuerstätte für Sekundärbeheizung problemlos angeschlossen werden. Ist ein Schornstein vorhanden, aber der gewünschte Kamin oder Ofen kann auf Grund der Randbedingungen nicht an den Schornstein angeschlossen werden, so kann in Einzelfällen der Einbau von Rauchsaugern helfen.

360

12 Feuerungsanlagen

Bild 12-16 Rauchsauger wegen nicht ausreichendem Schornsteinquerschnitt

12.2.2 Schornsteinarten Es wird grundsätzlich bei Abgasanlagen zwischen Schornstein und Abgasanlagen unterschieden. Die Grundlage für die Einteilung ist das Verbrennungsgut. Auf dieser Basis wird zwischen Rauchgasschornsteinen (für feste oder flüssige Brennstoffe) und Abgasschornsteinen (für gasförmige Brennstoffe) unterschieden. Abgase von Feuerstätten für feste Brennstoffe (z. B. Holz, Pellets und Kohle) müssen in Schornsteine wegen der Rußbrandbeständigkeit abgeleitet werden. Die Abgase von flüssigen und gasförmigen Brennstoffen (z. B. Öl, Stadtgas) können in Abgasleitungen abgeleitet werden, da eine Rußbrandbeständigkeit nicht notwendig ist.

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Bild 12-17 Schornstein für feste Brennstoffe an einer Giebelwand

12.2 Schornsteine

361

Außerdem werden Schornsteine nach der Bauart in „nicht frei stehender Schornstein“ und „frei stehender Schornstein“ unterschieden. Durch die Forderungen u. a. aus der Energieeinsparverordnung ist auch zwischen raumluftabhängige und raumluftunabhängige Feuerstätten zu unterscheiden. Raumluftunabhängigen Feuerstätten wird ihre Verbrennungsluft vom Schornsteinkopf her zugeführt. Hierfür ist ein Luft-Abgas-Schornstein (LAS) erforderlich. Raumluftabhängige Feuerstätten entnehmen ihre Verbrennungsluft aus dem Aufstellraum und benötigen einen normalen Schornstein. Raumluftunabhängige Feuerstätten müssen zum Beispiel in Gebäude eingebaut werden, wo eine sonstige ausreichende Zuführung von Verbrennungsluft nicht gesichert ist. Dies kann bereits bei dem Vorhandensein von Abluftanlagen in Einbauküchen der Fall sein.

12 Bild 12-18

Abluftabhängige und abluftunabhängige Anlagen

12.2.3 Sanierungsverfahren von Schornsteinmauerwerk Schornsteine sind so zu planen und auszuführen, dass nachfolgende Funktionen und Anforderungen abgesichert sind: x x x x x

Zweifelsfrei statische Sicherheit Keine Korrosion nach Rußbrand Nutzungsdauer zwischen Ziegel über 60, Stahl 30–40 Jahre Säurebeständig und möglichst feuchteunempfindlich Geringe Temperatur im Mantelstein

Die Notwendigkeit der Sanierung eines Schornsteins setzt eigentlich mit Blick auf die Begriffsbestimmung einen Schaden oder eine merkliche Abnutzung des Schornsteines voraus. Die Funktionstüchtigkeit ist nicht mehr sicher gewährleistet. Unter Schornsteinsanierung wird aber heute weitestgehend der Einbau eines Rohr- oder Schachtsystems verstanden, mit dem erstens die volle Funktionstüchtigkeit des zu Schaden

362

12 Feuerungsanlagen

gekommenen Schornsteins wieder hergestellt werden soll und zu dem zweitens eine Querschnittsanpassung für den vom anzuschließenden Heizungssystem produzierten Abgasmassenstrom erfolgt. In diesem Sinn handelt es sich um eine Begriffserweiterung. Die Querschnittsanpassung ist nötig geworden, weil durch die Entwicklung moderner, energiesparender mit Brenngas oder Heizöl betriebener Wärmeerzeuger niedrigere Abgastemperaturen und damit kleinere Abgasmengen anfallen. Mit der Beibehaltung des bisherigen großen Querschnitts eines gemauerten Schornsteins käme es dann zu Funktionsstörungen verschiedenster Art, auf die im Verlauf dieses Abschnitts noch näher eingegangen wird. Für die Sanierung von Schornsteinen gibt es verschiedene Verfahren, welche von der Art des bestehenden Schornsteins, der Art und Weise seiner Schädigung und von den Anschlussvoraussetzungen der eingeplanten Feuerstätte abhängen. Grundsätzlich gibt es u. a. folgende Sanierungsmöglichkeiten: x x

Sanieren mit zementgebundener Ausschleifmasse Sanieren mit Ausziehmassen mit oder ohne Innenlasur

12.2.4 Sanieren von Schornsteinköpfen Schornsteinköpfe sind Temperaturschwankungen, Wind, Regen, Schnee und Eis ausgesetzt, die zu Spannungen im Gefüge führen und Risse auslösen können. Damit sind Folgeschäden verbunden, die aufwändige Reparaturmaßnahmen bis hin zur Erneuerung des Schornsteinkopfs bedingen. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass lockere Ziegel oder Mörtelstücke eine Gefahr bedeuten, welche zwingend zu beseitigen ist.

12

Bild 12-19 Hinterlüftete Schornsteinkopf-Stülpkonstruktion

Bild 12-20 Einbau einer Stülp-Konstruktion mit Wärmedämmung

363

12.2 Schornsteine

Um diese Schäden nicht funktionseinschränkend wirksam werden zu lassen, aber auch beschädigte Schornsteinköpfe vor weiterer Beschädigung zu schützen, gibt es Stülpkonstruktionen. Es gibt hierbei eine Vielzahl im Handel befindliche Konstruktionen, die auf den Einzelfall bezogen gekauft und montiert werden können. Mit dem Aufsetzen bzw. mit der Montage derartiger vollflächig hinterlüfteter Elemente ist ein Austrocknen und auch Trockenhalten des Schornsteinkopfs verbunden. Durch die Zwischenlage einer Wärmedämmung wird eine Versottung wirksam verhindert. Teilweise sind die Schornsteinköpfe erhaltenswürdig und bedürfen keiner „Stülpkonstruktion“. Dennoch sind einzelne Reparaturen oder Mauerarbeiten notwendig, um eine volle Funktionstüchtigkeit des Schornsteinkopfes abzusichern. Für derartige Arbeiten am Schornsteinkopf, wie x x x x x

Aufmauern zusätzlicher Schichten, Maurerarbeiten am Schornsteinkopf, Nachbessern von Mauerwerksfugen, Versetzen von Schornstein-Formstücken und Mantelsteinen und Versetzen von Schornsteinaufsätzen aus Beton- und Leichtbeton-Abdeckplatten

dienen spezielle fix und fertig gemischte Reparaturmörtel, die der Mörtelgruppe IIa entsprechen und alle Anforderungen erfüllen. Einzelne Mörtel sind hydrophob eingestellt und neigen nicht zum Ausblühen. Beim Mischvorgang dürfen weder Beschleuniger noch Verzögerer zugegeben werden. Bei der Verarbeitung des Mörtels sind stark saugfähige Ziegel vorzunässen. Witterungsbedingungen, wie Wind oder hohe Außentemperaturen nehmen auf die Trocknung Einfluss. Bei Regen sollten die Arbeiten unterbrochen und frisches Mauerwerk abgedeckt werden. Auf vollfugige Verarbeitung ist zu achten, wobei die Stoßfugen 1 cm und die Lagerfugen 1,2 cm dick sein sollen.

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Bild 12-21 Fachgerecht sanierter Schornsteinkopf mit ausreichendem Abstand zum Dach

12.2.5 Sanierungssystem bei Schrägführung von Schornsteinen Für die bautechnische Schrägführung eines Schornsteinteils wird begrifflich auch vom gezogenen Schornstein bzw. von der Schornsteinschleifung gesprochen. Jede der nachfolgend ge-

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12 Feuerungsanlagen

nannten Konstruktionslösungen ist daran gebunden, dass sie erst oberhalb der letzten Geschossdecke, also im Dachbereich vorgenommen werden und ihre Schräglage maximal 60 ° von der Waagerechten betragen darf. Die Schrägführung darf nur einmal erfolgen, d. h. keine zweifache Knickung in beliebiger Richtung haben. Die Systemhersteller bieten meistens ein Zubehörprogramm an, so dass bei richtiger Wahl des Herstellers und seiner Mitwirkung in der Planung keine Probleme auftreten.

12.2.6 Sanierungsverfahren mit Querschnittsanpassung Energieeinsparung und Umweltschutz haben zur Verbesserung und Optimierung der Wärmeerzeuger geführt. Insbesondere durch Verbesserung der Wärmedämmung von Gebäuden gemäß Energieeinsparverordnung 2004 und DIN 4108 [1] werden Kessel mit kleineren Leistungen eingesetzt, deren ausgereifte Feuerungstechnik niedrigere Abgastemperaturen zur Folge hat. Diese Entwicklung hat zwangsläufig Einfluss auf die Abgasführung und damit auf den Schornstein genommen und eine Änderung der wichtigsten Einflussfaktoren ausgelöst, wie

12

x x x x x x

höherer Wassergehalt im Abgas durch Umstellung der Energieträger von Festbrennstoffen auf Brenngas und Heizöl, hohe Wasserdampf-Taupunkttemperatur des Abgases bedingt durch höhere CO2-Werte und höheren Wasserdampfgehalt, geringere Abgasmassenströme durch kleinere Kesselleistungen, niedrigere Abgastemperaturen durch verbrennungstechnisch optimierte Kessel mit kleineren Nennwärmeleistungen, schwankende Abgastemperaturen durch gleitende Kesselwassertemperaturen und durch modulierende oder zweistufige Brenner und eine veränderte Betriebsweise, statt kontinuierlicher auf intermittierende bzw. modulierende Betriebswerte des Wärmeerzeugers.

Bild 12-22 Keramische Schornsteinsanierung

365

12.2 Schornsteine

Diese Veränderungen ergeben sich aus der ständig zunehmenden Zahl von Schäden an alten, massiven Schornsteinen mit überwiegend großen Querschnitten. Das geringe Angebot an Abgasen mit niedrigem Wärmeinhalt gegenüber den das Abgas entwärmenden massiven Schornsteinwandungen führt zum Auskondensieren der Abgasfeuchte, die die Bausubstanz nach und nach, aber sicher zerstört. Für bestehende Schornsteinanlagen als auch für neu zu bauende wird deshalb eine genaue Querschnittsbemessung gefordert. Die Bauarten der Abgasanlagen durch Einziehen einer Leichtbetonschale oder Montage neuer Innenrohrsäulen aus Edelstahl, Keramik oder Spezialglas sind funktionsbedingt verschieden. Man unterscheidet x

Abgasanlagen im Unterdruckbereich (Sog)  bei trockenem Betrieb mit relativ ho-

hen Abgastemperaturen aus dem Wärmeerzeuger  bei kondensierendem Betrieb mit niedrigen Abgastemperaturen und Taupunktunterschreitung x

Abgasanlagen im Überdruckbereich  mit Hinterlüftung im Gleichstromprin-

zip mit dem Abgasstrom

 als außen angebaute Abgasleitung.

Bild 12-23 Montiertes Edelstahl-Rohrsystem EW

Vor Durchführung einer derartigen Baumaßnahme ist die Zustimmung des zuständigen Schornsteinfegermeisters erforderlich und einzuholen. Falls erforderlich, ist ein Bauantrag bzw. eine Bauanzeige zu stellen. Die Auflagen der Landesbauordnung (LBO) und der Feuerungsverordnung (FeuVO) als auch der entsprechenden DIN, z. B. DIN 18 160 Teil 1, 2006, sind zu beachten und einzuhalten. Nach Abschluss der Arbeiten ist der Schornstein vom zuständigen Schornsteinfegermeister abnehmen zu lassen. In der Baupraxis bieten Spezialfirmen ausgereifte und umfassende Systeme an, deren Materialgrundlage etwa einheitlich ist, sich aber in den Verbindungen der Rohre und Elemente zueinander und in den Bauteilen un-

12

366

12 Feuerungsanlagen

terscheiden. Die Schornstein-Einsatzrohre bestehen aus hochwertigem Edelstahl vorwiegend für die Energieträger Gas und Öl. Diese Edelstähle besitzen eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Temperaturbelastbarkeit, haben durch ihre glatte Oberfläche eine geringe Reibungszahl sowie minimale Ablagerung von Festbrennstoffteilchen, wodurch eine hohe Abgasgeschwindigkeit ermöglicht wird, die auch vom richtig gewählten Querschnitt der Rohrleitung abhängt. Eine Kondensatbildung durch Unterschreitung der Taupunkttemperatur wird unterbunden, indem einmal die Materialdicke von 0,4 bis 0,6 mm dem Rauch- bzw. Abgasstrom geringe Wärmemengen entzieht und zum anderen damit geschwindigkeitsabhängig eine geringere Aufheizzeit besteht.

12.2.7 Schornsteine für raumluftunabhängigen Heizbetrieb Speziell in Mehrfamilienhäusern werden immer häufiger gasbetriebene, dezentrale Heizsysteme eingebaut und betrieben. Dabei ist durch Wärmedämm-Maßnahmen der Fassade, insbesondere durch entsprechend gedichtete Fensterkonstruktionen die Zuführung des erforderlichen Verbrennungsluftvolumenstroms oft nicht mehr gesichert. Zur Sicherstellung der Funktion der Heizanlage kann Abhilfe und Ausgleich durch ein raumluftunabhängiges Luft-Abgas-Schornsteinsystem geschaffen werden. Dieses LAS-System besteht aus einem konzentrisch im Schornsteinschacht angeordneten 0,6 mm dicken feuchteunempfindlichen Edelstahl-Innenrohr mit Nennweiten von 113 mm bis max. 350 mm Durchmesser. Der Schornsteinkopf ist für diesen Fall speziell auszubilden. Die Schornsteinwange kann bei Alt-Schornsteinen aus Ziegeln oder bei Neubauten z. B. aus werkmäßig gefertigten Fasersilikatplatten, innen hydrophobiert, bestehen.

12

Bild 12-24:

Ausbildung des Schornsteinkopfs mit LAS-System bei Ziegelschornsteinen

367

12.2 Schornsteine

Bild 12-25 Funktionsprinzip des Luft-Abgas-SchornsteinSystems

Die Verbrennungsluft wird über den das Rohr umschließenden Hohlraum (AL) der jeweiligen Feuerstätte zugeführt (Bild 10-24). Die Montage ist in Ein- als auch Mehrfamilienhäusern zugelassen. Es sind die Bemessungsgrundlagen der Zulassung zu berücksichtigen. Auch für LAS-Systeme ist die Zulassung bzw. Zustimmung des zuständigen Schornsteinfegermeisters erforderlich, sowie die Beachtung der Auflagen der Landesbauordnung (LBO, Feuerungsverordnungen (FeuVO) und den DIN-Vorschriften. Nach Abschluss der Arbeiten erfolgt die Abnahme durch den zuständigen Schornsteinfegermeister. Neben der beschriebenen Luftführung zwischen Edelstahlrohr und Schornsteinwange gibt es Systeme, bei denen die Luftführung durch einen eigenen Schacht erfolgt,

12

Bild 12-26 Beispielhaftes Luft-Abgas-System

368

12 Feuerungsanlagen

also parallel beide Schächte nebeneinander liegen (Bild 12-25). Bei allen Systemen wird durch den Zustrom atmosphärischer Luft das Rohrsystem gekühlt – insbesondere bei Edelstahlrohren – womit eine Absenkung der Rauch- bzw. Abgastemperatur verbunden ist.

12.2.8 Mehrschalige Keramik-Schornsteinsysteme Für die Entwicklung und den Einsatz von drei- bzw. mehrschaligen Keramik-SchornsteinSystemen gibt es mehrere Gründe: x x x x

Senkung des Heizenergieverbrauchs Weiterentwicklung der Wärmeerzeuger bis hin zur Brennwerttechnik keine Korrosionsanfälligkeit Säurebeständigkeit

Mit der Senkung des Heizenergieverbrauchs ist auch eine Senkung der Umweltbelastung durch geringeren Ausstoß von CO2-Mengen verbunden. An die wärmegedämmten und feuchteempfindlichen Keramik-Rohrsysteme können Heizungssysteme angeschlossen werden, die mit Brennstoffen, Brenngasen oder Heizölen im Abgastemperaturbereich zwischen 40 °C und 440 °C betrieben werden. Bei Heizkesseln für gasförmige und flüssige Brennstoffe, deren Abgastemperaturen < 100 °C liegen können, eignen sich feuchteunempfindliche dreischalige Keramik-Schornsteinsysteme mit Hinterlüftung. Feuchte, die durch die Innenrohrsäule diffundiert, wird durch die Hinterlüftung vom Luftstrom aufgenommen und ins Freie transportiert. Unterschreiten die Abgastemperaturen 60 °C und damit auch die Taupunktgrenze, sind Keramikrohre mit Innenglasur zu verwenden. Liegt der Wasserdampftaupunkt der Abgase außerhalb des Schornsteins, können unglasierte Keramikrohre eingebaut werden.

12

Das bezieht sich auf solche Heizsysteme, deren Abgase > 150 °C betragen. Bei Wärmeerzeugern, die mit Festbrennstoffen betrieben werden und hohe Abgastemperaturen bis etwa 650 °C möglich sind, eignen sich dreischalige Keramik-Schornsteinsysteme mit AT-Keramikrohren. Unsachgemäßes Heizen mit zu geringer Luftzufuhr und oft zu feuchten Brennstoffen verursacht Ruß- und Teerbestandteile, die sich an den Innenwandungen des Schornsteins anlagern und den Querschnitt verengen. Außerdem kann der Glanzrußbelag sich entzünden und einen unkontrollierten Schornsteinbrand auslösen. Dabei treten Temperaturen bis 1000 °C auf. ATKeramikrohre sind speziell thermisch hochbelastbare Elemente, die diesen Temperaturen standhalten und sich auch für das kontrollierte Ausbrennen durch den Schornsteinfeger zur Wiederherstellung des ursprünglichen Querschnitts eignen. Die Industrie bietet verschiedene mehrschichtige Keramik-Schornsteinsysteme an.

369

12.2 Schornsteine

20 Das Dehnfugenrohr wird von oben durch die Schornsteinabdeckung gesteckt und verschraubt. 19 Abdeckplatten aus Beton werden im Mörtelbett auf den Mantelstein aufgesetzt. Abdeckplatten aus Faserzement werden durch einbetonierte Gewindestäbe und FIügelmuttern mit dem obersten Mantelstein verschraubt. 18 Konterlattung und Verkleidung 17 Den Schornsteinkopf im Freien zusätzlich dämmen, ggf. auch im Dachgeschoss in unbeheizten Bereichen. 16 Das keramische Abluftformstück wird mit Säurekitt auf das zuvor abgelängte Rohr aufgesetzt. 15 Das oberste Rauchrohr wird mit dem Trennschleifer entsprechend abgelängt. 14 Die oberste Dämmmatte wird in der Höhe so abgeschnitten, dass die Öffnungen im Abluftformstück frei bleiben. 13 Der letzte Mantelstein ergibt die Höhe des Schornsteins über dem Dach. Diese Höhe ist ggf. mit dem Schornsteinfeger abzuklären, zu beachten sind dabei die Bestimmungen der DIN 18160 und die Feuerschutzverordnung. 12 Keramik-Schornsteinrohre gemäß Zulassung, Rohrlänge 33 cm bzw. 66 cm, wahlweise glasiert oder unglasiert, versetzt mit Säurekitt. 11 Die Dämmmatten aus Mineralwolle sind auf der Außenseite mit einem Vlies kaschiert und auf der Innenseite eingeschnitten (rilliert). 10 Die zweiteilige Frontplatte verschließt die Öffnung im Mantelstein um den Rauchrohranschluss. 9 Keramik-Schornsteinrohr mit angeformter Rauchrohröffnung (RRÖ) und Kondensatumlenkrille. 8 Mantelstein aus Leichtbeton, Höhe ca. 33 cm mit integrierten Hinterlüftungskanälen und Armierungslöchern in den Eckbereichen. 7 Die Schornstein-Reinigungstüre wird mit Schrauben und Dübeln im Mantelstein eingesetzt. 6 Die keramische Kondensatsperre verschließt die Rohrsäule. 5 Keramik-Schornsteinrohr mit angeformter Putztüröffnung (PTÖ). 4 Mantelstein mit Ausschnitt für die Hinterlüftung. 3 Das Lüftungsgitter wird durch die angeformten Krallen gehalten. Nur anordnen im Aufstellraum des Heizkessels! 2 Der keramische Sockelstein mit Kondensatablauf. 1 Der erste Mantelstein wird ausbetoniert und bildet den Schornsteinsockel.

Bild 12-27 Längsschnitt eines dreischaligen Isolierschornstein-Systems

12.2.9 Kunststoffabgasleitungen und Poly-Abgasleitungen aus Polymerwerkstoffen Normale Hausschornsteine (Ziegelmauerwerk) dürfen nur im Unterdruck (Sog) betrieben werden, da keine „erhöhten“ Anforderungen an die Dichtigkeit gestellt werden. Bei Heizungsanlagen im Niedrigtemperaturbereich wird ein Teil der im Abgas enthaltenen Wärme zu Wärmezwecken genutzt, sodass die Restwärme nicht mehr ausreicht, den nötigen Auftrieb im Schornstein zu schaffen. Daraus ergibt sich eine Umkehr der Druckverhältnisse im Abgasweg (Überdruck). Aus diesem Grund haben sich die Baubehörden entschlossen, bei Abgasanlagen im Niedrigtemperaturbereich den Begriff „Abgasleitungen“ zu setzen. Insbesondere die Brennwerttechnik mit Abgastemperaturen am Stutzen des Wärmeerzeugers im Bereich um 40 °C erfordern Abgasleitungen und Schornsteinsysteme, um den Erfordernissen zu entsprechen. Moderne gas- und ölbetriebene Feuerstätten, deren Abgase im Niedrigtemperaturbereich lie-

12

370

12 Feuerungsanlagen

gen, können durch Spezial-Kunststoffleitungen, die auch problemlos in vorhandene Schornsteine nachträglich eingebaut werden können, alle an sie gestellten Anforderungen erfüllen. Es gibt keine Korrosion und alle Bauteile sind säurebeständig. Herkömmliche Schornsteine, die im Unterdruckbereich betrieben wurden, können in den Überdruckbereich umgewandelt werden. Bei Kunststoff-Abgasanlagen ist die Abgastemperatur von Wärmeerzeugern auf max. 160 °C begrenzt.

Bild 12-28 Flexible Abgasleitung aus Spezial-Kunststoff

12.3 Normen, Richtlinien, Merkblätter

12 Norm

Stand

Titel

DIN 4109, Teil 2

2001-03

Wärmeschutz und Energieeinsparung- Einsparung in Gebäuden- Mindestanforderungen an den Wärmeschutz

DIN 18160, Teil 1

2006

DIN EN 13384-1

Wärme- und strömungstechnische Berechnungsverfahren Abgasanlagen mit einer Feuerstätte

DIN EN 13384-2

Wärme- und strömungstechnische Berechnungsverfahren Abgasanlagen mit mehreren Feuerstätte

DIN EN 1443

Abgasanlagen – Allgemeine Anforderungen

DIN EN 1457

Keramikinnenrohre

DIN EN 13216-1

Abgasanlagen-Prüfverfahren für Systemabgasanlagen – Allgemeine Prüfverfahren

DIN EN 18147-2

Baustoffe und Bauteile für dreischalige Hausschornsteine

Feuerungsverordnung (FeuVO)

371

12.4 Bildquellenverzeichnis

12.4 Bildquellenverzeichnis Quelle

Bild

Ingo Bartussek, Uslar, www.ingo-bartussek.de

12-7, 12-8, 12-9,

nunnauuni- Specksteinöfen, Finnland

12-13

Schreyer, Zeven, Schwendilator GmbH & Co.; Baden-Baden

12-19

Plewa, Speyer

12-23, 12-26

Raab GmbH & Co., Neuwied

12-24, 12-25

Ziegelwerke, Waldsassen

12-27

SELKIRK Schornstein-Technik GmbH, Waldbröl

12-28

Rolf Thiele, Hausdorf, www.speicherkamine.de

12-10, 12-11,

Ralf Emele, Oederan, www.emele-kamin.de

12-4

TONA Tononwerke Schmitz GmbH, Mechernich-Antweiler

12-18, 12-20, 132-22

Georg Wittmann

12-14

12

13 Treppen

13.1 Aufgaben – Planungsvorschriften – Begriffe 13.1.1 Aufgaben Den Treppen ist als dem Verbindungsweg zwischen den Geschossen ganz besondere Sorgfalt zuzuwenden; sie bilden das Rückgrat des Hauses.

Bild 13-1 Harmonische Abstimmung Treppe – Fenster – Tür

Die Treppe bestimmt den Verkehr im Haus und ist eines der entscheidenden Bauteile für die räumliche Gestaltung, sie muss standfest und feuersicher sein. Form und Konstruktion einer Treppe sind abhängig von der Geschosshöhe, von der Anordnung der Räume und nicht zuletzt von der gestalterischen Konzeption des Hauses. Außerdem sind baupolizeiliche Bestimmungen zu beachtenden.

374

13 Treppen

a) Spindel-Treppen

b) Ganzholz-Treppen

c) Harfen-Treppen

d) Zweiholm-Treppen

13 Bild 13-2 Treppenbauarten

Um Platz zu sparen werden häufig gewendelte Treppen vorgezogen. Alte und ältere Häuser haben vielfach durchgestaltete Treppen, die auf den Charakter des Hauses abgestimmt sind: Solche Treppen verdienen es, erhalten zu werden. Es sei denn, sie sind so schadhaft, dass sie nicht restauriert werden können. Maßnahmen zur Sanierung sind z. B.: x Entfernen des alten Anstrichs x Aufbringen eines neuen Anstrichs, (man sollte versuchen, die ursprüngliche Farbe aus der Erbauungszeit herauszufinden) x Aufdopplung bei ausgetretenen Trittstufen x Treppenkantenschutz aus Metall- oder Kunststoffprofilen anbringen Die Treppe mit Teppich zu belegen wirkt behaglich. Auch das Geländer wird in diesem Zusammenhang sorgfältig aufgearbeitet werden müssen. Zu bedenken ist hierbei: Treppen waren zu allen Zeiten ein Raumgestaltungsmittel, das etwas über den Stil des Hauses, auch über den Wohnstil aussagt. Neben individuellen Treppen bieten sich auch Typentreppen an. Hierbei lassen sich:

13.1 Aufgaben – Planungsvorschriften – Begriffe

x x

375

Kosteneinsparungen für die Entwurfsarbeit, Fertigung und Standsicherheitsnachweis in Form von Typenstatiken erzielen.

Auch wenn Treppen neu eingebaut werden, sollte der Charakter des Hauses die Wahl mitbestimmen. An Formen bieten sich an: x x x x

Die einläufige Treppe: Sie wirkt klar, schlicht, unaufdringlich die zweiläufige Podesttreppe mit geraden Läufen wirkt wie ein eigenes Bauwerk Bogentreppen, also gewendelte Treppen mit bogenförmigem Auge, sehen repräsentativ aus Spindeltreppen, wenn sie Licht und Raum haben, können sehr ästhetisch wirken

Als Materialien bieten sich an:

13.1.2 Planungsvorschriften Bei der Planung einer Treppe ist darauf zu achten, dass sie sicher und bequem zu begehen ist. Die Sicherheitsbestimmungen und Bequemlichkeitsregeln sind z. T. gesetzlich vorgeschrieben. Diese Vorschriften sind in den Landesbauordnungen, LBO, wie z. B. Landesverordnungen für Schulen, Krankenhäuser usw., festgelegt. Generell werden Treppen aufgeteilt in „baurechtlich notwendige Treppen“ – das sind solche, die den einzigen Zugang zu einem Wohnraum darstellen – und „nicht notwendigen Treppen“ – als Zweit-Treppen oder Leitern zum Boden- oder Hobbyraum. Nicht notwendige Treppen dürfen eine nutzbare Breite von 50 cm haben, sie unterliegen keinerlei Beschränkungen bezüglich Steigung und Auftritt. Für alle nicht notwendigen Treppen wird jedoch unbedingt zur Sicherheit ein beidseitiger Handlauf empfohlen. Treppenmaße Zur Ermittlung der Treppenmaße gehören die Treppenberechnung, die Bestimmung der Laufbreite und der Treppendurchgangshöhe. Die Treppenberechnung erfolgt in drei Abschnitten. Man ermittelt zuerst die Steigungshöhe, dann die Auftrittsbreite und zuletzt die Lauflänge der Treppe. Dabei ist zu beachten, dass die Stufenmaße innerhalb eines Treppenlaufes auf der Lauflinie gleich sein müssen. Die Maßbegriffe sind in den Landesbauordnungen (LBO) und in den Normen festgelegt. Mit Hilfe der Maßbegriffe können Treppenteile und Bauteile, die mit den Treppen in Verbindung kommen, eindeutig bemessen werden. Treppenlauf Der Treppenlauf ist die ununterbrochene Folge von wenigstens drei Stufen zwischen zwei Podesten.

13

376

13 Treppen

Treppenlauflänge Das Maß von der Vorderkante der Antrittstufe bis zur Vorderkante der Austrittstufe, im Grundriss an der Lauflinie gemessen, entspricht der Treppenlauflänge. Treppenlaufbreite Die Treppenlaufbreite entspricht der Stufenbreite einer Treppe. Das lichte Maß zwischen den Handläufen wird als nutzbare Treppenlaufbreite bezeichnet.

Bild 13-3 Treppenlauf

Lauflinie Die Lauflinie ist eine gedachte, vom Antritt bis zum Austritt einer Treppe verlaufende Linie. In der Lauflinie wird das Steigungsverhälnis gemessen. Bei geraden Treppen liegt die Lauflinie in der Laufmitte. Bei gewendelten oder gebogenen Treppen kann sie außerhalb der Lauflinie liegen. Neigung und Steigung

13

Für Treppen in überwiegend zu Wohnzwecken genutzten Räumen eine Steigungshöhe von 17 cm pro Stufe als Maximalhöhe vorgeschrieben, eine Auftrittstiefe von 29 cm gilt als ideal. Auch bei einer Außentreppe sollte man sich an diese Maße halten, insbesondere wenn die Treppe als Aufgang zu ständig bewohnten Räumen dient. Trittfläche Die tretbare Oberfläche einer Stufe wird als Trittfläche bezeichnet. Unterschneidung Wird die obere Stufe von der unteren unterschnitten, so wird das Maß zwischen Vorderkante der oberen Stufe und der Hinterkante der unteren Stufe als Unterschneidung bezeichnet.

377

13.1 Aufgaben – Planungsvorschriften – Begriffe

Bild 13-4 Bezeichnung von Treppenteilen

Je nach Steigungshöhe ist das Begehen einer Treppe mehr oder weniger anstrengend. Die Steigungshöhe bildet deshalb die Grundlage für die Planung und den Bau von Treppen. Die günstigen Steigungshöhen liegen zwischen 16 cm und 18 cm. Je nach dem Zweck der Treppe können diese Steigungshöhen geringfügig unter- oder überschritten werden. Im Allgemeinen hält man sich an bestimmte Richtwerte. Steigungshöhen bei: x Treppen im Freien und in Bahnhöfen x Treppen in Schulen, Kaufhäusern und Versammlungsräumen x Treppen in Mehrfamilienhäusern x Treppen in Einfamilienhäusern x Keller- und Dachbodentreppen

14 cm bis 16 cm 15 cm bis 17 cm 17 cm bis 18 cm 17 cm bis 20 cm bis 21 cm

Die Auftrittsbreite soll zwischen 25 cm und 32 cm betragen. Bei Auftrittbreiten unter 26 cm ist zur Vergrößerung der Trittfläche eine Unterschneidung von mindestens 3 cm vorgeschrieben. Dies kann man bei massiven Steintreppen durch Auskehlung oder Abschrägungen an den Stoßflächen der Stufen erreichen, Trittplatten werden entsprechend verbreitert. Das Steigungsverhältnis wird als Größenverhältnis zwischen Steigungshöhe und Auftrittbreite in Zentimetern oder Millimetern angegeben. Demnach bedeutet das Steigungsverhältnis 17/29 bei einer Treppe, dass ihre Stufen eine Steigungshöhe von 17 cm und eine Auftrittsbreite von 29 cm haben. Da das Steigungsverhältnis dem menschlichen Schritt entsprechen soll, errechnet man es meist mit Hilfe der Schrittmaßregel. Steigungsverhältnis Die durchschnittliche Schrittlänge liegt bei etwa 63 cm, während die Steigungsmöglichkeit bei ca. 31 cm (Sprossenabstand bei Leitern) liegt. Die Schrittlänge ist etwa doppelt so groß wie die Steigungsmöglichkeit. Aus diesem Verhältnis wird die Schrittmaßregel abgeleitet, nach der die Summe aus zwei Steigungen (s) und einem Auftritt (a) zwischen 59 cm und 65 cm liegt. Podestlänge Nach höchstens 18 Steigungen muss ein Treppenlauf durch ein Podest unterbrochen werden. In der Regel wird das Podest auf halber Höhe angeordnet. Beim Begehen einer Treppe wird ein Rhythmus, der durch das Steigungsverhältnis dieser Treppe bestimmt wird, eingehalten. Dieser Rhythmus darf durch das Podest nicht unterbrochen werden, da der Benutzer sonst stolpern würde. Nach DIN 18065 gelten folgende Mindestanforderungen für Steigungen und Auftritte:

13

378

13 Treppen

Tabelle 13-1

Mindestanforderungen

Gebäude Wohngebäude mit höchstens 2 Wohnungen

Treppenart

Steigung in cm

Auftritt in cm

nutzbare Laufbreite in cm

Notwendige Treppen, die zu Aufensthaltsräumen führen

14 bis 20

23 bis 27

80

max. 21

min. 21

80

Nicht notwendige Treppen

max. 21

min. 21

50

Notwendige Treppen

15 bis 20

26 bis 37

100

Nicht notwendige Treppen

max. 21

min. 21

50

Notwendige Kellerund Bodentreppen

Sonstige Gebäude

Weitere Vorschriften wie z. B. Sicherheitsregel, Bequemlichkeitsregel ergeben sich aus der DIN 18065.

13.1.3 Begriffe Eine fachgerechte Sanierung von Treppen setzt eine Kenntnis wesentlicher Begriffe und Bezeichnungen von Treppen voraus. Nachfolgend einige ausgewählte Begriffe und Definitionen. Ausführlich kann man diese in der DIN 18064 „Treppen – Begriffe“ nachlesen. Geschosstreppe

13

verbindet zwei Geschosse, Keller und Erdgeschoss (Kellertreppe) sowie das oberste Geschoss mit dem Dachboden (Bodentreppe). Ausgleichstreppe ist in der Regel notwendig zum Ausgleich von Höhenunterschieden innerhalb eines Geschosses sowie zwischen Eingangsebene und erstem Geschoss (Erdgeschoss). Treppenöffnung Die Treppenöffnung ist die Aussparung oder Auswechslung in einer Decke, die für eine Treppe vorgesehen werden muss. Treppenraum Der für eine Treppe vorgesehene Raum wird als Treppenraum (Treppenhaus) bezeichnet.

379

13.1 Aufgaben – Planungsvorschriften – Begriffe

Schnitt

Draufsicht

13 Bild 13-5 Bezeichnungen an Treppen in Schnitt und Draufsicht

Treppenauge Das Treppenauge ist der vom Treppenlauf umschlossene Raum. Treppenarten DIN 18065 unterscheidet die Treppenarten nach der Form. Die Form einer Treppe wird hauptsächlich von der Größe und Bedeutung des Bauwerks und dem zur Verfügung stehenden Raum bestimmt. Nach der Form der Treppenläufe werden gerade, gewinkelte und gewendelte Treppen unterschieden. Im Holztreppenbau kommen folgende Treppen am häufigsten vor:

380

13 Treppen

a) Einläufig gerade Treppe

b) Einläufig im Antritt viertelgewendelte Treppe

c) Einläufig halbgewendelte Treppe

d) Wendeltreppe, Treppe mit Treppenauge

e) Spindeltreppe

f) Zweiläufige gegenläufige Treppe mit Zwischenpodest

13

Bild 13-6 Treppenarten

Einläufig gerade Treppen Sie werden vorwiegend in Wohngebäuden mit normaler Geschosshöhe (ca. 2,75 m) eingebaut. Einläufige gerade Treppen sind von allen Treppenarten am einfachsten herzustellen. Einläufige, im Antritt viertelgewendelte Treppe Treppen mit dieser Form werden dort verwendet, wo der Treppenraum begrenzt ist. Einläufige halbgewendelte Treppe Auch diese Treppe hat den Vorteil, dass sie weniger Grundfläche beansprucht als eine gerade Treppe vergleichbarer Form (zweiläufige gegenläufige Treppe mit Zwischenpodest).

381

13.1 Aufgaben – Planungsvorschriften – Begriffe

Wendeltreppe, Treppe mit Treppenauge Diese Treppenart beansprucht weniger Grundfläche. Diese Treppenform wird allerdings nur selten aus Platzmangel sondern eher aus gestalterischen Gründen gewählt. Wendeltreppen sind von allen Holztreppenarten am schwierigsten herzustellen. Spindeltreppen Spindeltreppen beanspruchen den wenigsten Platz. Auf Grund der tragenden Spindel in der Mitte können Treppen dieser Art frei im Raum stehen. Diese Möglichkeit sowie die dekorative Wirkung hat in den letzten Jahren dazu geführt, dass diese Treppenart immer häufiger verwendet wird. Auf Grund der geringeren Auftrittsbreite zum Treppenauge oder zur Spindel hin sind gewendelte Treppen schlechter zu begehen als gerade Treppen. Zweiläufige gegenläufige Treppe mit Zwischenpodest Auch diese Treppe kommt im Wohnungsbau häufig vor. Auf Grund des Zwischenpodestes können größere Geschosshöhen überwunden werden. Treppen dieser Art sind ebenfalls relativ einfach herzustellen. Treppenpodest wird der Treppenabsatz am Anfang oder Ende eines Treppenlaufs bezeichnet. Zwischenpodest liegt als Treppenabsatz zwischen zwei Treppenläufen.

a) Stufen aus Vollholz, Keil- oder Dreieckstufe; älteste Treppenbauart

b) Stufe aufgesattelt, Wange von oben her ausgeklinkt

c) Stufe aufgesattelt, mit Konsolen, mitunter nur mit einem Holm

d) Stufe eingeschnitten, verzapft oder verkeilt

e) Stufe halbgestemmt

f) Stufe gestemmt oder ganz gestemmt, gerade Treppe gewendelt oder als Wendeltreppe

Bild 13-7 Stufenarten

13

382

13 Treppen

Stufenarten Die Treppenstufen werden nach ihrer Lage innerhalb des Treppenlaufes und nach ihrem Querschnitt unterschieden. Stufenarten nach der Lage Die unterste bzw. erste Stufe eines Treppenhauses wird als Antrittsstufe bezeichnet. Als Austrittstufe wird die oberste bzw. letzte Stufe eines Treppenlaufes bezeichnet. Die Trittfläche der Antrittstufe ist bereits Teil des Podestes oder des Zwischenpodestes. Stufenarten nach dem Querschnitt Bei Holztreppen kommen lediglich zwei Querschnittsformen vor: x Keilstufe oder Dreieckstufe und x Plattenstufen Stufen mit dreieckigem Querschnitt werden als Keil- oder Dreieckstufen bezeichnet. Keilstufen können aus Vollholz oder Brettschichtholz hergestellt werden. Keilstufen kommen im Holztreppenbau jedoch nur noch selten vor. Plattenstufen haben einen rechteckigen Querschnitt, wobei die Stufendicke bei Holztreppen in der Regel zwischen 40 und 80 mm liegt. Mit wenigen Ausnahmen werden im Holztreppenbau fast ausschließlich Plattenstufen verwendet. Stufenformat Freitragende Stufen ohne einen zusätzlichen Mittelträger dürfen nicht breiter als 120 cm sein und müssen, wenn sie aus Nadelhölzern bestehen, eine Mindestdicke von 30 bis 40 mm haben, die sich nach der Tiefe der Auftrittsfläche bestimmt. Lichter Stufenabstand

13

Das senkrechte Fertigmaß zwischen der Trittfläche einer Stufe und der Unterkante der darüberliegenden Stufe ist der lichte Stufenabstand. Weitere Begriffe Der senkrechte Mindestabstand zwischen der Vorderkante der Stufen und der Unterkante darüberliegender Bauteile, auch Kopfhöhe genannt, muss nach der Musterbauordnung mindestens 2,00 m und nach der DIN 18065 mindestens 2,10 m betragen. Die senkrechte Schutzeinrichtung an Treppenläufen und Podesten wird als Geländer bezeichnet. Der Treppenhandlauf ist in der Regel die obere Begrenzung des Geländers. Er dient zur Abstützung bei Begehen der Treppe. Treppenhandläufe können auch direkt an den Wänden angebracht werden. Treppenwangen unterstützen die Stufen und begrenzen sie seitlich. Je nach Lage unterscheidet man zwischen Wandwange und Außen- bzw. Lichtwange. Treppenholme tragen bzw. unterstützen die Treppenstufen. Sie kommen bei aufgesattelten Treppen zur Anwendung. Der Kern einer Wendeltreppe wird als Treppenspindel bezeichnet.

13.2 Innentreppen

383

13.2 Innentreppen 13.2.1 Konstruktionsgrundsätze In Bezug auf die Konstruktion unterscheidet man die: Eingeschobene Treppe Trittstufen werden in die Treppenwangennuten eingeschoben und erhalten keine Setzstufen.

13

Bild 13-8 Schnitt-, Detail- und Grundrisszeichnung einer eingeschobenen Treppe

384

13 Treppen

Gestemmte Treppe Tritt- und Setzstufen, aber nur die Trittstufen sind in die Treppenwangen eingestemmt.

Bild 13-9 Schnittzeichnung einer gestemmten Treppe

Aufgesattelte Treppe Tritt- und Setzstufen werden mit der Wandwange verbunden (geschraubt) und bei der Freiwange aufgesattelt.

13

Bild 13-10 Schnittzeichnungen einer aufgesattelten Treppe

Holztreppen haben im Unterschied zu geschütteten Betontreppen den Charakter eines Möbelstückes, das sich in Form und Stil der jeweiligen Einrichtung anpassen soll. Es gibt aber Grundregeln, die unabhängig von der Form für alle Treppen gelten: x Die Treppe sollte bequeme Steigungsmaße aufweisen. Eine gut begehbare Wohntreppe hat eine Stufentiefe (Auftritt) von 27 cm und eine Stufenhöhe (Steigung) von 18 cm. Diese Maße sollten höchstens um 2 cm nach oben oder unten abweichen. x Die Stufenreihe zwischen Antritt und Austritt oder Podest heißt Treppenlauf. Nach Möglichkeit soll jeder Lauf nicht mehr als 15 Stufen erhalten, aber auch nicht weniger als drei.

13.2 Innentreppen

385

x Die Laufbreite wird in Wohnhäusern mit 1,10 bis 1,50 m, in öffentlichen Gebäuden mit 1,50 bis 3,00 m angenommen; baupolizeiliche Bestimmungen sind zu beachten, besonders für Versammlungsräume, Theater usw. Bei einläufigen, geraden Kleinhaustreppen kann man bis auf 0,85 m heruntergehen. x Die lichte Höhe zwischen zwei Treppenläufen muss mindestens 1,80 m, besser 2,00 sein. Das Treppengeländer soll von Stufenvorderkante bis Oberkante Handlauf lotrecht gemessen 0,90 m hoch sein. x Die Holzstärken für die Treppe sind im Allgemeinen folgende: – Trittstufen 4–5 cm stark. – Setz- oder Futterstufen 1,8–2,5 cm stark. – Wangen bei eingeschobener und eingestemmter Treppe 5–8 cm stark (normal 6 cm). Einstemmung 2–2,5 cm tief. Wangenhöhe bei eingestemmter Treppe: über Stufenvorderkante und unter Stufenhinterkante je 5 cm Holzhöhe, senkrecht zur Steigungslinie gemessen, dazugeben. x Wangen bei aufgesattelter Treppe 7 - 8 cm stark. Wangenhöhe an der schwächsten Stelle 15–18 cm. Geeignete Holzarten und Oberflächenbehandlungen Der klassische Baustoff für Treppen ist Hartholz, z. B. Eiche, Buche. Es ist strapazierfähiger als etwa Kiefer oder Fichte und sollte dort verwendet werden, wo die Treppe mit Straßenschuhen begangen oder stark belastet wird. Doch auch gut versiegeltes Weichholz eignet sich für den Treppenbau. Neben Massivholzstufen werden auch verleimte Massivholzqualitäten oder preiswerte furnierte Tischler- und Spanplatten angeboten. Wichtig ist in jedem Fall, dass das Holz gut abgelagert und sorgfältig vorbehandelt ist. Grundsätzlich eignen sich Fichte, Kiefer, Lärche, Douglasie, Eiche, Buche, Esche, Rüster für fast alle Treppenteile. Um Hölzer vor frühzeitigem Abrieb zu schützen, sollte die Oberfläche mit einem geeigneten Kunstharzlack versiegelt sein. Wachse, Beizen und Lasuren sind transparent und lassen jede Farbmöglichkeit zu. Derartig behandelte Holztreppen lassen sich leicht reinigen und pflegen.

13.2.2 Innentreppenarten Das Konstruktionssystem der Wangentreppe eignet sich sowohl für geradläufige als auch für gewendelte Treppen. Die gekrümmten Treppenwangen werden beim Aufbringen von Furnieren oder dünnen Brettlamellen über einem Lehrgerüst gebogen und spannungsfrei verleimt. Gewendelte Wangentreppen wirken durch den Verlauf der Wangen besonders schwungvoll und elegant. Bei aufgesattelten Treppen liegen die Trittstufen auf Tragholmen auf, die sägezahnförmig ausgeklinkt sind. Die Anordnung des Auflagers für die Trittstufen kann verschieden sein. Entweder werden die Stufenenden mit den Außenkanten der Tragholme bündig oder mit seitlichem Abstand zur Mitte aufgelegt. Der Verlauf der Tragholme zueinander muss dabei nicht unbedingt parallel sein. Wenn die Stufen nur mittig auf einem Holm aufliegen, spricht man von einer einholmigen Treppe. Bei breiten Treppenstufen, die stärkeren Belastungen ausgesetzt sind, sollten die Stufen durch zusätzliche Konsolen stabilisiert werden. Tragholme können wirtschaftlich sowohl in gerader als auch in gekrümmter (gewendelter) Ausführung hergestellt werden. Die optische Besonderheit bei aufgesattelten Treppen liegt darin, dass die tragenden Holme durch die Stufen mehr oder weniger verdeckt werden, wodurch der Treppenlauf

13

386

13 Treppen

an Leichtigkeit gewinnt. Aufgesattelte Trittstufen aus Holz zeichnen sich durch gute Elastizität und geringe Wärmeableitung aus. Bei entsprechender Konstruktion sind derartige Treppen trittschallmindernd und angenehm zu betreten. Wegen der mechanischen Beanspruchung eignen sich hierfür Harthölzer wie Eiche, Buche, Esche oder Rüster. Im Rahmen der Altbausanierung können ausgetretene Treppenstufen durch Aufsatteln neuer Trittstufen wieder optimal gebrauchsfähig gemacht werden.

Bild 13-11

Wangentreppen (Gestemmte Treppen)

Bild 13-12 Aufgesattelte Treppe

13

Bild 13-13 Mit Kunststoffbelag ausgelegte Treppe und Kantenschutz

Bild 13-14 Einseitig aufgehängte Treppe

387

13.2 Innentreppen

13.2.3 Wartungs- und Reparaturarbeiten Knarrende Treppen Bei älteren Holztreppen kann ein störendes Knarren oder Knacken auftreten. Die häufigste Ursache: das Holz trocknet mit dem Älterwerden aus, Leimverbindungen gehen auf oder Nagel- und Schraubverbindungen lockern sich. Die Folge sind aneinanderreibende, knarrende Holzteile.

Bild 13-15 Knarrende Treppe

Treppen knarren auch, wenn Hölzer geschwunden sind, „Spiel“ bekommen und aneinander reiben. Hier wird die Trittstufe einfach an die Setzstufe geschraubt. Das Schraubloch wird durch einen verleimten Dübel verdeckt. Wangen, Tritt- und Setzstufen einer Treppe können aus Massivholz bestehen. Weiches, massives Holz, z. B. Fichte, verzieht sich oder schwindet am stärksten. Am maßhaltigsten bleibt hartes Holz, wie Eiche oder Buche. Die wenigsten Sorgen bereiten Treppen aus Sperrholz. Bei hoher Luftfeuchtigkeit dehnt sich Holz aus, die Treppe knarrt weniger. Reparaturen sind während der Heizperiode auszuführen. Bei trockener Heizungsluft zeigen sich Fehler nämlich deutlicher. Rutschsichere Treppenkanten Die meisten Unfälle auf Treppen – gleich welchen Materials – passieren beim Hinabsteigen durch Abrutschen von den Stufenkanten. Dass diese beim Begehen sehr stark beansprucht werden, sieht man bei älteren Holztreppen daran, dass das Material ausgetreten ist. Die einst eckigen Kanten sind im Laufe der Jahre an den oft begangenen Stellen rund geworden. Gefahrenstellen ausschalten Voraussetzung für eine sichere Treppe ist ein trittsicherer Belag oder eine rutschfeste Beschichtung der gefahrenträchtigen Stufenkanten. Diese Maßnahmen lassen sich bei allen Treppen auch nachträglich durchführen. Für welche Sicherheitsvorkehrungen man sich entscheiden, hängt letztendlich vom Wohnstil und der Bauart der Treppe ab.

13

388

13 Treppen

13.3 Außentreppen 13.3.1 Konstruktionsgrundsätze Außentreppen erschließen Gebäude und verbinden Ebenen; in Notfällen stellen sie als Fluchtweg ein lebensrettendes Sicherheitselement dar. Mit modernen Freitreppensystemen gelingen dem Planer oft attraktive Treppenlösungen. Kreativität heißt der neue Maßstab im modernen Treppenbau. Außentreppen findet man sowohl in ländlichen als auch in städtischen Bereichen. In Stadtteilen aus der Gründerzeit prägen sie oft das Stadtbild. Die Treppen verbinden dort das Hochparterre mit dem Erschließungsweg an der Straßenseite.

13 Bild 13-16 Freitreppe als Stahlkonstruktion

In ländlichen Gegenden gibt es vor allem dort Außentreppen, wo der Grundwasserspiegel hoch ist, der Keller aus dem Erdreich herausragt und das Wohngeschoss entsprechend über Geländeniveau liegt. Auch bei Hangbebauung sind Außentreppen in der Regel notwendig. Bei Industrie- und Bürobauten mit vielen Etagen werden Außentreppen als Fluchtwege – so genannte Feuertreppen – angeordnet. Über ihren funktionellen Aspekt hinaus, gelten Treppen seit jeher in der Architektur als wesentliches Gestaltungselement. Dies betrifft sowohl die Form, als auch die Materialauswahl. Außentreppen können aus Materialien wie Holz, Naturstein, Mauerwerk, Beton oder Stahl hergestellt werden.

13.3.2 Stahltreppen Wenngleich gewachsene und künstlich hergestellte Baustoffe für Treppen in der Rekonstruktion und im Neubau immer noch eine wesentliche Rolle spielen, haben sich in zunehmendem

13.3 Außentreppen

389

Maße Stahltreppen als elegante Lösung erwiesen. Die hervorragenden konstruktiven Eigenschaften von Stahl und die Vielfalt seiner Lieferformen haben es dem Architekten ermöglicht, Treppen mit zeitloser Ästhetik zu entwerfen. Als stilprägende Elemente an Fassaden werden mit Stahltreppen heute bereits bei der Planung maßgebende konzeptionelle Akzente gesetzt. Ob Holme, Spindeln, Stangen oder Stufen, Geländer und Handläufe – Stahl ist ein optimaler Werkstoff für alle Treppenbauteile. Die Anforderungen an das Material sind bei Innen- und Außentreppen unterschiedlich. Bei Außentreppen betrifft das vor allem die Korrosionsbeständigkeit sowie die Beschaffenheit der Stufen, die auch im Winter eine einwandfreie Laufsicherheit gewährleisten müssen. Hier bieten sich Gitterroststufen, gelochte oder mit einem groben Strukturmuster (Riffel- oder Tränenbleche) versehene Bleche an. Bei Lochblechen kann die Rutschsicherheit zudem durch Gumminoppen oder gebördelte Lochränder verbessert werden. Wechselweise nach oben und unten gebördelte Lochränder bewirken, dass sich Schmutz ansammeln und Wasser ablaufen kann.

13

Bild 13-17 Grundrissvarianten von Freitreppen

390

13 Treppen

a) Edelstahl-Lochblech rostfrei, mit kleinen Gleitschutznoppen

b) Waschbeton, Carrara + Basalt

c) Glattblech mit bauseitiger Füllung z. B. Edelholz

d) Gitterroste

e) Teppich

f)

13 Beton, gegossen

Bild 13-18 Stufenmaterial – Auswahl

Als typischer Korrosionsschutz für außen liegende Not- und Fluchttreppen sorgt die Feuerverzinkung der Stahlelemente für dauerhafte Sicherheit bei weitgehender Wartungsfreiheit. Für repräsentative Treppen, z. B. in Eingangsbereichen von Büro- oder Geschäftsgebäuden, wird nicht rostender Edelstahl bevorzugt. In allen erdenklichen Tönen können die Treppenbauteile aus Stahl durch Beschichten, Lackieren oder Wirbelsintern farblich in das architektonische Konzept integriert werden. Auf Grund der Vielzahl vorgefertigter Elemente aus Stahl für Wendel-, Spindel- und Mittelholmtreppen und den problemlosen Verarbeitungseigenschaften des Werkstoffs bieten Stahltreppen einen großen Freiraum für individuelle Gestaltungsvarianten. Bei der Rekonstruktion von Fassaden, Dachgeschossaufstockungen etc. sollte daher sehr genau abgewogen werden, ob sich evtl. eine Außentreppe aus Stahl lohnt. Dabei ist die Form der Treppe auf die Fassadengestaltung abzustimmen. Die Gestaltung, Herstellung, Wartung und Rekonstruktion von Stahltreppen bedarf aber immer der helfenden Hand des Fachmanns, da an Konstruktion und Statik hohe technische Anforderungen gestellt werden.

391

13.3 Außentreppen

13.3.3 Betontreppen Gestalten einer Außenbetontreppe Bauteile aus Beton werden entweder aus Fertigteilen zusammengesetzt oder direkt vor Ort gegossen. Dieser Werkstoff ist leicht formbar. Mit entsprechenden Schalungen kann man Beton in nahezu jede Form bringen. Nach dem Abtrocknen ist er ausgesprochen robust und hat eine hohe Lebensdauer. Feuchtigkeit und Temperaturwechsel beeinflussen den Erhärtungsprozess des Betons. Soll eine Betontreppe neu gefertigt oder restauriert werden, so vollzieht sich in der Regel ein ähnlicher Arbeitsablauf. 1. Planungsarbeiten Anfertigen einer maßstabsgerechten Zeichnung nach einer Entwurfsskizze. Maße der Treppenkonstruktion festlegen. Entscheidungsfindung über Einzelheiten, z. B. Geländer oder Podest. 2. Werkzeuge und Maschinen Größere Maschinen wie z. B. Betonmischer kann man mieten, wenn der Beton vor Ort gemischt werden soll. Ansonsten empfiehlt sich, besonders bei größeren Mengen, die Anlieferung durch ein Betonwerk. 3. Materialien Die benötigten Mengen an Schalholz, Dachlatten, Nägeln sowie Zement, Sand und Kies für den Beton lassen sich relativ genau bestimmen. Aus den maßstabsgerechten Skizze berechnet man die Längen und Höhen für die Schalbretter und Dachlatten. Anschließend werden Rauminhalt der Schalung und der Fundamente ermittelt. Darüber hinaus ist für eine ausreichende Menge an Nägeln, Folie und Stahldraht zu sorgen. 4. Schalungskonstruktion Eine Schalungskonstruktion sollte man dem Fachmann (Zimmerer, Tischler) überlassen. Schon kleine Maßdifferenzen können das Ansehen der Treppe ästhetisch ungünstig beeinflussen; Auftrittsbreite und Steighöhe verändern sich und können beim Einschalen zu Verziehungen führen. 5. Untergrundvorbereitung Fundamentgraben auf frostfreie Tiefe (1 m) ausheben, Auffüllung mit Kies oder Magerbeton (wässern). 6. Betonschüttung Beton einfüllen und stampfen. Beton mit einem geraden Brett abziehen. Beton mit Reibebrett glätten. Nachbereitung ( z. B. Schutz vor dem Austrocknen oder vor Regen durch Folie). 7. Ausschalen Kiesnester, Löcher, Unebenheiten nacharbeiten.

Bild 13-19 Treppe eines Wohnhauses mit in Beton gegossenen Stufen

13

392

13 Treppen

Sanierung von Betontreppen Selbst der härteste Beton kann reißen und brechen. Anfangs zeigt sich meist nur ein unscheinbarer Riss, doch eindringendes Wasser und Frost sorgen bald dafür, dass er aufplatzt. Bei Treppenstufen aus Beton sind vor allem die Trittkanten gefährdet. Hier sind außer Einflüssen der Witterung oft harte Stöße die Ursache dafür, dass Beton ausbricht: Die Treppe wird dann zu einem Sicherheitsrisiko. Bauteile aus Beton sind sehr widerstandsfähig gegen mechanische Belastungen und Witterungseinflüsse. Ist aber die Oberfläche erst einmal durch Beschädigungen oder sauren Regen angegriffen, setzen Feuchtigkeit und Frost bald einen rasch fortschreitenden Zerstörungsprozess in Gang. Besonders anfällig sind Betonstufen, die an Wetterseiten oder ständig im Schatten liegen. Dort ist ihre Oberfläche häufig feucht. Vor allem durch Temperaturschwankungen entstehen feinste Risse, in die dann Wasser eindringt. Wenn es gefriert, dehnt es sich stark aus und sprengt schließlich den Beton. Vorbeugende Maßnahmen Auch für Betontreppen gilt: Schäden lassen sich am besten gleich bei der Herstellung verhindern. So ist die Grundvoraussetzung für wetterfeste Stufen, dass man den Beton im richtigen Verhältnis anmischt – ein Teil Zement kommt auf drei Teile Sand. Außerdem sollte man dafür sorgen, dass die Stufen ein ganz leichtes Gefälle zur Trittkante hin aufweisen. Auf diese Art stellt man sicher, dass das Regenwasser nicht auf der Stufe stehen bleibt, sondern rasch abläuft. Kontrolle

13

Auch wenn eine Betontreppe fachgerecht ausgeführt ist, sollte sie mindestens einmal im Jahr gründlich gereinigt werden. Durch Bürsten beseitigt man den Moosbewuchs. Mit einer Lauge aus neutral Seife werden auch die feinen Wurzeln abgetötet. Hartnäckige Verschmutzungen beseitigt man mit dem Hochdruckreiniger. Damit der frische Beton gut in der Reparaturstelle hält, unterschneidet man die Kanten, indem das schadhafte Material mit dem Meißel ausgehoben wird. Man führt den Meißel an den Rändern der Reparaturstelle schräg nach außen in den gesunden Beton hinein. So entsteht später eine optimale Verzahnung des Reparaturbetons mit dem alten Beton. Stufen glätten Wenn der Beton sehr porös ist, lässt sich absehen, dass bald die nächste Reparatur fällig ist. Man trägt daher auf alle Stufen eine Mischung aus drei Teilen sehr feinem Sand und einem Teil Zement 2 cm dick auf, und glättet die Stufe.

13.3.4 Außen- und Holztreppen Außentreppen ausschließlich aus konstruktiven Hölzern werden zwar noch hergestellt und rekonstruiert, aber die Anwendungsbreite bezieht sich zunehmend auf Treppen für untergeordnete Bauten. Beim Bau und bei der Sanierung ist auf: x exakte Planung, Neigung, Steigung, Stufenformatierung, x sichere Verbindung, Stützbalken, Querverstrebungen, Treppenzusammensetzung,

393

13.3 Außentreppen

Bild 13-20 Einfache Außentreppe aus Holz

x Schutz vor äußeren Einflüssen, konstruktiver Holzschutz, chemischen Holzschutz, zu achten. Sehr beliebt sind Bahnschwellen als Blockstufen im Außenbereich. Man kann für die Anlage der Stufen auch Kantholz- oder Rundholzpflaster verwenden, das es in Höhen bis zu 20 cm gibt. Für die Randbefestigungen eignen sich höherstehende Palisaden. Es ist darauf zu achten, dass die Hölzer, die verarbeitet werden, vollständig imprägniert sind, da sie sonst recht schnell verrotten können.

13.3.5 Gartentreppen Zur Restaurierung und Modernisierung gehört auch die Pflege und Neugestaltung der Außenanlagen. Für Gärten und Höfe, in denen meistens keine großen Höhenunterschiede zu überwinden sind, treten gestalterische Gesichtspunkte mit unterschiedlichen Materialien oder Kombinationen bei Gartentreppen und -stufen in Erscheinung. Stufen und Treppen müssen trittsicher und rutschfest sein und mit einem frostsicheren Unterbau versehen werden.

Bild 13-21 Außentreppe in einem Park

13

394

13 Treppen

Kleinpflastersteine wurden unverfugt ins Kiesbett verlegt und durch eine vorstehende Eisenbahnschwelle gesichert. Eine Palisade aus Naturstein begrenzt die Stufen (Bild 13-21 links). Es ist aber auch darauf zu achten, dass der Holzschutz gewährleistet ist, um Schäden zu vermeiden (Bild 13-21 rechts). Eine solche Konstruktion eignet sich auch als Gartentreppe. Bei künstlich aufgeschütteten Böden empfiehlt sich ein Fundament aus Beton; im gewachsenen Gelände genügt ein 15 bis 20 cm starker Unterbau aus Kies oder Sand. Zudem muss noch ein Gefälle von mindestens 0,5 % eingebaut werden, damit Regen und Gießwasser gut ablaufen können. Stufenarten und Materialien Vorgefertigte Stufen erhält man in unterschiedlichen Ausführungen: x Blockstufen gibt es aus Holz als vollimprägnierte Bahnschwellen mit dazugehörigen Haltepflöcken oder aus Wasch- und Sichtbeton. x Leg- und Winkelstufen sind aus Natur- oder Kunststein mit verschiedenen Oberflächenstrukturen und in vielen Farbtönen erhältlich. x Stellstufen sind Kantensteine als Halterung für den Trittbelag, der aus Pflastersteinen, Holzpflaster oder großen Kieseln bestehen kann. Kunststein- und Natursteintreppen

13

Industriell gefertigte Elemente aus Kunststein sind von der Größe her genormt und deshalb auch recht einfach zu verlegen. Zudem ist die Trittfläche rutschfest und äußerst strapazierfähig, Kunststeinstufen gibt es in vielen Farben, mit unterschiedlichen Strukturen und mit veredelter Oberfläche aus Naturstein, wie z. B. Granit und Basalt. Die Vielfalt an geeigneten Materialien und deren Kombinationsmöglichkeiten sind überaus groß. Die Treppe von Sanssouci (Bild 13-22) ist Ausdruck der spartanischen Gelassenheit des großen Königs. Benutzt hat Friedrich II. sie selten – der Weg zu Pferde, auf das er sich noch in seinen letzten Tagen heben ließ, führte auf die Rückseite des Schlosses zu Vorfahrt und Eingang. Im Sommer sind die Terrassen grün: An den Spalieren wächst Wein, und in den Nischen, deren verglaste Türen nur im Sommer geöffnet wurden, grünen Feigen. Eine schräge Verglasung über den Terrassen aus dem Ende des vorigen Jahrhunderts ist von den Denkmalschützern wieder entfernt worden. Die Stufen sind aus hartem Kalkstein und haben etwa die Maße 13 x 36 cm (+ Einschnitt). Sie sind damit gut begehbar, wirken aber auch nie unbequem: Schrittmaß a + 2s Sicherheit a+s Bequemlichkeit a – s

ideal 63 46 12

Knobelsdorff 62 49 23

395

13.4 Bodentreppen

Bild 13-22 Freitreppe, Sanssouci, Potsdam, Architekt: Wenzlaus von Knobelsdorff

13.4 Bodentreppen Häufig wird bei Rekonstruktion und Sanierung der bisher ungenutzte oder als Lageraum genutzte „Boden“ der Wohnraumnutzung zugeführt. Nun muss man sich entscheiden zwischen einer repräsentativen und formschönen Innentreppe, die aber außer relativ viel Platz häufig auch zusätzliche statische Berechnungen erfordert und einer, wenn auch weniger repräsentativen Lösung, einer einfachen Bodentreppe. Man kann diese ohne Treppenhaus nutzen und sie auch in der Decke „verschwinden“ lassen. Als Material kommt überwiegend Holz und Metall (Aluminium) zum Einsatz. So vielfältig wie die Materialauswahl sind auch die Arten. Bodentreppen können größtenteils vom Nichtfachmann aufgestellt werden, wenn die Einbauvorschriften der Hersteller sorgfältig beachtet werden. Bei einer zweiteiligen Treppe ist das Treppenunterteil parallel zum Treppenoberteil einschiebbar. Daher ist ein Schwenkraum im Dachraum für das überragende Treppenunterteil erforderlich. Der Schwenkraum ist unterschiedlich groß, je nach Lukenlänge zwischen 100 cm bis 140 cm x 60 cm bzw. 80 cm und Raumhöhe 197 cm bis 322 cm. Bei der dreiteiligen Treppe werden die Treppenteile ein- bzw. ausgeklappt. Die drei Treppenteile liegen eingeklappt im Bereich der Luke, daher ist kein Schwenkraum im Dachboden erforderlich. Bei Bodentreppen aus Aluminium werden die Treppenteile wie bei einer Schere ein- und ausgezogen. Alle Treppenteile liegen eingezogen innerhalb des Lukenkastens. Deshalb ist kein Schwenkraum im Dachboden erforderlich.

13

396

13 Treppen

Bild 13-23 Bodentreppe, dreiteilig, aus Holz

13.5 Treppen – Sonderformen 13.5.1 Wendeltreppen Gewendelte Treppen nennt man solche, bei denen ein Teil der Stufen am Antritt, Austritt oder der Wiederkehr gewendelt ist, Wendelstufen sollen an der Innenwange wenigstens noch 10 cm Auftrittsbreite haben. Um Knicke in der Wange und zu spitze Stufen zu vermeiden, werden die Stufen „verzogen“, d. h. die Stufenbreiten nehmen an der Innenwange zuerst entsprechend ab und dann wieder zu.

13

Bild 13-24 Wendeltreppe mit elliptischem Grundriss

Wendeltreppen bieten ein hohes Maß an vielfältiger, individueller Anwendungsmöglichkeit und eignen sich daher geradezu ideal für den nachträglichen Einbau im Rahmen von Rekonstruktionsmaßnahmen. Für jeden Bereich – ob innen oder außen – stehen verschiedene Materialien, Ausführungen und Oberflächenbehandlungen zur Auswahl. Abgestimmt auf die Wünsche und Möglichkeiten des Bauherrn und der jeweiligen Architektur ermöglichen unterschiedliche Stufen, Geländer und Handlaufvarianten interessante Gestaltungsmöglichkeiten. Wendeltreppen weisen einen kreisförmigen oder elliptischen Grundriss mit einer entsprechend

397

13.5 Treppen – Sonderformen

ausgebildeten Öffnung im Zentrum (Treppenauge) auf. In der Lauflinie soll das Steigungsverhältnis dem einer gerade laufenden Treppe mit Stufenabmessungen nach der Schrittmaßformel entsprechen. Die Lauflinie soll bei Wendeltreppen mit nutzbaren Laufbreiten bis zu 1,0 m in der Mitte der Laufbreite, mit 1,0 m überschreitenden nutzbaren Laufbreiten im Abstand von etwa 50 cm vom schmalen Stufenende eingesetzt werden. Der Auftritt soll an der Innenseite der Stufen mindestens 10 cm und an der Außenseite höchstens 40 cm betragen.

13.5.2 Spindeltreppen Besonders bei der Rekonstruktion oder dem Ausbaus des Daches soll eine repräsentative Treppe das letzte Geschoss mit dem neu gewonnenen Wohnraum verbinden. Hier stößt der Sanierungswillige aber häufig auf Grenzen, da der Wohnraum, der die Treppe aufnehmen muss, für eine gebräuchliche Treppe – selbst für eine Wendeltreppe – zu klein ist. Eine konstruktiv ausgereifte und ästhetisch elegante Lösung bietet die Spindeltreppe. Spindeltreppen lassen sich innen und außen, sowohl in Holz als auch in Stahl bzw. Aluminium oder in Kombinationen z. B. Holz/Stahl ausführen.

13

Bild 13-25 Spindeltreppen aus Stahl

Bild 13-26

Spindeltreppe aus Holz

Spindeltreppen benötigen im Vergleich zu anderen Treppenarten eine geringere Grundfläche. Die Spindel selbst, der statische „Kern“ der Konstruktion, besteht in der Regel aus einem Stahlrohr, welches zwischen Fußpunkt und Podestrand eingespannt ist. Die Trittstufen sind brettschichtverleimt oder abgesperrt und werden im Bereich der Spindeldurchbohrung mit Distanzringen zusammengespannt. Die Auftrittshöhe ergibt sich aus der Höhe der Distanzringe und der Dicke der Trittstufen. Bei freistehenden Spindeltreppen ist außenseitig ein gewendeltes Geländer erforderlich. Ist die Treppe in eine Nische eingebaut, genügt oft ein Handlauf. Zur Erhöhung der Stabilität bzw. Belastbarkeit bei weit auskragenden Stufen empfiehlt es sich, diese auf Konsolen aufzuschrauben. Ebenfalls aus statischen Gründen können die Enden der

398

13 Treppen

Stufen auch in lamellenverleimte Wangen eingestemmt werden. Im Merkblatt für Treppen (ZH 1/113) findet man zu Wendel- und Spindeltreppen weitere konstruktive und technologische Angaben.

13.6 Geländer und Handläufe 13.6.1 Geländer Treppengeländer sind als Abschluss freier Treppenseiten vorgeschrieben. Sie schützen vor Unfällen und erleichtern das Treppensteigen. Treppengeländer bestehen aus dem Handlauf und der Geländerfüllung.

Bild 13-27 Treppengeländer aus Holz

13

Bei der Sanierung sind einige Grundsätze zu beachten (Merkblatt: ZH 1/113). Die freien Seiten der Treppe, Treppenabsätze und Treppenöffnungen müssen durch Geländer gesichert sein. Die Höhe der Geländer muss lotrecht über die Stufenvorderkante mindestens 1,00 m betragen. Bei möglichen Absturzhöhen von mehr als 12 m muss die Geländerhöhe mindestens 1,10 m betragen. Geländer müssen so ausgeführt sein, dass Personen nicht hindurchstürzen können. Grundsätzlich ist das Füllstabgeländer mit senkrecht angebrachten Stäben dem Knieleistengeländer vorzuziehen. Treppengeländer in Gebäuden, in denen mit dauernder oder häufiger Anwesenheit von Kindern gerechnet werden muss, dürfen nur Öffnungen aufweisen, die nicht breiter als 12 cm sind.

13.6 Geländer und Handläufe

399

Bild 13-28 Geländerausführungen

13.6.2 Handläufe Handläufe sollen dem Treppenbenutzer einen sicheren Halt bieten. Sie müssen so geformt sein, dass sie ein sicheres Umgreifen ermöglichen. An den freien Seiten der Treppen müssen Handläufe ohne Unterbrechung über den gesamten Treppenlauf geführt werden. Die Enden der Handläufe müssen so gestaltet sein, dass man daran nicht hängen bleiben oder abgleiten kann.

Bild 13-29 Beispiele von Handlaufprofilen

13

400

13 Treppen

Im Rahmen der Rekonstruktion von Treppen lassen sich Handläufe und Geländerfüllungen relativ problemlos auswechseln bzw. hinzufügen.

Bild 13-30 Edelstahlgeländer mit Glasfüllung

13.7 Bildquellenverzeichnis

13

Quelle

Bild

AGRO

13-11 bis 13-13, 13-26

Biffar, Edenkoben

13-113-19,

Fuchs, Herbertingen

13-2, 13-27, 13-28

Institut für Lernsysteme, Hamburg

13-3, 13-4, 13-5, 13-6, 13-7, 13-10, 13-20

Krauß, Leipzig

13-15

ROTO-FRANK, Leinfelden

13-23

SAUTER, Egesheim

13-24

Schrempp, Augsburg

13-22

Schwarzwalder

13-14

Stein & Design

13-21

UNITED-System, Badrina

13-30

Univ, Hannover

13-16 bis 13-18, 13-25

Werner, Berlin

13-8, 13-9, 13-29

14 Fenster Das Fenster ist eines der wichtigsten gestalterischen Elemente eines Hauses. Jedes Haus hat ein eigenes Gesicht und braucht ein individuelles Fenster, das in technischer und visueller Hinsicht optimal zu ihm passt. Ein Fenster sollte sich immer harmonisch in die Fassade einfügen: dieser Grundsatz gilt gleichermaßen für Neubauten wie auch für die Renovierung von alten Häusern. Neben den ästhetischen Kriterien muss ein Fenster selbstverständlich höchsten Qualitätsanforderungen genügen. Unabhängig davon, für welches Rahmenmaterial man sich entscheidet, soll es lange halten, pflegeleicht sein und es muss vor Wetter- und Umwelteinflüssen schützen. Die wesentlichsten Aufgaben eines Fensters sind Bereitstellung von Tageslicht, Sicherung des hygienischen Frischluftbedarfs sowie Sichtkontakt zum Außenbereich. Bei der Planung von Fenstern müssen eine Vielzahl technischer Normen und Richtlinien beachtet und mit dem optischen Erscheinungsbild der betreffenden Fassade in Einklang gebracht werden.

Bild 14-1 Fensteraustausch unter denkmalpflegerischen Gesichtspunkten

Beim Aufarbeiten und Auswechseln von Fenstern und Türen hat aber auch der Laie, baulich vielleicht noch unerfahrene „Sanierungswillige“ ein großes Mitspracherecht. Wenngleich auch empfohlen wird, einen Fachmann, schon wegen der stilvollen Einbindung von Fenstern in die vorhandenen Bausubstanzen hinzuzuziehen, kann er doch unter einer Vielzahl von gestalteten Fenstern wählen. Dabei bezieht sich die Auswahl in erster Linie auf die Werkstoffauswahl. Diese hat, wie nachfolgende Tabelle zeigt, in den letzten Jahren in Deutschland erhebliche Veränderungen erfahren. Wichtig ist zu erkennen, dass: x x

Fenster fester Bestandteil einer architektonischen Fassadengestaltung sind bei der Restaurierung und Modernisierung umfangreiche Vorarbeiten, z. B. über einen Fragekatalog, notwendig sind x für die Fenstermodernisierung eine umfangreiche Auswahl an Gläsern und Rahmenmaterialien zur Verfügung steht x rekonstruierte und neue Fenster den RAL-Richtlinien unterliegen

402

14 Fenster

14.1 Gestalterische und technische Aspekte der Fensterarchitektur 14.1.1 Fenster als Bestandteil der Architektur Die Wohnhäuser in Persepolis, der Hauptstadt Altpersiens, hatten um 1000 v. Chr. fensterartige Öffnungen. Flügel und Rahmen kannte man in den Palästen auf Kreta. Im griechischen Atriumhaus wurden Fenster zum Innenhof kunstvoll verziert. Um 100 n. Chr. verwendeten die Römer Glasfüllungen. Ab 1800 gelang die Herstellung großer Glasscheiben. Äußerlich können Fenster Fassaden gliedern, glätten oder plastisch machen, den Charakter eines Hauses durch Großflächenverglasung oder kleinteilige Sprossen bestimmen.

14.1.2 Integration der Fenster in die vorhandene Bausubstanz Bei einer Renovierung ist der Ausgangspunkt die vorhandene Bausubstanz. Dabei sollten sowohl die Größe des Einzelfensters als auch die Proportionen der Fensterelemente in einem ausgewogenen Verhältnis zur Architektur des Gesamtobjektes stehen. Jedes historische Gebäude, jede alte Fassade ist ein erhaltenswertes Zeugnis seiner Zeit. Vor der Erneuerung eines Fensters sind deshalb alle gestalterischen und technischen Aspekte genau zu prüfen. Eine unsachgemäße Renovierung des langlebigen Bauelementes „Fenster“ kann für Jahrzehnte zu erheblichen optischen oder technischen Beeinträchtigungen der Bausubstanz führen.

14

Bild 14-2 Historische Fenstertypen: Vierflügliges Kastenfenster 1850, Barockes Kastenfenster mit Schiebeflügel, Verbundfenster um 1750, (von rechts nach links)

Das Fenster ist das wichtigste gestalterische Element einer Fassade, unabhängig davon, ob es einzeln, gruppiert oder in Kombination mit anderen Elementen wie Türen, Bekleidungen oder Dächern eingesetzt wird. Ein Fenster muss sich harmonisch in die Architektur einer Fassade einfügen. Ein verantwortungsvoller Umgang mit Gebäuden berücksichtigt diesen Aspekt bei

403

14.1 Gestalterische und technische Aspekte

der Erneuerung in besonderem Maße. Die nötige Sensibilisierung aller Beteiligten, die sich mit dem Thema „Fenster“ beschäftigen, ist dafür Voraussetzung bei der Gestaltung.

Bild 14-3 Bauphysikalische und gebrauchsspezifische Anforderungen

14.1.3 Fragenkatalog zur architektonischen Fenstergestaltung Fenster bestimmen das Erscheinungsbild und damit den äußeren Eindruck eines Hauses. Sie reflektieren den Geschmack, die Individualität und die Kreativität des Planers und/oder seines Bewohners. Man sollte deshalb auf eine stilgerechte Gestaltung achten!

Bild 14-4 Individuelles Fenster

14

404

14 Fenster

Auf der Erfahrung führender deutscher Fensterhersteller aufbauend, werden die wesentlichen Kriterien, die für die Neugestaltung, aber noch mehr für die Gebäudeinstandsetzung erforderlich sind, aufgezeigt. Checkliste (VEKA) 1. Welchem Typ bzw. Baustil entspricht das Haus ? 2. Welche Fensterrahmenfarbe wirkt bei welcher Fassade ? 3. Welche Eigenschaften sind für Sie bei der Werkstoffauswahl besonders wichtig ? 4. Soll das Fenster ein maßgerechtes Fenster vom autorisierten Fachbetrieb sein ? 5. Welche Räume sollten vom Fachmann im Bezug auf die Fensterproportionierung geprüft werden ? 6. Wie sind die Fensteröffnungen beschaffen ? 7. Wie werden die Räume gelüftet ? 8. Wirken sich Sprossen positiv auf das Fenster aus ? 9. Muss mit Lärmbelästigung gerechnet werden ? 10. Welche Rolle spielt der Umweltschutz ? 11. Wie wichtig ist eine pflegeleichte, hygienisch glatte Oberfläche Ihres Fensters ? 12. Welche Wärmedämmung soll erreicht werden ? 13. Welche Sicherheit soll das Fenster bieten ? 14. Sind Rollläden vorhanden oder sollen welche eingebaut werden ?

14.1.4 Wärme- und Schallschutz

14

14.1.4.1 Wärmeschutz Wenngleich Rahmen und Glas wärmeschutztechnisch aufeinander abgestimmt werden müssen (z. B. Vermeiden von Wärmebrücken), kann als Faustregel gelten, das mit einem, um 0,1 verbesserten Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) pro qm Fensterglas zwischen 20 und 50 Liter Heizöl gespart werden können. Zurzeit (2008) kommt nur noch die europäische Schreibweise der Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Werte) in den Dokumentationen vor. Zum Zweck der Einheitlichkeit sollten die veralteten Bezeichnungen nicht mehr verwendet werden. Tabelle 14-1 U-Werte, Schreibweise veraltet

veraltet

Aktuell / Europa

Fenster

KF (F = Fenster)

UF (F = Fenster)

UW (w = window)

Verglasung

KV (V= Verglasung

UV (V = Verglasung)

Ug (g = glasing)

Rahmen

KR (R = Rahmen)

UR (R = Rahmen)

Uf (f = frame)

405

14.1 Gestalterische und technische Aspekte

Der Wärmedurchgangskoeffizient U entspricht dem Wärmestrom in Watt [W], welcher bei einem Temperaturunterschied von 1 °K pro qm fläche von der warmen zur kalten Seite eines Bauteiles hindurchfließt. Je kleiner der U-Wert ist, desto weniger Wärme (und damit Energie) geht „verloren“, d. h. desto besser dämmt das Bauteil. Leitfähige Werkstoffe (Metalle) haben einen ungünstigeren, d. h. höheren U-Wert als Baustoffe mit geringerer Wärmeleitfähigkeit. Die Maßeinheit des U-Wertes ist W/(m2 · K). x x

Je niedriger der U-Wert, umso geringer ist der Transmissionswärmeverlust Je kleiner der U-Wert, desto besser ist das Wärmedämmvermögen

Der Wärmedurchgangskoeffizient des Rahmens Uf beträgt bei der Rahmenmaterialgruppe (RMG) 1 nach DIN 4108 (Holz, Kunststoff, Holz-Aluminium)  /= 2 W/(m2 · K). Nach Wegfall der Rahmenmaterialgruppen muss vom Fensterhersteller ein entsprechender Nachweis des Uf-Wertes erbracht werden. Der Wärmeschutz der üblichen Fensterrahmen weist damit schlechtere Werte gegenüber den zur Verfügung stehenden Wärmeschutzverglasungen auf. Der Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten eines Fensters UW,BW setzt sich nach DIN V 4108-6, Tabelle 6 wie folgt zusammen: x x x

dem Nennwert des Wärmedurchgangskoeffizienten der Verglasung Ug’’ dem Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten des Rahmens Uf, BW und Korrekturwerten ǻUW

Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Bemessungswerte für die Verglasung (d. h. einschließlich der Korrekturwerte ǻUW für Sprossen bzw. einen verbesserten Randverbund) nur ermittelt werden, wenn ausschließlich das Glas festzulegen ist (z. B. bei Erneuerung im Gebäudebestand). Der Nennwert der Wärmedurchgangskoeffizienten der Verglasung Ug ist nach DIN EN 673/674 anzusetzen. Der Bemessungswert des Rahmens Uf, BW ergibt sich aus dem Wert des Einzelprofils Uf (gemessen, berechnet oder ermittelt) wie in Tabelle 14-2 dargestellt. Tabelle 14-2 Zuordnung der Uf-Werte von Einzelprofilen zu einem Uf, BW –Bemessungswert für Rahmen (entnommen aus: DIN V 4108-4, Tabelle 7)

Uf-Wert für Einzelprofile

Uf, BW-Bemessungswert

W/(m²˜K)

t 0,9 t 1,1 t 1,3 t 1,6 t 2,0 t 2,4 t 2,8 t 3,2 t 3,6

< 0,9

0,8

< 1,1

1,0

< 1,3

1,2

< 1,6

1,4

< 2,0

1,8

< 2,4

2,2

< 2,8

2,6

< 3,2

3,0

< 3,6

3,4

< 4,0

3,8

t 4,0

7,0

14

406

14 Fenster

Mit dem Nennwert der Verglasung und dem Bemessungswert des Rahmens wird letztendlich gemäß Tabelle 14-3 der Nennwert des Wärmedurchgangskoeffizienten des Fensters ermittelt. Hierbei geht man von einem „Standardfenster“ aus, welches einen Rahmenanteil von 30 % und ein Format von 1,23 m x 1,48 m aufweist. Die Tabelle darf dennoch für alle Fenstergrößen angewendet werden. In DIN V 4108-4 sind weitere Verfahren zur Ermittlung des Bemessungswertes des Wärmedurchgangskoeffizienten des Fensters beschrieben (z. B. Berechnung mit den tatsächlichen Fenstermaßen und dem tatsächlichen Rahmenanteil nach DIN EN ISO 10077-1). Diese Verfahren dürfen gleichfalls angewendet werden.

Tabelle 14-3 Nennwerte der Wärmedurchgangskoeffizienten von Fenstern und Fenstertüren Uw in Abhängigkeit vom Nennwert des Wärmedurchgangskoeffizienten für Verglasung Ug und vom Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten des Rahmens Uf (entnommen aus: DIN V 4108-4, Tabelle 2) Uf, BW nach Tabelle 14-2 b W/(m²˜K)

14

0,8

1,0

1,2

1,4

1,8

a

2,2

2,6

3,0

3,4

3,8

7,0

Art der Verglasung

Ug W/(m²˜K)

Einfachglas

5,7

4,2

4,3

4,3

4,4

4,5

4,6

4,8

4,9

5,0

5,1

6,1

ZweischeibenIsolierverglasung

3,3

2,6

2,7

2,8

2,8

2,9

3,1

3,2

3,4

3,5

3,6

4,4

UW W/(m²˜K)

3,2

2,6

2,6

2,7

2,8

2,9

3,0

3,2

3,3

3,4

3,5

4,3

3,1

2,5

2,6

2,6

2,7

2,8

2,9

3,1

3,2

3,3

3,5

4,3

3,0

2,4

2,5

2,6

2,6

2,7

2,9

3,0

3,1

3,3

3,4

4,2

2,9

2,4

2,4

2,5

2,5

2,7

2,8

3,0

3,1

3,2

3,3

4,1

2,8

2,3

2,4

2,4

2,5

2,6

2,7

2,9

3,0

3,1

3,3

4,1

2,7

2,2

2,3

2,3

2,4

2,5

2,6

2,8

2,9

3,1

3,2

4,0

2,6

2,2

2,3

2,3

2,4

2,5

2,6

2,8

2,9

3,0

3,1

4,0

2,5

2,1

2,2

2,3

2,3

2,4

2,6

2,7

2,8

3,0

3,1

3,9

2,4

2,1

2,1

2,2

2,2

2,4

2,5

2,7

2,8

2,9

3,0

3,8

2,3

2,0

2,1

2,1

2,2

2,3

2,4

2,6

2,7

2,8

2,9

3,8

2,2

1,9

2,0

2,0

2,1

2,2

2,3

2,5

2,6

2,8

2,9

3,7

2,1

1,9

1,9

2,0

2,0

2,2

2,3

2,4

2,5

2,7

2,8

3,6

2,0

1,8

1,8

1,9

2,0

2,1

2,2

2,4

2,5

2,6

2,7

3,6

1,9

1,7

1,8

1,8

1,9

2,0

2,1

2,3

2,4

2,5

2,7

3,5

1,8

1,6

1,7

1,8

1,8

1,9

2,1

2,2

2,4

2,5

2,6

3,4

1,7

1,6

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,2

2,3

2,4

2,5

3,3

1,6

1,5

1,6

1,6

1,7

1,8

1,9

2,1

2,2

2,3

2,5

3,3

1,5

1,4

1,5

1,6

1,6

1,7

1,9

2,0

2,1

2,3

2,4

3,2

1,4

1,4

1,4

1,5

1,5

1,7

1,8

2,0

2,1

2,2

2,3

3,1

1,3

1,3

1,4

1,4

1,5

1,6

1,7

1,9

2,0

2,1

2,2

3,1

1,2

1,2

1,3

1,3

1,4

1,5

1,7

1,8

1,9

2,1

2,2

3,0

1,1

1,2

1,2

1,3

1,3

1,5

1,6

1,7

1,9

2,0

2,1

2,9

1,0

1,1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,7

1,8

1,9

2,0

2,9

407

14.1 Gestalterische und technische Aspekte

Uf, BW nach Tabelle 14-2 b W/(m²˜K)

0,8

1,0

1,2

1,4

1,8

a

2,2

2,6

3,0

3,4

3,8

7,0

Art der Verglasung

Ug W/(m²˜K)

Einfachglas

5,7

4,2

4,3

4,3

4,4

4,5

4,6

4,8

4,9

5,0

5,1

6,1

DreischeibenIsolierverglasung

2,3

1,9

2,0

2,1

2,1

2,2

2,4

2,5

2,7

2,8

2,9

3,7

UW W/(m²˜K)

2,2

1,9

1,9

2,0

2,1

2,2

2,3

2,5

2,6

2,7

2,8

3,6

2,1

1,8

1,9

1,9

2,0

2,1

2,2

2,4

2,5

2,6

2,8

3,6

2,0

1,7

1,8

1,9

1,9

2,0

2,2

2,3

2,5

2,6

2,7

3,5

1,9

1,7

1,7

1,8

1,8

2,0

2,1

2,3

2,4

2,5

2,6

3,4

1,8

1,6

1,7

1,8

1,8

1,9

2,1

2,2

2,4

2,5

2,6

3,4

1,7

1,6

1,6

1,7

1,7

1,8

1,9

2,1

2,2

2,4

2,5

3,3

1,6

1,5

1,6

1,6

1,7

1,8

1,9

2,1

2,2

2,3

2,5

3,3

1,5

1,4

1,5

1,6

1,6

1,7

1,9

2,0

2,1

2,3

2,4

3,2

1,4

1,4

1,4

1,5

1,5

1,7

1,8

2,0

2,1

2,2

2,3

3,1

1,3

1,3

1,4

1,4

1,5

1,6

1,7

1,9

2,0

2,1

2,2

3,1

1,2

1,2

1,3

1,3

1,4

1,5

1,7

1,8

1,9

2,1

2,2

3,0

1,1

1,2

1,2

1,3

1,3

1,5

1,6

1,7

1,9

2,0

2,1

2,9

1,0

1,1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,7

1,8

1,9

2,0

2,9

0,9

1,0

1,1

1,1

1,2

1,3

1,4

1,6

1,7

1,8

2,0

2,8

0,8

0,9

1,0

1,1

1,1

1,3

1,4

1,5

1,7

1,8

1,9

2,7

0,7

0,9

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,5

1,6

1,7

1,8

2,6

0,6

0,8

0,9

0,9

1,0

1,1

1,2

1,4

1,5

1,6

1,8

2,6

0,5

0,7

0,8

0,9

0,9

1,0

1,2

1,3

1,4

1,6

1,7

2,5

a

Nennwert des Wärmedurchgangskoeffizienten Ug nach 5.3.3 b Die Bestimmung des Uf-Wertes erfolgt aufgrund – von Messungen nach E DIN EN 12412-2 oder – Berechnung nach E DIN EN ISO 10077-2 oder – Ermittlung nach DIN EN ISO 10077-1:2000-11, Anhang D. Die so ermittelten Uf-Werte von Einzelprofilen werden einem Uf, BW -Bemessungswert nach Tabelle 7 zugeordnet.

Im letzten Schritt wird der Nennwert UW des Fensters durch Einbeziehung der Korrekturwerte ǻUW zum Bemessungswert UW,BW des Fensters. Die Korrekturwerte sind DIN V 4108-4, Tabelle 8 zu entnehmen (siehe Tabelle 14-4). Eine entscheidende Verbesserung des wärmeschutztechnischen Verhaltens von MehrscheibenIsolierglas wird durch infrarotreflektierende Beschichtung aus Edelmetall erreicht. In Verbindung mit dem Einfüllen von Spezialgasen in die Zwischenräume wird der Wärmedurchgangskoeffizient von Verglasungen um 50 % und mehr reduziert, ohne die Strahlungsdurchlässigkeit gegenüber Licht- und Sonnenenergie zu verschlechtern. So sind solare Gewinne zur passiven Energienutzung als positiver Nebeneffekt zu verzeichnen.

14

408

14 Fenster

Tabelle 14-4 Korrekturwerte 'Uw zur Berechnung der Uw, BW -Bemessungswerte (entnommen aus: DIN V 4108-4, Tabelle 8) Bezeichnung des Korrekturwertes

Grundlage

Korrekturwert 'Uw W/(m²˜K)

Glasbeiwert

Korrektur für wärmetechnisch verbessera ten Randverbund des Glases

+ 0,1

Bei Verwendung einer Verglasung ohne Überwachung nach Anhang B

r 0,0

Bei Verwendung einer Verglasung mit Überwachung nach Anhang B

– 0,1

Randverbund erfüllt die Anforderung nach Anhang C

r 0,0

Randverbund erfüllt die Anforderung nach Anhang C nicht

a, b

Korrekturen für Sprossen – aufgesetzte Sprossen – Sprossen im Scheibenzwischenraum (einfaches Sprossenkreuz) – Sprossen im Scheibenzwischenraum (mehrfache Sprossenkreuze) – Glasteilende Sprossen a b

Abweichungen in den Berechnungsannahmen und bei der Messung

r 0,0 + 0,1 + 0,2 + 0,3

Korrektur entfällt, wenn bereits bei Berechnung oder Messung berücksichtigt. Eine detaillierte Untersuchung zum Einfluss von Sprossenkonstruktionen auf den U-Wert von Fenstern ist in [2] angegeben.

Tabelle 14-5 U-Werte nach der EnEV 07-2007, Anlage 3, Tabelle 1 (Auszug) Zeile

Bauteil

Maßnahme nach

Wohngebäude und Zonen von Nichtwohngebäuden mit Innentemperaturen >/= 19°C Maximaler Wärmedurchgangskoeffizient Umax in W/(m²*K)

2a

Außen liegende Fenster, Fenstertüren, Dachflächenfenster

Nr. 2 a und b

1,7

b

Verglasungen

Nr. 2 c

1,5

3)

c

Vorhangfassaden

allgemein

1,9

4)

14

2)

2) Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten des Fensters; der Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten des Fensters ist technischen Produkt-Spezifikationen zu entnehmen oder gemäß den nach den Landesbauordnungen bekannt gemachten energetischen Kennwerten für Bauprodukte zu bestimmen. Hierunter fallen insbesondere energetische Kennwerte aus europäischen technischen Zulassungen sowie energetische Kennwerte der Regelungen nach der Bauregelliste A Teil 1 und auf Grund von Festlegungen in allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen. 3) Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten der Verglasung; der Bemessungswert des Wärmedurchgangskoeffizienten der Verglasung ist technischen Produkt-Spezifikationen zu entnehmen oder gemäß den nach den Landesbauordnungen bekannt gemachten energetischen Kennwerten für Bauprodukte zu bestimmen. Hierunter fallen insbesondere energetische Kennwerte aus europäischen technischen Zulassungen sowie energetische Kennwerte der Regelungen nach der Bauregelliste A Teil 1 und auf Grund von Festlegungen in allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen. 4) Wärmedurchgangskoeffizient der Vorhangfassade; er ist nach anerkannten Regeln der Technik zu ermitteln.

14.1 Gestalterische und technische Aspekte

409

Bild 14-5 Wärme/Sonnenschutzgläser

14.1.4.2 Schallschutz Da der Schallschutz, anders als beim Wärmeschutz, bis heute (noch) nicht mit MindestDämmanforderungen für Bauten aller Nutzungsarten vorgeschrieben ist, bleibt die Ausführung besonders schalldämmender Fenster eine individuelle freiwillige Angelegenheit. Ausnahmen bilden Bauten in Flugplatznähe (Fluglärmschutzgesetz) sowie Bauten in Bahnund Schnellstraßennähe. Tabelle 14-6 Einsatzempfehlungen für Schallschutzverglasung (nach WERU)

14

410

14 Fenster

In Deutschland geht man (z. Z.) noch nach Schallschutzklassen 2 bis 6 gemäß VDI–Richtlinie 2719 bzw. DIN 4109 vor. Die derzeit üblichen Schallschutzklassen mit ihren 5 zu 5dB Sprüngen und dem Vorhaltemaß von 2dB für Fenster einer EU-weit harmonisierenden Bewertungsnorm für Luftschalldämmung DIN EN ISO 717–1 weichen. Nach dieser Bewertungsmethode werden neben den bekannten „bewerteten Schalldämm-Maß R“ sogenannte Spektrum-Anpassungswerte „C“ und „Ctr“ berücksichtigt. Mit der EU-Bewertungsmethode werden unter anderen die Frequenzen (hohe und tiefe Töne) besser. Wie der Wärmeschutz ist auch der Schallschutz bei Fenstern von technischer Bedeutung. Je dicker das Glas, desto besser der Schallschutzwert.

14

Bild 14-6 Schallschutzgläser

14.2 Kriterien zur Werkstoff-, Systemauswahl und zur Gütebestimmung 14.2 Kriterien zur Werkstoff-, Systemauswahl

14.2.1 Werkstoff- und Systemauswahl Bekanntermaßen setzen sich Fenster aus zwei Grundelementen zusammen: x x

Scheibe Rahmen

14.2 Kriterien zur Werkstoff-, Systemauswahl

411

Für die Instandsetzung und Renovierung stehen heutzutage eine Vielzahl von Gläsern, Rahmenmaterialien und deren Kombinationen zur Verfügung. Grundvoraussetzungen für die Werkstoffsystemauswahl sollten aber dabei sein: x x x x x x

leichte Pflege minimale Wartungskosten Witterungsbeständigkeit Wärmedämmung Stabilität Ästhetik

Auswahl der Rahmenwerkstoffe Bei der Beurteilung des Rahmenwerkstoffes sollten folgende Kriterien ins Gewicht fallen: Holz besitzt gute Isolier- und Festigkeitswerte sowie Detailtreue zum historischen Vorbild, ist jedoch wartungsintensiver als PVC und Aluminium. Aluminium ist statisch wartungsfrei, hat aber auf Grund höherer Leitfähigkeit geringere wärmedämmende Eigenschaften. Kunststoff, besonders PVC, ist wartungsfrei und hat gute Isolations- und Festigkeitswerte. Die mögliche Vielfalt in Farbe und Form ist ein entscheidender Vorteil von Kunststofffenstern. Ob gerundete Konturen an modernen Softline-Kunststoffrahmen oder flächenversetzte bzw. flächenbündige kolorierte Holzrahmen bzw. dauerbeständige Aluminiumumrandungen, entscheidend bei der Rekonstruktion ist die optimale Gestaltungsfreiheit und Perfektion in optischer und technischer Hinsicht unter Berücksichtigung der Ökologie bei der Werkstoffauswahl. Systemauswahl Nach Beantwortung der Fragen des Fragenkataloges sollten die Anforderungen objektgerechter Fenstertechnologie fixiert werden. Dazu zählen: x

x

x

x

Einsatzort für die Fenster in Wohnräumen in unbeheizten Nebenräumen in Kellern oder Garagen Sonderfenster

   

Aufteilung des Fensters einflügelig mehrflügelig mit Oberlicht mit Unterlicht

   

Schallschutz

 hoher Lärmpegel mit viel Verkehrslärm  mittlerer Lärmpegel in Nebenstraßen  niedriger Lärmpegel in ruhiger Lage

Sprossen glasgeteilte Sprosse aufgesiegelte Sprosse vorgesetzte Sprosse innenliegende Sprosse

   

14

412

14 Fenster

x

x

x

Wärmeschutz im Winter

 sonnenorientierte Bauweise zur Ausnutzung von „solaren Gewinnen“  gute Wärmedämmung durch Wärmeschutzverglasung  erhöhter Wärmeschutz durch Sondermaßnahmen

Montage

 mit Eigenmontage  mit Montage durch den Lieferanten  Sonderleistungen: Ausbau alter Fenster, Restaurieren alter Fenster

Beanspruchung durch Wind und Regen (Fugendurchlässigkeit, Schlagregensicherheit)

 normale Anforderungen: die Fenster befinden sich in einer Höhe bis 8 m in geschützter

Lage

 mittlere Anforderungen: die Fenster liegen über 9 m Höhe  hohe Anforderungen: die Fenster liegen in offener, ungeschützter Lage oder über 20 m

Höhe x x

x

Wartung  Wartungsvertrag zur Werterhaltung des Fensters Qualitätsprüfung

 RAL-Gütezeichen  neutrale Qualitätsprüfung

Öffnungsarten

 Drehfenster/Tür  Dreh-Kippfenster/Tür: vielseitige Öffnungsart, gut für Durchlüftung und leicht zu rei-

nigen

 Schiebefenster/Tür  Festverglasung  Sonderfenster x

14 x

x

Zusätzliche Schutzeinrichtung abschließbare Fenster Rollladen Vorsatzgitter Sonderleistung: Sicherheitsglas, Alarmanlage

   

Größe der Fenster Neubau Altbau Anzahl der Fenster Breite, Höhe

   

Material und Farbe der Fenster Holz Kunststoff Aluminium Aluminium-Holz Aluminium-Kunststoff Farbe

     

14.2 Kriterien zur Werkstoff-, Systemauswahl

x

x

413

Lüftungsmöglichkeiten

 durch Öffnen der Fenster  Dauerlüftungseinrichtung mit oder ohne Gebläse

Preis erfordert oft einem Kompromiss zwischen kostengünstiger Anschaffung und  geringem Wartungs- und Pflegeaufwand  langer Werterhaltung  Einbruchschutz  optimaler Wärmedämmung

14.2.2 Güterichtlinien Heutzutage wird kein Fenster verkauft, das nicht eine durch DIN-Normen oder Werksgarantien verbriefte Qualität besitzt. Dennoch beweist die Praxis noch zu häufig, dass diese Prüftests ein unterschiedliches Sicherheitsniveau aufweisen. Neutrale und unabhängige Institutionen bringen durch zusätzliche Kontrollen mehr Sicherheit. In Deutschland werden Fenster (und Türen) durch RAL11 in Zusammenarbeit mit dem Institut für Fenstertechnik Rosenheim, hinsichtlich Konstruktion, Fertigung und Montage geprüft und erhalten ein RAL-Gütezeichen. RAL ist die zuständige Stelle für die Bereitstellung von Gütezeichen. RAL-Gütezeichen kennzeichnen mittlerweile eine Vielzahl von Produkten und Dienstleistungen, die nach hohen festgelegten Qualitätskriterien hergestellt bzw. angeboten werden. Folgende RAL-Gütegemeinschaften überwachen die Gütesicherung von Produkten oder Dienstleistungen im Bereich der Fenstertechnik: x x

RAL-Gütegemeinschaft Fenster und Haustüren e. V. Kunststoff-Fenstersysteme im Qualitätsverband Kunststofferzeugnisse e. V.

Die „RAL-Gütegemeinschaft Fenster und Haustüren e.V.“ wird von RAL für die Durchführung und Überwachung der Gütesicherung eines Produktes oder einer Dienstleistung anerkannt. Die Gütegemeinschaft verleiht die RAL-Gütezeichen für Fenster, Haustüren, Fassaden und Wintergärten (Bild 14-7). Die regelmäßige Überwachung erfolgt durch Spezialisten des Instituts für Fenstertechnik e. V. Rosenheim (ift Rosenheim). In der „Gütegemeinschaft Kunststoff-Fenstersysteme im Qualitätsverband Kunststofferzeugnisse e.V.“ haben sich Hersteller von Kunststoff-Fensterprofilen aus Deutschland und anderen Ländern zusammengeschlossen, um sich freiwillig einer neutralen Güteüberwachung nach anerkannten Güte- und Prüfbestimmungen des RAL zu unterwerfen. Die festgelegten technischen Parameter und Qualitätskriterien für diese Gütezeichen werden zwischen den genannten Gütegemeinschaften und den interessierten Kreisen, wie Industrie, Prüfstellen, Planer, Behörden und Verbraucher gemeinsam in einem RAL-Anerkennungsverfahren erarbeitet. Des Weiteren geben die RAL-Gütegemeinschaften ständig aktuelle Richtlinien über Qualität, Verarbeitung und neuste technische Entwicklungen heraus.

1)

RAL Kurzname des früheren „Reichsausschusses für Lieferbedingungen und Gütesicherung“, gegründet 1927 – jetzt: Deutsches Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung e. V.

14

414

14 Fenster

a)

b)

c)

Bild 14-7 Gütezeichen a) Fertigung und Montage von Fenstern (Aluminiumfenster, Holz-Aluminium-Fenster, Kunststoff-Fenster) b) Kunststoff-Fensterprofile c) Fugendichtungskomponenten und -Systeme

Wesentliche Qualitätsanforderungen hierbei sind: x x x x x

14

x

Eine fachgerechte Verglasung dichtet gegen Wind und Schlagregen ab. Hochwertige Beschläge und Profile fangen auch stärkste Windlasten sicher auf und leiten sie auf tragende Bauteile ab. RAL-Fenster werden für alle Schallschutzklassen gebaut. Dadurch kann der Außenlärm durch das entsprechende Fenster auf einen angenehmen Innengeräuschpegel gemindert werden. Wärmeschutzgläser und geringere Fugendurchlässigkeit helfen, selbst bei großzügigen Fensterflächen, Energie zu „sparen“. Die sorgfältige Auswahl und ständige Überprüfung der Materialien sowie der hohe Verarbeitungsstandard sorgen für Witterungsbeständigkeit und Formstabilität. Auch nach Jahrzehnten sind RAL-geprüfte Fenster bei entsprechender Wartung noch einfach zu bedienen. Der Aufwand für Wartung und Pflege ist für alle RAL-Fenster relativ gering.

Dieser optimal aufeinander abgestimmte Leistungsverbund garantiert eine langfristige Sicherheit gepaart mit hoher Fachkompetenz. Die Bewertung der allgemeinen Gebrauchstauglichkeit im Sinne von Dichtheit (Fugendurchlässigkeit, Schlagregendichtheit) und mechanischer Stabilität gegenüber gebrauchstypischen Beanspruchungen (Windlasten, Bedienung usw.) erfolgt auf der Grundlage der DIN EN 12207/12208 (ehemals DIN 18055 Fenster-Anforderung und Prüfung) und den darin bezeichneten europäischer Normprüfverfahren. Die Anforderungen, Prüfverfahren und Prüfparameter sind in diesen Normen allgemeingültig festgelegt, unabhängig von einer bestimmten Fensterkonstruktion. Für den Nachweis gebrauchsspezifischer Merkmale von Fenstern, also der Gebrauchstauglichkeit, gibt es verschiedene Prüfungsnormen, die sich hinsichtlich Prüfungsumfang und Zielstellung unterscheiden. Hier sind die Begriffe Teilprüfung – Gesamtprüfung – Systemprüfung gebräuchlich.

14.2 Kriterien zur Werkstoff-, Systemauswahl

415

Tabelle 14-7 Prüfungsmethoden der Gebrauchstauglichkeit

14

In der Praxis wird der Nachweis der Gebrauchstauglichkeit von Fenstern für ein Bauvorhaben recht unterschiedlich gehandhabt. Das heißt, die Anforderungen von Bauherren, Architekten und in Ausschreibungen sind sehr differenziert, sie reichen vom einfachen Nachweis der Fugendurchlässigkeit und der Schlagregendichtheit bis zum RAL-Gütenachweis. Die erste Variante, teilweise ergänzt durch den Nachweis der Widerstandsfähigkeit bei Wind (Verformung durch Windlast, Verhalten bei Windböen) wird überwiegend angewendet. Dabei muss jedoch beachtet werden, dass bei einem solchen Prüfnachweis, welcher sich ausschließlich auf den momentanen Zustand des Fensters bezieht, keine Aussagen über die Dauerhaltbarkeit dieser Fenstersysteme abgeleitet werden können.

416

14 Fenster

14.3 Formen, Arten und Typen von Fenstern, Materialien 14.3.1 Fensterformen Fenster lassen sich mit den derzeitigen technischen Möglichkeiten in nahezu allen geometrischen Formen, also beispielsweise als Kreisbogen-, Rundbogen- oder geschweifte Fenster bis hin zu Schrägfenstern und Sonderformen, herstellen. Bei der Rekonstruktion können also Fenster weitestgehend stilgerecht mit neuen Materialien, z. B. Doppel- oder Dreifachverglasung kombiniert werden. Das Öffnen erfolgt über eine Dreh- oder Kippautomatik.

14

Bild 14-8 Fensterformen, Öffnungs- und Verschlussarten

14.3 Formen, Arten und Typen von Fenstern, Materialien

417

14.3.2 Funktionsbereiche

Bild 14-9 Funktionsbereiche am Kunststofffenster

1.

In die Profile können Schallschutzgläser, 3-fach Gläser oder Füllungen bis zu 30 (46) mm Gesamtstärke ohne Zusatzprofil eingebaut werden.

2.

Abgerundete, auf Gehrung geschnittene Glasleisten vermitteln ein optisch schlankes Erscheinungsbild (Softline). Weitere Vorteile: leichtes Ver- und Entglasen; sichere Kippfunktion, hohe Dichtigkeit durch optimale Anlagefläche.

3.

Systemabgestimmte Verglasungsbrücken sorgen für eine sichere und schnelle Verglasung.

4.

Witterungs- und alterungsbeständige Dichtungen verhindern Wassereindringen in den Glasfalz.

5.

Die Kanten des Profils sind gerundet. In Verbindung mit den schlanken Profilen wird dadurch eine elegante Optik erreicht. Wasser kann besser abfließen. Es „steht“ nicht auf dem Überschlag.

6.

Entsprechend den statischen Anforderungen werden die großen Aussteifungskammern im Flügel und Blendrahmen mit korrosionsgeschützten Stahlarmierungen verstärkt. Winddruck wird abgefangen, bei schweren Isoliergläsern wird ein Durchbiegen nach unten vermieden.

7.

Der Flügelüberschlag von 9 mm sorgt für einen großen Toleranzausgleich bei Herstellung und Montage. Die Anschlagdichtungen liegen sicher an.

8.

Die rundumlaufenden Anschlagdichtungen sichern eine lange Funktionstüchtigkeit und sorgen für leichtes Öffnen und Schließen des Fensterflügels durch 3 mm Freimaß zwi-

14

418

14 Fenster

schen Flügel und Blendrahmen. Die rundumlaufende äußere Anschlagdichtung vermindert das Eindringen von Schmutz und Wasser in den Blendrahmen. 9.

Spezielle Vorkammern im Flügel und Blendrahmenprofil sorgen für ein kontrolliertes Belüften bei Verglasungen und leiten anfallendes Kondensat und Regenwasser ab. Konstruktiv wird teilweise eindringendes Regenwasser nach außen abgeführt.

10. Blendrahmen und Flügelprofil sind als Mehrkammerprofile ausgebildet. Der Vorteil dabei ist, dass alle tragenden Beschlagsteile durch mindestens zwei Wandungen oder spezielle Schraubkanäle befestigt sind. Durch die Anordnung der Konstruktion besteht hohe Ausreißfestigkeit der Beschläge, speziell im Eck- und Scherenlagerbereich. Durch das Mehrkammersystem besteht ein geringer Wärmeduchgangskoeffizient U = 0.8 bis 1,3W/m2K. 11. Durch Rastfunktion an der Blendrahmenunterseite können Zusatzprofile flächenbündig oder flächenversetzt mit hohem Dichtungseffekt angebracht werden. Drehanker lassen sich effektiv befestigen und sorgen für eine fachgerechte Befestigung des Blendrahmens an den Baukörper. 12. Der abgeschrägte Falz sorgt für eine kontrollierte Wasserführung.

1 2 3 4 5

Blendrahmen Flügelrahmen Regenschutzschiene mit Dichtung Glasleiste Zweifaches Isolierglas mit 12 mm Scheibenabstand 6 Kittbett 7 Vorlageband 8 Versiegelung (dauerelastisch)

14

Bild 14-10 Holzfenster mit Isolierverglasung

14.3.3 Fenster aus Holz Holz ist ein altbewährter Werkstoff im Fensterbau, wenn auch andere Materialien, wie z. B. Kunststoff, Marktanteile gewinnen. Hochwertige Holzfenster, die dem heutigen Stand der Fenstertechnik entsprechen, stehen Fenstern aus anderen Werkstoffen bezüglich qualitativer Werkstoffanforderungen nicht nach. Durch die gewachsene Struktur ist Holz ein idealer Werkstoff für den Fensterbau. Holz besitzt hohe Festigkeitswerte und lässt sich leicht bearbeiten. Gute Wärmedämmwerte vermeiden Tauwasserbildung am Rahmen und tragen zur Energieein-

14.3 Formen, Arten und Typen von Fenstern, Materialien

419

sparung und zu einem angenehmen Wohnkomfort bei. Holz besitzt mit Abstand den geringsten Wärmeausdehnungskoeffizienten unter den Fensterbaustoffen. Das visuelle Erscheinungsbild des Holzes kann zur Innengestaltung gezielt einbezogen werden. Vorteile von Holzfenstern: x x x x x x x x

Holz bindet während des Wachstums Kohlenstoff und führt bei langfristiger Nutzung zu einer wirksamen Minderung des Treibhausgases Kohlendioxid (C02) lassen sich vielfältig lasieren oder lackieren bieten langfristig Platz zur Um- oder Neugestaltung durch neue Farbanstriche bieten große Vielfalt an Ausmaßen und Formen auch für atypische Lösungen verfügen über eine gute Wärmedämmung verfügen über Oberflächenschutz durch umweltfreundliche Beschichtungen sind im Denkmalschutz meistens Bestandteil einer behördlichen Auflage im Gegensatz zu Kunststoffprofilen können auch größere Elemente hergestellt werden

Nachteile von Holzfenstern: x x

erheblich höherer Pflegeaufwand bei Holzfenstern gegenüber Fenstern aus Kunststoff Oberflächenpflege von Holzfenstern ist je nach Beanspruchung durchschnittlich zwischen 3 und 5 Jahren erforderlich x Holzfenster sind mit höheren Anfangsinvestitionen verbunden als Kunststofffenster Holzauswahl Die Qualität ist einzustufen für: x x

deckend zu streichende Fenster (Fichte, Kiefer) für nicht deckend zu streichende Fenster (Teak, Kambala, Sipo-Mahagoni, Dark Red Meranti, Pitch-Pine, Afzelia, Oregon-Pine)

Konstruktionsgrundsätze Obwohl für den Bau und Einbau von Holzfenstern seit Jahrhunderten Erfahrungen vorliegen, hat die Entwicklungs- und Gestaltungstechnik erst in den letzten zwanzig Jahren enorme Fortschritte gemacht. So kommen heute in Sanierung, Rekonstruktion und Neubau Holzfensterprofile zur Anwendung, die die Aufgabe der Funktion, der architektonischen Gestaltung und des konstruktiven Holzschutzes übernehmen. Holzfensterprofile sind in der DIN 68121 (Abmessungen, statische Werte) festgelegt. Die Holzdicken betragen: x x x

44 mm für Einfachverglasungen, z. B. bei Verbundflügeln 56 mm für normale Einfachfenster mit Mehrscheiben-Isolierglas 63, 68, 78 und 92 mm für größere Fenster und höheren Beanspruchungsgruppen

Für besonders große Fenster und für Fenster in Hochhäusern ist die Konstruktion auf Grund einer statischen Berechnung zu bestimmen. Durch den bemerkenswert ausgereiften Stand der Fenstertechnik ist es nicht mehr notwendig, dass der Architekt über das Fenster Detailzeichnungen fertigt, wie es früher vielfach üblich war. Es genügt, auf die entsprechenden Quer-

14

420

14 Fenster

schnitte hinzuweisen und die übrigen technischen Anforderungen (Einbau, Verglasung, u. Ä.) im Leistungsverzeichnis aufzuführen.

1 aufrechtes Blendrahmenholz, senkrechter Teil des Blendrahmens 2 oberes Blendrahmenholz, oberer Querteil des Blendrahmens 3 unteres Blendrahmenholz, unterer Querteil des Blendrahmens 4 Pfosten (Setzholz), aufrechter Teil zur Unterteilung des Blendrahmens in der Breite 5 Riegel (Kämpfer), Querteil zur Unterteilung des Blendrahmens in der Höhe 6 aufrechtes Flügelholz, senkrechter Teil des Flügelrahmens 7 oberes Flügelholz, oberer Querteil des Flügelrahmens 8 unteres Flügelholz, unterer Querteil des Flügelrahmens (z. B. Wetterschenkel) 9 Fenstersprosse, Profilleiste zum Unterteilen des Fensters zum Einsetzen einzelner Scheiben

14

Bild 14-11 Positionsbezeichnungen

Die Profilquerschnitte unterliegen Anforderungen auf die bei Auswahl, Sanierung und Einbau zu achten ist. Sie sind abhängig von der Öffnungsart und dem Einsatzbereich. Die Profilmaße sind in der DIN 68121, Teil 1 geregelt. Die Dichtungen zwischen dem beweglichen Flügel und dem feststehenden Fensterteil sind notwendig, um einen ausreichenden Schutz gegen Wind, Schlagregen und Lärm zu erreichen. Dichtungsprofile müssen auswechselbar sein, damit sie nach einem „Ermüden“ ausgetauscht werden können. Sie sollten nicht verspröden und ihre Elastizität möglichst dauerhaft behalten; bei vorteilhaft konstruierten Fenstern ist die Dichtung nicht der Witterung ausgesetzt.

421

14.3 Formen, Arten und Typen von Fenstern, Materialien

Bild 14-12

Profilquerschnitte mit Beispielmaßen

Konstruktiv werden an Dichtungen folgende Anforderungen gestellt: x

Grunddichtung mit hochelastischem weichem Holz- oder Kunststoffkern, hartem Profilrücken x glatte, schmutzunempfindliche Oberfläche ohne Eckverschweißung x verträglich mit allen Lacken Dichtungsprofile sind sowohl notwendig zwischen Baukörper und Fenster als auch zwischen den Isolierglasscheiben.

Bild 14-13 Äußeres Dichtprofil an einer Isolierglasscheibe

Als Dichtungsmaterial kommen zur Anwendung: x x x x x x

Streifen aus Filz, Molton oder Stoff (nur noch selten) Schaumstoffdichtbänder aus komprimiertem Polyurethan Dichtungsstoffe aus Zellkautschuk oder Moosgummi Silikondichtmasse Falzdichtungen selbstklebende Dichtungsprofile

14

422

14 Fenster

14.3.4 Fenster aus Kunststoff

14 Bild 14-14 Verschiedene Gestaltungsformen von Kunststofffenstern

Fenster aus Kunststoff werden seit Mitte der 50er Jahre hergestellt. Ihre Entwicklung kann bis heute als sehr positiv eingeschätzt werden. In diesen Jahrzehnten wurden die Systeme ständig verbessert und konstruktiv weiterentwickelt. In der Modernisierung und Rekonstruktion konkurrieren die Kunststofffenster mit den altbewährten Fenstern aus Holz und Aluminium. Hinsichtlich ihres Dämm- bzw. U-Wertes sind sie dem Holzfenster gleichzusetzen. Technische Parameter von Kunstoffenstern: Profilsystem x x

Mehrkammerprofile mit 58 mm Basis-Bautiefe Wandstärke 3mm nach RAL

14.3 Formen, Arten und Typen von Fenstern, Materialien

x x x x

423

abgerundete Kanten flächenversetzt, halbflächenversetzt, flächenbündig Ansichtsbreiten von 96 bis 174mm Stahlarmierungen nach VEKA-Verstärkungsrichtlinien

Funktionalität x

Normalfenster, Wärmedämm-, Schallschutz- und Sicherheitsfenster

Güteüberwachung x x

Gütegemeinschaft Kunststoff-Fenster Güteprüfung nach RAL Gütezeichen Kunststoff-Fenster

Dichtungssystem x x x

Anschlagdichtung in Blend- und Flügelrahmen umlaufend Systembedingte Dichtungsprofile aus APTK; TPE oder Silikon Farbvariierungen möglich

Physikalische Anforderungen x x x

Wärmedämmung nach DIN EN 10 077 und EnEV 2007 Schallschutz VDI 2719 SSK, SSK II bis IV Einbruchhemmung nach DIN EN 1630 bis zur Widerstandsklasse 2, DIN EN 1627-1630

Verwendbarkeit/Funktion x

Drehkipp-, Dreh-, Stulp- und Schiebe-Fenster

Verglasungsart x x x x

Glaseindichtung, Trockenverglasung Dichtungsprofile aus APTK, TPE oder Silikon Verglasung nach DIN 18361, DIN EN 356, DIN 1249 Einfachverglasung, Isolierverglasung, Sicherheitsverglasung, Schallschutzverglasung, Spezialverglasung

Glasfalz x x x x

Glaseinstand 21 mm Scheibendicke für Blendrahmen 6–32 mm Scheibendicke für Flügelrahmen, flächen- und halbflächenversetzt 6–32 mm Scheibendicke für Flügelrahmen, flächenbündig 16–42 mm

Glassprossen x x x

glasteilend: 42, 62, 82, 118 mm breit nicht glasteilend: 225–76 mm innen liegend, aufgeklebt, glasteilend

Zubehör x

Anschlussprofile, Verbreiterungen, Fensterbankanschlüsse, Wandanschlüsse, Kopplungen, Zusatzverstärkungen, Lüftung, Verkleidung

14

424

14 Fenster

Beschläge nach DIN 18357 x x

alle güte- und systemgeprüften Markenbeschläge Griffoliven individuell verwendbar

Wärmedurchgangskoeffizient Uw-Wert-Fensterelement je nach Verglasungsart x x

mit Warm-Randverbund bis zu 1,0 mit Alu-Randverbund bis zu 1,1

1line-Rahmen und Sprossen 2Mehrkammerkonstruktion mit Wärme- und Schalldämmung 3Spezialdichtung 4Holz als möglicher Untergrund 5Gestaltungsdesign aus Holz, Plaste oder Metall Bild 14-15 Fenstersystem [81]

1

14

Durch den tiefen Glaseinstand entstehen keine Wärmebrücken im Glasrandbereich und die Tauwasserbildung wird minimiert.

2

Pflegeleicht durch homogene Oberflächen und bündige Glasleisten

3

Hohe Dämmwerte durch Mehrkammerkonstruktion zur Senkung von Heizosten und Außenlärm

4

Verstärkung wie bei allen Profilen sorgen für statische Sicherheit und dauerhafte Funktion

5

Anschlagdichtsystem mit verarbeitungsfreundlichen Falzbereich

6

Beschlagmontage in Flügel und Blendrahmen durch mehrere Wandungen. Zusätzliche Verschraubungen der tragenden Beschlagteile in Stahlarmierungen möglich

14.3 Formen, Arten und Typen von Fenstern, Materialien

7

425

5-Kammer-Profil mit 70 mm Basis-Bautiefe

8

Einheitliches Zubehör untereinander kompatible Anschluss-und Kopplungsmöglichkeiten

9

Verdeckt liegende Entwässerung durch Vorkammern

10

Gleicher Einsatz von Beschlägen und Schließstücken

11

Hochwertige APTK-,TPE-Dichtungen

12

Design mit ausgewogenen Proportionen bei schmaler Ansichtsbreite von 131 mm und einem Radius von 15 mm

Die heutigen Kunststofffenster bestehen größtenteils aus PVC-Profilen. Verwendet wird durchweg weichmacherfreies hochschlagzähes PVC-hart, ein Thermoplast, hergestellt nach DIN 16830. Als Baustoff ist PVC-hart nach DIN 4102 in die Klasse B 1 – schwer entflammbar – eingestuft. Das PVC-Vormaterial wird von der chemischen Industrie an Kunststoff-Firmen geliefert, die daraus Fensterprofile herstellen. Die Profile gehen dann an den Fensterhersteller, z. B. Tischler/Schreiner. Sie werden zugeschnitten und durch Spezialverbindungen zu Fenstern zusammengefügt. Folgende Merkmale zeichnen Kunststofffenster aus: x x x x x x x x x x x x

Formschöne, attraktive Softline-Rahmen und -sprossen vermitteln ein angenehmes Wohngefühl Mehrkammerkonstruktion mit optimaler Wärme- und Schalldämmung Zweifache Spezialdichtungen schützen vor lästiger ungesunder Zugluft (Behaglichkeit) In unterschiedlichen Farben sowie in Holzdesign lieferbar Hochwertiger, witterungs- und alterungsbeständiger Werkstoff Kein Wartungsaufwand für Anstrich erforderlich Dauerhaft fester Sitz der Beschläge, die durch zwei Wandungen verschraubt werden Systemgerechte Metallverstärkung garantiert ideale Statik und Sicherheit Hygienisch glatte, pflegeleichte Oberfläche Ausreichende Wandstärken und Stege vermeiden Verzug der Profile und sorgen für störungsfreie Funktion Entwässerung durch Vorkammern Einsatz hochwertiger Marken-Isoliergläser. Für spezielle Wärme- und Schallschutzmaßnahmen stehen Sondergläser bereit

Die Profile (DIN 16830; DIN EN 477-479; RAL GZ 716) werden aus einem Granulat extrudiert, dabei entstehen Stränge mit Hohlkammern. Diese Hohlkammern sind ein Merkmal solcher Fenster. Man unterscheidet nach der Zahl der im horizontalen Schnitt erfassten Kammern, also Einkammer-, Zweikammer- und Dreikammersysteme. Die Wärmedehnung ist bei PVCMaterial relativ hoch; sie beträgt ein Mehrfaches der Ausdehnung von Leichtmetallen, Stahl oder Glas. Darauf ist bei der Konstruktion Rücksicht zu nehmen. Aus dem gleichen Grunde sollten Kunststofffenster in weiß oder in hellen Farbtönen gehalten sein. Dunkle Fenster dehnen sich durch die größere Wärmeaufnahmefähigkeit noch stärker aus. Sie können sich bei der Rückbildung durch Abkühlung verziehen, sodass es zu Schwierigkeiten bei der Funktion kommen kann. Die statische Belastbarkeit ist bei PVC nur relativ gering. Um bei entsprechen-

14

426

14 Fenster

der Fenstergröße eine ausreichende Biegesteifigkeit zu erreichen, müssen in die Hohlkammern Aussteifungsprofile eingeschoben werden. Das für die Fensterfertigung verwendete hochschlagzähe PVC-hart ist durchgehend eingefärbt, korrosionsbeständig sowie ausreichend wetterfest und temperaturbeständig. Bei Fenstern aus Polyurethan-Integralschaum handelt es sich um Vollkunststoffprofile mit eingebetteten Verstärkungseinlagen. Sie können entweder als Stäbe oder als komplett gegossene Fenster hergestellt werden. Konstruktionsgrundsätze PVC-Fensterprofile besitzen eine äußere Wandstärke bis zu 4 mm; sie dürfen nicht unter 2,5 mm liegen. Für normalgroße Fenster werden bei ausreichender Stabilität Mehrkammerprofile ohne verstärkende Einlagen verwendet; größere oder besonders beanspruchte Fenster erhalten Verstärkungseinlagen aus Stahl- oder Alu-Hohlprofilen.

Bild 14-16

Mögliche grundsätzliche Kammersysteme bei Kunststofffenster-Profilen

Bild 14-17

Gestaltungsvielfalt mit System (Rahmen)

14

Auswahl Rahmen und Flügel – flächenbündig Die äußeren Profiloberflächen von Rahmen und Flügel liegen auf einer Ebene, sie sind „flächenbündig“. Diese klare Profilansicht ergänzt ideal moderne Fassaden auch bei farblicher

427

14.3 Formen, Arten und Typen von Fenstern, Materialien

Gestaltung. Die Profilabmessungen erlauben Glasdicken bis 46 mm. So kann aus der großen Palette der Funktionsgläser frei gewählt werden. Selbst höchste Anforderungen bis zur Schallschutzklasse 5 werden erfüllt. Ein Wetterschenkel am unteren Flügelrahmen ist nicht erforderlich, da das eindringende Wasser durch die vordere Hohlkammer wieder abfließen kann. Zwei Flügelausführungen – schmal oder normal – stehen zur Verfügung.

Bild 14-18 Flügelausführung „flächenbündig“

Auswahl Rahmen und Flügel – flächenversetzt Rahmen und Flügel flächenversetzt, d. h., der Fensterflügel steht hinter dem Rahmen nach innen zurück. Die flächenversetzte Anordnung des Flügels kennzeichnet den klassischen Fenstertyp mit den Profilproportionen herkömmlicher Holzfenster. Ein Einsatzschwerpunkt ist die Renovierung. Wahlweise kann mit zusätzlichen Wetterschenkeln oder Zierleisten die Gestaltung variiert werden. Glasdicke bis 30 mm erlauben Schallschutzmaßnahmen bis Schallschutzklasse 4.

14

Bild 14-19

Flügelausführungen „flächenversetzt“

Im Zusammenhang mit der Profilauswahl kommt der Dichtung große Bedeutung zu.

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14 Fenster

Auswahl Dichtungen Im zu öffnenden Falzbereich zwischen Fensterflügel und festem Rahmen sind zwei umlaufende, auswechselbare und elastische Dichtungsprofile eingebaut. Unterschieden wird zwischen dem Anschlagdichtungssystem und dem Mitteldichtungssystem. Das Dreikammer-Mitteldichtungssystem garantiert, optimale Schlagregensicherheit und hervorragenden Schall- und Wärmeschutz dank der großen flexiblen Schlauchmitteldichtung, die durch eine zusätzliche innere Anschlagdichtung unterstützt wird. Die trockene Beschlags- und Befestigungskammer hinter der Mitteldichtung schützt die Beschläge und Montagebohrungen vor Feuchtigkeit und Nässe. Das Anschlagdichtungssystem mit rundumlaufenden doppelten Anschlagdichtungen im Flügel garantiert dauerhafte Funktionstüchtigkeit der Dichtungen und ist besonders reinigungsfreundlich. Tauwasser an Kunststoffprofilen Bei älteren Kunststofffenstern kann es vorkommen, dass sich bei niedrigen Außentemperaturen Feuchtigkeit in Form von Tauwasser an der Innenseite der Profile sammelt. Dieser Schaden tritt meist auf, wenn die Wärmedämmeigenschaften – thermische Trennung – des Profils nicht ausreichend ausgebildet sind. Dies ist der Fall, wenn das Profil nur über eine einzige Kammerverfügt oder wenn bei Mehrkammerprofilen die Außenkammern zu gering dimensioniert sind. Als sinnvolle Sanierungsmaßnahme kommt ausschließlich ein Austausch der entsprechenden Profile in Betracht, denn herkömmliche Ein-Kammer-Profile entsprechen nicht mehr dem Stand der Technik. Bei der Sanierung sollten deshalb mindestens Drei-Kammer-KunststoffProfile renommierter Hersteller eingesetzt werden.

14

Bild 14-20

Mitteldichtungssystem

Bild 14-21

Anschlagssystem

429

14.3 Formen, Arten und Typen von Fenstern, Materialien

Bild 14-22 Kunststoff-Aufsatzblendrahmen

Der Nachteil von Kunststofffenstern gegenüber Fenstern aus Holz besteht in der Beschränkung der Fenstergröße. Besonders große Elemente (wie beispielsweise Fassadenelemente) werden bevorzugt in Holz, Holz-Aluminium, Aluminium oder auch in Kunststoff-Aluminium hergestellt.

14.3.5 Fenster aus Holz mit Kunststoff Die Außenteile der Flügel und Rahmen bestehen aus Kunststoff, die tragenden Innenteile aus Holz. Der Aufbau ist ähnlich wie beim Holz-Aluminiumfenster, nur dass hier die größere Ausdehnung der PVC-Abdeckprofile beachtet werden muss. Für schwierige Rekonstruktionsarbeiten können im Einzelfall seit einiger Zeit Aufsatzfenster eingesetzt werden. Das flexible Aufsatzfenster lässt sich relativ problemlos montieren, ohne das Stemm- oder Putzarbeiten erforderlich werden. Der alte Holzrahmen, der unter bestimmten Voraussetzungen nicht entfernt werden muss, wird mit einem Kunststoff-Zusatzprofil einfach überblendet. Dabei besteht die Möglichkeit der flächenversetzten oder flächenbündigen Anordnung. Oberflächenbehandlung Die Oberfläche von PVC-Fenstern ist glatt und porenfrei. Ihre Farbgebung erhalten sie bereits bei der Fertigung der Profilstäbe bzw. beim Vormaterial. Für die Beständigkeit und Lichtechtheit sollten vom Hersteller Garantien bzw. entsprechende Prüfzeugnisse verlangt werden. Bei der Verwendung von dunklen Tönen kann es mitunter notwendig werden, im Hochsommer das Fenster mit Sonnenschutz zu versehen, besonders wenn es sich um große Fenster handelt. Bei einigen Systemen können die Fenster zweifarbig geliefert werden. Auf der Innenseite neutral weiß, außen in kräftigen Farben. Das durchgehende weiße PVC-Profil und die farbige Außenbeschichtung aus Acrylharz sind homogen miteinander verbunden.

14

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14 Fenster

14

Bild 14-23

Profilschnitt

Wartung und Pflege Fenster aus hochschlagzähem PVC-hart sind kratzfest und, soweit es die Oberfläche betrifft, praktisch wartungsfrei. Trotzdem müssen sie pfleglich behandelt werden. Hierzu gehört außer der Reinigung der Oberflächen das Überprüfen bzw. Nachbessern von Glasanschlüssen und Dichtungen. Außerdem sind die Beschläge nachzusehen und von evtl. eingedrungenem Schmutz zu befreien, damit insbesondere die Schließfunktion gewährleistet bleibt.

14.3 Formen, Arten und Typen von Fenstern, Materialien

Bild 14-24 Schnitt durch ein Aufsatzfenster

Dichtungen reinigen Dichtungen müssen von Zeit zu Zeit gründlich mit warmen Wasser gereinigt werden. Abschließend sollte eine Dichtungspflege mit einem weichen Tuch auftragen werden. Rahmenoberfläche reinigen Etwas Reiniger auf ein weiches Tuch geben und die Oberflächen gründlich abreiben. Mit klarem Wasser nachwaschen und abledern. Durch zusätzliche Behandlung mit einem Konservierer wird ein optimaler Schutz gegen aggressive Umwelteinflüsse erreicht.

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14

432

14 Fenster

14.3.6 Fenster aus Aluminium Eigenschaften des Aluminiums Als Baustoff hat sich Aluminium zwar erst in den letzten Jahren durchgesetzt, aber wie nachfolgende Tabelle zeigt, steigen die Anteile auf dem Fenstermarkt kontinuierlich und in der Hand kreativer Architekten sind sie ein dauerhaftes anspruchsvolles Gestaltungsmittel. Tabelle 14-8 Marktanteile Fensterwerkstoff

geschätzte Marktanteile (in % – gerundet) 1998

2006

2008

Holz

29

20

19,4

Kunststoff

47

57

56,3

Aluminium

15

18

19,2

Aluminium – Holz

3

5

5,1

Die Werte wurden aus verschiedenen Quellen gerundet zusammengefasst.

Der signifikante Rückgang bei Holz und der gleichzeitige Zuwachs bei Aluminiumrahmen entspricht der zunehmenden Verschiebung vom Wohnbau zum Nichtwohnbau. Die Vorteile des Aluminiumfensters sind: x x x x x

14

Aluminium ist leicht, lässt sich gut verformen (bearbeiten), zeigt Festigkeit, seine Oberfläche kann veredelt werden und ist in hohem Maße korrosionsbeständig.

Nutzungsdauer – Witterungsbeständigkeit – Ästhetische Gestaltung Bei seinen Vorstellungen und Wünschen geht der Bauherr bei Fenstern (bei anderen Bauteilen natürlich auch) meistens von drei Voraussetzungen aus: x x

eine möglichst über Jahrzehnte anhaltende wartungsfreie Nutzungsdauer, eine thermischen Wechselbeanspruchungen und Feuchtigkeit durch Wind, Regen, Schnee und extremen Belastungen widerstehende Witterungsbeständigkeit, x eine ästhetische Gestaltung, die den individuellen Vorstellungen des Bauherren entspricht. Eine lange Nutzungsdauer und Witterungsbeständigkeit gewährleisten Aluminiumfenster schon durch ihre Eigenbeständigkeit. Metall verformt sich nicht bei Feuchtigkeit und versprödet nicht durch extreme Kälte oder Hitze. Außerdem schwindet oder erweicht Aluminium nicht. Aluminiumprofile lassen sich eloxieren oder farbbeschichten. Das Eloxieren oder Farbbeschichten hat außer seiner Schutzfunktion und der dauerhaften Verbindung mit dem Material auf Grund der Farbvielfalt und der Einfachheit der Bearbeitung architektonische Wirkung. Aluminiumfensterprofile sind einfach zu recyceln und nahezu wartungsfrei, da die Fensterrahmen beständig und formstabil sind. Thermisch getrennte Aluminiumprofile garantieren eine

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14.3 Formen, Arten und Typen von Fenstern, Materialien

hohe Wärmedämmung. Mit der vorgeschriebenen Zweischeiben-Isolierverglasung mit 12 mm Scheibenzwischenraum entsprechen sie den Vorschriften DIN 1748; RAL RG 636 und der EnEV 2007.

Bild 14-25 Ganzaluminiumfenster für nicht beheizte Räume

14 Bild 14-26 Aluminiumisolierfenster mit Stegverbund und Wärmedämmung

Allerdings ist darauf zu achten, dass für beheizte Räume nur Fenster mit wärmegedämmten Aluminiumprofilen in Frage kommen, da es auch Ganzaluminiumfenster für nicht beheizte Räume gibt, die einen etwas anderen konstruktiven Aufbau zeigen. Aluminiumfenster gibt es in allen Öffnungsarten. Neben einer Fernbedienungssperre empfiehlt sich eine Einbruchssicherung am Fensterbeschlag. Aluminiumfenster mit Zweischeibenisolierglas erzielen bei guter Fugendichtigkeit die Schallschutzklasse 2. Sie ist in der Regel ausreichend, um normalen Straßenlärm im Inneren auf ein durchschnittliches Schallschutzmaß herabzusetzen. Durch Einbau einer zweiten Dichtung, Schallschutzglas, Doppelscheibenisolierverglasung, Dreifachverglasung und Mehrfachdichtungen erlauben Fenster aus Aluminium bis zur höchsten Schallschutzklasse 6 entsprechende Konstruktionen. Der Einbau von Fenstern aus Aluminium stellt keine

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14 Fenster

besonderen Anforderungen und kann von einem versierten Bauhandwerker problemlos vorgenommen werden. Ebenso unproblematisch ist die Reinigung und Pflege. Zur Beurteilung der Kosten sollte man nicht als alleiniges Kriterium die relativ hohen Anschaffungskosten, sondern auch die relativ geringen Folgekosten für die Wartung bedenken.

14.3.7 Fenster aus Aluminium im Verbund mit Holz und Kunststoff Die Verbindungen zwischen Aluminium und Holz oder Kunststoff bieten optimale Voraussetzungen für Langlebigkeit, Witterungsbeständigkeit und Ästhetik. Eloxierte oder farbeschichtete Aluminiumprofile für die belüftete Außenhaut und als Wetterschutz bilden das statische Gerüst. Holz und Kunststoff sorgen für Wärme- und Schalldämmung sowie Formbeständigkeit.

Bild 14-27 Aluminium-Holz-Fenster als Werkverbund

14

Bild 14-28 Aluminium-KunststoffFenster, massiv

14.4 Dachflächenfenster – Dachwohnraumfenster

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14.4 Dachflächenfenster – Dachwohnraumfenster 14.4.1 Grundformen/Fenstertypen Eine Vielzahl von Dachflächenfenstern in Deutschland ist renovierungsbedürftig. Teils weil sie im Laufe der Jahre undicht geworden sind, teils weil sie vom Stand der Technik und der Wärmedämmung her nicht mehr zeitgemäß sind. Aber: Da die meisten der alten Dachfenster auch nicht den heutigen Normmaßen der gängigen Hersteller entsprechen, war bislang ein Austausch mit immer größeren Umbauarbeiten verbunden. Die Dachöffnung musste entweder vergrößert oder verkleinert werden. Dazu musste das Dach zum Teil abgedeckt, das Innenfutter entfernt und neue Wechsel eingezogen werden. Kein Wunder, dass viele Modernisierungswillige vor dieser teuren und zeitintensiven Maßnahme zurückschreckten. Mit zunehmendem Rekonstruktionserfordernis hat aber die technische Entwicklung von Dachfenstern enorme Fortschritte gemacht, sodass moderne Wohndachfenster rasch und ohne größere Umbaumaßnahmen am Innenausbau ausgetauscht werden können. Sie erfüllen alle Anforderungen an den Schallschutz und die Wärmedämmung, den Witterungsschutz, hohen Bedienkomfort und verschiedene Lüftungsmöglichkeiten.

14

Bild 14-29

Dachflächenfenster

Folgende Eigenschaften sprechen für ein Fenster in der Dachfläche: x x x x

Helligkeit bequeme Bedienung und Pflege ausreichende Lüftung und Sicherheit einfacher, funktionssicherer und wirtschaftlicher Einbau

Zu den Grundfunktionen kommt noch eine Vielzahl weiterer zusätzlicher Funktionen und Zubehör hinzu:

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14 Fenster

x x x x x

vielfältig einsetzbare Rollos Falzstores und Jalousetten in vielen Farben, Mustern und Dekors Sonnengitter und Rundbogen Sonnenschutzscheiben Gardinen

Wenn gleich derzeit Dachflächenfenster aus Kunststoff überwiegen, sind Holz, Aluminium oder Kombinationswerkstoffe genauso einsetzbar. Die Vor- und Nachteile der jeweiligen Materialien sind vergleichbar mit normalen Fenstern. Grundsätzlich werden hinsichtlich der Öffnungsfunktionen folgende Fenstertypen unterschieden: x x x x x x

Schwingfenster Klappfenster Klapp-Schwingfenster Schiebefenster Fenstertür Klappfenster kombiniert mit vertikalem Fensterelement

Eine besondere Form der Dachflächenfenster sind zweiteilige Fenster, bei denen der obere Teil des Fensters bis 45° und der untere Teil bis zur Senkrechten nach vorne geklappt werden kann (Klappfenster mit vertikalem Fensterelement). Dabei falten sich seitlich automatisch Geländer heraus. Es entsteht somit ein balkonähnlicher Austritt. Der zugelassene Dachneigungsbereich beträgt 35° bis 53°. Üblicherweise wird das Fenster aus Kunststoff geliefert, es ist aber auch möglich, es als Holzfenster einzubauen. Eventuell kann, in Abhängigkeit der örtlichen Gegebenheiten, die Konstruktion von den örtlichen Feuerwehren als 2. Fluchtweg anerkannt werden.

14

Bild 14-30

Dachwohnfenster – Klappfenster kombiniert mit vertikalem Fensterelement

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14.4 Dachflächenfenster – Dachwohnraumfenster

Bild 14-31 Schnitt durch ein Dachflächenfenster

14 14.4.2 Konstruktionsgrundsätze/Vorplanung Auf Grund der gesammelten Erkenntnisse von Bauschadensgutachten haben sich für den Dachausbau mit Dachflächenfenstern sieben grundsätzliche Schwerpunkte herauskristallisiert: 14.4.2.1 Vorplanung Wichtige Fragen sind, ob die derzeitige Dachkonstruktion statisch geeignet und für den vorgesehenen Zweck ausreichend dimensioniert ist (Durchgangs- und Stellhöhe, Nassräume, Leitungsanschlüsse, Tageslicht, Sonnenschutz)? Dieser Punkt ist insbesondere beim nachträglichen Einbau eines Wechsels von großer Bedeutung. Die Anforderungen zum Brandschutz sind zu prüfen und zwingend einzuhalten. Um modernen Ansprüchen zu genügen, sollten die Einbaumaße der DIN 18056 zur Anwendung kommen. Die hohe Unterkante bei Fenstern mit Unten-Bedienung ist notwendig, damit man sich zum Öffnen und Schließen nicht unter die Dachschräge bücken muss.

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14 Fenster

Bild 14-32

Einbaumaße nach DIN 18056

Bild 14-33

Neigungsvarianten

14

Beim Einbau eines Aufkeilrahmens steht das Fenster 10° steiler als das Dach. Dadurch ergibt sich mehr Kopffreiheit und Raumgewinn. Fensterbreite und Sparrenabstand sind einander anpassbar. Der Einbau von Fenstern entsprechend der nach DIN 5034 niedrigsten Fensterunterkante ist konstruktiv möglich. Die Trennwand wird im Bereich des Fensters verkürzt und die Tiefe der Abseite für eine Fensterbank, ein Regal oder als Heizkörpernische genutzt. Die Platzierung des Heizkörpers direkt unter dem Fenster ist ideal, weil die aufsteigende Warmluft Kondenswasserbildung an der Glashalteleiste (untere Eckbereiche am Fensterflügel) verhindert.

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14.4 Dachflächenfenster – Dachwohnraumfenster

Bild 14-34 Aufkeilrahmen

Bild 14-35 Trennwandeinbau

14.4.2.2 Fenstergröße Die richtige Fenstergröße richtet sich nach der Raumgrundfläche und den Anforderungen an den Wohnkomfort. Den erforderlichen Lichteinfall regeln die Landesbauordnungen. Je nach Bundesland schreiben sie ein 1/8 bis 1/10 der Raumgrundfläche als Mindest-Lichtfläche vor. Dies sind aber Mindestwerte, die nur bei einfachen Räumen dem heute üblichen Standard entsprechen. Großzügiger ist die Empfehlung in der DIN 5034, wonach der durchsichtige Teil des Fensters (bzw. die Summe der Breiten aller Fenster) mindestens 55 Prozent der Breite des Wohnraumes betragen sollte. Tabelle 14-9 Fenstergrößen und Raumgrößen nach LBO aus „Neufert Bauentwurfslehre“ Fenstergröße

54/83

54/103

64/103

74/103

74/123

Lichteintrittsflächen in m²

0,21

0,28

0,36

0,44

0,55

Raumgröße in m²

2

2–3

3–4

4–5

6–7

74/144

114/144

134/144

0,66

0,93

1,12

1,36

9

11

13

14

440

14 Fenster

Bild 14-36 Mindestlichtflächen nach LBO

Bild 14-37 Fensterbreiten nach DIN 5034

Generell gilt: Je steiler ein Dach ist, desto kürzer können die Fenster sein. Flachere Dächer erfordern hingegen längere Fensterflächen. Flachere Dächer (unter 35 °) erfordern Aufkeilrahmen. Wieviele Fenster für Wohn- oder Arbeitsräume unter dem Dach eingeplant werden, ist vor allem eine Frage des individuellen Lichtbedarfs und ergibt sich aus der Mindestlichtfläche und der Verteilung im Raum. Mehrere kleine Wohndachfenster können auf die räumlichen Gegebenheiten und Funktionen besser abgestimmt werden als wenige große Wohndachfenster. 14.4.2.3 Beachtung der Bauphysik

14

Vorrangig sind auf ausreichende Wärmedämmung, Luftdichtheit, Dampfsperren und die fachgerechten Anschlüsse zu achten. Unter dem Fenster sollte ein Heizkörper angeordnet werden, um eine Konvektion am Fenster zu gewährleisten. Dazu gehört auch der Verzicht auf Fensterbänke. Ohne Konvektion ist Kondenswasser an der unteren Glashalteleiste auch bei „Normklima“ nach DIN 4108 (ij = 50 % r. F. und și = 20 °C) nicht auszuschließen. Die Folge können bei Holzfenstern Schäden in den unteren Eckbereichen des Fensterflügels und Behaglichkeitsbeeinträchtigungen sein. 14.4.2.4 Material-und Produkteigenschaften Sorgfältige Auswahl geeigneter Materialien für die spätere Nutzung in der richtigen Dimensionierung (Wärme-Feuchteschutz, ausreichende Wärmedämmung) durch den Planer. 14.4.2.5 Luft- und Dampfdichtheit Um eine Feuchtekonvektion und die damit verbundenen bauphysikalischen Probleme sowie unkontrollierbare Lüftungswärmeverluste zu vermeiden, müssen sämtliche Fensteranschlüsse luftdicht ausgeführt werden. Dabei sind die einzelnen Bestandteile der luftdichten Hülle (z. B. Dampfsperre/Fensterblendrahmen sach- und fachgerecht miteinander luftdicht zu verbinden. Luftdichtheit betrifft meist mehrere Gewerke (Fenstereinbau, Dampfsperre, Elektroinstallation und Haustechnik).

14.5 Fenstersicherheit

441

14.4.2.6 Brand- und Schallschutz Es ist darauf zu achten, dass Dach-, Decken- und Wandbekleidungen sowie Trockenbauwände und Fußbodenkonstruktionen sorgfältig aufeinander abgestimmt sind und es zu keiner (vermeidbaren) Wärmebrückenbildung kommt. 14.4.2.7 Ausführungsfehler Der Einbau von Dachwohnfenstern ist und bleibt Sache eines versierten Fachmanns. Bei Fenstereinbau durch den Laien können sich große Probleme und Einbaumängel sowie daraus resultierende gravierende Bauschäden ergeben.

14.5 Fenstersicherheit Ein 100%iger Schutz gegen gewaltsames Eindringen ist eine nicht realisierbare Wunschvorstellung. Beeinflussbar ist lediglich die Widerstandszeit gegen unbefugten Eintritt. Sie kann so verlängert werden, dass der Zutritt erschwert wird und das Gebäude aus diesem Grund für den Einbrecher uninteressant wird. Neben der Bauart des Fensters hängen die sicherheitstechnischen Eigenschaften eines Fensters im Wesentlichen von der Art der Verglasung, von der Beschaffenheit des Rahmens und nicht zuletzt von der Beschlagtechnik ab. Unter dem Oberbegriff „Fensterbeschlag“ sind alle Teile zusammengefasst, die notwendig sind, einen Fensterflügel im Rahmen zu befestigen und das Fenster zu verschließen. Die Bauart des Beschlages bestimmt wesentlich die Gebrauchsfähigkeit des Fensters. Abhängig von den jeweiligen Sicherheitsanforderungen sind verschiedene Stufen der Einbruchhemmung möglich, die sich durch bestimmte Eigenschaften bei Beschlag und Glas von herkömmlichen Fenstern unterscheiden. Die Verglasung für einbruchhemmende Fenster kann unabhängig von den Beschlageigenschaften gewählt werden. Die bisherige DIN V 18054 wird durch die neue DIN V EN V 1627 abgelöst. Die Fenster der Widerstandsklasse WK 1 weisen einen üblichen Mindestschutz gegen Aufbruchversuche auf. Die einbruchssicheren Elemente garantieren ein gewisses Sicherheitsniveau. Entsprechend konstruierte Zapfen und Eckumlenkungen mit Pilzzapfenverriegelung sichern das Fenster effektiv in den vier Eckbereichen. Das Aufbohren der Klinke ist von außen erschwert. Bei der WK 2 sichert zusätzlich zur WK1 eine Pilzzapfenverriegelung im ganzen Flügelprofil verstärkt die Verbindung des Flügels mit dem Zargenrahmen. Die WK 3 wird bei einer zu erwartenden Gewaltanwendung mit schweren Werkzeugen, z. B. Brecheisen, ausgeschrieben. Dabei handelt es sich um eine einbruchhemmende Riegelführung mit einer Verringerung der Abstände zwischen den einzelnen Verriegelungspunkten im mittleren Verschluss. Aushebelversuche des Flügels oder des Zargenrahmens werden dadurch erschwert. Die einzusetzende Widerstandklasse WK 1–WK 6 richtet sich je nach Nutzung nach dem erforderlichen Sicherheitsmaß. In üblichen Wohngebäuden sind Fensterelemente der Widerstandsklasse WK 1 bis WK 3 in der Regel vollkommen ausreichend.

14

442

14 Fenster

Für einbruchhemmende Fenster ist ab der Widerstandsklasse WK2 nach DIN V ENV 1627 die Kombination von Verglasung und Beschlag fest vorgeschrieben. Einbruchhemmende Fenster können auch mit einem erhöhtem Wärme- und Schallschutz kombiniert werden. Tabelle 14-10 Widerstandsklassen nach DIN V ENV 1627 DIN V ENV 1627 Widerstandsklasse

Widerstandszeit

Glas nach DIN EN 356

Beschläge nach DIN 18 257

WK 1

Keine manuelle Prüfung

keine Anforderungen

ES 1

WK 2

3 Minuten

P4

ES 1

WK 3

5 Minuten

P5

ES 2

WK 4

10 Minuten

P6

ES 3

WK 5

15 Minuten

P7

Einzelprüfung

WK 6

20 Minuten

P8

Einzelprüfung

Die Sicherheitsgläser werden in DIN EN 356 (früher DIN 52 290) nach ihrer Schutzwirkung klassifiziert. Durchwurfhemmende Verglasungen werden in die Klassen P1 bis P5 mit steigender Schutzwirkung eingeteilt. Grundlage ist ein spezielles Prüfverfahren mit einer Metallkugel. Die weiteren Klassen ab P6 bis P8 (Durchbruchhemmung) beziehen sich auf einen Angriffsversuch mittels einer Axt. Die Anzahl der benötigten Axthiebe zur Herstellung eines quadratischen Durchbruchs mit einer Kantenlänge von 400 mm spiegelt sich in der Klasse P6 bis P8 wider. Tabelle 14-11 Klassifizierung von durchwurf- und durchbruchhemmenden Verglasungen

14

Klasse

Merkmal

P1

Durchwurfhemmende Verglasungen

Kugelfallhöhe 1,5 m

P2

3m

P3

6m

P4

9m

P5

9m

Treffer-Fläche Ein Dreieck mit einer Kantenlänge von 130 mm

Immer die gleiche Stelle

Anzahl der Axthiebe P6

Durchbruchhemmende Verglasungen

30–50

–

P7

51–70

–

P8

über 70

–

443

14.5 Fenstersicherheit

14.5.1 Verbundsicherheitsglas (VSG) Verbund-Sicherheitsglas (VSG), besteht aus mindestens zwei Scheiben und einer Zwischenschicht, meist aus zähelastischer, hochreißfester, ca. 0,75 mm dicker Polyvinylbutyral-Folie (PVB-Folie). Die im Vergleich zu herkömmlichen Verglasungen erhöhte Sicherheit wird durch die reißfeste PVB-Folie und deren Haftwirkung erreicht. Bei einer mechanischen Überlastung (z. B. Schlag oder Stoß) bricht das Glas zwar, aber die PVB-Folie hält die einzelnen Glasteile zusammen, so dass eine gewisse Resttragfähigkeit noch gegeben ist. Außerdem ist die Verletzungsgefahr deutlich geringer, da bei Bruch die Splitter an der PVB–Folie hängen bleiben. Je nach Verwendungszweck wird Verbundsicherheitsglas in unterschiedlichen Kombinationen mit Floatglas, Einscheiben-Sicherheitsglas und teilvorgespanntem Glas hergestellt, um die Vorteile der unterschiedlichen Glasarten miteinander zu kombinieren. Dabei werden Anzahl und Dicke der Glasscheiben sowie die Foliendicke in Bezug auf die gewünschten Eigenschaften angepasst. So kann beispielsweise einbruchhemmendes aber auch durchschusshemmendes Glas mit hohen Sicherheitsanforderungen hergestellt werden. Verbundsicherheitsglas wird u. a. für Glasdächer sowie für Brüstungsverglasungen als Absturzsicherung verwendet. Sicherheitsfenster bestehen aus Einscheiben-Sicherheitsglas, Verbund-Sicherheitsglas oder Energiespar-Verbund-Sicherheitsglas.

14.5.2 Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) Einscheibensicherheitsglas (ESG) ist extrem schlag- und biegefest und bekommt in der Fertigung durch Erhitzen und „Abschrecken“ eine innere Materialspannung, die es bei Bruch in stumpfkantige „Glaskrümel“ zerfallen lässt.

14

Bild 14-38 Sicherheitsfenster

Bei Bedarf wird Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG) mit einem Alarmsystem gekoppelt. Im Zerstörungsfall zerspringt die Scheibe in kleine Würfel. Eine in der Verglasung herstellerseitig eingebettete elektrische Leiterschleife wird hierdurch ebenfalls zerstört und der Stromkreis wird unterbrochen. Das Signal über den Bruch der Scheibe wird von der Alarmanlage entsprechend verarbeitet.

444

14 Fenster

Darüber hinaus lassen sich durch die gezielte Auswahl von Spezialbeschichtungen und Gasfüllungen und der entsprechenden Kombination untereinander bestimmte Wärme- und Schallschutzanforderungen regulieren.

14.5.3 Offene und verdeckte Beschläge Als offene Beschläge bezeichnet man solche, bei denen alle Teile bei geschlossenem Fenster sichtbar auf dem Rahmen montiert sind. Bis Ende der sechziger Jahre verwendete man nur offene Bänder und Scharniere, Kipphebel und Schubstangen. Dann wurden die ersten Beschläge mit verdeckt im Falz zwischen Flügel- und Rahmenprofil montierten Schließriegeln und Schubstangen eingesetzt. Die Bedienhebel und der Verschlusshebel des Fensters waren weiterhin offen angebracht und mussten separat bedient werden. Deshalb spricht man von Zweihand-Beschlägen. Erst die Entwicklung des Trial-Getriebes ermöglichte den EinhandBeschlag, bei dem sämtliche Funktionen des Fensters über einen Hebel, die Griff-Olive, ausgeführt werden: Drehen, Kippen und Verriegeln.

14

Bild 14-39

Fenstersicherheit

Einhand-Dreh/Kipp-Beschläge bestehen aus vielen Einzelteilen, die alle nahtlos ineinander greifen müssen, um die Funktionsfähigkeit und Sicherheit des Fensters zu gewährleisten. Über die rund um den Fensterflügel geführten Getriebestangen werden je nach Fenstergröße und Beschlagtyp 6 bis 12 Schließzapfen bewegt. Die modernen Sicherheitsbeschläge haben in jeder Ecke zusätzliche massive Schubriegel, die in besonders ausgeformte Schließbleche grei-

14.6 Details am Fenster

445

fen. Pilzförmige Schließzapfen aus gehärtetem Spezialstahl sorgen dafür, dass der Fensterflügel nicht aus dem Rahmen gehebelt werden kann. Eine abschließbare Griff-Olive trägt zur Fenstersicherung bei: Sie verhindert, dass das Fenster unbefugt geöffnet werden kann – etwa durch Kleinkinder.

14.5.4 Verschlussüberwachung Neben den mechanischen Sicherheitsbeschlägen kann der Stand des Fensters – geschlossen oder offen – mittels elektrischer Kontakte, von Magneten betätigt, überwacht werden. Beim zwangsweisen Öffnen des Fensters wird durch ein Magnetfeld ein Schalter angesprochen. Neben magnetischer Verschlussüberwachung gibt es als modernste (wenngleich auch teure) Variante das Optoelektronische Verschluss- und Öffnungsüberwachungssystem OVS. Im Verbund mit hochwertigen Alarmanlagen überwacht das OVS die korrekte Verriegelung des Fensters. Bei diesem System ist ein speziell geformter Lichtleiter in die Eckumlenkung integriert, im Rahmen dient ein entsprechender Sensor als Überwachungseinheit.

14.5.5 Brüstungshöhen Nach § 38 der Musterbauordnung müssen Fensterbrüstungen mit einer Absturzhöhe bis zu 12 m mindestens 0,80 m, von Flächen mit mehr als 12 m Absturzhöhe mindestens 0,90 m hoch sein. Geringere Brüstungshöhen sind demgemäß nur dann zulässig, wenn durch andere Vorrichtungen wie z. B. Geländer die vorgeschriebenen Mindesthöhen eingehalten werden. Umwehrungen von Flächen mit einer Absturzhöhe von 1 m bis zu 12 m müssen 0,90 m und von Flächen mit mehr als 12 m Absturzhöhe 1,10 m hoch sein.

14.6 Details am Fenster Neben den bisher behandelten technischen Gestaltungs- und Renovierungsmöglichkeiten von Fenstern sollen abschließend noch einige Details am Fenster aufgezeigt werden. Hier gibt es eine schier unübersehbare Vielzahl von in erster Linie gestalterischen Details, die aber auch im zunehmenden Maße konstruktive Aufgaben mit übernehmen. Herausgegriffen seien: x x x x x x

Sprossen Rollläden Fensterladen Griffe Verschattungen Rollos

14.6.1 Sprossen Sprossen, in früheren Zeiten ein „Muss“ bei großen Fensterflächen, erfreuen sich auf Grund ihrer dekorativen Optik wachsender Beliebtheit. Als schmückendes Gestaltungselement stehen

14

446

14 Fenster

Sprossen modernen Neubauten ebenso gut zu Gesicht wie originalgetreu restaurierten Altbauten. Man unterscheidet: In das Glas integrierte Sprossen: Erhältlich in neutralem Weiß oder in Messingfarbe, in verschiedenen Formen und Breiten. Aufsatzsprossen vermitteln das Bild durchgängiger, echter Fenstersprossen und erfüllen im Regelfall somit die Ansprüche des Denkmalschutzes. Die „Wiener Sprosse“ ist optisch nicht von einer echten Sprossenverglasung zu unterscheiden. Passend auf die Abstandhalter im Glaszwischenraum werden von außen Sprossenprofile aufgebracht. Die „Wiener Sprosse“ ist nicht nur leichter und preisgünstiger – sie ist außerdem schmaler. Dies bewirkt vor allem bei kleineren Fenstern Vorteile im optischen Erscheinungsbild. Die „Schweizer Sprosse“ ist im Scheibenzwischenraum untergebracht, was eine völlig mühelose Reinigung ermöglicht.

14

Bild 14-40

Verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten mit Sprossen

447

14.6 Details am Fenster

Bild 14-41 Sprossen-Isolierglas “Wiener Sprosse“

Bild 14-42 Sprossen-Isolierglas „Schweizer Sprosse“

14

Bild 14-43

Rollläden

448

14 Fenster

14.6.2 Rollläden Materialspezifisch wird in Holz-, Stahl-, Aluminium- und Kunststoff-Rollläden klassifiziert. Im Wohnungsbau ist der Kunststoff-Rollladen am weitesten verbreitet. Der Rollladen mit seinen wichtigsten Funktionen: x x x x x

Abdunkelung des dahinterliegenden Raumes; Schutz gegen Kälte, Wind und Witterungseinflüsse; Sicht- und Sonnenschutz; Verbesserung des Schutzes gegen Außenlärm; bedingter Schutz gegen Gewalteinwirkung.

Rollläden müssen je nach Nutzungsintensität in gewissen zeitlichen Abständen gewartet werden, um die Funktionstüchtigkeit dauerhaft zu gewährleisten.

14.6.3 Fensterläden Die Fensterläden, je nach Landschaft auch Klapp-, Schlag- oder Windläden, gehörten jahrhundertelang zu fast jeder Fensteröffnung. Der Fensterladen verbessert die Schall- und Wärmedämmung zum Teil erheblich. Mit fortschreitender Entwicklung, besonders durch die Isolierund Doppelverglasung sowie der am Markt erhältlichen Rollläden, gerieten die Fensterläden zunehmend in Vergessenheit. Nunmehr hat der Fensterladen wieder an Bedeutung gewonnen. In sorgfältiger Abstimmung mit der Fassade bildet er bei der Mannigfaltigkeit der Auswahl wieder ein reizvolles Gestaltungselement. Elektrische Antriebe und Innenbedienung sorgen auch für Komfort in der Handhabung. So können Klappläden zu einer stilgerechten Gliederung der Fassade beitragen.

14

Bild 14-44 Neue Fensterläden für rustikale Fassaden

14.7 Fenstereinbau

449

14.7 Fenstereinbau Die Fenstermontage muss fachgerecht und zwingend unter Einhaltung der allgemein anerkannten Regeln der Technik erfolgen, damit die Fenster viele Jahre wartungsfrei und funktionstüchtig bleiben. Beim Fensterwechsel in der Altbausanierung ist vom Planer unbedingt darauf zu achten, dass der U-Wert des Fensters nicht nur aus energetischen Gesichtspunkten möglichst niedrig festgelegt wird, sondern auch die örtlichen Gegebenheiten des Gebäudebestandes aus bauphysikalischer Sicht berücksichtigt werden. Ein Fenster mit einem guten Wärmeschutz kann dazu beitragen, dass sich die feuchtetechnischen „Schwachpunkte“ vom Fenster (Verglasung und Randverbund) auf geometrische Wärmebrücken in der Außenwand (Fensterleibungen, Außenecken) verlagern und in diesen Bereichen zu Schimmelpilzbefall oder anderen Bauschäden führen. Alte Bestandsfenster sind oftmals die Bauteile mit dem höchsten Wärmeaustrag und den geringsten Oberflächentemperaturen an den wärmetauschenden Bauteilen. Ist die Luft im Innenraum zu feucht, kann dies vom Nutzer leicht durch die Tauwasserbildung an den Fenstern als sicheres Indiz für die notwendige Lüftung bemerkt werden. Nach dem Einbau von dichten und gut gedämmten Fenstern in die Altbausubstanz, kann sich nunmehr der kälteste Punkt an Außenwänden und speziell an Außenkanten befinden. Kommt es dort zunächst unbemerkt zu Tauwasserbildung, siedeln sich Schimmelpilze an. Ein entsprechender Hinweis an die Nutzer auf die veränderte Situation nach Einbau der neuen Fenster ist daher unerlässlich. Das instand zu setzende Gebäude ist stets als Gesamtheit zu betrachten. Die Wohnungsnutzer sollten über die – nach dem Einsatz neuer Fenster meist notwendigen – erhöhten Lüftungsraten ausreichend informiert werden. Bei der Wahl des Fensterprofils bzw. Fensterrahmens darf die Lichteintrittsfläche (ScheibenLichtmaße) nicht wesentlich verkleinert werden. Die heute handelsüblichen Rahmen sind häufig breiter als die Bestandsfenster, was je nach Format und Fenstergröße eine erhebliche Verkleinerung der Glasfläche nach sich ziehen kann. Die Größe der Fensterflächen richtet sich in erster Linie nach den Anforderungen der Landesbauordnungen, DIN 5034 sowie gegebenenfalls der Arbeitsstättenrichtlinie.

14.7.1 Anschlussfugen Nicht nur die Qualität des Fensters ist für die Lebensdauer des Bauteiles entscheidend, sondern ebenso der sach- und fachgerechte Einbau der Fensterelemente. Die zunehmende Bedeutung der unkontrollierbaren Lüftungswärmeverluste zieht zwangsläufig die Forderung einer luftdichten Gebäude-Hüllfläche nach sich. Da Fenster ein wesentliches Bestandteil dieser Hüllfläche sind, kommt der Fugenausbildung zwischen dem Fensterelement und der Außenwand besondere Bedeutung zu. Gleichzeitig muss beim Einbau von Fenstern mit geringerem U-Wert als die Bestandsfenster berücksichtigt werden, dass an geometrischen und konstruktiven Wärmebrücken durch die veränderte Situation Schimmel auftreten kann. Die richtige Ausführung der Anschlussfuge ist auch aus diesem Grund besonders bedeutsam.

14

450

14 Fenster

Bild 14-45 Die Infrarotaufnahme weist auf eine mangelhafte Fugenausbildung hin

Bild 14-46

Nach der Öffnung: Fuge nur mit Fehlstellen geschäumt, keine Putzüberdeckung und kein luftdichter Anschluss am Blendrahmen

Unter Beachtung der Energieeinsparverordnung (EnEV) sind die Anschlussfugen dauerhaft dicht (luftundurchlässig) auszuführen. Um einen solchen luftdichten Anschluss nach DIN 4108-7 zu erreichen, ist raumseitig eine umlaufende Abdichtung der Einbaufuge zwischen Blendrahmen und Wandbildner erforderlich. Außen ist die Anschlussfuge gemäß DIN ATV 18 355 dauerhaft schlagregendicht auszuführen. Zwischen der schlagregendichten Fuge außen und der luftdichten Fuge innen ist die Wärmedämmung unter Beachtung von DIN 4108-2 hinsichtlich des Mindestwärmeschutzes im Bereich von Wärmebrücken einzubauen.

14

1

Mörtelglattstrich vor Fenstereinbau

2

innere Abdichtung (luftdicht)

3

Wärmedämmung (z. B. geeigneter Schaum)

4

äußere Abdichtung (schlagregendicht)

Bild 14-47 Prinzipskizze Fensteranschlussfuge

Die innere Abdichtung verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit in die Fuge und damit Schäden an Fuge und Fenster. Ist die Fuge erst einmal durch Feuchtigkeit in Mitleidenschaft gezogen, kann im Extremfall die Wärmedämmung vollständig „verloren“ gehen.

451

14.7 Fenstereinbau

Tabelle 14-12 Mögliche Materialien für die Herstellung der Bauteilfugen Äußere Ebene Abdichtung

Mittlere Ebene (Dämmebene)

Innere Ebene Abdichtung

Komprimiertes Dichtband oder Diffusionsband Außen

Montageschaum oder Mineralwolle

Fensterabdichtfolien oder Fensterbutyldichtband

Nach langer kontroverser Diskussion in Fachkreisen kann nunmehr im Einklang mit DIN ATV 18 355 wieder ein geeigneter Montageschaum für diesen Verwendungszweck benutzt werden. Wie bei allen wärmetauschenden Außenbauteilen ist auch beim Fenster und insbesondere an der Einbaufuge der Grundsatz „innen dichter als außen“ ausreichend zu beachten. Außen ist das Eindringen von Schlagregen sicher zu vermeiden. Innen ist der Anschluss luftdicht auszuführen (Bild 14-47). Bewährt haben sich verschiedene Abdichtungssysteme, welche innen und außen bauphysikalisch aufeinander abgestimmt sind. Die Anwendung von Abdichtungssystemen eines Herstellers erspart die Prüfung und Nachweis der Eignung im „Zusammenspiel“ von verschiedenen Materialien. Bei der Auswahl des Abdichtungssystems sind besonders in der Altbausanierung die örtlichen Gegebenheiten (Fugenbreite, Oberflächen, Materialien, Geometrie der Anschlüsse) ausreichend zu berücksichtigen und die Aufbauempfehlungen des Herstellers genau zu beachten. Wenn vorkomprimierte Dichtungsbänder eingesetzt werden, muss eine ausreichende Kompression gewährleistet sein. Die Fensterleibungen müssen dazu in der Regel einen Mörtelglattstrich erhalten, da auf unebenen Untergründen sowie im Bereich von Fehlstellen ein vollflächiges Anliegen des Dichtbandes unter Kompressionsdruck in der Regel gewährleistet ist (Bild 14-47). Dies wird oftmals „vergessen“ weil der Fensterbauer sich für den Mörtelglattstrich nicht zuständig fühlt, der Putzer erst im Anschluss die Leibungen im Innenbereich beiputzt und ein dritter Handwerksbetrieb im Außenbereich die Wärmedämmung anbringt. Hier bedarf es der gewerkeübergreifenden Koordination durch den Planer und Bauüberwacher.

14

Bild 14-48 Schlagregendichte Ausführung der äußeren Anschlussfuge

452

14 Fenster

Die vorkomprimierten Dichtungsbänder werden nach DIN 18542 in unterschiedliche Beanspruchungsgruppen (z. B. direkte Bewitterung, UV-Strahlung) eingeteilt. Das Dichtungsband muss für den Verwendungszweck (Einsatzort) tatsächlich geeignet sein. An Einbaufugen von Bestandsfenstern kommt es auf Grund einer ungünstigen Einbausituation oftmals zu äußerst geringen Oberflächentemperaturen und daraus resultierend zu Schimmelbildung. Eine relativ einfache Möglichkeit diesem konstruktiven „Schwachpunkt“ entgegenzuwirken, ist das Anbringen eines gedämmten Kunststoffprofiles auf den Fensterblendrahmen an der Anschlussfuge. Bei sach- und fachgerechter Montage sind höhere Oberflächentemperaturen und eine Verringerung des Schimmelrisikos im kritischen Bereich ohne aufwendige Umbaumaßnahmen zu erreichen (Bild 14-49).

Bild 14-49 Kunststoffprofil zum Aufkleben auf den Fensterblendrahmen von Bestandsfenstern

14.7.2 Befestigung/Lastabtragung Unabhängig vom Feuchte- und Wärmeschutz bestehen ebenfalls Anforderungen an die Befestigung und Lastabtragung der Fensterelemente. Um die einwirkenden Lasten wie

14

x x x

Windlast Eigenlast Verkehrslast

aufnehmen zu können, müssen Fensterelemente umlaufend unter Beachtung der erforderlichen Abstände befestigt werden: x x x

Abstand bei Kunststofffenstern
Der Abstand des Befestigungspunktes auf der Rahmeninnenecke sowie bei Pfosten und Riegeln von der Innenseite des Profils ausgehend beträgt: x


Die Befestigung der Fensterelemente erfolgt mittels: x x x x x

Fensterdübel Laschen Konsolen Winkel Direktbefestigungsschrauben

14.7 Fenstereinbau

453

Das Fenster ist in der Einbaufuge so zu verklotzen, dass die einwirkenden Lasten auf den Wandbildner übertragen werden und thermische Längenänderungen des Fensterelementes noch schadensfrei möglich sind. Für die Verklotzung werden Kunststoffklötze oder spezielle Hartholzklötze verwendet. Holzkeile dienen als Montagehilfe und müssen in jedem Fall nach Befestigung des Fensters wieder entfernt werden. Werden Rollläden über dem Fensterelement angeordnet, ist insbesondere bei größeren Elementen der obere Blendrahmen entsprechend stabil herzustellen, um Verformungen und Schwingungen zu vermeiden. Fensterelemente mit einer Fläche von • 9 m² und einer kleineren Seitenlänge mit • 2 m gelten nach DIN 18056 als sogenannte Fensterwand. In diesem Fall ist die Befestigung statisch nachzuweisen und deshalb ausschließlich bauaufsichtlich zugelassene Befestigungsmittel zu verwenden. Für die Sanierung und Modernisierung eignen sich Fenster aus Kunststoff besonders wegen der ästhetischen Anpassungsfähigkeit an historische und neue Gebäude, sowohl einzeln als auch im Bestand. Die Fenster können in allen denkbaren geometrischen Formen, vorhandenen Bauwerksöffnungen und denkmalpflegerischen Anforderungen entsprechend hergestellt werden. Eine mögliche Modernisierungsart ist für den Einzelfall das „Überkronen“ bestehender Holzrahmen. Bei dieser Sanierungsvariante wird ein Kunststoff-Aufsatzblendrahmen von innen auf den vorhandenen Rahmen aufgesetzt und durch Dübelverschraubungen im Mauerwerk befestigt. Als äußere Verblendung wird ein Kunststoff- oder Alu-Profil auf Rasterdübel „aufgeclipst“. Die Außenblende lässt sich durch Zuschnitt den baulichen Gegebenheiten exakt anpassen. Eine wichtige Voraussetzung beim Einsatz dieses Systems ist die Zustandsüberprüfung des Holzrahmens. Dieser muss hinsichtlich der Materialsubstanz fehlerfrei sein und darf insbesondere keine Feuchteschäden aufzeigen. Die Vorteile der genannten Konstruktion sind: x x

Keine aufwändigen Stemmarbeiten. Der alte Blendrahmen bleibt erhalten Die ideale Glasleistenverrasterung erlaubt jederzeit einen Scheibenaustausch ohne großen Aufwand x Metallverstärkung für Stabilität und sichere Beschlagbefestigung Der Anschluss des festen Rahmens an die Bauwerksöffnung muss besonders sorgfältig ausgeführt werden. Vor allem müssen die Längendehnungen infolge Temperaturänderungen – die bei PVC bekanntlich recht groß sind – so aufgefangen werden können, dass die Funktion des Fensters nicht beeinträchtigt wird. Wie die nachfolgenden Bilder zeigen, sind die geometrischen Gegebenheiten der Bauwerksöffnung (mit oder ohne Anschlag) von wesentlicher Bedeutung.

14

454

14 Fenster

Bild 14-50

Vor- und Nachteile verschiedener Fensteranschläge

14.7.3 Planerische Vorleistung

14

Wie bereits dargelegt, ist die Funktionstüchtigkeit der Anschlussfugen gewerkeübergreifend zu organisieren. Dies setzt entsprechende Detailplanung voraus. Die Fugenausbildung ist ein wichtiges zu planendes Detail. Den Beteiligten sollten Detailskizzen zum Aufbau der Anschlussfuge vorgelegt werden sollten. Die „Schnittstellen“ der beteiligten Handwerksbetriebe sind vom Planer exakt festzulegen und vom Bauüberwacher in Bezug auf die tatsächliche Ausführung zu prüfen. Die Anforderungen des Mindestwärmeschutzes nach DIN 4108, Beiblatt 2 bedürfen einer planerischen Vorleistung, um unzulässige Wärmebrücken im Fensterleibungsbereich und die daraus resultierenden Schimmelpilzbildungen zu vermeiden.

14.8 Restaurierung von Bestandsfenstern 14.8.1 Berücksichtigung der Detailausbildung bei der Restaurierung und Modernisierung Bei der Restaurierung und Modernisierung stilvoller Gebäude kommt es auf jedes Detail an. Das Erscheinungsbild eines Gebäudes, in hohem Maß durch die Fenster bestimmt, steht bei der Erneuerung immer im Vordergrund. Das Verhältnis von offenen zu geschlossenen Flächen ist für die Proportionen von wesentlicher Bedeutung. Zufrieden stellende Lösungen lehnen sich

455

14.8 Restaurierung von Bestandsfenstern

immer an das historische Vorbild an und berücksichtigen die ursprüngliche Gliederung von verglasten Flächen durch Kämpfer, Flügel, Sprossen, Zierköpfe und Leisten. Um aus der Vielfalt der Systemmöglichkeiten die individuelle fassadengerechte Fensterkombination herauszuarbeiten müssen die erforderlichen technischen Parameter (Wärmeschutz, Schallschutz, Einbruchhemmung sowie nicht zuletzt eventuell denkmalpflegerische Auflagen berücksichtigt werden. Das Fenster ist aber als originärer Bestandteil auch ein wesentliches Element in einem Baudenkmal und somit entsprechend zu pflegen und zu schützen. Grundsätze denkmalsgerechter Sanierung sind: 1. Sorgfältige Bestandsaufnahme in formaler und technischer Hinsicht 2. Beschränkung der Eingriffe auf das Notwendigste 3. Erhaltung auch nicht sichtbarer Teile 4. Ausführung aller Reparaturen und Austauschteile in authentischen Materialien, Formen und Handwerkstechniken

14.8.2 Konstruktionsfehler – Instandsetzung Langjährige Untersuchungen zeigen, dass schwer wiegende Schäden bei mangelhaften Instandsetzungs- und Modernisierungsmaßnahmen insbesondere an Holzfenstern zu den häufigsten Schadensbildern gehören. Bevor man nun die endgültige Instandsetzung, Modernisierung oder Rekonstruktion vornehmen kann, muss man die häufigsten Fehler kennen. Das nachfolgende Bild zeigt die am meisten auftretenden Konstruktionsfehler bei Altbaufenstern.

1

Glasfalz außen und im Splint

2

Glasleiste ohne Gefälle

3

Glasfalz nicht versiegelt

4

Schattennut in der Glasleiste

5

Vorspringende Wassernasen

6

Dünne Nutwangen oberhalb der Wassernasen

7

Mangelhaft ausgebildete Regenschiene

8

Fehlen einer zusätzlichen Dichtung

9

Nicht vorlackierter Glasfalz

10 Flache Abschrägung außen 11 Einfache Zapfverbindung Scharfe Kanten

Bild 14-51 Häufigste Fehler bei Althausfenstern

14

456

14 Fenster

Tabelle 14-13 Instandsetzung an Holzfenstern (exemplarisch) Ist-Zustand

Behebung

mangelhafter Altanstrich

Entfernen, abbeizen, abbrennen mit Heißluftbrenner

undichte Kittfase

Entfernen, ausfräsen

undichtes Dichtprofil

Entfernen, Silikonverseuchungen entfernen durch Schleifen

mangelhafte Glashalteleisten

Entfernen, neu allseitig grundierte Leisten einsetzen, kleine Schäden mit Holzfüllmasse ausbessern oder mit Dichtstoff füllen

lose Beschläge

Festigen, gegebenenfalls austauschen

Fenster mit entferntem Altanstrich

Abschleifen, Holzfeuchte ggf. messen, scharfe Kanten besonders im unteren Drittel des Fensters runden, rohes Holz imprägnieren

Bauanschluss zum Fenster

Bauanschlussfugen überprüfen, ggf. mit geeigneten Mitteln abdichten

vorbehandeltes, teilweise imprägniertes Fenster

Streichen mit deckendem oder lasierendem Material

sichtlich angegriffenes Fenster

Zwischenanstrich des gesamten Fensters, deckend oder lasierend, in gewünschter Farbgebung

zwischengerichtetes Fenster

Nachversiegelung der fehlenden Dichtung Glas/Holz

versiegeltes Fenster

Schlussanstrich in gewünschter Art

fertig lackiertes Fenster

Einsetzen neuer Dichtungsbänder

Abschlussarbeiten

Beschlagfunktion prüfen, nachölen, Funktionsprobe

14.8.3 Oberflächenbehandlung Holzschutz

14

Der Holzschutz hat die Aufgabe, die natürlichen Holzfasern vor Zerstörung durch Pilze und tierische Schädlinge zu schützen. Sowohl bei der Renovierung als auch bei der Auswahl von neuen Fenstern sollte darauf geachtet werden, dass die Fenster fachgerecht vorbehandelt sind. Die DIN 68800 Teile 1 bis 4, regelt den Holzschutz. Dabei ist zu unterscheiden, dass es außerdem so genannten chemischen Holzschutz auch den konstruktiven Holzschutz gibt. Während der chemische Holzschutz bei modernen Systemen eine Kombination zwischen Imprägniermittel und Anstrichstoff darstellt, wird beim konstruktiven Holzschutz durch Profilbildung und ausreichenden Dachüberständen der Feuchtigkeit kaum eine Chance eingeräumt. Vorbeugender chemischer Holzschutz gemäß DIN 68800-3 ist für übliche Holzfenster im Wohnungsbau, die den RAL-Güterichtlinien entsprechend konstruiert sind, normalerweise nicht erforderlich. Wenn im Einzelfall in Anlehnung an DIN EN 460 ein chemischer Holzschutz tatsächlich erforderlich ist, dürfen ausschließlich Holzschutzmittel mit nachgewiesener Wirkung gegen holzzerstörende und holzverfärbende Pilze und gesundheitlicher Unbedenklichkeit bei sachgerechter Verarbeitung eingesetzt werden.

457

14.8 Restaurierung von Bestandsfenstern

Bild 14-52 Konstruktiver Holzschutz

An erster Stelle steht der konstruktive Holzschutz. Erst wenn alle konstruktiven Möglichkeiten ausgeschöpft sind, ist gegebenenfalls die Notwendigkeit eines ergänzenden chemischen Holzschutzes sorgfältig zu prüfen. Profile sind unter Beachtung des konstruktiven Holzschutzes so zu formen, dass: x x x

anfallendes Wasser unmittelbar und kontrolliert abgeführt wird, Wasser- und Feuchtigkeitsnester vermieden werden, die Profilkanten auf der Wetterseite möglichst gerundet werden.

Diese wichtigen konstruktiven Maßnahmen sind Voraussetzung für eine lange Lebensdauer der Holzfenster. Anstriche und Lasuren Die Wahl des Anstrichs ist nicht nur eine Gestaltungsfrage. Für Holzfenster können deckende und transparente Anstriche (Lasuren) Verwendung finden. Gestrichene Holzfenster können einer veränderten Farbgebung des Gebäudes sehr gut angepasst werden. Bei der Wahl der Farben jedoch ist eines zu bedenken: Je dunkler der Farbton, desto höhere Temperaturen können auf der Profiloberfläche entstehen. Je höher diese Oberflächentemperatur, desto mehr ist

Tabelle 14-14 Verhältnis Farbe/Oberflächentemperatur (Institut für Fenstertechnik, Rosenheim) Farbton gelb

Temperatur in °C

Farbton

Temperatur in °C

resedagrün

61–70

49

silbergrau

61– 70

blutorange

55–61

eisengrau

68–71

feuerrot

55–63

blaugrau

61–76

rubinrot

67

siena

63–74

brilliantblau

75

weiß

enzianblau

67–72

hellelfenbein

50–55

tiefschwarz

40 77–80

14

458

14 Fenster

auch das Fenster, auch in seinen Konstruktionsdetails, beansprucht. Dunkle Anstriche können sich bei Sonneneinstrahlung bis auf 80 °C erwärmen. Dabei können sich Falten im Anstrich und in der Versiegelung bilden oder auch Risse in den Leimfugen entstehen. Harzreiche Nadelhölzer wie Kiefer, Pitch-Pine, Oregon-Pine sollte man nur weiß streichen, denn ab 60°C ist mit Harzfluss zu rechnen. Transparente Anstriche und Lasuren sind mehr oder minder durchsichtig und lassen die natürliche Holzmaserung erkennen. Die Anstriche enthalten geringe Zusätze wetterbeständiger Pigmente und bilden auf der Holzoberfläche einen dünnen Film. Außerdem sind sie meist wasserdampfdurchlässiger gegenüber deckenden Anstrichen. Farblose Lacke und Lasuren sind für die Außenoberfläche nach heutigem Kenntnisstand nicht geeignet, da sie eine UVSchädigung der Holzoberfläche nicht verhindern können. Aus diesem Grund sollten gering pigmentierte Lasuren ohne ausreichenden UV-Schutz nicht im Außenbereich angewendet werden. Für den Einsatz im Innenbereich ist aus technischer Sicht nichts einzuwenden. Während bei Lasuren mit einem Erneuerungsanstrich ab dem 3. Jahr zu rechnen ist (der allerdings einfach auf dem Altanstrich erfolgen kann) sind die Wartungsintervalle von deckend weiß oder farbig lackierten Fenstern wesentlich größer. Nadelhölzer, wie z. B. Kiefer und mitunter auch Fichte, sind für eine Naturbehandlung weniger geeignet. Dagegen können Lasuranstriche auf tropischen Laubhölzern im Allgemeinen ohne Einschränkung eingesetzt werden. Aus heutiger Einschätzung werden für Fensterbeschichtungen zukünftig Anstriche auf Acrylharzbasis Verwendung finden. Acryllacke besitzen eine höhere Elastizität und haben eine längere Haltbarkeit gegenüber traditionellen Beschichtungen. Bewährt hat sich ein dreischichtiger Beschichtungsaufbau, wobei eine separat aufgebrachte Imprägnierung mit chemischen Holzschutzmitteln nicht zum filmbildenten Schichtenaufbau gezählt wird. Die Mindest-Trockenschichtdicken betragen: Tabelle 14-15 Mindesttrockenschichtdicken Art des Wetterschutzes

14

Außenbereich

Innenbereich

Blendrahmenanschluss zum Mauerwerk (nicht sichtbar)

lasierend

80 —m

80 —m

50 —m

deckend

100 —m

100 —m

50 —m

Diffusionsoffene Anstriche ermöglichen die ungehinderte Verdunstung eingedrungener Feuchtigkeit. Dabei ist grundsätzlich zu beachten, dass die Außenseite des Fensters diffusionsoffener als die Innenseite beschichtet wird. Wird dies nicht berücksichtigt, kommt es zur Feuchteanreicherung im Holzquerschnitt. Daher ist die Beschichtung prinzipiell nach dem Grundsatz – innen dichter als außen – zu planen. Wartung und Pflege Instandhaltung und Wartung sind unverzichtbare Maßnahmen zur Sicherstellung eines möglichst langen Nutzungszeitraumes. Wenngleich auch die Baustoffe durch Veredelung, Kombination, Imprägnierung usw. eine längere Lebensdauer aufweisen, müssen der Instandhaltung, Wartung und Pflege nach wie vor ein hoher Stellenwert eingeräumt werden. Beim Reinigen von Holzfenstern darf der schützende Anstrich oder die Lasur nicht mechanisch beschädigt

459

14.9 Normen, Richtlinien, Merkblätter

werden. Deshalb nur Schwamm und Leder, aber keine scheuernden und aggressiven Reinigungsmittel verwenden. Die notwendige Forderung nach Instandhaltung, Wartung und Pflege schließt freilich nicht nur den Außenanstrich ein. Auch der Innenanstrich gehört dazu. Studien über den Feuchtigkeitstransport in Fensterprofilen zeigen, dass Innenlackierungen, die nicht intakt sind, zu frühzeitiger Zerstörung des Holzes unter der äußeren Lackschicht führen können. Folgende Vorgehensweise ist empfehlenswert: x x x x x x

Dichtschluss zwischen Flügel und Blendrahmen überprüfen. Wartungsmaßnahmen: Nachstellen und Einrichten der Flügel, Schließen der Dichtungsecken. Überprüfen und Beseitigen kleinerer Mängel an der Verglasung. Wartungsmaßnahme: Abgerissene Dichtung ausbessern, Versiegelung erneuern. Prüfen der Eckverbindungen. Wartungsmaßnahme: Ausleimen bei geöffneten Stoßfugen. Holzfeuchtigkeit in den unteren Eckbereichen kontrollieren. Wartungsmaßnahme: Entfernen des Lackes und Suche nach der Ursache der Durchfeuchtung. Überprüfen und gegebenenfalls Verbessern der Entwässerungseinrichtung. Kontrolle der Oberflächenbeschaffenheit. Wartungsmaßnahme: Instandsetzung des Anstrichs.

14.9 Normen, Richtlinien, Merkblätter Norm

Stand

Titel

DIN 1055-1 bis 10, 100

03-2005

Einwirkungen auf Tragwerke

DIN 1249-11

09-1986

Flachglas im Bauwesen; Glaskanten; Begriff, Kantenformen und Ausführung

DIN 4102

11-2004

Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen

DIN 4108-2

07-2003

Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden - Teil 2: Mindestanforderungen an den Wärmeschutz

DIN 4108-3

07-2001

Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden - Teil 3: Klimabedingter Feuchteschutz; Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise für Planung und Ausführung

DIN 4108-7

08-2001

Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden - Teil 7: Luftdichtheit von Gebäuden, Anforderungen, Planungs-und Ausführungsempfehlungen sowie -beispiele

DIN 4108 Beiblatt 2

03-2006

Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden - Wärmebrücken - Planungs- und Ausführungsbeispiele

DIN 4109

11-1989

Schallschutz im Hochbau; Anforderungen und Nachweise

DIN 5034-2 bis 6

02-2007

Tageslicht in Innenräumen

DIN 7863

04-1983

Nichtzellige Elastomer-Dichtprofile im Fenster- und Fassadenbau; Technische Lieferbedingungen

DIN 16 830-1 bis 4

11-2000

Fensterprofile (PVC-HI)

aus

hochschlagzähem

Polyvinylchlorid

14

460

14 Fenster

Norm

Stand

Titel

DIN 18 257

03-2003

Baubeschläge - Schutzbeschläge - Begriffe, Maße, Anforderungen, Kennzeichnung

DIN 18 056

06-1966

Fensterwände; Bemessung und Ausführung

DIN 18 330

10-2006

VOB Teil C; Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Mauerarbeiten

DIN 18 334

10-2006

VOB Teil C; Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Zimmer- und Holzbauarbeiten

DIN 18 336

12-2002

VOB Teil C; Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Abdichtungsarbeiten

DIN 18 355

10-2006

VOB Teil C; Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Tischlerarbeiten

DIN 18 357

10-2006

VOB Teil C; Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Beschlagarbeiten

DIN 18 358

10-2006

VOB Teil C; Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Rollladenarbeiten

DIN 18 361

12-2002

VOB Teil C; Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Verglasungsarbeiten

DIN 18 542

01-1999

Abdichten von Außenwandfugen mit imprägnierten Dichtungsbändern aus Schaumkunststoff - Imprägnierte Dichtungsbänder - Anforderungen und Prüfung

DIN 68 121-2

06-1990

Holzprofile für Fenster und Fenstertüren; Allgemeine Grundsätze

DIN 68 800-1 bis 4

05-1996

Holzschutz im Hochbau

DIN EN 356

02-2000

Glas im Bauwesen - Sicherheitssonderverglasung - Prüfverfahren und Klasseneinteilung des Widerstandes gegen manuellen Angriff; Deutsche Fassung EN 356:1999

DIN EN 477

08-1995

Profile aus weichmacherfreiem Polyvinylchlorid (PVC-U) zur Herstellung von Fenstern und Türen - Bestimmung der Stoßfestigkeit von Hauptprofilen mittels Fallbolzen; Deutsche Fassung EN 477:1995

DIN EN 478

08-1995

Profile aus weichmacherfreiem Polyvinylchlorid (PVC-U) zur Herstellung von Fenstern und Türen - Bestimmung des Verhaltens nach Lagerung bei 150 °C - Prüfverfahren; Deutsche Fassung EN 478:1995

DIN EN 479

08-1995

Profile aus weichmacherfreiem Polyvinylchlorid (PVC-U) zur Herstellung von Fenstern und Türen - Bestimmung des Wärmeschrumpfes; Deutsche Fassung EN 479:1995

DIN EN 1627 Normentwurf

04-2006

Einbruchhemmende Bauprodukte (nicht für Betonfertigteile)- Anforderungen und Klassifizierung; Deutsche Fassung prEN 1627:2006

14

461

14.9 Normen, Richtlinien, Merkblätter

Norm

Stand

Titel

DIN EN 1628

04-2006

Einbruchhemmende Bauprodukte (nicht für Betonfertigteile) - Prüfverfahren für die Ermittlung der Widerstandsfähigkeit unter statischer Belastung; Deutsche Fassung prEN 1628:2006

DIN EN 1629

04-2006

Einbruchhemmende Bauprodukte (nicht für Betonfertigteile) - Prüfverfahren für die Ermittlung der Widerstandsfähigkeit unter dynamischer Belastung; Deutsche Fassung prEN 1629:2006

04-2006

Einbruchhemmende Bauprodukte (nicht für Betonfertigteile) - Prüfverfahren für die Ermittlung der Widerstandsfähigkeit gegen manuelle Einbruchversuche; Deutsche Fassung prEN 1630:2006

Normentwurf

DIN EN 1630 Normentwurf

DIN EN 1748-1 und 2

01-2005

Glas im Bauwesen - Spezielle Basiserzeugnisse

DIN EN und 2

12-2006

Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern, Türen und Abschlüssen - Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten

DIN EN 12 207

06-2000

Fenster und Türen - Luftdurchlässigkeit - Klassifizierung; Deutsche Fassung EN 12207:1999

DIN EN 12 208

06-2000

Fenster und Türen - Schlagregendichtheit - Klassifizierung; Deutsche Fassung EN 12208:1999

DIN EN 12 210

08-2003

Fenster und Türen - Widerstandsfähigkeit bei Windlast Klassifizierung (enthält Berichtigung AC:2002); Deutsche Fassung EN 12210:1999 + AC:2002

DIN EN 12 365-1 bis 4

12-2003

Baubeschläge - Dichtungen und Dichtungsprofile für Fenster, Türen und andere Abschlüsse sowie vorgehängte Fassaden

DIN EN 12 412-2 und 4

11-2003

Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern, Türen und Abschlüssen - Bestimmung des Wärmedurchgangskoeffizienten mittels des Heizkastenverfahrens

DIN EN ISO 717-1

11-2006

Akustik - Bewertung der Schalldämmung in Gebäuden und von Bauteilen - Teil 1: Luftschalldämmung (ISO 717-1:1996 + AM1:2006); Deutsche Fassung EN ISO 717-1:1996 + A1:2006

DIN V ENV 1627

04-1999

Fenster, Türen, Abschlüsse - Einbruchhemmung - Anforderungen und Klassifizierung; Deutsche Fassung ENV 1627:1999

RAL - GZ 424/1

01-1996

Güte- und Prüfbestimmungen für Holzfenster – Fertigung + Montage

RAL - RG 636/1

05-1988

Güte- und Prüfbestimmungen für Aluminiumfenster

RAL - GZ 716/1

10-2001

Kunststoff-Fenster - Gütesicherung -

RAL - GZ 695

09-2005

Fenster, Haustüren, Fassaden und Wintergärten

10

077-1

14

462

14 Fenster

Norm

Stand

Titel

EnEV

07-2007

Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden (Energieeinsparverordnung)

VFF-Merkblatt ES.03

12-2001

Wärmetechnische Anforderungen an Baukörperanschlüsse für Fenster; Hrsg.: Verband der Fenster- und Fassadenhersteller e.V., Frankfurt a. M.

1998

Technische Richtlinie des Glaserhandwerks/Bundesinnungsverband des Glaserhandwerks Nr. 20. Einbau von Fenstern und Fenstertüren mit Anwendungsbeispielen. Ausarbeitung: ift Rosenheim. Hrsg.: Verlagsanstalt Handwerk GmbH, Düsseldorf

VDI 2719

08-1987

Schalldämmung von Fenstern und deren Zusatzeinrichtungen

ArbStättV

08-2004

Verordnung über Arbeitsstätten (Arbeitsstättenverordnung ArbStättV)

-

12-2006

Leitfaden zur Montage. Der Einbau von Fenstern, Fassaden und Haustüren mit Qualitätskontrolle durch das RALGütezeichen. Bearbeiter: ift Rosenheim, Hrsg.: RALGütegemeinschaften Fenster und Haustüren, Frankfurt a. M.

14.10 Bildquellenverzeichnis

14

Quelle

Bild

Finstral, Unterinn, www.finstral.com

14-39

Gütegemeinschaft Fenster und Haustüren e.V., Frankfurt a. M., www.window.de

14-7a

Gütegemeinschaft für flexible Dränrohre im Qualitätsverband Kunststofferzeugnisse e.V., Bonn, www.QKE-Bonn.de

14-7b

Gütegemeinschaft Fugendichtungskomponenten und -systeme e.V., www.ral-fdks.de

14-7c

HT TROPLAST, Wien

14-14

Institut für Lernsysteme Hamburg

14-2, 14-11, 14-12, 14-13, 14-44

Institut für Fenstertechnik, Rosenheim, www.ift-rosenheim.de

Tabelle 14-14

KBE, Dittlingen

14-16

463

14.10 Bildquellenverzeichnis

Quelle

Bild

Kömmerling, Pirmasens, www.koemmerling.de

14-1, 14-4, 14-17, 14-18, 1419, 14-22, 14-51, 14-52

LINZMEYER, Riedlingen, www.linzmeyer.de

14-43

Neufert, Bauentwurfslehre, Vieweg Verlag, Wiesbaden 2003

Tabelle 14-9, 14-8

Sachverständigenbüro für Baudiagnostik Uwe Wild, Brandis, www.baudiagnostik-leipzig.de

14-45, 14-46, 14-47

Tremco illbruck GmbH & Co.KG, Köln, www.tremco-illbruck.de

14-48, 14-49

TRYBA, Eisenberg

14-20, 14-21

VEKA, Sendenhorst, www.veka.de

14-9, 14-15, 14-23

Velux GmbH, Hamburg, www.velux.de

14-29, 14-30, 14-31, 14-32, 14-33, 14-34, 14-35, 14-36, 14-37, 14-50

WERU AG, Rudersberg, www.weru.de

14-24, 14-25, 14-26, 14-27, 14-28, 14-40, 14-41, 14-42

WIRUS, Willeitner, www.wirus-fenster.de

14-10

14

15 Türen und Tore Für den Bauherren hat der Eingang zu seinem Haus einen besonderen Stellenwert. Hier an der Schwelle zum Haus vermittelt er dem Besucher erste Eindrücke seines persönlichen Lebensstils. Das uralte Schutzbedürfnis ist auch heute von entscheidender Bedeutung bei der Auswahl einer Tür. Eine Tür muss schützen, muss abgrenzen vor Lärm, Kälte oder Hitze, muss Eigentum behüten und bewahren. Neben diesen hohen Anforderungen an die Funktionalität einer Tür sollen natürlich auch Ansprüche an Ästhetik und Prestige erfüllt werden. Eine Tür kann sich perfekt in die Linie der Architektur einfügen – sie kann aber auch Akzente setzen durch Form, Farbe oder Material. Hervorragende Dämmung und Wärmeschutz, eine hohe Sicherheit durch das Sicherheits-Blockier-System und Ästhetik in den verschiedensten Stilrichtungen sind heute Anforderungen, die an die moderne Tür gestellt werden. Die ab Februar 2007 gültige Produktnorm DIN EN 14351 legt materialunabhängig 24 Eigenschaften und 93 Leistungsklassen fest.

Bild 15-1 Verbund Treppe – Fenster – Tür

466

15 Türen und Tore

15.1 Anforderungen und Arten 15.1.1 Grundanforderungen an Türen Türen haben die Aufgabe, Räume untereinander und nach außen hin abzuschließen. Neben den Türen aus Holz gibt es auch Türen aus Metall oder Glas. Zu jeder Zeit und an jedem Ort muss eine Haustür folgende Grundanforderungen erfüllen: x Abgrenzung x Schutz x Dämmung x Architektur Abgrenzung Ein Querbalken, eine Schranke, eine Kette oder ein Zaun trennen einen Bereich von einem anderen. In der Regel wird auf diese Weise markiert und abgegrenzt.

Bild 15-2 Zaun mit Türchen

15

Viel wirksamer als jeder Balken und jede Kette trennt eine Tür. Sie ist der Inbegriff von Abtrennung, indem sie uns den Zutritt zu fremdem Eigentum „verschließt“ und im wahrsten Sinne des Wortes als „Hemmschwelle“ wirkt. Interessant in diesem Zusammenhang ist, dass ein sehr einfaches Türchen, das möglicherweise wackelig in den Angeln hängt, diesen inneren Widerstand verkleinert. Je mehr jedoch eine Tür von der äußeren Gestaltung her Ansehen, Geltung und Einfluss der Bewohner vermittelt, umso größer ist die psychologische Hemmschwelle. Schutz Eine Haustür muss, abhängig von der Landschaft, dem Klima und der kulturellen Entwicklungsstufe in der der Mensch wohnt, unterschiedlichen Schutzbedürfnissen genügen. Häufig diente die Haustür auch noch zur Belüftung, z. B. durch den auch heute noch bekannten Türschlitz, der sich in der kälteren Jahreszeit mit Decken oder Lappen abdichten ließ. Bekannt war auch im Mittelalter die quergeteilte Tür. Sie diente nicht nur als „Eingang“ für das im Haus gehaltene Kleintier sondern auch für den Plausch mit dem Nachbarn.

467

15.1 Anforderungen und Arten

a) gering

b) größer

Bild 15-3 Tür als Hemmschwelle

Mit zunehmendem Maße musste die Tür aber auch den Sicherheitsbedürfnissen der Bewohner dienen. Ihre Entwicklung über die Jahrtausende hinweg lässt sich am besten an Hand der ausgefeilten Sicherheitstechnik nachweisen.

15

Bild 15-4 Quergeteilte Tür

Dämmung Aufgabe der Türen vor Hitze oder/und Kälte zu schützen ist sicher von den klimatischen Verhältnissen abhängig. Sie bestimmen Lage, Material und Größe der Tür. In unseren Breiten schützt die Haustür vor Hitze und vor Kälte.

468

15 Türen und Tore

Besonders die Kälte muss abgehalten werden, weil im Winter gleichmäßige Wohntemperatur Energie kostet. Eine schlecht dämmende Haustür, durch deren Fugen und Ritzen der Wind pfeift, macht sich deutlich an den Ausgaben für Heizkosten bemerkbar. Und genau wie Energie im Lauf der Jahrhunderte immer teurer wurde, Holz ebenso wie Kohle, Gas oder Öl, wurden die Anforderungen an die Haustür und an deren Dämmeigenschaften immer höher. Bild 15-5 Schnitt durch eine wärmegedämmte Tür

Architektur Die architektonische Gestaltung zeigt bis zu einem gewissen Grad an, welchen Geschmack der Besitzer bevorzugt und welche Ausstattung seinem Lebensstil und seinen materiellen Möglichkeiten entsprechen. Dabei kann man gegewärtig feststellen, dass gerade mit der Rekonstruktion stillose, häufig mit ungeeignetem Material hergestellte Türen, durch geschmackvoll und detailgerecht sanierte Türen ersetzt werden.

15

Bild 15-6 Architektonisch gestaltete Türen

469

15.1 Anforderungen und Arten

Türen bestehen aus dem Türrahmen als dem feststehenden Teil und aus dem Türblatt als dem beweglichen Teil sowie aus den Beschlägen. Zu den Beschlägen zählen die Bänder als bewegliche Verbindung zwischen Türrahmen und Türblatt sowie das Schloss mit Drücker und Schilder zum Bewegen und Schließen der Tür.

Bild 15-7 Teile einer Tür

Die Türöffnung wird begrenzt von dem unteren Abschluss, der Türschwelle, der seitlichen Türlaibung oder dem Türgewände und dem oberen Türsturz oder Bogen. Die Laibung und der Sturz sind – außer bei sichtbaren Steingewänden – meist mit einem Türfutter versehen, an das auf beiden Seiten in der Wandflucht eine Bekleidung (Türbekleidung) anschließt. Der oder die Türflügel (Tür, Türblatt) sind in einem an der Wand befestigten Rahmen (Türstock, Türzarge, Zarge) oder bei einfachen Türen am Futter angeschlagen. Das Querstück bei Türen mit einem getrennten Oberlicht heißt Türkämpfer.

15.1.2 Arten Man unterscheidet Türen nach: x Öffnungsart Zweiflüglige Tür, Schwing- oder Pendeltür, Drehtüren, Hebetüren, Schiebetür x

x

Lage und Funktion Hauseingangstür, Haustür, Eingangstür, Wohnungstür, Innentür, Flurtür, Kellertür, Gartentür Material und Konstruktion Holztür, Stahltür, Glastür, Kunststofftür, Lattentür, Rahmentür (eingestemmte Tür, Füllungstür), Brettertür

15

470

15 Türen und Tore

15 Bild 15-8 Öffnungsarten von Türen

Bild 15-9 a Türbandarten

471

15.2 Außentüren – Haustüren – Innentüren

Bild 15-9 b Schlossbestandteile

15.2 Außentüren – Haustüren – Innentüren 15.2.1 Konstruktionsprinzipien Außentüren Haustüren Kellerausgangstüren

Balkontüren Terrassentüren

Neben ästhetischen Funktionen hat die Haustür auch technische Anforderungen zu erfüllen. Hierzu gehören: x Witterungsbeständigkeit der verwendeten Werkstoffe, x Begrenzung der Fugendurchlässigkeit, x Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchung, Windbelastung, x Einbruchshemmung. Konstruktiv Hohe Wandelbarkeit und Austauschbarkeit der Elemente und zugleich ein hoher Qualitätsstandard, der Sicherheit garantiert.

15

472

15 Türen und Tore

Bild 15-10 Haustüren

15

Ästhetisch Vorbildliches, zeitgemäßes Design, das die Umweltansprüche der neuen Architektur mit einbezieht. Beide Funktionen, die konstruktive und die ästhetische Funktion, stellen hohe Anforderungen an die Konstruktion. Für Haustüren liegen keine Konstruktionsnormen vor, sodass Planer und Konstrukteure auf die zurzeit gültigen, die Haustür tangierenden Normen, Normentwürfe und Richtlinien zugreifen müssen. Für die ästhetische Wirkung der Tür sind besonders die verwendete Holzart, die gewählte Oberfläche und die Flächengliederung bzw. Flächenteilung entscheidend, wie z. B. die Verhältnisse zwischen verglasten und geschlossenen Flächen, die Gliederung durch Füllungen, Aufdoppelungen, Profilierungen sowie die Beschlagauswahl und deren Platzierung. Zur Erfüllung der konstruktiven Funktion kommt es unter anderem entscheidend auf die richtige Werkstoffauswahl und Werkstückdimensionierung, eine fachgerechte Konstruktion des Türblattes und dessen Einbau in den Türrahmen, eine ausreichende Befes-

15.2 Außentüren – Haustüren – Innentüren

473

tigung des Türrahmens am Bauwerk, eine optimale Dichtung der Anschlussfugen der Rahmen am Mauerwerk, die richtige Verglasung sowie auf eine funktionsgerechte Auswahl und Dimensionierung der Beschläge an. Mit der Rekonstruktion und Sanierung besteht aber nunmehr die fast einmalige Chance, diesem neuen Trend gerecht zu werden. War die Tür anfangs eine Einzelanfertigung, so ging sie im Laufe der Jahrhunderte schon bald in die Serienfertigung über. Doch die Haustür war und ist kein Gegenstand für Serienfertigung. Dazu sind die: x konstruktiven Voraussetzungen und Möglichkeiten zu unterschiedlich x individuellen Wünsche und Vorstellungen der Hausherren zu verschieden x architektonischen Gestaltungsmöglichkeiten zu vielfältig. Natürlich gilt es, ökonomische Gesichtspunkte zu berücksichtigen. So werden Haustüren nach einem einheitlichen Konstruktionsprinzip doch in der ästhetischen Gestaltung und Ausstattung nach Kundenwunsch angefertigt. Im Wesentlichen unterscheidet man drei Konstruktionsprinzipien: x Türen in Holzbauweise x Türen aus Aluminium x Türen aus Kunststoff. Allen drei Türarten liegt das gleiche Aufbauprinzip zu Grunde, wobei sich die Materialien ändern und selbstverständlich, je nach örtlichen Anforderungen, die Anpassungskonstruktion.

15.2.2 Türen in Holzbauweise Bei der Auswahl von Türen in Holzbauweise sind folgende Kriterien mindestens zu beachten: x Holzhaustüren sind aus ausgesuchten kammergetrockneten Hölzern mit 13 % r 2 % Holzfeuchte gefertigt. Die Türen müssen der DIN 68360 T 1 entsprechen und folgende Mindestanforderungen erfüllen: x x x x x x x x

Dekoratives Aussehen bei naturbelassener Oberfläche Gutes Stehvermögen bei den gewählten Querschnitten Gute Bearbeitbarkeit Ausreichende mechanische Festigkeit Ausreichende Witterungsbeständigkeit 3-Türbänder mit einer 3fach dimensionalen Verstellung und 2-Bandseitensicherung Das Schloss ist aus einer 3fach-Verriegelung nach DIN 18103 (einbruchshemmend) Große Auswahl individueller Türfüllungen und Griffe

15

474

15 Türen und Tore

Bild 15-11 Varianten von Türen in Holzbauweise

15.2.3 Türen aus Kunststoff Bei der Auswahl von Türen aus Kunststoff sind folgende Kriterien zu beachten: x Kunststoffhaustüren werden aus erhöht schlagzähen, weichmacherfreien Kunststoff-Mehrkammerprofilen hergestellt. Die Herstellung erfolgt nach den Richtlinien der RAL-Gütegemeinschaft. x Blend- und Flügelrahmen sind flächenversetzt. x Profilverstärkung nach DIN 18056 mit verzinktem Stahlprofil. Oberfläche Kunststoff weiß und auf Wunsch nach der RAL-Farbskala erhältlich. x Große Auswahl von individuellen Türfüllungen und Beschlägen.

15 Bild 15-12 Variationen von Türen aus Kunststoff

Von der klassischen Grundkonstruktion aus nur einem Werkstoff rückt man aber im zunehmenden Maße ab und geht immer mehr zu Werkstoffkombinationen über, z. B.: x x x x

Holz-Rahmen-Haustür Holz-Türblatt-Haustür Aluminium-Rahmen-Haustür Aluminium-Türblatt-Haustür

475

15.2 Außentüren – Haustüren – Innentüren

Bei der Rekonstruktion sollte man sich für Türkombinationen entscheiden, da sie gerade in der Anpassungsfähigkeit an die vorhandene Fassade breitere ästhetische und sicherheitstechnische Aspekte bieten.

15.2.4 Türen aus Aluminium Bei der Auswahl von Türen aus Aluminium sind folgende Kriterien mindestens zu beachten: x Aluminiumhaustüren sind wärmegedämmte Profilsysteme nach DIN 4108 mit einer inneren und einer äußeren Anschlagdichtung. x Sie benötigen keinen späteren Anstrich. x Durch den speziellen Füllungsaufbau ist ein Verziehen kaum möglich. x Die Reinigung ist einfach und unkompliziert.

Bild 15-13 Variationen von Türen aus Aluminium

15.2.5 Türen aus Werkstoffkombinationen Die Grundkonstruktion besteht aus einer Zarge mit Flügelrahmen und eingesetzter Füllung aus Glas oder Holz. Diese relativ einfache Konstruktion hat den Nachteil einer mangelhaften Abdichtung und geringem Widerstand gegen Einbruch. Holz-Türblatt-Haustür Das Türblatt ist der bewegliche Teil der Haustür. Es geht in der Regel nach innen auf. Die Türblätter können entweder schlichte Sperrtüren (Türen aus Holz und Holzwerkstoffen) in Voll- oder Hohlkonstruktionen, Rahmen mit Glas- oder Holzfüllungen oder aufgedoppelt sein. Grundsätzlich gilt für alle Holzbauteile im Außenbereich, dass anfallende Wasser aus Niederschlägen oder auch von der Reinigung unmittelbar und kontrolliert abgeführt wird und auch Kapillarfugen und Wassernester vermieden werden. Zur Erzielung der erforderlichen Dichte des Anstrichfilms auch an Kanten müssen diese abgerundet werden. Die Türblätter sind so aufzubauen, dass sie widerstandsfähig gegen mechanische Beanspruchungen sind. Türblätter als Hohlraumkonstruktionen müssen stoßfest sein. Im Winter und besonders bei der Anordnung von Heizkörpern in unmittelbarer Nähe der Haustür können sich die Türblätter durch die unterschiedlichen Klimawerte an der Raumseite und der Außenseite der Tür verziehen. Man kann durch die Wahl der Werkstoffe und durch konstruktive Maßnahmen, gegebenenfalls durch Einbau von Metalleinlagen (z. B. Stahlprofile) der Verformung entgegenwirken. Ganz vermeiden kann man sie nicht, doch handelt es sich hierbei in der Regel nicht um bleibende Verformungen. Die zulässige Verformung bei fachgerechter Konstruktion und Fertigung beträgt 4,5 mm (ermittelt nach DIN EN 25). Ist bei Hohlkonstruktionen der Türblätter eine Wärmeschicht eingebaut, muss durch einen geeigneten Aufbau sichergestellt werden, dass keine

15

476

15 Türen und Tore

Durchfeuchtung auftritt. In der Regel kann dies durch eine Dampfbremse oder Dampfsperre erreicht werden. Der Einbau der Sperrschicht muss möglichst weit im Warmbereich, meist unter der raumseitigen Beplankung der Türblattes, erfolgen. Das Türblatt wird an der oberen Kante und an den Seitenkanten für den Einbau in den Rahmen gefälzt. Im Gegensatz zum Fensterbereich haben sich gerade bei Haustüren Einfachfälze mit raumseitig im Türblatt angeordneter umlaufender Dichtung bewährt. Aus optischen Gründen kann die Anordnung einer zweiten Dichtung in der Zarge/Blendrahmen sinnvoll sein. Bei dicken Türblättern ist die Falzluft so zu bemessen, dass ein einwandfreies Öffnen der Tür sichergestellt ist. Um die für die Schlösser wichtige Falzluft von 4 mm nicht zu überschreiten, kann bei sehr dicken Türblättern ein zweiter Falz sinnvoll sein. Die Falztiefe an der Anschlagseite beträgt, je nach verwendetem Band (Kröpfungsmaß), 13 mm oder 15 mm. Die Überschlagdicke muss bei Einbohrbändern so dick bemessen sein, dass die Einbohrzapfen sicher eingebohrt werden können.

Bild 15-14 Horizontalschnitt – Holz-Rahmen-Haustür

15

Bild 15-15 Horizontalschnitt durch eine Holz-TürblattHaustür mit Funktionsrahmen

Die Falzhöhe, bei Doppelfalz eine der beiden Falzhöhen, muss mindestens 25,5 mm betragen, damit der Schlossstulp hier gut eingelassen werden kann. Der Einbau von Dichtungen im Türblatt muss so vorgenommen werden, dass dadurch das Einlassen von Schloss und Bändern nicht beeinträchtigt wird. Die Unterkante des Türblattes wird einfach gefälzt, um einen Anschlag gegen die Fußbodenschiene zu erhalten. Die Anschlagschiene ist so weit gegenüber der Türfläche zurückzusetzen, dass an der Türfläche herunter laufendes Niederschlagswasser nicht hinter die Schiene laufen kann, sondern vor ihr abtropft. Türblatt bzw. Wetterschenkel erhalten an der Unterkante zum sicheren Abtropfen des Niederschlagswassers eine Wassernut. Das Maß von Oberfläche Türblatt bis Dichtungsanlage sollte mindestens 10 mm betragen.

477

15.2 Außentüren – Haustüren – Innentüren

Bild 15-16 Bodenschwelle

Holz-Aluminium-Haustür Das Zusammenwirken von Holz und Stahl oder anderen Metallen ist oft, besonders beim Ausdehnungsverhalten, sehr kritisch. Erfahrene Türhersteller sind dennoch zu Lösungen gekommen, die eine Kombination Holz-Aluminium zulassen. Die thermisch getrennten und daher wärmegedämmten Aluminiumprofile erhalten auf der Außenseite gleitend gelagert massives Edelholz. Die statisch tragenden Teile, also die Teile, die besonders beansprucht werden im täglichen Gebrauch, geben durch die Verriegelungspunkte wie Schloss, Tresorbolzen und Bänder optimalen Halt und somit Sicherheit gegen Einbruch. Die Schnittflächen sind auf der Innenseite edelholzfurniert, auf der Außenseite massiv und somit jeglicher Dauerbeanspruchung hervorragend gewachsen.

Bild 15-17 Horizontalschnitt Flügelrahmenbauweise aus wärmegedämmten Aluminiumprofilen mit Massivholzaufdopplung

Darüber hinaus gibt es eine Fülle von Kombinationen zwischen Holz, Aluminium, Stahl und Kunststoff. Auch die Plattenindustrie hat parallel dazu eine Vielzahl neuer Platten auf den Markt gebracht, besonders als Plattenfüllungsmaterial wie Lamellen, Röhrenspan, Röhrenspanstäbchen und vieles mehr. Heutzutage gibt es Kombinationen der unterschiedlichsten Materialien und Werkstoffe. Aluminium-Rahmen-Haustüren Aluminiumrahmen sind eine solide Grundlage für gute Statik, Mechanik, Korrosionsbeständigkeit und Pflegeleichtigkeit. Für Glasfüllungen der verschiedenen Güteklassen ein geeigneter Rahmen. Aluminium-Türblatt-Haustür Alu-Füllungen bestechen durch eine ganz hervorragende Wärmedämmung, durch Bruch- und Schlagsicherheit. Durch den speziellen Aufbau dieser Füllungen ist ein Verziehen nicht mög-

15

478

15 Türen und Tore

Bild 15-18 Horizontalschnitt AluminiumRahmen-Haustür wärmegedämmt mit Isolierglas

lich. Durch eine mehrfache Beschichtung sind die Füllungen widerstandsfähig, benötigen auch keinen späteren Anstrich und sind wie die Rahmen pflegeleicht und einfach zu reinigen. Dieser Sandwich-Aufbau, beidseitig Aluminiumplatten durch einen Aluminium-Funktionsrahmen begrenzt, mit Polyurethan-Schaum gefüllt, mit Stahl armiert, ergibt eine ideale Werkstoffkombination in Bezug auf Wärmedämmung, Funktionstauglichkeit und Einbruchssicherheit. Der besondere Vorteil des Türblattes liegt in der großflächigen Gestaltungsmöglichkeit über das gesamte Türblatt. Diese Türen erreichen darüber hinaus einen Wärmedämmwert von 0,8 W/m²K und liegen in der Einbruchssicherheit.

15.2.6 Innentüren Innentüren sind überwiegend abgesperrte Holztüren, glatt oder mit Verglasung hergestellt. Im zunehmendem Maße kommen auch Innentüren aus Kombination mit Stahl, Aluminium oder Glas aber auch als Volltüren zur Anwendung.

15

Bild 15-19 Innentürvarianten

479

15.2 Außentüren – Haustüren – Innentüren

Innentüren werden als Windfangtüren, Wohnungstüren, Zimmertüren und Nasszellentüren sowie als Feuerhemmende, wärmedämmende und strahlungsundurchlässige Türen hergestellt Überwiegen und das sicher noch auf lange Zeit aber ist die traditionelle Holztüre auch in der Sanierung. Neben den herkömmlichen glatten Türen kommen auch noch Konstruktionen wie gestemmte Rahmentüren, aufgedoppelte Türen, Füllungstüren usw. zum Einsatz. Glatte Türen bestehen in der Regel aus plattenförmigen Holzwerkstoffen oder aus einem Vollholzrahmen, der die Einlage umschließt und beiderseitige Deckplatten aufnimmt. Die Einlage ist leicht und wir aus wärme – und schalldämmenden Werkstoffen oder Platten z. B. Sperrholzplatten, Spanplatten oder neuerdings auch OSB – Platten (Oriented Strand Boards) gebildet. Als Deckplatten dienen Bau -Furnier-, Holzfaser-, Flachpress- und Strangpressplatten. Möglich sind auch zwei kreuzweise aufeinander geleimte Furnierlagen. Das lichte Durchgangsmaß bei ungefälzten Türen mit Futter und Bekleidung ist abhängig von der Futterdicke und beträgt für die Breite 565 bis 1690mm r 10mm, für die Höhe 1485 bis 1970 mm r 5 mm. Wenngleich bei der Sanierung von Innentüren zunehmend Vollholztüren (mit oder ohne Glas) zum Einsatz kommen, werden auch noch Türen mit einer Mittellage aus Pappe, Spanspiralen, Hartfaserstreifen, oder ähnlichem Material verwandt. Für beide Türarten aber gilt der konstruktive Grundsatz, dass die Tür „steht“, d.h. sie muss den mechanischen und klimatischen Belastungen, denen sie ausgesetzt wird, standhalten. Die Tür muss gut schließen, dicht sein, sich nicht extrem stark verziehen und darf nicht schon beim geringsten Stoß ein Loch in der Fläche zeigen. Mechanische Beanspruchungen sind beispielsweise gewaltsames Öffnen der Tür bei Verklemmen des Türblattes im Falz; Dauerbelastung der Türblattkonstruktion durch das Öffnen und Schließen, Stöße auf die Türblattoberfläche oder der Versuch des gewaltsamen Öffnens der Tür. Die klimatische Beanspruchung einer Innentür kann erheblich sein, besonders wenn unterschiedliche Temperaturverhältnisse, die in benachbarten Räumen, die durch geschlossene Türen verbunden sind, herrschen. Besonders Türen mit Mittellagen können infolge von Feuchteeinfluss quellen und bei trockener Luft schwinden.

15 1 Bekleidung 2 Futter 3 Steckverbindung zur Anpassung an verschiedene Mauerstärken 4 Dichtungsschnur

Bild 15-20 Schnitt durch Innentüren mit Stahlzargen

480

15 Türen und Tore

Bild 15-21 Mittellagen für Türblätter

15.2.7 Türliste In einer Türliste werden – besonders bei Sanierungsvorhaben mit vielen Türen- tabellarisch alle Türen des Gebäudes mit einer fortlaufenden Nummer versehen und mit ihren Ausstattungs-, Funktions- – und Zubehörmerkmalen erfasst. Eine Türliste kann als Arbeitsgrundlage für Ausschreibung, Vergabe und Kontrollinstrument für Bauleitung und Abnahme sowohl für manuelle als auch für automatische Türanlagen verwendet werden. Angaben, die eine Türliste mindestens enthalten sollte, sind

15

x x x x x x x x x x x x x x

Einbauort: Geschoss, Raum, Abschnitt Abmessung der Tür/-Türanlage Art der Tür (Drehflügel-, Schiebetür, …) DIN rechts/ DIN links Anzahl der Flügel/Elemente Oberlichten oder Seitenteile Anforderungen an Brandschutz, Schallschutz, Wärmeschutz Einbauart (Zargen, Rohrrahmen, …) Material des Türblattes Einbau (Massivwand, Mauerwerk, Trockenbau, …) Beschläge Ausstattung (Obentürschließer, Feststellanlagen, Schließfolgeregler, …) Besonderheiten (Panikverschluss, Sonderausführungen, Glasqualitäten) Ggf. bauaufsichtliche Zulassung, Prüfnummer

481

15.3 Konstruktionsdetails

Tabelle 15-1 Türliste POS.

RAUM

TÜRMAß

FLÜGEL

1

ANF.

EINBAU

ZARGE

TÜRBLATT

OBERFL.T ÜR-BLATT

Vorraum Haustür

1,72 x 2,13 + OL 0,52

zweiflügl.

F90

M/OL

HB

AG

Ahorn

2

Küche

0,885x 2,13

einf.

F 60

MW

SU

H

endbeschichtet

3

Kinderzimmer

0, 72x 2,13

einf.

F 30

M

SE

HG

Ahorn

Legende A = Aluminium B = Block/ Blendrahmen E = Edelstahl EZ = Eckzarge F = Feuerwiderstandsklasse G = Glas GW = Glaswand

H M OL S SW T U

ANM. OL – riffelglas

= Holz = Massivwand = Oberlicht = Stahl = Systemwand = Trockenbau = Umfassungszarge

15.3 Konstruktionsdetails 15.3.1 Einbruchhemmung Die Kriminalstatistik verzeichnet aller zwei Minuten in Deutschland einen Einbruch durch Haus bzw. Wohnungstüren und Fenster. Tabelle 15-2 Einbruchsstatistik

15

Die DIN EN 1627 (2006 – 04) definiert: „Einbruchhemmung ist die Eigenschaft eines Fensters, einer Tür oder eines Abschlusses dem Versuch, sich gewaltsam Zutritt in den zu schützenden Raum oder Bereich zu verschaffen, Widerstand zu leisten. Unter dem Einsatz körperlicher Gewalt und unter Zuhilfenahme von definierten Werkzeugen kommt es zu einer Beschädigung oder Zerstörung des Fensters, der Türe oder des Abschlusses“

482

15 Türen und Tore

Bewusst wird in der Norm nicht von Einbruchsicherheit“ gesprochen, da es einbruchsichere Bauteile de facto nicht gibt. Eine Tür gilt auch nur dann als einbruchhemmend im Sinne der Norm, wenn die Tür abgeschlossen d.h. mindestens zweitourig verriegelt ist. In Abhängigkeit des mechanischen Widerstandes eines einbruchhemmenden Bauteils ist eine Einstufung in eine der sechs unterschiedlichen Klassen RC (resistance class statt WK) möglich. Die Klasseneinteilung definiert sich über die mutmaßliche Arbeitsweise des Täters und berücksichtigt die Widerstandszeiten, (Zeit, die ein Produkt einem Einbruch standhält), Tätertypen und die Vorgehensweise (Modus operanti). Tabelle 15-3 Widerstandsklassen WIDERSTANDSKLASSE

RC 1

WIDERSTANDSZEIT

Keine manuelle Prüfung

VERGLASUNG

TÄTERTYP/VORGEHENSWEISE (Modus operanti)

P4A

Bauteile der Widerstandsklasse1 weisen einen Grundschutz gegen Aufbruchversuche mit körperlicher Gewalt wie Gegentreten Gegenspringen, Schulterwurf, Hochschieben und Herausreißen (vorwiegend Vandalismus) auf

RC 2

3 Minuten

P5A

Der Gelegenheitstäter versucht, zusätzlich mit einfachen Werkzeugen wie Schraubendreher, Zange und Keil, das verschlossene und verriegelte Bauteil aufzubrechen.

RC 3

5 Minuten

P6B

Der erfahrene Täter versucht zusätzlich mit einem zweiten Schraubendreher und einem Kuhfuß, das verschlossene und verriegelte Bauteil aufzubrechen

RC 4

7 Minuten

P7B

Der erfahrene Täter setzt zusätzlich Sägewerkzeuge und Schlagwerkzeuge, wie Schlagaxt, Stemmeisen, Hammer und Meißel, sowie Akku – Bohrmaschinen ein.

RC 5

10 Minuten

P8B

Der erfahrene Täter setzt zusätzlich ElektroWerkzeuge, wie z.B. Bohrmaschine, Stich – oder Säbelsäge und Winkelschleifer mit einem max. Scheibendurchmesser von 125 mm ein.

RC 6

15 Minuten

P8B

Wie RC 5 aber mit Winkelschleifer bis max. Scheibendurchmesser von 250 mm

15

Anmerkung Je nach angestrebter Widerstandsklasse soll die Verglasung mit der zutreffenden Widerstandsklasse nach DIN EN 356 (2000 – 02) übereinstimmen und der Widerstandsklasse dieser Norm entsprechen, um den geeigneten Schutz zu bieten.

483

15.3 Konstruktionsdetails

Bild 15-22 Konstruktionsgrundsätze einbruchhemmender Türen

Bei der Rekonstruktion oder Sanierung von Haus- oder Wohnungstüren sind daher umfangreiche, häufig vom Fachmann zu unterstützende Sicherungsplanungen notwendig. Mechanische Sicherungen Mechanische Sicherungen sollten bei Sicherungsplanungen an oberster Stelle stehen. Sie schützen vor allem die Außenanlagen und sollen das Eindringen in ein Objekt verhindern bzw. erheblich erschweren. Dazu gehören: x x x x x x x x

Aufbohrschutz Verriegelungen Schutzbeschläge Stangenschlösser Querriegelschlösser Türspione Angriffhemmende Verglasung Vergitterung (nach DIN 18106)

15

484

15 Türen und Tore

Tabelle 15-4 Einsatzempfehlungen einbruchshemmender Türen Gefährdung

Einfamilienhaus Lage geschützt ungeschützt

Mehrfamilienhaus

normal

ET 1

ET 1

ET 1

erhöht 1)

ET 1

ET 2

ET 1

hoch 2)

ET 2

ET 3

ET 2

1)

erhöhte Sachwerte

2)

Personenschutz, hoher Sachwertschutz

Für den gewerblichen Bereich wird empfohlen um eine Klasse zu erhöhen.

1

Tür-Oberfläche in Edelholz-Messerfurnier

2

Vollflächige Spanplatten-Einlage E 1

3

Deckplatten aus Hartfaserplatten mit Aluminiumeinlage

4

Rahmenhölzer aus Hartholz

5

Stabile Bänder und Stahlplatten verbinden Türblatt und Futter

6

Sicherheits-Einsteckschloss mit Dreipunktverriegelung

7

Schließbleche der Dreipunktverriegelung

8

Einbaufertige Umfassungszarge

15

Bild 15-23 Sicherheitstür einbruchhemmend nach DIN 18103, Klasse ET 1

Bei der Auswahl einer Sicherheitstür sollte man sich folgende Frage stellen: Wie sicher ist eine Wohnungstür? Auch der Nichtfachmann kann nunmehr seine eigene Wohnungstür, die zu

15.3 Konstruktionsdetails

485

rekonstruierende oder die neu geplante, mit einer Wohnungstür nach DIN 18103 ET 3 vergleichen. Wichtig ist noch die Kenntnis der häufigsten Einbruchsmethoden.

Checkliste zur Türsicherheit 1. Mit einem Schraubenzieher oder einem Brecheisen lassen sich die meisten Wohnungstüren in kürzester Zeit aushebeln oder aufstemmen, wenn keine entsprechend starken Verriegelungspunkte vorhanden sind.

x x x x x x

Verfügt die Wohnungstür im Bandbereich über Tresorbolzen, die tief in die Zarge greifen? Sind die Bänder (Scharniere) mit schweren Gegenplatten doppelt gelagert? Hat die Tür im Schlossbereich Riegel oder sogar Schwenkriegel, die ebenfalls tief in die Zarge greifen? Wurden Zarge und Tür als ganzes System geliefert und eingebaut? Ist die Türzarge mit langen Stahldübeln im Mauerwerk fest verankert? Ist die Türzarge aus stabilem Material (Metall)?

2. Hohl- und Wabentüren (auch nachgerüstete) können ohne Probleme eingetreten oder mit einem Schulterwurf geöffnet werden.

x x

Ist das Türblatt der Wohnungstür massiv und stabil konstruiert (Stärke 55 mm, AluminiumUmfassung)? Ist die Wohnungstür schwerer und massiver konstruiert als Ihre Zimmertüren?

3. Aufbohren, Abbrechen und Kernziehen des Schließzylinders ist für die Einbrecher eine schnelle Art, die Wohnungstür aufzubrechen.

x x

Ist der Schließzylinder durch einen von innen verschraubten Sicherheitsbeschlag geschützt oder steht er vor und kann leicht zerstört werden? Hat das Schließsystem noch zusätzliche Sicherheitsmerkmale, wie zum Beispiel ein Sicherheits-Blockier-System (SBS)?

4. Der Scheckkartentrick kommt immer noch häufig vor und ist die schnellste Art, in eine Wohnung einzubrechen.

x x

Ist die Tür gegen diesen Trick gesichert, zum Beispiel mit einer Fallensperre? Braucht der Hausmeister mehrere Stunden oder gelingt es ihm gar nicht, die Wohnungstür zu öffnen, wenn der Schlüssel verloren gegangen ist?

5. Immer mehr Einbrecher verschaffen sich unerlaubten Zutritt, indem sie nach dem Klingeln den Wohnungsbesitzer einfach überrumpeln.

x x

Kann man mit einem Weitwinkelspion den ganzen Hausflur einsehen? Ist die Tür mit einer zuverlässigen Türspaltsicherung versehen (Sperrbügel)?

Wenn in der vorstehenden Liste ein oder mehrere Punkte nicht positiv beantwortet werden konnten, weist die Tür Sicherheitsmängel auf, so das sie im Ernstfall keinen ausreichenden Schutz bieten kann. Abhilfe ist dringend geboten. Nachrüsten alter Türen bietet keine umfassende Sicherheit.

15

486

15 Türen und Tore

Bild 15-24 Hohl- oder Wabentüren bieten auch mit massiven Nachrüstungen keinen Schutz

Kaum wirkungsvollen Schutz bieten die in der Anschaffung nur wenig preiswerteren Querriegel und Stangenschlösser. Leider besteht auch heute noch der Trend, Wohnungseingänge mit Billigtüren auszustatten, aber selbst bei größtem Aufwand können diese Türen nicht nachträglich einbruchshemmend hochgerüstet werden. Aus der Erfahrung kompetenter Türbauer heraus ergibt sich eine Reihe bewährter Sicherheitssysteme, um gegen die hauptsächlichen und gebräuchlichsten Einbruchsmethoden vorzugehen.

Bild 15-25 Aufbau eines Stangenschlosses

15

Bild 15-26 Abdeckung eines Schließzylinders

487

15.3 Konstruktionsdetails

Sicherheits-Blockier-System schützt bei Manipulationen am Zylinder. Zum wirkungsvollsten nachträglichen Türeinbau gehört eine konstruktiv durchdachte Einpassung in das vorhandene Mauerwerk und eine dauerhafte Dichtung. Jede renovierte Tür ist (oder sollte) eine individuelle Einzelanfertigung (sein). Handwerkliche Verarbeitung und hohe Materialgüte sind sichtbar und spürbar. Deutschlands führender Tür-Hersteller Biffar bietet dazu eine nachvollziehbare Lösung an:

Bild 15-27

Einbindung einer renovierten Tür in das Mauerwerk

Bild 15-28

Doppelt umlaufendes Dichtungs-System

Türrahmen und Türblattkonstruktion Die Türblatt-Konstruktion erhält ihre ungewöhnliche Stabilität durch den umlaufenden Funktionsrahmen aus Aluminium. Das Türblatt selbst besteht aus einer speziellen 55 mm dicken Holzwerkstoffplatte mit Resopalbeschichtung. Sie ist fest mit dem Funktionsrahmen verbunden. Die Zarge besteht aus verwindungssteifem Aluminium-Profil. Sie gibt Bändern und Schließplatte den festen Halt. Für die optische Wirkung kann sie auf der Innenseite mit echtem Edelholzfurnier ummantelt oder wahlweise farbig beschichtet werden.

15.3.2 Türdichtungen Durch Dichtungen in beweglichen Falzen werden eine Reihe bauphysikalischer Forderungen erfüllt. Außentüren: Wärmeschutz und Schallschutz Innentüren: Schallschutz Die Anforderungen an Dichtungsprofile sind: Sie müssen dauerelastisch (PVC, Gummi) und leicht auswechselbar sein. Das Vorhandensein eines ausreichend großen Dichtungsraumes ist ebenfalls erforderlich, sonst können sich die Profile nicht entfalten. Sie dichten dann nicht richtig ab, sie verklemmen sich,

15

488

15 Türen und Tore

werden zerstört oder nutzen frühzeitig ab. Die Forderung nach ausreichender Dichtung ist nicht nur ein Gebot baukonstruktiver Ausführung, sondern auch eine entscheidende Frage des Umweltschutzes. Die Dichtung, in der vergangenen Zeit sträflich vernachlässigt, muss bei der Rekonstruktion unbedingt Beachtung finden. Tabelle 15-5 Richtwerte für den U-Wert, das Gewicht und das Schalldämm-Maß Haustüren und Wohnungsabschlusstüren – alle Türen mit Falzdichtungen –

15

U-Wert W/m²K

Gewicht kg/m²

Schalldämm-Maß dB

Vollholztür, ca. 50 mm

2,3

35

31

Vollholztür, ca. 50 mm, mit Leichtmetallauflage

2,3

45

34

schwere Vollholztür, ca. 60 mm mit Aufdoppelung

2,1

42

33

Stahl-Sicherheitstür, 55 mm mit DämmstoffFüllung

1,0

60

42

Vollholztür, ca. 50 mm mit 30 - 40 % Lichtfläche aus: – 7 mm Drahtglas – 20 mm zweifaches Isolierglas – 24 mm Polyesterwaben

3,5 2,6 2,3

30 31 24

28 28 26

Tür mit Holzrahmen und großflächiger Verglasung aus: – 7 mm Drahtglas – 20 mm zweifaches Isolierglas – 24 mm Polyesterwaben

4,5 2,8 2,4

25 27 20

26 27 25

Tür mit Leichtmetallrahmen und großflächiger Verglasung aus: – 7 mm Drahtglas – 20 mm zweifaches Isolierglas – 24 mm Polyesterwaben – 60 mm wärmegedämmte Füllung

5,5 3,5 2,7 1,1

18 20 15 20

24 25 22 25

Wohnungstür normale Sperrholztür, ca. 50 mm

1,4

23

27

Wohnungsabschlusstür Röhrenspanplatte mit Sandfüllung, 42 mm

2,0

33

35

Bei den Türdichtungen unterscheidet man in Abdichtung und in Falzdichtung. Abdichtung Sie soll das Eindringen von Feuchtigkeit, Zugluft und Schall im Bereich der Fugen zwischen Bauteil und Blendrahmen sowie zwischen Scheibe und Flügelrahmen verhindern und auch bei Formänderungen der Fuge wirksam bleiben. Falzdichtung Dichtungselement mit elastischen Eigenschaften zwischen Blend- und Flügelrahmen.

489

15.3 Konstruktionsdetails

Anwendung für Holz-, Kunststoff-, Metall- und Glastüren Die Wirkungsweise ergibt sich durch zwei übereinander angeordnet Permanent-Magneten, wobei eine dünne Magnetleiste an der Türblattunterkante fest angebracht ist und eine weitere, nach oben bewegliche Magnetleiste in einem U-förmigen Leichtmetallprofil geführt wird. Der Dichteffekt vollzieht sich an der Türblattunterkante, nicht am Boden. Deshalb bleiben Unregelmäßigkeiten im Fußbodenbereich ohne negative Auswirkungen. Türspaltüberbrückung bis ca. 16 mm. Anwendung für Kunststoff-Außentüren Hauseingangs-, Terrassen- und Balkontüren: Profile ohne Stolperschwelle, daher Rollstuhl geeignet für: Behindertenheime, Krankenhäuser, Altenwohnungen und Kindergärten. Anwendung für Schall- und Rauchschutztüren x Keine überstehenden Bodenbeläge. x Optimale Trittschalldämmung durch PE-Schaumstoffstreifen, als Trennfuge zur Unterbrechung der Schallängsleitung. x Dehnungsausgleich bei Fußbodenheizung. x Einfache Schraubenbefestigung der Alumagnetbodenschwelle im Zargenfalz. x Keine Nacharbeiten bei Einhängen der Türblätter. x Kein Einfräsen im Türblatt, keine anfällige Mechanik. x Leichte Reinigung der Alu-Bodenschwelle durch einfaches Herausheben des unteren Magnetprofils.

15.3.3 Beschläge – Schlösser – Griffe Nachdem die Türen entsprechend den örtlichen Gegebenheiten, den ökonomischen Kriterien und den persönlichen Ansprüchen ausgewählt sind, kann man für die Rekonstruktion aus einer fast unerschöpflichen Auswahl an Beschlägen, Türgriffen, Gitterplatten, Schließblechen und Knöpfen wählen.(DIN 18357, DIN EN 1953) Die Beschläge haben darüber hinaus die Aufgabe, für eine störungsfreie Funktion und eine Einbruchshemmung zu sorgen. So müssen die ausgewählten Bänder eine ausreichende Tragfähigkeit aufweisen und sicher in Rahmen und

15

Bild 15-29 Zylinderrosette mit Einbruchssicherung

490

15 Türen und Tore

Türblatt befestigt werden. Hier können starke Einbohrbänder, gekröpfte Lappenbänder mit oder ohne Tragzapfen, Kombibänder und Fitchen zur Anwendung. Einbohrbänder sollten möglichst immer in Vollholzrahmen eingedreht werden. Werden sie stattdessen in Spanplattenkanten eingedreht, so müssen besondere konstruktive Maßnahmen getroffen werden (z. B. Einleimer). Die Anschlagdicke muss so dick bemessen sein, dass das Holz durch das Eindrehen der Einbohrzapfen nicht aufspaltet. Beim Einsatz von Schlössern mit Mehrfachverriegelung ist auf das Zusammenspiel von unvermeidlichen Formänderungen des Holzes und der Passgenauigkeit zu achten, da es sonst zu Bedienungsstörungen kommen kann. Als Schließungsart kommen in der Regel Schließzylinder als Profil-, Oval- oder Rundzylinder zum Einsatz. Die Schließzylinder dürfen außen nicht über das Türschild bzw. über der Rosette vorstehen. Türschild bzw. Rosette müssen so befestigt sein, dass sie von außen nicht entfernt werden können. Alte Türen verfügen noch oft über Kastenschlösser. Diese werden bei einer Sanierung dann verwendet, wenn das Türblatt zu dünn ist, um ein Einsteckschloss aufzunehmen. Auch sollte versucht werden, Kastenschlösser vom Schlosser reparieren zu lassen, da ein originalgetreuer Nachbau relativ teuer ist. Ein neuer Trend, Klinkerpaare zu entwickeln, folgt einer „Innen-Außen“ Dialektik. Das heißt, dass die Außenklinke den funktionellen Anforderungen an Außentüren, wie beispielsweise Witterungsschutz, folgt und die Innenklinke ästhetischen Anforderungen.

Innenbeschläge

15

Außenbeschläge

Bild 15-30

Klinkerpaare mit unterschiedlicher Innen/ Außengestaltung

491

15.4 Türen mit besonderen Anforderungen

15.3.4 Verglasung Verglasungen müssen dicht und für den Reparaturfall einfach austauschbar sein. In der Regel wird Mehrscheiben-Isolierglas eingesetzt. Das Einglasen erfolgt in den meisten Fällen mit Vorlegbändern und spritzbaren Dichtstoffen oder vorgefertigten Dichtprofilen. Die Falzausbildung wie Falztiefe und Falzhöhe und die Glasabdichtung sollen wie bei der Verglasung von Fenstern nach DIN 18545 Abdichten von Verglasungen mit Dichtstoffen und DIN 18361 Verglasungsarbeiten erfolgen.

Bild 15-31 Verglaste Tür

15.4 Türen mit besonderen konstruktiven und ästhetischen Anforderungen 15.4 Türen mit besonderen Anforderungen

Neben den bisher behandelten Haus- und Wohnungstüren gibt es eine Reihe von Türen, die für besondere Aufgaben vorgesehen sind. Dabei sind sowohl technisch-konstruktiven als auch gestalterisch-architektonischen Anforderungen Rechnung zu tragen. Tabelle 15-6 Sondertüren Technisch-konstruktive Sondertüren

Gestalterisch-architektonische Sondertüren

Brandschutztüren

Stiltüren

Rauchschutztüren

Landhaustüren

Schallschutztüren

Schiebetüren

Schusshemmende Türen

Kunststofftüren

Feuchtraumtüren

Türen mit Glaskunst

Strahlenschutztüren

Türen mit Füllungen aus Alu oder Kunststoff

Nassraumtüren

Türen mit Gussplatten oder Gitter

15

492

15 Türen und Tore

15.5 Tore In das Erscheinungsbild einer rekonstruierten Fassade gehören neben einer angemessenen und attraktiven Tür- und Fenstergestaltung auch funktionell und architektonisch eingepasste Tore. Die Betrachtung soll sich auf Garagen- und Einfahrtore begrenzen, wohl wissend, dass auch Garten-, Schuppen-, und andere Tore zur umfassenden Rekonstruktion gehören. Eine ansprechende Optik, Bedienungskomfort, Funktionssicherheit und eine lange Lebensdauer, das sind Qualitäten, die von Garagentoren erwartet werden. Diese Anforderungenerfüllen Tore, die sich durch: x x x x

hochwertige Werkstoffe, robuste Mechanik, sorgfältige Verarbeitung und ästhetisches Äußeres

auszeichnen. Besonders bei Rekonstruktion und Neubau stellt sich häufig die Frage, welche Form des Tores man wählen soll. Varianten in Holz, Aluminium, Stahl, Kunststoff oder Kombinationen aus zwei oder mehreren Werkstoffen sind heutzutage gebräuchlich. Darüber hinaus kann gewählt werden, ob die Tore von Hand oder elektronisch geöffnet werden sollen. Garagentore Absturz-Sicherung und Federn-Unfallschutz ohne störende Deckenlaufschienen, montagefreundlich und laufruhig einbaufertig montiert verzinkte Stahlteile für optimalen Oberflächenschutz viele attraktive Oberflächen und individuelle Gestaltungsmöglichkeiten

x x x x x

15

Bild 15-32 Schwingtor

493

15.5 Tore

Decken-Sectional-Tore x x x x

selbsttragende Stahlkonstruktion bzw. Alu-Rahmen-Konstruktion ideal für Rundbögen und Altbaurenovierung leiser und leichter Torlauf viele attraktive Oberflächen in Holz, Kupfer, Alu oder Stahl sowie individuelle Gestaltungsmöglichkeiten

Bild 15-33 DeckenSectional-Tor

Seiten-Sectional-Tore (Randlauftore) x x x x

Langlebige, hochwertige Alu-Rahmenkonstruktion kein Platzverlust vor und hinter dem Tor, auch ideal für Rundbögen Schlupftürfunktion integriert viele attraktive Oberflächen in Holz, Kupfer, Alu und Stahl sowie individuelle Gestaltungsmöglichkeiten

15

Bild 15-34 SeitenSectional-Tor

494

15 Türen und Tore

Zur kompletten Restaurierung gehört neben der funkgesteuert zu öffnenden Garagentür auch die Kombination mit dem Hoftor und ggf. weiterer Komfort. Mit einem Vier-BefehlHandsender ist es möglich, ein Hoftor, zwei Garagentore und die Beleuchtung zu schalten.

Bild 15-35 Befehlhandsender

Flächenbündige Tore mit integrierter Lüftung Für die optische Anpassung an die Fassade im Rahmen der Sanierung eignen sich flächenbündige Tore mit verschiedenen Materialien aus Holz, Metall oder Kunststoff und mit strukturellen Oberflächen wie beispielsweise aus Holzpaneelen oder Metallkassetten. Die Anlagen können thermisch getrennt werden. Durch Öffnen der Kippsektion werden die Tore auch im geschlossenen Zustand belüftet und bieten Sicherheit gegen Feuchtigkeit und Abgase.

15

Ein besonders hoher Lüftungsquerschnitt wird durch die Lamellentechnik innerhalb des Torblattes erzielt. Eine Nachrüstung flächenbündiger belüfteter Elemente ist für alle Sektionaltore bis zu einer Breite von 7m auch von verschiedenen Herstellern möglich. Die Torsysteme entsprechen der europäischen Norm DIN EN 13241 und müssen nach DIN EN 12424 auf Windklasse geprüft werden.

495

15.7 Bildquellenverzeichnis

15.6 Normen, Richtlinien, Merkblätter Norm

Stand

Titel

DIN 1249

Flachglas im Bauwesen

DIN 4108

Wärmeschutz im Bauwesen

DIN 4109

Schallschutz im Bauwesen

DIN 18355

Tischlerarbeiten (VOB Teil C)

DIN 18357

Beschlagsarbeiten

DIN 18360

Metallarbeiten, Schlosserarbeiten

DIN 18360

Metallbauarbeiten, Schlosserarbeiten

DIN 18545

Abdichtungen von Verglasungen

15.7 Bildquellenverzeichnis Quelle

Bild

ALUMAT, Kaufbeuren

15-16, 15-25

Biffar, Eden

15-1, 15-2, 15-3, 15-4, 15-6, 15-10, 15-14, 15-15, 15-17, 15-24 bis 15-29

Finstral, Unterinn

15-5

Hörmann

15-31, 15-32

Institut für Lernsysteme, Hamburg

15-22, 15-23

INTERPANE, Lauenförde

15-7, 15-8, 15-9,

Meyer-Bohe, Türen und Tore, Verlagsanstalt A. Koch GmbH

15-19 bis 15-21

Normstahl, Küren

15-30, 15-33

WESAG, Leipzig

15-11, 15-12, 15-13

15

16 Fugen Fugen sind ein notwendiges, interessantes aber auch sehr kompliziertes Bauteil. Fachleute sagen: Die Fuge ist ein geplanter Riss. Geplant, weil sie aus technischen, ästhetischen oder wirtschaftlichen Gründen notwendig ist. Fugen entstehen immer da, wo ein Bauteil gegen das andere gesetzt wird. Im Gegensatz zum Riss, der immer dort auftritt, wo besser eine Fuge geplant worden wäre. Im Baubereich sind Fugen Schwachstellen. Sie ermöglichen sowohl Wasser, flüssig oder dampfförmig, Schadgasen und Rauch, aber auch warmer oder kalter Luft den Durchgang. Um dies zu verhindern, müssen die Fugen abgedichtet werden. Von guter Fugenausbildung hängen im hohem Grade Reparaturanfälligkeit, Wohnwert und Lebensdauer eines Gebäudes ab. Eine völlige Abdichtung der Außenwandfugen gegen Wind- und Regenwasserdruck ist unerlässlich. Wegen der Unzugänglichkeit der Fehlerquellen lassen sich Schäden später sehr schwer, und dann nur mit hohen Kosten, beseitigen. In der Tierwelt sind hier z. B. der Biber, als Dammabdichter, oder die Bienen unser Vorbild. Letztere dichten ihren Bienenstock mit selbsterzeugtem Wachs gegen Zugluft und Regen ab. Der Mensch verwendete lange Zeit (und zum Teil, je nach Region, heute noch) Lehm oder Erdpech als Abdichtungsmaterial. Später wendete er Kalk oder zementgebundenen Fugenmörtel an. Nicht immer erhält man mit diesen Werkstoffen dichte Fugen. Je nach Anforderung und Belastungsart ist die richtige Abdichtungsart zu wählen.

16.1 Fugenarten 16.1.1 Aufgaben Fugenabdichtungen müssen den Anforderungen an Schall-, Wärme-, Feuchtigkeits- und Brandschutz genügen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, sind Fugendichtungsmassen erforderlich. Dabei unterscheidet man Elementdichtstoffe und Massendichtstoffe. Fugendichtmassen haben die Aufgabe, Bewegungen, die zwischen den Bauteilen auftreten, aufzufangen und Fugen (natürlich auch Risse) zu schließen, um damit das Bauwerk oder das verfugte Objekt vor dem Eindringen von Feuchtigkeit, Schmutz, Lärm und Zugluft zu schützen. Ein vielschichtiges Aufgabengebiet, denn es gibt eine ganze Reihe von Fugenarten und spezifische Dichtungsprobleme.

16.1.2 Begriffe Die Fugenarten unterscheidet man im Wesentlichen in x x

starre Fugen Bewegungsfugen

498

16 Fugen

Zu den starren Fugen zählen Arbeitsfugen und evtl. Schwindfugen. Bei Bewegungsfugen unterscheidet man Dehn-, Schein-, Raum-, Press-, Koppel- und Setzfugen. Fugenausbildungen und Fugenabdichtungen von Dehn-, Koppel-, Stoß- und Pressfugen werden im Beton- und Stahlbetonbau bei Meeres- und Wasserbauwerken, wie z. B. Wasserkraftwerken und Stauwehren, im Rollbahn-, Brücken-, Behälter und Tunnelbau verwendet. Scheinfugen sind im Kläranlagenbau, in weißen Wannen und in Gründungswannen zu finden. Die DIN 52460 bezeichnet eine Fuge auch als „ein beabsichtigter oder toleranzbedingter Raum zwischen Bauteilen.“ Weitere Begriffe nach DIN 52460 sind: x x

Fase, ist eine abgeschrägte Bauteilkante. Fugenbreite, ist der Abstand zwischen den Fugenflanken.

Bild 16-1 Fuge zwischen Fassadenplatten (Schnitt)

Bild 16-2 Fuge zwischen Fassadenplatten (Grundriss)

Bild 16-3 Kreuzung von Horizontal- und Vertikalfuge

Bild 16-4 Stoßfuge mit Dichtungsmasse und Fugenverschluss (Grundriss)

16

499

16.1 Fugenarten

Bild 16-5 Stoßfuge mit Dichtungsband und Fülmörtel (Grundriss)

Bild 16-6 Ausbildung von Bewegungsfugen mit Dehnungsfugenprofil

x x x x

Fugenflanken, sind die seitlichen Begrenzungen der Fugenbreite. Fugengrund, ist die Parallelverschiebung beider Fugenflanken. Fugentiefe, Tiefe des Leerraumes der von den parallelen Fugenflanken begrenzt wird. Glättmittel, sind Verarbeitungshilfsmittel zum Glätten der Oberfläche von nicht gehärteten Dichtstoffen. x Haftfläche (Kontaktfläche) ist die Fläche der Fugenflanke, die mit dem Dichtstoff in direkten Kontakt kommt.

Bild 16-7 Fase

Bild 16-8 Fugentiefe – Fugenbreite – Leerraum

16

Bild 16-9 Stoßfuge

500

16 Fugen

Dehnungs- und Bewegungsfugen sind am Bauwerk überall dort erforderlich, wo die Wahrscheinlichkeit besteht, dass dort der Baukörper reißen könnte oder wo die Fugen besonders hohen Anforderungen ausgesetzt sind: x x x x x

Wasserundurchlässigkeit (z. B. Trinkwasserbehälter, Talsperren, Schwimmbäder) hohe Chemikalienkonzentration (z. B. Kläranlagen, Galvaniken, Beizereien) hohe Elastizität hohe Witterungsbeständigkeit und UV-Stabilität Mineralöl- und Bitumenbeständigkeit

Bewegungsfugen werden schon bei der Planung als Bauteilunterbrechungen berücksichtigt. Die Breite einer Bewegungsfuge kann sich ändern. So dehnen sich mitunter bei Erwärmung, z. B. bei Sonneneinstrahlung, die Bauteile aus; die Fuge wird schmaler. Im Winter erfolgt der Vorgang umgekehrt. Aber auch durch Setzungen und Erschütterungen können Bewegungen in Fugen entstehen. Fugendichtungen müssen alle Bewegungen aufnehmen können, ohne selbst zerstört zu werden. Neben den beiden aufgezeigten wichtigen Fugen unterscheidet man noch: x

Standfugen; hier treten keine oder nur geringe Bewegungen auf, z. B. bei Mauerwerksfugen x Scheinfugen; sind keine echten Fugen. Sie werden z. B. in großflächigen Betonböden meist nachträglich eingeschnitten. Sie haben den Zweck, möglicherweise auftretende Risse vorzubestimmen

16.1.3 Fugenbewegungen Infolge statischer und dynamischer Belastung vollziehen sich am Bauwerk Veränderungen, die sich auf die Fugen auswirken. Mögliche Schäden an Gebäudeabdichtungen, die dabei auftreten können sind häufig darauf zurückzuführen, dass der Dauerbelastbarkeit der Fugendichtmasse bzw. der Fugenprofilauswahl oder das auch der handwerklichen Verarbeitung zu wenig Bedeutung beigemessen wurde. Hier gilt der Grundsatz, dass eine werkstoffgerechte Auswahl und eine exakte Bewegungsrechnung durch den Planer im Zusammenwirken mit der sorgfältigen und fachgerechten Ausführung durch den Unternehmer oberstes Gebot sein muss. Häufigste Formen von Fugenbewegungen sind: x

16

x x x x x

Setzbewegungen, sie haben ihren Ursprung in dem natürlichen (zumeist gleichmäßig verlaufenden) Setzungsverhalten mineralischer Baustoffe. Aber auch die unterschiedliche Einflüsse auf die Bodenstruktur, können ihre Ursachen im Verschieben und Verdichten des Baugrundes haben Formänderungen, treten häufig bei Temperaturwechselbeanspruchungen durch Dehnen und Zusammenziehen von Bauwerksteilen auf Fremdeinwirkungen, durch wechselnde thermische und mechanische Einflüsse, wie Wind, Vibrationen durch Maschinenverkehr und Verkehrsmittel Abbindeschwund, von chemisch abbindenden Baustoffen wie Putz oder Beton. Schwinden und Quellen, Feuchtigkeitsein- bzw. Auswirkungen, besonders an Holzkonstruktionen und mineralischen Erzeugnissen Wärmebrücken, es sind einzelne, örtlich begrenzte „Schwachstellen“ in Außenbauteilen die eine geringere Wärmedämmung aufweisen als die umgebenden Flächen. Durch die erhöhte Wärmestromdichte ergeben sich herabgesetzte Oberflächentemperaturen an der Innenseite der Bauteile und somit Gefahr der Tauwasserbildung

501

16.1 Fugenarten

Gegenwärtig überwiegen bei Sanierungen Maßnahmen, die den Wärmeschutz verbessern sollen. Vollwärmeschutz im Verbund wird größtenteils über Außendämmung erzielt. Das regelt sich relativ problemlos und Wärmebrücken können weitestgehend vermieden werden. Komplizierter gestaltet es sich bereits bei der Innendämmung. Die Bilder 16-10 und 16-11 zeigen die Fugengestaltung mit und ohne Wärmebrückenbildung.

Bild 16-10 Fugengestaltung mit Wärmebrücken

Bild 16-11 Fugengestaltung ohne Wärmebrücken

16.1.4 Fugenverbindungen a) trockene Stoßfuge, Fuge im Werksteinmauerwerk, ohne Fugenverguss

b) vergossene Fuge, Fuge zwischen Steinen, die mit Vergussmaterial gefüllt ist

c) Eckfuge mit angeformtem Schenkel, mit einem Eckstein ausgeführte Stoßfuge

d) Steinverklammerung, Fuge im Werksteinmauerwerk, ähnlich der Nut- und Spundverbindung im Tischlerhandwerk

e) Überfalzung, Fuge, in der die Steine einen korrespondierenden Falz aufweisen

16

502

16 Fugen

f)

verdübelte Fuge, Fuge, die durch ein Steinplättchen oder einen nichtrostenden Metalldübel verbunden ist. Findet sowohl horizontal (z. B. Mauerabdeckung) als auch vertikal (z. B. zwischen den Steinen einer Stütze) Anwendung

g) schwalbenschwanzförmig verdübelte Fuge, Fuge mit schwalbenschwanzförmigen Nuten, in denen ein ebenfalls schwalbenschwanzförmiger Dübel aus Schiefer, Blei oder nicht rostendem Metall eingebracht wird h) Stoßfuge mit Überhöhung, Fuge zwischen zwei Steinen einer Abdeckung, die so ausgebildet sind, dass kein Wasser in die Fuge laufen kann

Bild 16-12 Stoßfugenverbindungen

16

1

Lagerfuge, Horizontal- oder Radialfuge zwischen Gewölbesteinen

2

Stoßfuge, Vertikale Mörtelfuge zwischen Steinen oder Ziegelsteinen. Eine Sichtfuge ist jener Teil der Fuge, der von außen im Mauerwerk zu sehen ist

3

Versetzte Fuge; Anordnung der Steine so, dass sich keine durchlaufenden Fugen ergeben

Bild 16-13 Fugenausbildung an Gewölben

16.1 Fugenarten

503

Bild 16-14 Mauerwerksfugen a) Bündige Fuge, Fuge, deren Oberfläche mit der Außenfläche des Mauerwerks bündig verläuft. Das Verstreichen der Fuge erfolgt im Verlaufe des Mauerns. Der Mörtel wird mit einer Kelle flachgestrichen und erhält ein glanzartiges Aussehen. Eine sandige Oberflächenstruktur wird erreicht, indem die Oberfläche mit einem Stück Holz oder Polystyrol abgerieben wird. b) Bündige Fuge mit Kellenschnitt, Bündige Fuge, in deren Mitte mit einer Kelle oder einem Spezialwerkzeug eine schmale Nut, unter Zuhilfenahme eines Lineals geschnitten wird. Der entstehende Schatten verleiht der Wand ein zusätzlich regelmäßiges Aussehen. c) Hohlfuge, Mörtelfuge, deren Oberfläche einer gekrümmten, flachen Vertiefung folgt. Sie kann geformt werden, indem ein Stab von 13 mm Durchmesser in die noch frische Fuge gedrückt wird. Diese Fuge wird im Verlauf des Mauerns verstrichen und ist sehr haltbar. d) Lippenfuge I, Mörtelfuge, die so verstrichen wird, dass der Mörtel im oberen Bereich nach innen geneigt ist. Der Verstrich, die Lippenfuge wird in der Regel im Verlauf des Mauerns ausgeführt. Weicht die Farbe des Fugenverstriches von der Farbe des übrigen Fugenmörtels ab, so wird der Verstrich notwendigerweise zu einem separaten Arbeitsgang. e) Lippenfuge II, Mörtelfuge, die so verstrichen wird, dass der Mörtel im unteren Bereich nach innen geneigt ist. Der auf dem unteren Stein entstehende Vorsprung kann Wasser ansammeln, sodass diese Fuge nur ausgeführt werden sollte, wenn die Wand gut geschützt ist. Es sollte bedacht werden, dass beide Arten der Lippenfuge, trotz ihrer sehr unterschiedlichen Eigenschaften, den gleichen Namen aufweisen. f)

Vertiefte Fuge, Mörtelfuge, die so ausgekratzt wird, dass eine rechteckige Vertiefung entsteht, ca. 6 mm tief und in voller Fugenbreite. Sie betont die Fugen, sollte aber nicht bei weichen Steinen oder bei ungeschützten Wänden verwendet werden, da sich Wasser und gelöste Chemikalien ansammeln können. Mörtelabplatzungen werden jedoch vermindert.

g) Vorspringende Fuge, Eine Art des Fugenverstrichs einer Mörtelfuge, bestehend aus weißem Kalkbrei, der entlang der Fugenmitte hervorspringt. Die Fuge wird ausgekratzt und bündig mit in der Wandfarbe eingefärbtem Mörtel verstrichen. Eine schmale Nut wird entlang der Fugenmitte geschnitten und der Mörtel dem Abbinden überlassen. Die Nut wird dann mit Kalkbrei verstrichen und der Vorsprung angeformt. h) Wetterrechte Fuge, Mörtelfuge, die so verstrichen wird, dass eine V-Form entsteht. Horizontalfugen haben asymmetrische Schenkel. Vertikalfugen bilden eine symmetrische V-Form.

16

504

16 Fugen

16.2 Anforderungen an die Fugen 16.2.1 Bautechnische Forderungen Beim Zusammensetzten von Bauelementen entstehen Fugen, die als Außenwandfugen, Innenwandfugen und Deckfugen in Erscheinung treten. Horizontalfugen bezeichnet man als Lagerfugen, Vertikalfugen als Stoßfugen. Bautechnisch haben die Fugen folgende Aufgaben: 1. Gewährleistung einer einfachen und sicheren Montage der Fertigteile, 2. Aufnahme aller Verbindungen zum einwandfreien Übertragen aller im Fugenbereich auftretenden Kräfte, 3. Übereinstimmung mit der architektonischen Gestaltung als sichtbare Fuge in der Außenwand oder im Inneren des Gebäudes.

Tabelle 16-1

16

Übersicht über Fugenarten, Dichtstoffe und Einsatzmöglichkeiten

16.2 Anforderungen an die Fugen

505

Um diese Forderung unter Punkt 1 zu erfüllen, müssen die Fugen so ausgebildet und bemessen sein, dass sie alle notwendigen Bewegungen eines Elementes während des Aufstellens bzw. Verlegens und beim Justieren zulassen. Die Fugenräume müssen so groß sein, dass Bewehrung, Mörtel oder Beton, Dämmstoffe, Dichtungsmittel, Leerrohre und andere Bauteile einfach und richtig eingebracht werden können. Bestimmte Fugen haben ferner die Aufgabe, das Element während des Montageablaufs in seiner Lage zu halten und zu sichern. Der zweite Aufgabenbereich der Fugen ergibt sich aus der Weiterleitung der Druck-, Zug- und Querkräfte und Momente bei der Verbindung der vorgefertigten Elemente untereinander und bei ihrem Anschluss an Ortbetonteile. Den statisch-konstruktiven Funktionen der einzelnen Fugen entsprechend, zeigen die verschiedenen Montagebauarten eine Vielzahl verfahrenstypischer Lösungen.

16.2.2 Bauphysikalische Forderungen Nach den bauphysikalischen Anforderungen gliedern sich die Fugen in „innere“ und in „äußere“ Fugen. Die Fugen im Gebäudeinnern, zwischen Mauerwerk, Beton- oder Leitchbetonfertigteilen konstruiert, bemisst man nach bautechnischen Forderungen, wie z. B. Wärmedämmung und Wärmebeharrungsvermögen, Schalldämmung, statischen Aufgaben, z. B. bei aussteifenden Wänden, da die Bewegungen der Bauteile infolge von Feuchtigkeits- oder Temperaturschwankungen im Innern des Gebäudes unwesentlich sind. Da die Verbindungen vorwiegend aus den gleichen Baustoffen wie die Elemente selbst bestehen, können auch die Einflüsse aus Schwinden und Kriechen weitgehend unberücksichtigt bleiben. Die Fugen zwischen den Außenwandelementen des Gebäudes dagegen haben verschiedene bauphysikalische Bedingungen zu erfüllen. Die wichtigste bauphysikalische Aufgabe der Außenwandfuge besteht darin, dass sie gegenüber Wind- und Regenwasserdruck völlig dicht ist und verhindert, dass Kälte und Feuchtigkeit ins Gebäudeinnere dringen. Diese Fugen müssen ferner die Formänderungen und Bewegungen der sie umschließenden Elemente aufnehmen können. Denn die Witterung mit ihren wechselnden Temperatur- und Feuchtigkeitsverhältnissen führt zu Bewegungen in den Außenwandelementen. Neben diesen, aus der Dimensionsänderung der Bauteile resultierenden Bewegungen, treten Verformungen auf, die sich aus Kriech- und Schwindvorgängen herleiten oder auf Setzbewegungen oder Bewegungen unter dem Einfluss äußerer Kräfte (Windkraft, Verkehrslast) zurückzuführen sind. Die Breite der Fugen zwischen den Außenwandbauteilen muss daher nach den zu erwartenden Längenänderungen und Verformungen der Elemente berechnet werden. Um zu verhindern, dass Wärmeverluste aus dem Gebäudeinnern auftreten können, füllt man den Fugenraum mit Wärmedämmstoffen aus. Dauerplastische Dichtungsmassen oder dauerelastische Dichtungsprofile verhindern im Zusammenwirken mit einem entsprechenden Fugenprofil das Eindringen von Niederschlägen. Die Fugendichtung muss also die Bewegungen der umschließenden Bauteile schadensfrei aufnehmen, klima- und witterungsbeständig und undurchlässig für Niederschläge und Wind sein. Sie soll diese Eigenschaften über eine der Lebensdauer des Gebäudes angemessenen Zeit möglichst unverändert beibehalten.

16

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16 Fugen

Bild 16-15 Gebäudetrennfuge, rollbeansprucht

16.2.3 Anforderungen an die Fugenabdichtung Fugen sind hinsichtlich ihrer statischen, bauphysikalischen, chemischen Witterungsbedingungen und konstruktiv-wirtschaftlichen Eigenschaften vielfältigen hohen Anforderungen ausgesetzt. Sie bilden das Verbindungsglied zwischen den Bauteilen, die zum Teil aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen können. Dabei sollen sie die konstruktiven Eigenschaften der angrenzenden Bauteile nicht unzulässig mindern. Zu beachten ist auch, dass die Einwirkungen mit unterschiedlicher Intensität erfolgen, häufig überlagert auftreten und somit die Fugen unterschiedlich beanspruchen können. Die Fugenbeanspruchung darf vom Werkstoffeinsatz und von der Konstruktion nicht hinter dem Beanspruchungsgrad der Bauteile zurückstehen. Die Lebensdauer der Fugenabdichtung sollte der des Bauwerkes entsprechen.

16

In der Praxis unterteilt man in konstruktive, statische und bauphysikalische Beanspruchung. Mit konstruktiver Beanspruchung sind feuchte- und temperaturbedingte Längenänderungen, Verschiebung durch Bodenverformung und Baugrund bedingte Setzungen gemeint. Unter statischen Beanspruchungen versteht man die Aufnahme von horizontalen und vertikalen Verschiebungen aus angrenzenden Bauteilen, die Übertragung und Ableitung der vertikalen und horizontalen Kräfte (sowie der Momente) im Zusammenwirken mit dem gesamten Baukörper. Bauphysikalische Anforderungen beziehen sich vor allem auf den Wärme-, Schall-, Feuchteund Brandschutz. Dabei gilt es zu beachten, dass die Grenzen konstruktiver, statischer und physikalischer Beanspruchungen fließend und Überschneidungen möglich sind. Bauchemisch müssen die Fugen resistent gegen aggressive Stoffe wie beispielsweise Säuren, Reinigungsund Lösungsmittel sein. Unter den Beanspruchungen durch Witterung verstehen wir Widerstandsfähigkeit gegen Schlagregen, Windkräfte, infrarote und ultraviolette Strahlung. Darüber hinaus sind die Fugen wirtschaftlich, d. h. mit geringen Gesamtkosten, hoher Lebenserwartung und geringen Wartungskosten zu gestalten.

507

16.2 Anforderungen an die Fugen

16.2.4 Fugendichtung Bei der Behandlung der Mehrzahl dieser Fugen insbesondere der Dehnungs- bzw. Bewegungsfugen und damit ihrer konstruktiven Verlässlichkeit ist es erforderlich, Fugendichtstoffe zur Anwendung zu bringen.

Bild 16-16 Abdeckung einer Bewegungsfuge im Fußboden

Nach der DIN 18540 sind Fugendichtstoffe für Außenwandfugen vorgeschrieben. Fugendichtstoffe werden zwischen Bauteilen aus Ortbeton und/oder Betonfertigteilen sowie aus unverputzten Mauerwerk und/oder Naturstein vorgesehen. Für Bauwerksfugen zwischen Bauteilen aus Gas- oder Schaumbeton oder Fugen, die mit Erdreich in Berührung kommen, sowie für Bewegungsfugen, sind Fugendichtungsmassen im Sinne der DIN 18540 nicht einzusetzen. Man unterscheidet die Fugendichtungsmassen nach: x x

frühbeständig mit dem Kürzel F nicht frühbeständig mit dem Kürzel NF

Eine weitere Einteilungsmöglichkeit ist die Aufgliederung nach Elementdichtstoffen und Massedichtstoffen. Elementdichtstoffe sind Folien, Profile und Dichtungsbänder. Folien werden vorwiegend aus Kupfer und Blei hergestellt. Sie werden über die Fuge gelegt, verklebt oder einbetoniert. An Stelle von Folien werden auch Kupferbleche mit Dicken von 0,8 mm bis 1,00 mm verwendet. Die Bewegungen der Fuge werden von einer Metallschleife aufgenommen. Profile können aus Metall, Kautschuk und Kunststoff hergestellt werden und die verschiedensten Querschnittsformen haben. Bauprofile gibt es für den Innen-Nassputz, den Trockenausbau innen (also den Trockenputz), für leichte Trennwände sowie abgehängte Decken

Bild 16-17 Dehnungsfugenprofil für Decke und Wand

16

508

16 Fugen

und Montagedecken. Weiterhin gibt es Profile für den Außen-Nassputz, also Naturputz, Edelputze, Dämmputz und Dämmsysteme. Außerdem gibt es Mauerkantenprofile und Treppenschienen für außen und innen, Dehnungsfugenprofile, Profile für Fassadenplatten und einige Spezialprofile. Hergestellt werden die Profile aus Stahlblech mit PVC-Teilen und kommen im Innenausbau zum Einsatz. Dichtungsbänder werden besonders im Betonbau verwendet. Sie bestehen meist aus elastischen Kunststoffen und sind leicht verformbar. Je nach Art des Profils unterscheidet man zwischen Dehnfugen-, Arbeitsfugen- und Fugenabschlussbändern. Massendichtstoffe sind gieß-, spachtel- oder spritzfähige Dichtstoffe, die nach der Verarbeitung fest werden, plastisch bleiben oder elastisch sein können. Man unterscheidet daher feste, gussförmige und elastische Massendichtstoffe. Zu ihnen zählen Zementmörtel und Mörtel, die mit KunststoffDispersionen versetzt sind. Auch Epoxidharz- und Polyestermassen finden Verwendung bei Standfugen. Zu den gussförmigen Massen gehören die für den Fugenguss im Straßen- und Brückenbau verwendeten bituminösen Stoffe. Tabelle 16-2 Übersicht über Beanspruchungen und Anforderungen an Fugen

16

konstruktiv

statisch

• Aufnahme von Formund Längenänderungen infolge Feuchteund Temperaturwechsel, Quellen, Schwinden • Aufnahme von Setzungen (Bewegungen) z. B. ungleichmäßige Setzungen aus Baugrundveränderungen u. a.; z. B. Grundbereich ungleiche Bodenschichten u. a. m.

• zwängungsfreie Bauteilbewegung; Aufnahme von horizontalen und vertikalen Verschiebungen bewährter Bauteile • einwandfreie Übertragung aller im Fugenbereich auftretenden Kräfte (N; Q; M) • Zusammenwirken mit Baukörper entsprechenden statischen Erfordernissen • hohe Elastizität

bauphysikalisch

bauchemisch

• Feuchtigkeitsschutz (Verhindern des Eindringens von Wasser bzw. Wasserdampf) • Brandschutz (Feuerwiderstand muss deren der übrigen Bauelemente entsprechen) • Schallschutz (Verringerung der Körper- und Luftübertragung) • Wärmeschutz (Vermeidung von Wärmebrücken, Aufnahme von Beanspruchungen aus Wechsel der Temperatur/Feuchte)

• Resistenz gegen aggressive Stoffe wie Säuren, Laugen, Lösungen und Reinigungsmittel, Öle, Fette u.a. • Verträglichkeit mit angrenzenden Baustoffen wie z. B. Bitumen, Vermeiden von Haftungsverlusten durch Reste von Schalungsöl • luftdicht

Witterung • Klima- und Witterungsbeständigkeit, UVBeständigkeit (z. B. hohe Widerstandskraft gegen Wind, Regenwasserdruck, Zugluft, Schlagregen, UVund IRStrahlung der Sonne)

Technologie Wirtschaftlichkeit • geringe Gesamtkosten bei Herstellung und Verarbeitung • leichter und sicherer Einbau bzw. Montage auf der Baustelle • hohe Lebensdauer • geringe Wartungskosten bzw. wartungsfrei • einfache Instandsetzung bei Schäden • hohe Genauigkeit • hoher Komplettierungsgrad • witterungsunabhängig

Ästhetik • Schmutzunempfindlichkeit • Übereinstimmung mit architektonischer Gestaltung z. B. bei Sichtfugen

509

16.3 Fugenbänder

16.3 Fugenbänder 16.3.1 Arten und Anforderungen Das Sortiment der Fugenbänder hat vielfältige Aufgaben zu erfüllen. Sie werden zum überwiegenden Teil aus thermoplastischen Kunststoffen hergestellt und sind nach DIN 18541 T 1 „bandförmige Erzeugnisse mit bestimmter, in ganzer Länge durchgehender Profilierung“. Sie bestehen aus einem mittleren Dehnteil und zwei jeweils außen liegenden Dichtteilen.

Bild 16-18 Fugenband – Grundaufbau

Die Einteilung nach innen und außen liegenden Dehn- und Arbeitsfugenbändern ist ein weiteres Unterscheidungsmerkmal. Weiterführende Darstellungen kann man in der DIN 18541 nachlesen. Die Entwicklung der Fugenbandtypen und -formen ist ein in sich noch nicht abgeschlossener Prozess.

Bild 16-19 Einbaubeispiel

Dennoch gibt es übereinstimmende Anforderungskriterien: x

Sie sollten sich leicht, sicher und Kosten sparend einbauen lassen. Hierbei spielen Fragen wie Steifigkeit des Bandes, besondere Bewegungsführung im Fugenbereich, Einfachheit der Stirnschalung, Befestigungsmöglichkeiten des Bandes an der Schalung und an der Bewehrung sowie eine sichere Verdichtung des Betons im Fugenbereich eine wesentliche Rolle. x Sie sollten im Dichtungsteil eine hohe Sicherheit gegen Wasserumläufigkeit bieten und möglichst weitgehend unempfindlich gegen Betonierfehler sein. x Sie müssen im Bewegungsteil große Verformungen und hohen Wasserdruck aufnehmen können, ohne zu Bruch zu gehen oder aus der Verankerung zu reißen.

16

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16 Fugen

Tabelle 16-3

Werkstoffe für Fugenbänder

PVC – P (weich PVC)

Elastomer – Fugenbänder

Tricomer – Fugenbänder

seit 1927 als Fugenbänder, normale Beanspruchung, weitgehend säure- und laugenfest, physiologisch unbedenklich, ölund bitumenbeständig

für extrem starke Fugenbewegungen (bis 7 cm) halten sie noch dem Wasserdruck stand, verschweißbar

Spezialpolymer hohe Bruchdehnung, chemiekalienbeständig, dauerelastisch, alterungsbeständig

16.3.2 Dichtungsprinzipien Bei Konstruktionsfugen, für die die Anforderungen besonders hoch sind, haben sich nach REUL vier Dichtungsprinzipien herausgebildet. Anpressprinzip Danach soll die Dichtung zwischen Fugenbandteilen und dem Beton durch wechselseitiges Anpressen entstehen. Bei diesem Prinzip ist Voraussetzung, dass fortwährend Wasserdruck vorhanden ist und dass Bauteilbewegungen auftreten, die eine Spannung am Fugenband erzeugen. Das Problem dabei ist, dass diese Spannung nicht ständig, meist auch nicht gleichmäßig vorhanden ist. Da dieses Prinzip kaum noch angewandt wird, soll hier nicht weiter darauf eingegangen werden. Bei Altbauten können sie noch auftreten, werden aber zunehmend durch Anflansch- oder Labyrinthprinzip ersetzt. Einbettungsprinzip Bei diesem Prinzip geht man davon aus, dass Fugenbandteile satt im Beton eingebettet werden und durch eine kraftschlüssige Verbindung bzw. hohe Haftung zwischen Fugenmaterial und Beton eine innige Verbindung eingehen. Auch Fugenbänder, mit Fugenblechen kombiniert, bauen nur eine sehr geringe Haftspannung auf. Beton und Dehnungsfugen, die einem dauerndem Wasserdruck ausgesetzt sind, können deshalb auf diese Art nicht oder nur unvollständig abgedichtet werden. Anflanschprinzip Hierbei werden die Fugenbänder nicht im Beton eingebettet, sondern nachträglich „angeflanscht“.

16

Bild 16-20 Das Anflanschprinzip

Dabei ist es wichtig zu wissen, dass für die Wirksamkeit dieses Dichtungsprinzips immer ein Material eingesetzt werden muss, das auch unter Druck eine dauerhafte Rückstellkraft besitzt. Für Sonderlösungen mit so genannten Klemm-Konstruktionen bieten einzelne Hersteller bestimmte Profile an.

511

16.3 Fugenbänder

Labyrinthprinzip Ziel dieses Prinzips ist der Abbau des Wasserdrucks durch einen langen, komplizierten Wasserumlaufweg. Bei der Profilgebung des Fugenbandes ist für die Wirksamkeit des Labyrinthprinzips u. a. die Zahl der so genannten Dichtriffeln und deren Winkel, sowie deren Größe mit ausschlaggebend. Das Bild 16-21 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Fugenbandes nach dem Labyrinthprinzip.

Bild 16-21 Das Labyrinthprinzip

Lage und Einbau der jeweiligen Fugenbänder ergeben sich aus dem Anforderungsprofil. Danach sind die Fugenbänder entweder innen liegend oder außen liegend anzubringen. In Sonderfällen gibt es so genannte Fugenabschlussbänder. Beim Einbau ist grundsätzlich darauf zu achten, dass die jeweils verbleibende Fugenbandfläche sauber und ohne Betonreste verbleibt, damit auch die Abdichtungsfunktion voll erfüllt werden kann. Die Fugenbänder dürfen selbstverständlich nicht durchlöchert werden, z. B. durch Nageln. Dies gilt besonders für den Dichtteil. Einige Hersteller haben an ihren Fugenbändern Arbeitshilfen, z. B. Nagellaschen, angebracht.

16.3.3 Ausführungsarten Die beiden Hauptausführungsarten – Dehnfugenbänder und Arbeitsfugenbänder – sind für sehr unterschiedliche Aufgabenstellungen geschaffen. Dehnfugenbänder sind verschiedenen Beanspruchungen ausgesetzt. Sie überbrücken Bewegungen von Betonteilen, ohne dass Undichtigkeiten entstehen können.

Bild 16-22 Bewegungsfugen

Man unterscheidet zwischen innen liegenden und außen liegenden Fugenbändern.

16

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16 Fugen

Innen liegende Fugenbänder werden in nebeneinander liegende, voneinander getrennte Betonteile betoniert. Dabei ist darauf zu achten, dass das Dehnungsband nicht flachgedrückt wird und vollständig von Beton umschlossen ist. Der Mittelschlauch ist das Kennzeichen der innen liegenden Dehnfugenbänder. Beim Einbau ist darauf zu achten, dass die Schalung an der Stelle, wo das Fugenband eingebaut werden soll, so ausgespart wird, dass der Mittelschlauch bequem aufgenommen werden kann.

Bild 16-23 Verbügelung von Fugenbändern

Außen liegende Dehnfugenbänder werden an der Außenseite einbetoniert und bilden einen glatten äußeren Abschluss. Arbeitsfugenbänder bilden eine große Gruppe von unterschiedlichen Ausführungen und Abmessungen. Sie werden verwendet, wenn Bauteile nicht in einem Betonierabschnitt hergestellt werden können, also dort, wo größere Betonmengen in mehreren Schichten einzubringen sind. Arbeitsfugenbänder verlaufen meist senkrecht im Bauteil und sollen im ersten bzw. zweiten Betonierabschnitt eingebaut werden, wobei die Fugenbänder innen liegend oder außen liegend eingebaut werden können. An Stelle innen liegender Arbeitsfugenbänder können auch Stahlbleche verwendet werden. Arbeitsfugenbänder weisen im Gegensatz zu den Dehnfugenbändern keinen Dehnteil auf.

16

Bild 16-24 Anordnung von Arbeitsfugenbändern

Auch Arbeitsfugenbänder gibt es für außen liegenden Einbau. Die Dichtheit einer Arbeitsfuge kann man auch durch den Einbau von Injektionsschläuchen erreichen. Diese Schläuche werden beim Schalen oder Bewehren etwa in der Mitte der Arbeitsfuge eingelegt und an der Bewehrung befestigt. Injektionsschläuche mit einem Innendurchmesser von etwa 8 mm und einem Außendurchmesser von 15 mm bis 20 mm sind von außen gegen das Eindringen von Zementleim dicht und halten dem Druck des Frischbetons stand. Nach dem vollständigen Erhärten des Betons wird in den Schlauch flüssiges Kunstharz eingepresst. Der Schlauch ist so beschaffen, dass das Kunstharz im Bereich der Arbeitsfuge austreten kann, dabei den Fugenspalt, Fehlstellen und Risse ausfüllt und dauerhaft abdichtet. Fugenabschlussbänder haben die Aufgabe, zwischen Betonteilen einbetonierte Dämmstoffe zu „umhüllen“ und dienen außerdem zum bündigen Abschluss der Fuge.

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16.3 Fugenbänder

Bild 16-25 Einbau eines Injektionsschlauches

Bild 16-26 Abschlussband – Querschnittprofil

16.3.4 Stoffgrundlagen für Fugenbänder Als Werkstoffe für Fugenbänder kommen gegenwärtig Weich-PVC (Polyvinylchlorid), Elastomer z. B. Butadien-Kautschuk, Chloroprenkautschuk oder Nitrilkautschuk zum Einsatz. Einige Hersteller bieten auch Mischungen aus PVC- und Nitrilkautschuk an, um die Vorteile der PVC-Fugenbänder mit den Vorteilen der Elastomerfugenbänder, besonders wegen der besseren Verarbeitungswilligkeit, zu verbinden. Dichtstoffe auf Silikonkautschukbasis (SI) sind ein in Deutschland ein sehr verbreiteter Fugendichtstoff. Silikondichtstoffe sind die alterungsbeständigsten Fugendichtstoffmassen. Es kann eine Lebensdauer von mehr als 20 Jahren erwartet werden. Je nach Art der Masse liegt die zulässige Gesamtverformung (Dehnung und Stauchung) zwischen 15 % und 25 % der Fugenbreite. Silikon kann allerdings nicht mit Lacken oder Farben überstrichen werden.

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Bild 16-27 Silikondichtstoffe

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16 Fugen

16.4 Außenwandfugen 16.4.1 Arten von Außenwandfugen Außenwandfugen haben den größten strapazierfähigen Anteil am Gesamtbauwerk. Außenwandfugen zwischen großformatigen Bauteilen stellen ein außerordentlich stark beanspruchtes Konstruktionselement dar, in dem die klimatischen, stofflichen und bauweisenspezifischen Einflüsse konzentriert wirken und kompensiert werden müssen. Im nachfolgenden Bild sind die Anforderungen an die Außenwandfugen entsprechend konstruktiver und wirtschaftlicher Gesichtspunkte dargestellt. Bei den Außenwandfugen hat es sich international durchgesetzt, dass zwei Fugenarten dominierend sind: x x

die offene Fuge und die geschlossene Fuge.

Der Begriff der offenen Fuge wird (international üblich) für konstruktiv nicht geschlossene Fugenräume zwischen „hinterlüfteten Vorsatzschalen“ angewandt. Vorhangfassade ist eine vor die tragende Außenwand vorgehängte Fassade. Als Verkleidung können Betonfertigteile, Metallplatten, Faserzementplatten, Kunststoff, Holz, Stahl, Aluminium, Glas und Keramik zur Anwendung gelangen. Die Vorhangfassade hat nur witterungsschützende und gestalterische aber keine tragende Funktion.

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Bild 16-28 Anforderung an Außenwandfugen

515

16.4 Außenwandfugen

Bild 16-29 Geschlossene und offene Außenwandfuge

Bild 16-30 Anordnung einer vertikalen Bewegungsfuge an einer Außenecke

(1)

(2)

(3)

16

(4) (1) Kleinformatige Steine (2) Luftschicht (3) Dämmung (4) Steine

Bild 16-31 Außenwand mit hinterlüfteter kleinformatiger Verkleidung und Wärmedämmung

516

16 Fugen

16.4.2 Ausbildung der Außenwandfugen Die Fugenausbildung ergibt sich aus dem physikalischen Verhalten des Betons. Nach der DIN 18540 liegen die Problemzonen bei der Gestaltung der Fugen auf Fugenflanken, Fugenbreiten und der Oberfläche der Bauteile im Fugenbereich. Das Bild 16-33 zeigt, dass Fugenflanken in einem Verhältnis t zu b stehen müssen, um dem Hinterfüllmaterial ausreichenden Halt zu verschaffen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, müssen die Fugenflanken bis zu einer Tiefe von t = 2 b mindestens aber 30 mm parallel verlaufen.

Bild 16-32 Fugenausbildung

Um der Gefahr der Umläufigkeit zu begegnen, sind die Kanten mit a > 10 mm abzufasen. Nach der DIN 18540 ist die Fugenbreite so zu bemessen, dass die Gesamtverformung der Dichtmasse (Summe aus Stauchung und Dehnung) höchstens 25 %, bezogen auf die Fugenbreite b, und eine Bauteiltemperatur von 10 °C beträgt. Die Richtwerte für die Planung der Fugenbreite ergeben sich ebenso aus der DIN 18540 und zeigen, dass bei einem Fugenabstand bis zu 2 m eine Mindestfugenbreite von 15 mm erforderlich ist. Dies ist in der Vergangenheit nicht immer exakt eingehalten worden, deshalb ist bei der Instandsetzung von defekten Fugen darauf besonders zu achten. Tabelle 16-4

Fugen und Fugendichtung, Maße

Fugenabstand in m

16

Fugenbreite Nennmaß1)Mindestmaß2) b in mm bmin in mm

Dicke des Fugendichtstoffes3) d in mm

Grenzmaße in mm

bis 2

15

10

18

+/– 2

über 2 bis 3,5

20

15

10

+/– 2

über 3,5 bis 5

25

20

12

+/– 2

über 5 bis 6,5

30

25

15

+/– 3

über 6,5 bis 8

35

30

15

+/– 3

1) Nennmaß für die Planung 2) Mindestmaß zum Zeitpunkt der Fugenabdichtung 3) Die angegebenen Werte gelten für den Endzustand, dabei ist auch die Volumenänderung des Fugendichtstoffes zu berücksichtigen

Neben ihrer konstruktiven Funktion haben Fugen in Außenwänden auch gestalterische Aufgaben. Hier ist bei der Ausführung aber besondere planerische und handwerkliche Vorsicht und Sorgfalt geboten. Zur Erreichung besonderer Effekte, wie z. B. Schattenwurf aller oder auch nur der Lagerfugen werden die Fugen tief ausgekratzt und zurückliegend verfugt. An den unteren horizontalen Fugenflanken können dann infolge von Feuchtigkeitseinwirkungen Schä-

517

16.4 Außenwandfugen

Bild 16-33 Sanierung von Sichtmauerwerksfugen

den auftreten, die sich hauptsächlich als Ausblühungen, Staubverfärbungen und Frosteinwirkungen niederschlagen. Vorspringende Kanten und Flächen, auf denen Schnee liegen oder Wasser stehen bleiben könnte, sollen grundsätzlich vermieden werden. Vermeidbare Mauerwerksvorsprünge können mit Formsteinen (Betonfertigteile oder Werkstein) oder Metallabdeckplatten geschützt werden. Ein einwandfreier Wasserabfluss und Schonung der oberen und unteren Mauerwerksanschlussfugen ist gewährleistet, wenn oben eine zurückliegende Standfuge und unten ein ausreichender Überstand mit Tropfnase eingeplant werden. Die vorspringende obere Fläche muss dabei ein ausreichendes Gefälle aufweisen. Die Stoßfugen dieser Formsteine sollten, wenn Risse infolge Formänderungen zu erwarten sind, elastoplastisch verfugt werden. Konstruktive Ausführungen Aus den vorhergehenden Betrachtungen ist bekannt, dass hinsichtlich des Witterungs-, Wärme- und Schallschutzes Fugen in der Außenhaut eines Gebäudes Schwachstellen sind, denen besondere planerische Beachtung zusteht. Die Problematik liegt in der Forderung nach wirkungsvollem Fugenschluss und der Beanspruchung der Fugenkonstruktion durch Bewegungen der angrenzenden Bauteile in einer, zwei oder sogar drei Richtungen. Bei zweischaligen hinterlüfteten Außenwandkonstruktionen mit größeren Tafeln oder Platten werden bisweilen offene Fugen geplant. Es muss dabei jedoch sichergestellt sein, dass bei hoher Windgeschwindigkeit durch die Fugenplatten hindurch getriebene Wassertropfen, Hagel oder Flugschnee die Wärmedämmung bzw. die Innenschale der Außenwandkonstruktion nicht durchfeuchten können. Für die Gewährleistung der Regendichtigkeit können Fugen in Außenwänden durch Fugenprofile geschlossen werden. Verschlussdeckprofile gibt es in folgenden Varianten: Quetsch- und Klemmprofile, Hohlprofile, evakuierbar, mehrteilige Band-, Klemmund Schnappprofile, mehrteilige, überlappende Schiebeprofile. Die Profile müssen auf Grund der material- oder konstruktionsspezifischen Rückstellfähigkeit (Elastizität) oder anderer konstruktiver Einzelheiten in der Lage sein, Bewegungen der angrenzenden Bauteile aufzufangen.

16

518

16 Fugen

Bild 16-34 Verbindungen von wandartigen Betonfertigteilen

a) b) c) d) e)

Abdeckprofil Fassadenklemmprofil Offene Fuge Fugenprofil Zungenprofil

a)

b)

16

c)

Bild 16-35 Fugenprofile

d)

e)

16.4 Außenwandfugen

519

Bei der Dimensionierung und Ausführung von Fugenabdichtungen durch Fugendichtmassen (DIN 18540) ist Sorgfalt geboten. Erfahrungsgemäß ist hier ein besonderes Schadenspotenzial vorhanden, weil entweder die zu erwartenden Bewegungen nicht richtig eingeschätzt und die Fugen falsch dimensioniert, die Dichtungsmaterialien nicht richtig verarbeitet oder die Fugenflanken und der Fugenraum nicht richtig vorbehandelt wurden.

16.4.3 Verarbeitung der Dichtmassen Die Fugenränder sind, falls erforderlich, sauber abzukleben. Durch Trennfolien oder Hinterfüllmaterial ist die Haftung der Fugendichtmasse am Fugengrund zu verhindern oder bis zur Unschädlichkeit einzuschränken, um mögliche Überdehnungen zu vermeiden. Trennfolien müssen so beschaffen sein, dass Fugendichtstoffe nicht fest darauf haften. Abglättmittel werden zur Egalisierung, d. h. zur Erzielung einer möglichst glatten Oberfläche erforderlich. Dabei ist darauf zu achten, nur solche Abglättmittel zu verwenden, die neutral sind, keine Verfärbungen des Fugendichtstoffes hervorrufen und auf dem Fugendichtstoff keinen Film hinterlassen (Gefahr der Kerbwirkung durch den aufreißenden Film bei der Dehnung des Fugendichtstoffes). Sie dürfen nicht die Haftung an den Fugenflanken beeinträchtigen. „Nicht frühwasserbeständige“ Fugendichtmassen (NF) müssen nach dem Anbringen durch geeignete Maßnahmen vor Wasserbeanspruchung geschützt werden. Das Hinterfüllmaterial muss eine gleichmäßige, möglichst konvexe Begrenzung der Fugentiefe sicherstellen. Es muss mit der Fugendichtungsmasse verträglich, und darf nicht wassersaugend sein. Außerdem darf es die Formänderung der Fugendichtmasse nicht unzulässig behindern und keine Stoffe enthalten, die das Haften der Fugendichtungsmasse an den Fugenflanken beeinträchtigen können. Beim Hinterfüllen wird die Fugentiefe begrenzt und damit die Haftung auf dem Fugenboden verhindert.

Bild 16-36

Zerstörung der Dichtmasse bei Haftung am Fußboden, Verwendung von Trennfolie

Bei relativ tiefen Fugen sind Rundprofile einzupressen. Der Durchmesser des Hinterfüllmaterials soll ca. 25 % größer sein als der Querschnitt der Fuge, damit es sich fest an die Fugenflanken anpresst. Bei geringer Fugentiefe können keine Rundprofile verwendet werden. Damit trotzdem die Haftung der Dichtmasse am Fugenboden vermieden wird, muss ein Polyethylenstreifen eingelegt werden. Abkleben der Fugenbänder: Das ist erforderlich, wenn an das Aussehen der Fuge besondere Anforderungen gestellt werden. Dazu ist ein Selbstklebeband zu verwenden und sofort nach dem Glätten der Dichtungsmasse wieder abzuziehen. Entsprechend DIN 18540 sind beim Einbringen des Fugendichtstoffes die Dicke im Zusammenhang mit der Fugenbreite zu beachten. Wichtig ist auch das auf Grund der unterschiedlichen Untergrundanforderungen die technischen Verarbeitungshinweise des Herstellers exakt einzuhalten sind. Bei kurzzeitiger Abküh-

16

520

16 Fugen

lung des zu verfugenden Bauteiles können Schäden durch zu frühe Dehnung des Fugendichtstoffes entstehen. Es darf deshalb bei höheren Temperaturen als 40 °C an der Wandoberfläche nicht verfugt werden. Ansammlungen von Niederschlagswasser hinter bereits durchgeführten Abdichtungen sind zu verhindern. Deshalb ist der Fugendichtstoff in senkrechten Fugen von oben nach unten einzubringen. Ist das wegen der baulichen Verhältnisse nicht möglich, so sind geeignete Maßnahmen vorzusehen, z. B. Abdeckung der oberen Anschlüsse, Einbau von Entwässerungsröhrchen. Mehrkomponenten-Fugendichtstoffe sind nach Angabe des Herstellers im vorgeschriebenen Mischungsverhältnis vollständig und gleichmäßig zu mischen. Der Schichtenaufbau hat sorgfältig und einzeln zu erfolgen. So ist es beispielsweise erforderlich, den Fugendichtstoff erst nach ausreichender Ablüftungszeit des Voranstriches (Primers) aufzubringen. Dabei ist zu beachten, dass durch die Verdunstungskälte des Lösungsmittels Kondenswasserschichten entstehen können, auf denen der Dichtstoff nicht aufgetragen werden darf. Die vom Hersteller angegebene zulässige Zeitspanne zwischen Auftragen des Voranstrichs und Einbringen des Fugendichtstoffes darf nicht überschritten werden. Der Fugendichtstoff ist gleichmäßig und möglichst blasenfrei einzubringen. Durch Andrücken und Abglätten ist ein guter Kontakt mit den Fugenflanken herzustellen, wobei möglichst wenig Abglättmittel zu verwenden ist. Anstriche auf Fugendichtmassen sollten weitestgehend vermieden werden. Ist es im Ausnahmefall doch notwendig, so ist die Verträglichkeit des Fugendichtstoffes mit dem Anstrichstoff sorgfältig zu überprüfen. Wenn möglich, durch ein zugelassenes Baustofflabor. Wenn Anstrichstoffe oder Beschichtungen nicht ausreichend dehnbar sind, kann es bei Fugenbewegungen zu Rissen kommen, die eine Schädigung der Fugendichtung zur Folge haben können. Die häufigsten Schadenserscheinungen sind vorzeitiges Verspröden oder Kerbrissbildung. Um eventuell doch auftretenden Schaden dauerhaft beheben zu können, ist es erforderlich Aufzeichnungen über den Arbeitsablauf zu führen. Diese Aufzeichnungen sind vom Auftraggeber oder seinem Beauftragten gegenzuzeichnen. Sie müssen folgende Angaben enthalten: Datum, Witterung (Temperatur, Niederschläge), Bezeichnung der ausgeführten Arbeiten (Fugenmaße usw.), verwendeter Fugendichtstoff und Voranstrichmittel (Fabrikat, Chargennummer), und sonstige verwendete Hilfsstoffe, z. B. Hinterfüllmaterial und Abglättmittel. Dehnungs- und Setzungsfugen werden häufig auch mit vorkomprimierten Fugenbändern aus Polyurethan-Schaumstoff abgedichtet. Nach dem Einbau der Fugenbänder löst sich die Vorkomprimierung, „das Band geht auf“ und dichtet die Fuge.

16

Bild 16-37 Fugendichtung mit komprimiertem Band

16.4.4 Fugenkreuze Eine der bautechnisch anspruchsvollsten Konstruktionen sind Fugenkreuze. Trotz sachgerechter Planung und Ausführung der Vertikalfuge stellt das Fugenkreuz häufig einen Schadensschwerpunkt dar. Die Ausführung sollte deshalb dem Fachmann vorbehalten bleiben.

521

16.5 Beispiele für Sanierungsarbeiten

Bild 16-38 Fugenkreuz

...... Schlagregenwirkung c

Abdeckelement

d

Entspannungskanäle Mindestabmessung 5 mm x 5 mm

Bild 16-39 Maßnahmen gegen kapillare Wasserleitung am Fugenkreuzabdeckungselement

Ein wichtiges Konstruktionselement zur Wasserableitung stellt das Abdeckelement am Fugenkreuz dar. Angesichts der Formänderungen der Außenwandelemente sollte die Abdeckung nicht flächig, z. B. durch Kleben, mit beiden Wandelementen verbunden werden. Die Befestigung sollte so erfolgen, dass eine Bewegungsaufnahme möglich ist. Der Wassertransport unterhalb der Fugenkreuzabdeckung, vor allem durch kapillare Leitung des in der Horizontalfuge seitlich getriebenen Wassers, bildet die Ursache von Durchfeuchtungen. Diese Wasserbewegungen können durch die Anordnung von Entspannungskanälen verhindert werden. Entsprechend den Eigenschaften des Wassers, sollten die Entspannungskanäle Mindestabmessungen von 5 mm aufweisen und mit der Außenluft in Verbindung stehen.

16.5 Beispiele für Sanierungsarbeiten 16.5.1 Grundlagen der Fugensanierung Fugensanierungsarbeiten werden in der Regel in die beiden doch recht unterschiedlichen Leistungsbereiche eingeteilt.

16

522

16 Fugen

x x

Verfugung und Sanierung von Ziegel- oder Klinkerverblendmauerwerk an älteren Fassaden Verfugung und Sanierung von gestandenem Natursteinmauerwerk an Fassaden und Sockel

Wenn Fugen in ihren ursprünglichen Zustand gebracht werden sollen, müssen alte und schlecht haftende Dichtstoffreste und Hinterfüllmaterialien vollständig entfernt werden. Bevor die Fugen neu ausgeführt werden können, müssen die Fugenflanken abgeschliffen werden um sie vom eingedrungenen Dichtstoff zu befreien. Grundsätzlich sollte man aber prüfen, ob es nicht sinnvoller ist, ein elastisches Fugenband einzusetzen. Elastische Fugenbänder werden mit abgestimmten Klebstoffen über die Fuge geklebt. Sie werden hauptsächlich zur Fugensanierung eingesetzt – wenn der alte Fugendichtstoff die Abdichtung und Bewegungsaufnahme nicht mehr gewährleistet, schwer zu entfernen oder die Fugenbreite zu gering ist. Darüber hinaus werden Fugenbänder häufig bei Fugen, die im Winkel zwischen zwei Bauteilen entstehen, eingesetzt. Die Ausführung mit elastischen Fugenbändern beschreibt das IVD – Merkblatt Nr.4. Fugenvorbehandlung Auf allen zu sanierenden Fugenuntergründen ist für eine optimale Haftung ein Voranstrich oder ein Primerauftrag zwingend erforderlich. Vor jeder Primeranwendung müssen die Haftflächen gereinigt werden denn der Primer ersetzt die Reinigung nicht.

Bild 16-40

Technik der Fugenabdichtung

Auf saugenden Untergründen (Beton, Holz) x

16

Trockenreinigung (frei von Staub und anderen losen Bestandteilen)

Auf nicht saugenden Untergründen (Metall) x

Feuchtreinigung mit handelsüblichen Reinigungsmittel

Zum Anschleifen benutzt man gewöhnlicher Weise ein Schleifvlies

16.5.2 Sanierung von Ziegel- oder Klinkerverblendflächen Für die Ausführung werden zwei unterschiedliche Techniken angewandt x x

der Fugenglattstrich auch Integralverfugung die nachträgliche Verfugung

Bei dieser Technik des Fugenglattstrichs muss vollfugig gearbeitet werden, so dass keine Hohlräume entstehen. Nach einer angemessenen Abbindezeit (mehr als 2 Stunden) werden die

523

16.5 Beispiele für Sanierungsarbeiten

Fugen mit einer Fugenkelle (früher auch Fugeisen) angebügelt. Man erreichte damit nicht nur eine Verdichtung sondern kann mit einiger Übung und Geschick auch unterschiedliche Fugenstrukturen erzielen.

Bild 16-41 Fugenkellen

Bild 16-42 Fugenstrukturen

Weitaus gebräuchlicher wird allerdings die Technik des nachträglichen Verfugens ausgeführt. Hier ist es besonders wichtig, dass die Fugen tief, etwa das1,5 fache der Fugenstärke, mindestens aber 15 mm und flankensauber ausgekratzt werden. Dazu hat sich seit Jahrhunderten ein konisches Hartholzklötzchen bewährt. Neuerdings werden aber auch moderne Fugeisen verwendet. Anschließend sind die Flächen gründlich von Mörtelresten und anderen Verunreinigungen zu befreien. Von dem früher üblichen Absäuern sollte man absehen, da die Säuren die Kalkbestandteile des Mörtels angreifen können. Es gibt heutzutage eine breite Palette geeigneter Steinreiniger. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist, dass der Handwerker die Konsistenz des Mörtels auf die jeweilige Witterung und die eventuellen Einfärbungen abstimmen kann. Zur Einfärbung sollten nur kalkechte Erdfarben verwendet werden.

16

524

16 Fugen

Bild 16-43 Hartholzklötzchen

16.5.3 Nachträgliche Verfug-Technik Bei dem nachträglichen Verfugen von Natursteinmauerwerk, wo die Fugen in der Regel kleiner sind, wird zunächst mit einer kleinen Kelle vorgefugt und dann mit einer breiteren kräftig nachgebügelt. Etwas komplizierter wird es, wenn nur Teile neu verfugt werden. Hier muss eventuell auch mehrfach der Fugenmörtel solange abgestimmt werden, bis eine möglichst punktgenaue Farbabstimmung erfolgt. Für beide Technologien können aber folgende übereinstimmende Faustregeln gelten: x x x x x x x

Poriges Gestein erfordert dichten Fugenmörtel Der Fugenmörtel darf nicht härter als der Maurermörtel sein und ist erdfeucht einzubringen Der Fugenmörtel muss an den Fugenflanken gründlich angebügelt und verdichtet werden Verfugte Flächen können je nach Witterung auch feucht nachbehandelt werden Die zu verfugenden Flächen sind je nach Saugfähigkeit der Steine gründlich vorzunässen Bei den ausgeführten Verfugungstechniken ist Schlagregendichtheit zu gewährleisten Nach gründlichen Voruntersuchungen und ermittelten Materialkennwerten können auch nach speziellen Rezepten angefertigte Mörtel verwendet werden

16

Bild 16-44 Nachträgliche Verfugtechnik

525

16.5 Beispiele für Sanierungsarbeiten

16.5.4 Sanierung älterer Fugen Bei dieser Sanierung müssen die gleichen Vorgaben und Ausführungsregeln wie bei der nachträglichen Verfugtechnik beachtet werden. Die Bearbeitung erfolgt mit einem Winkelschleifer und bei einer ganz modernen Technik mit einer Stein- und Fugensäge. Diese kleine nur 4,3 kg leichte elektrische Handsäge schneidet bis 120 mm Tiefe und in einer Schneidbreite von 6,5 – 7,2 mm je nach Schneidklinge. Sie schneidet trocken und hat keinen Rückschlag.

Bild 16-45 Moderne Stein- und Fugensäge

In einer patentierten Schneidtechnologie werden Schneid- und Schlagbewegung kombiniert. Die Sägeblätter bewegen sich nicht im traditionellen 360° Winkel sondern „zerkratzen“ das Material in einer Pendelbewegung. Dadurch lassen sich auch Ornament-Ziersteine präzise schneiden ohne angrenzende Teile zu beschädigen. Für das Werkzeug gibt es eine Vielzahl von auswechselbaren Sägeblättern z. B. Diamantsägeblätter für hartes Gestein und feine Einsteckklingen für schmale Schlitze. Zu den schwierigsten Arbeiten gehört die Verfugung der „Horizontalflächen“ des Natursteinmauerwerks. Es sind die so genannten „Draufsichtfugen“ auf Gurtgesimsen, Giebel- und Streberpfeilerabdeckungen. Vor der Verfugung müssen alle Fugenflanken zum Stein von Sinterund Patinaschichten gewissenhaft gesäubert werden, da sonst kaum eine Haftfestigkeit am Stein möglich ist. Eine bessere Flankenhaftung kann man durch den Einsatz von Epoxydharzen erreichen. Mischrezepturen Mörtelrezepturen Verfugung von Sandstein Zuschlagstoffe: 7 RT – feinen Putzsand; 0–2 mm gewaschen 3 RT – Wesersand; 0–4 mm gewaschen 1,5 RT – grob gemahlenes Ziegelmehl

16

526

16 Fugen

Bindemittel: 2 RT – Billerbecker Kalk; 0,7 RT Fettkalk; 0,6 RT – Trasskalk 0,3 RT – Weißen Dyckerhoff-Zement Kalkechte Erdfarben: Terra di Siena – natur; Terra di Siena – gebrannt; Oxydgelb; Grünumbra; Rehbraun Verfugung von Muschelkalk Zuschlagstoffe: 6 RT Wesersand – 0–4 mm, gewaschen; 3 RT Putzsand – 0–2 mm, gewaschen; 0,75 RT – Naturtrass – grob gemahlen Bindemittel: 2 RT Billerbecker Kalk; 1 RT – Trasszement

16.5.5 Unterscheidungsmerkmale bei der Fugeninstandsetzung Unbestritten stellen Fugen auch heute noch den schwächsten Teil am Bauwerk dar. Das trifft sowohl auf die Belastungsaufnahme, auf die Verbindungsstabilität als auch die Möglichkeit der Wärmebrücken zu. Um Sanierungsarbeiten, die in der Ausführung mitunter sehr kompliziert sind, weit „herausschieben“ zu können, ist die Fugenabdichtung sorgfältig und fachgerecht auszuführen. Die praktische Erfahrung hat gezeigt, dass sowohl mit Ausführungs- als auch mit Sanierungsarbeiten qualifizierte Fachleute beauftragt werden sollen. Bei der Instandsetzung ist zu unterscheiden zwischen: x x

Fugen mit Arbeits- oder Dichtungsfugenbändern, Fugen mit elastischen Fugendichtungsmassen.

16.5.6 Sanierung von defekten Fugenbändern

16

Ist das Fugenband infolge von Bewegungen oder anderen Bauschädigungen in Mitleidenschaft gezogen, so ist das Fugenband grundsätzlich auszuwechseln und ein neues anzuschweißen oder besser noch einzuvulkanisieren. Ist nicht das Fugenband, sondern der Umgebungsbeton defekt, kann durch Verpressen (z. B. Zementinjektion) die Funktion der Fugenabdichtung wieder hergestellt werden.

Bild 16-46 Dichtung einer durchlässigen Bewegungsfuge durch Injizieren

527

16.5 Beispiele für Sanierungsarbeiten

16.5.7 Sanierung von Fugen mit Fugendichtungsmassen Trotz einer Reihe hervorragend geeigneter und bewährter Werkstoffe und der ständigen Weiterentwicklung der Fugendichtmassen, sind sie zurzeit noch der häufigere Schadensfall. Eine erfolgversprechende Instandsetzungs- bzw. Sanierungsmaßnahme erfordert die restlose Entfernung des alten Dichtungsmaterials. Weder das Aufbringen einer neuen Dichtungsmasse noch das Ausbessern mit einer, wenngleich auch geeigneten Spachtelmasse, ist eine dauerhafte Lösung. Die Bilder 16.46 und 16.47 zeigen, dass sich die in der alten Fugenmasse vorhandenen Risse nach relativ kurzer Zeit wieder über die Kontaktstelle mit dem Spachtelmaterial oder der neuen Dichtmasse fortsetzen. Eine Hilfe könnte die Trennung der Materialien durch vorheriges Aufbringen einer Folie vor dem Einbringen der neuen Fugenmasse sein. Bei der Erneuerung ist aber immer zu beachten, dass durch das notwendige Anschleifen der Fugenflanken, besonders bei der Bewehrungsüberdeckung entstehen können. Deshalb ist es wesentlich sinnvoller und einfacher aufklebbare Dichtungsbänder zu verwenden.

Bild 16-47 Unqualifizierte Fugensanierung mit Dichtungsmasse

Bild16-48 Sanierung mit aufgespachtelter Dichtungsmasse

Reinigen Vor dem Abdichten müssen die Fugen sorgfältig gereinigt werden. Lose staubige Verunreinigungen, Mörtelreste und alte Farbanstriche mit einer Drahtbürste entfernen. Öle und Fette auf nichtsaugenden Untergründen können mit einem Lösungsmittel beseitigt werden (Vorsicht bei Kunststoffen und Lackierungen). Hinterfüllen Damit wird die Fugentiefe begrenzt und die Haftung auf dem Fugenboden verhindert. Bei relativ tiefen Fugen Rundprofile einpressen. Der Durchmesser des Hinterfüllmaterials soll ca. 25 % größer sein und an die Fugenflanken angepresst werden.

16

528

16 Fugen

Abkleben der Fugenbänder Das ist erforderlich, wenn an das Aussehen der Fuge besondere Anforderungen gestellt werden. Dazu ist ein Selbstklebeband verwenden und sofort nach dem Glätten der Dichtungsmasse wieder abziehen.

Bild 16-49 Hinterfüllung

Vorbehandeln Je nach Art des Untergrundes und der Dichtungsmasse, die eingesetzt werden soll, ist ein Primer (Haftanstrich) erforderlich. (Auswahl des richtigen Primers nach Werkvorschrift!) Verfugen Mit Handpistolen oder Druckluftpistolen. Einkomponentenmassen sind verarbeitungsfertig. Zweikomponentenmassen müssen vorher zusammengemischt werden. Glätten Dazu Glätthölzer oder Spachtel verwenden. Diese vorher mit einem geeigneten Glättmittel (z. B. Wasser mit Spülmittel) benetzen. Zur Abdichtung von Fugen werden demnach benötigt: x Primer (Haftanstrich) nach Werksvorschrift x Schaumstoff-Fugenprofil, Fugendichtungsmasse und zu deren Verarbeitung Auspresspistolen.

16.5.8 Sanierung mit aufklebbaren Dichtstoffbändern

16

Diese werden aus Polysulfid, Silikonkautschuk, Teerpolyurethan oder Polyurethan hergestellt. Hier bieten die Hersteller solcher Bänder eine Reihe von Fugenbandvarianten an, die problembezogen eingesetzt werden können. Die bisherige Langzeiterfahrung hat gezeigt, dass Dichtungsbänder auf Polysulfidbasis am dauerhaftesten scheinen. Polyurethane neigen zur Nachvernetzung und drohen deshalb im Laufe der Zeit härter zu werden und ihre Elastizität einzubüßen.

16.5.9 Sonderlösungen Wie inzwischen häufig ausgeführt, bedürfen besonders stark belastete Bauteile einer Sonderlösung. Dabei müssen folgende Voraussetzungen erfüllt werden: x x x

höhengleicher Einbau vibrationsfreie Befestigung dauerhafte Verankerung der Fugendichtungsprofile im Beton

529

16.6 Normen, Richtlinien, Merkblätter

Liegt ein anderer Werkstoff vor als Beton, z. B. Magnesit, muss gewährleistet sein, dass das verwendete Fugenmaterial resistent ist gegenüber Chlorid aus dem Magnesit. Alternativ kann durch einen geeigneten Anstrich auf Teer-Epoxidbasis die Wechselwirkung unterbunden werden. Aus der Vielzahl der möglichen Lösungen, meist Sonderlösungen, sollen nachfolgend zwei abgebildet werden. Diese Möglichkeit eignet sich besonders für den nachträglichen Einbau zur Abdichtung von Bewegungsfugen. Zum Abschluss dieses Kapitels sollen in den nachfolgenden Bildern einige unkommentierte Beispiele aufgezeigt werden.

Bild 16-50 Trennfuge mit Belagswechsel

Bild 16-51 Trennfuge mit Belagswechsel, Höhenvorsprung- und Estrichwechsel

16

Bild 16-52 Dehnfuge im Anschluss an eine Treppensteigung

Bild 16-53 Dehnfuge im Natursteinbelag

530

16 Fugen

16.6 Normen, Richtlinien, Merkblätter Norm

Stand

Titel

DIN EN 1366

1998-08

Feuerwiderstandprüfungen; Fugen

DIN 18540

1995-02

Abdichtung von Außenwandfugen mit Fugendicht-Stoffen

DIN 18542

1997-09

Abdichten von Außenwandfugen mit imprägnierten

Abdichtungssysteme

linearer

16.7 Bildquellenverzeichnis

16

Quelle

Bild

Bauhandwerk Fachzeitschrift 12-2002, Bauverlag

16-41 bis 16-44

Bauhandwerk Fachzeitschrift 11-2007

16-45

bbz, Willich

16-25

F. Enssle, Handwerk und Technik, Hamburg

16-15, 16-22, 16-30, 16-32, 16-40

Fugensystem Wülfrath

16-16, 16-17, 16-19, 16-38

Institut für Lernsysteme, Hamburg

Tabelle 16.1, 16-1 bis 16-6, 16-10 bis 16-14, 1618, 16-26, 16-24, 16-26, 16-28, 16-29, 16-31, 1632, 16-33, 16-34, 16-50 bis 16-53

PCI

16-27

Reul, Illertissen

16-20, 16-21, 16-36, 16-46 bis 16-49

17 Putze Putzsysteme haben neben den Aufgaben der Ästhetik, Gestaltung, Gliederung und Farbwirksamkeit, auch für dauerhaften Schutz, vor allem vor äußeren Einflüssen, wie Wind, Regen und Temperaturwechsel zu sorgen und zur Behaglichkeit durch Schall- und Wärmedämmung beizutragen. Die fachgerechte Planung, Projektierung und Ausführung von Putzen und deren Funktion sowie Werterhaltung durch Pflege und Wartung, ist eine anspruchsvolle Aufgabe an die Bauausführenden. Dennoch bleibt es nicht aus, dass auf Grund vielfältiger Einflüsse wie, z. B. Fehler bei der Projektierung, unsachgemäßes Anmischen und Verarbeiten, mangelhafte Pflege usw., Schäden an Putzen auftreten können, die eine umfangreiche, komplizierte und kostenaufwändige Sanierung erfordern. Moderne Putzen Die Zeiten, in denen ein Universal-Kalk-Zementputz allen Anforderungen gewachsen war, sind vorbei – moderne Putze sind Hightech-Produkte. Daher ist es wichtig, dass der Handwerker den richtigen Putz auf das richtige Mauerwerk bringt. Nur, wenn alles aufeinander abgestimmt ist, werden Oberflächen erreicht, die allen thermischen, physikalischen und optischen Anforderungen gewachsen sind. Zu den derzeitig aktuellen Putzsystemen zählen x x x

Naturlehmputze (Viton-Lehmputz) Colorlehmputz ( weiß; gelb; rot; grün; blau; orange; grau) Sanierputze (Saniervorspritz SV 61; Saniergrundputz SG 68, Sanierausgleichsputz, Sanierputz, Selfporsanierputz) x Maschinenputze x Putze auf Leichtmauerwerk (Styroporleichtputz SL 67, Faserleichtputz FL 68) Veränderung der mineralischen Baustoffe unter Umweltbedingungen x x x x

Physikalische (klimatische), chemische und biologische Einflussfaktoren Wirkung von Feuchtigkeit bzw. Wasser auf Putze und Anstrichstoffe Einfluss auf die Umweltbedingungen Physikalische und chemische Vorgänge bei der Entstehung von Bauschäden

Sanierungskonzeption x x x

Maßnahmen zur Vermeidung von Bauschäden Vorbeugung durch Projektierung Bautenschutz durch Oberflächenvergütung

532

17 Putze

17.1 Schadenserscheinung an Putzen Schäden sind auf Veränderungen der physikalischen und oder chemischen Baustoffeigenschaften zurückzuführen. Sie erfassen entweder die Baustoffoberfläche (dies führt zu Oberflächenschäden) oder tiefer liegende Schichten. Verursacht werden sie durch baustoffschädigende oder zerstörende Einflüsse. Der Herausbildung solcher Ursachen muss von vornherein entgegengewirkt werden – nur so sind die Schäden zu vermeiden. Dazu gehört ein ausreichendes Wissen über die Baustoffe, deren Einsetzbarkeit, chemische und physikalische Vorgänge bei der Entstehung und über das Analysieren von Bauschäden. Kriterien sind: x x x

17

das Beurteilen der Gestaltung der Oberfläche und der damit verbundenen Funktion das Analysieren der Ursachen der häufigsten Schadenserscheinungen das Anwenden von technischen und technologischen Methoden, die vorbeugend zur Vermeidung der Bauschäden beitragen

Schadensursachen und Schadensbilder Erdfeuchtigkeit, Grundwasser und Oberflächenwasser haben Zutritt zu Gebäudefundamenten (1). Zerstörte oder nie vorhandene Horizontalisolierung (2) gewähren dieser Feuchtigkeit ungehinderten Aufstieg in das Mauerwerk (3). Die aufsteigende Feuchtigkeit verdunstet im Putz und an der Oberfläche. Die mitgeführten Bodensalze kristallisieren aus und sprengen den Anstrich, den Putz (4) und auch Mauerwerksteile (5) ab. Sanierungsversuche mit „Einsperren“ der Feuchtigkeit durch das Aufbringen von abdichtendem Putz, Fliesen- oder Plattenbelag führen zu einer Verschlimmerung des Schadens, da sich oberhalb der abgedichteten Zonen wieder dasselbe Schadensbild ausbildet.

Funktionsbeschreibung des Sanierungssystems An Stelle von normalem Putz wird Sanierputz, ein porenhydrophobes Material, aufgetragen (1). Dieser Putz ist Wasser abweisend, sodass Wasser in flüssiger Form nicht in den Putz eindringen kann. Gleichzeitig ist der Putz extrem dampfdiffusionsfähig und lässt durch seine Kornstruktur das Wasser besonders leicht und schnell verdunsten (2). Dadurch wird die Feuchtezone im Mauerwerk abgesenkt (3). Mitgetragene Salze kristallisieren, ohne Schäden am Putz oder am Anstrich zu verursachen, in den hydrophoben Poren aus (4). Durch dieses kombiniert-abgestimmte System bleiben Putz und Anstrich über viele Jahre intakt, trocken und ansehnlich

Bild 17-1 Schadensursachen und Schadensbilder, Sanierungssystem

533

17.1 Schadenserscheinung an Putzen

17.1.1 Funktionsfehler Das Erscheinungsbild der Städte und Dörfer wird wesentlich durch den Oberflächenzustand der Gebäude und Anlagen bestimmt. Funktionsverluste treten bereits auf, wenn die Oberflächengestaltung beeinträchtigt wird. Farbveränderungen, Glanzverluste von Lackierungen und Abkreidungen von Anstrichen führen zu nicht zu unterschätzenden Beeinträchtigungen der Farbgebung oder -gestaltung der Bauglieder. Ein Folgeschaden ist dann die Aufhebung des Widerstandes des Putzes gegen äußere Einflüsse. Das Zusammenwirken zwischen Konstruktion und Oberflächengestaltung spielt für die Funktion des Bauwerkes eine wesentliche Rolle. Tabelle 17-1

Durch Schäden verursachte Funktionsverluste

Schaden

Funktionsverlust

Farbveränderung, besonders fleckige, auch Glanzverlust

Farbgebung, -gestaltung oder -kennzeichnung

Härte und Festigkeit der Baustoffoberfläche oder von Beschichtungen stark verringert oder aufgehoben Haftfestigkeit von Beschichtungen aufgehoben

Schutz des Bauwerkes vor äußeren, baustoffzerstörenden Einflüssen, auch Oberflächenfarb- und -strukturgebung

ständig starke Durchfeuchtung, Sperrungen an falscher Stelle

bauphysikalische und bauhygienische Eigenschaften verringert oder aufgehoben, z. B. WärmeSchalldämmfähigkeit, günstiges Raumklima

Härte und Festigkeit des Baustoffvolumens stark verringert, z. B. durch Kalksalpeterbildung, Frostabsprengung

bauphysikalische Eigenschaften, z. B. Standfestigkeit verringert oder aufgehoben, bauphysikalische Eigenschaften und Farbgebung

Durch Abstimmung der Konstruktion und der physikalischen Wirksamkeit der Bauteile mit der Gestaltung der Wandoberflächen kann das schwierige bauphysikalische Problem eines Feuchtraumes gelöst werden.

17

Bild 17-2 Zusammenwirken zwischen Konstruktion und Oberflächengestaltung

Bild 17-3 Bauschäden durch Vernachlässigung der Wechselwirkung Konstruktion und Oberflächengestaltung

534

17 Putze

Der Dampf entweicht größtenteils durch einen Entlüftungsschacht (2), geringere Mengen gelangen bis zur Dampfsperre (1) in die Decke und die poröse Wand mit porigen Oberflächen (3) ins Freie. Der Wasserdampf durchdringt die poröse Decke und Wand (2), hebt den undurchlässigen Fußbodenbelag (1), kann nicht entweichen, sondern staut sich hinter einer als Dampfsperre wirkenden Keramikplatten-Verblendung (3). Eisbildung und Absprengung der Verblendung möglich (5); innen meist Schimmelbildung. Die durchfeuchtete Wand verliert ihre Wärmedämmfähigkeit – Wärmedurchgang (4).

Bild 17-4

17

Mindest-Funktionsfähigkeitsdauer von Bauwerken

Ein wesentliches Merkmal der Funktionstüchtigkeit von Bauwerken ist auch der Zeitraum der Beständigkeit ihrer Oberflächen gegen die zu erwartenden Angriffe. Die Mindestlebens- oder Funktionsfähigkeitsdauer ist besonders für Anstriche, Putze, Beläge und andere Beschichtungen zu fordern, weil damit bei nicht fachgerechter Ausführung auch solche Schäden der Bauteile überdeckt werden können, die schon nach kurzer Zeit die Beschichtungen schädigen und ihre Funktionsfähigkeit aufheben. Das Bild zeigt Richtwerte zur Lebensdauer bzw. zu einer abgestuften Funktionsfähigkeit von Beschichtungen für Putz- und Beton-Außenflächen.

17.1.2 Projektionsfehler Der Planer (Architekt) hat durch seine Projektierungsarbeiten wesentlichen Einfluss auf die Konstruktion und die Werkstoffauswahl und somit auf die Funktionstüchtigkeit und die Lebensdauer des Bauwerkes. Dabei sind auch Entscheidungen zu treffen, die sich auf die Herstellung der Oberfläche und dem damit verbundenen Funktionswert beziehen. Zur Projektierung

17.2 Erkennen und Beurteilen von Schäden

535

gehören aber nicht nur die Planungs- und Entwurfsarbeiten, sondern auch Entscheidungen zur Ausführung des Bauwerkes. Schäden die meist nur einmalig auftreten, sind nach der Sanierung dauerhaft beseitigt, so z. B. Risse und Absprengungen infolge der Bauwerkssetzung, Durchnässung, hervorgerufen durch mangelhafte Bauwerksabdichtung; Lösungen von Beschichtungen, die wiederholt auftreten und meist nur mit erheblichen materiellen und finanziellen Aufwand behoben werden können, sind z. B. Oberflächenschäden, wie Ausblühungen, Farbabplatzungen, Wasserflecke und Putzabsprengungen durch Pilzbefall. Als häufigste Projektionsfehler wären zu nennen: x x x

fehlerhafte Materialeinsatzplanungen falsche Bemessung der Standort- und Nutzungsbeanspruchung unzureichende konstruktive Gestaltung von einzelnen Baugliedern, wie z. B. Sperrungen, Wärmedämmungen, Anschlüsse und Auflager

17.1.3 Ausführungsfehler Putze gehören auch unter den Bedingungen des heutigen Bauens im „System“ zu den am häufigsten angewandten Oberflächenbeschichtungen. Die wichtigste Voraussetzung für eine dauerhafte Funktionsfähigkeit der Putze ist ihre stabile Bindung an den Untergrund. Der größte Teil der Putzschäden ist darauf zurückzuführen, dass die Bindung mit dem Untergrund gelockert oder völlig aufgehoben ist. Ursachen können physikalische z. B. unterschiedliche Wärmeausdehnung von zwei miteinander verbundenen Bauteilen, oder chemische Vorgänge, z. B. Reaktion mit dem Kohlenoxid der Luft und Luftverunreinigungen, sein. Bei Putzen können folgende Schadensbilder auftreten: Absprengungen von Putz, Absanden von Putz, Ausblühungen von Putz, Bitumen- oder Fettflecke im Putz, Rostflecke auf dem Putz, Wasserflecke im Putz, Rauch- oder Rußflecke im Putz, Putznester und Putzrisse. Die hier aufgezeigten Schadenserscheinungen sind natürlich nur ein kleiner Ausschnitt auf der Palette der möglichen Schadensbilder. Die Erscheinungsformen am Bauwerk sind weit vielfältiger und treten sehr häufig komplex auf. Immer dann, wenn eine oder mehrere, an die solide Konstruktion und werkstoffgerechte Auswahl gestellte Forderungen an das Bauwerk nicht erfüllt sind, zeigen sich sehr schnell Schäden in verschiedenen Formen. Meist ist aber nicht nur ein Werkstoff oder eine Konstruktion ursächlich für das Schadensbild verantwortlich, sondern das „System“ Anstrich/Putz oder Anstrich/Putz/Mauerwerk.

17.2 Erkennen und Beurteilen von Schäden (Schadensanalyse) Die Ursachen von Putzschäden lassen sich nur schwer feststellen. Man unterscheidet deshalb nach der Erscheinungsform der häufigsten Putzschäden: x x x x

Rissbildung Zerstörung der Putzoberfläche Feuchteschäden, Feuchtigkeitsschäden Verfärbung bzw. Verschmutzungen

17

536

17 Putze

Bild 17-5

Absprengungen der äußeren Putzschale

Bild 17-6

Putz löst sich vom Putzuntergrund

Bild 17-7

Absanden des Putzes

Bild 17-8

Ausblühungen auf dem Putz

Bild 17-9

Setzungsrisse im Putz

17

Bild 17-10

Netzartige Risse im Putz

537

17.2 Erkennen und Beurteilen von Schäden

Tabelle 17-2

Erscheinungsformen und Ursachen der häufigsten Putzschäden (nach FREY)

Erscheinungsformen des Putzschadens:

Besondere Kennzeichen des Putzschadens:

Rissbildung

Einzelrisse

unterschiedliche Setzung des Bauwerkes, Mischmauerwerk als Putzuntergrund, falsches Anbringen von Putzträgern auf Bauteilen aus Holz oder Stahl im Putzgrund, Arbeitsfugen beim Putzauftrag.

Risse im Verlauf der Fugen des Putzgrundes

mangelhafte Ausbildung der Mauerwerksfugen, zu geringe Putzdicke, nicht raumbeständige Putzträger, unsachgemäße Befestigung des Putzträgers.

unregelmäßig, netzartig verlaufende Risse

zu hoher Bindemittelgehalt des Mörtels, übermäßig hoher Anteil des Sandes an mehlfeinen Bestandteilen, „Weichmachen“ eines bereits erstarrenden Gipsmörtels durch erneute Wasserzugabe, zu schnelle Austrocknung des Putzes durch Sonneneinstrahlung, Zugluft und künstliche Raumtrocknung, bindemittelreicher Oberflächenfilm bei Kellen- und Glättputzen, Oberputz fester als Unterputz, falsches Festigkeitsgefälle.

kraterförmige Aussprengungen

nachlöschende Bestandteile des Kalks, quellende Tonteilchen oder Kohleteile aus dem Sand (Korn ist fest).

blätterteigartige Schichtstruktur im Mörtel

Treiberscheinungen (z. B. durch „Zementbazillus“), Frosteinwirkung auf den frischen Putz, Frosteinwirkung auf durchfeuchteten Sockelputz.

Absanden der Putzfläche

hoher Anteil des Sandes an aufschlämmbaren oder organischen Bestandteilen des Sandes, geringer Bindemittelanteil des Mörtels, zu schneller Entzug des Mörtelwassers durch stark saugenden Putzgrund, zu schelle Austrocknung der Putzfläche.

Putz löst sich vom Putzgrund

zu starker Wasserentzug durch den Putzgrund, zu geringe Rauigkeit des Putzgrundes, zu große Putzdicke in einem Arbeitsgang aufgetragen, fehlender Spritzbewurf.

einzelne Putzschicht löst sich ab

falscher Aufbau des Putzes, Oberputz fester als Unterputz; unzureichende Aufrauung des Unterputzes, zu dünne Feinschicht als Träger von Anstrich oder Tapete.

Ausblühung des Putzes

Enthaltung wasserlöslicher Salze z. B. bei alten Untergründen (Ziegel), Transport von Salzen aus dem Baugrund durch aufsteigendes Wasser, Unsachgemäße Verarbeitung von Frostschutzmitteln.

im Außenputz

unsachgemäße Verarbeitung von Frostschutzmitteln, ausblühende Salze, Außenputz wirkt als Sperrschicht für die aus dem Innern abwandernde Feuchtigkeit

für Innenputz

Kondenswasserbildung

Zerstörung der Putzoberfläche

Feuchtigkeitsschäden

Mögliche Schadensursache:

17

538

17 Putze

Erscheinungsformen des Putzschadens:

Besondere Kennzeichen des Putzschadens:

Verfärbungen und Verschmutzungen

Fleckenbildung

Mögliche Schadensursache: ausblühende Salze, zu dünne Putzdecke an den Putzanschlüssen an Fenstern und Türen mit verschiedenartigen Mörteln, Mischmauerwerk als Putzgrund

Für die Begrenzung eines späteren Reparaturaufwandes ist ein frühzeitiges Erkennen entstandener Schäden ein wichtiges Kriterium. Besonders deutlich wird an den meisten dieser Schäden, dass sie durch ungenügende Beachtung der Wechselwirkung zwischen den Eigenschaften der Baustoffe, der Beschichtungen und ihrer Untergründe verursacht wurden. Tabelle 17-3

Schadensanalyse [nach Schönburg] Ursache

Schaden

Baustoffe mangelhaft, ungeeignet oder falsch eingesetzt

Untergrund unzureichend vorbereitet

X

X X

Bitumen- und Fettflecke im Putz Mauersalpeter am Putz Putznester Putzrisse Rauch- und Rußflecke im Putz Rostflecke auf dem Putz Wasserflecken im Putz

X X

X X X

X

Gipsgebundene Putze Abpulvern von Gipsputz

X

Moderflecken im Gipsputz Treiben von Gipsputz

X X

Bewürfe Abrieseln des Granulats Abschälen von Bewürfen Verfärben von Bewürfen

17

X

Ausführung fehlerhaft

X X

X

X

X X X

X X

Derartige Beobachtungen führen zu der begründeten Annahme, dass ein möglicher oder bereits vorhandener Schaden vorliegt, der einer genauen Beurteilung des gegenwärtigen Zustandes bedarf. Die Beteiligten sind dabei gut beraten, wenn sie vor Beginn der Schadensfeststellung eine Bestandsaufnahme vornehmen. Wesentliche Fakten könnten z. B. nach folgendem Schema erfasst werden. Drei Grundfragen sind für die Feststellung von Schäden an Putzen wesentlich: 1. Was ist die Ursache für den entstandenen Schaden? 2. Wie hoch ist der Schädigungsgrad? 3. Wie groß ist der Schadensumfang? Die Ermittlung der Schadensursache und des Schädigungsgrades ist sehr kompliziert. Prinzipiell werden die Schäden nach Putzmängeln und bautechnischen Mängeln untersucht. Dazu fertigen die Fachleute ein Mängelaufnahmeprotokoll an, das zwar objektgebunden unterschiedlich aussehen kann, aber im Wesentlichen folgende Inhalte aufweisen sollte:

539

17.2 Erkennen und Beurteilen von Schäden

Tabelle 17-4

Mängelaufnahmeprotokoll [Remmers]

Planungsbüro/Bauherr DENKMALSCHUTZ:

2 ja

2 nein

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------VORHANDENE UNTERLAGEN:

2 Ansichten

2 Grundrisse

2 Gutachten

2 Fotos

2 photogrammetrische Aufnahme 2 kunsthistorische Beschreibung 2 Bautagebücher 2 Konstruktionspläne

Anzahl der beigefügten Formblätter:

________________

ANZAHL DER STOCKWERKE /

________________

GEBÄUDEGLIEDERUNG: ________________ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------AUSSENWÄNDE:

2 einschalig

2 zweischalig

(Bewertung als Putzgrund)

2 Ziegel

2 Bims

2 Mischbauweise

2 Sandstein

2 Kalkstein

2 Tuffstein

2 Zyklopen

2 Bruchstein 2 Quader

2 Holzfachwerk 2 Stahlskelett 2 Stahlbetonskelett 2 sonstiges: ____________

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------AUSSENPUTZ:

2 ja

2 nein

Putzart:

___________________

Putzdicke:

___________________ cm

Putzerneuerung im Jahre: ___________________ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ANSTRICH:

2 ja

2 nein

17

Anstrichart: _____________ Anstricherneuerung im Jahre: _____________ BESONDERE ERKENNBARE

2 Bodenfeuchtigkeit

UMWELTBELASTUNGEN:

2 Industrie 2 Straßenverkehr 2 sonstige: ____________

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

540

17 Putze

BEMERKUNGEN:

__________________________ __________________________ __________________________

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------BEARBEITER:

________________

DATUM: ________________

Mängelaufnahme Teil 1: Putzmängel ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bauwerk: _____________ Bauteil:

Baunummer: /_ /_ /_ /_ /_ /_ /_ _ / 2 Wandflächen

Lage: _____________

2 Sockel Datum: ______________

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Mangel Mangelumfang ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Absanden

2 gesamte Flächen

Teilflächen v.______ m²

Tiefe der mürben Schicht: ________ cm ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Putzablösungen

2 hohlklingende Stellen

2 erkennbare Ablösungen

2 gesamte Fläche

Teilflächen v.________m²

2 obere Putzlage

2 gesamte Putzlage

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Fleckenbildungen

Art des Mangels: _______________

und Verfärbungen

2 gesamte Fläche

Teilfläche v.___m²

Lage: _______________________ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Zerstörung des

2 gesamte Fläche

Mörtelgefüges

Tiefe der Zerstörung: ______________ cm

Teilfläche v.___m²

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

17

Unregelmäßig

2 gesamte Fläche

Teilfläche v.___m²

netzartig ver-

Rissabstand: ______ cm

Rissweiten: ___ mm

laufende Risse

2 oberflächig

2 durchgehend

Horizontale

2 gesamte Fläche

Teilflächen v.___m²

Strukturrisse

2 oberflächig

2 durchgehend

Risslängen: _______ cm Risstiefen: ___ mm -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

541

17.2 Erkennen und Beurteilen von Schäden

Risse im

2 gesamte Fläche

Teilflächen v.___m²

Fugenverlauf

Rissweiten: _______ mm

Risslängen: ___ cm

des Putzgrundes

Risstiefen:

Einzelrisse

Anzahl der Risse: ____________

_______ mm

Lage: ____________ Lage der Risse:

____________

Verlauf der Risse: ____________ Rissweiten:

____________ mm

Risslängen:

____________ cm

Risstiefen:

____________ mm

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Konstruktiv

Anzahl der Risse:

____________

bedingte Risse:

Lage der Risse:

____________

Verlauf der Risse:

____________

Rissweiten:

____________ mm

Risslängen:

____________ cm

Risstiefen:

____________ mm

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------BEMERKUNGEN:

________________________________ ________________________________ ________________________________

Mängelaufnahme

Teil 2: Bautechnische Mängel

Bauwerk: _____________

Baunummer: /_ /_ /_ /_ /_ /_ /_ /_ /

Lage: _____________

Datum: ____________

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Bauteil:

Mangel:

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Dachrinnen

Durchmesser: _____ mm 2 undicht

2 beschädigt

2 Traufblech fehlt

2 Traufblech undicht

2 verstopft

2 kein ausreichendes Gefälle Regenfallrohre

Anordnung der Einläufe: 2 in Dachkehlen

2 vor aufgehenden Wänden

Durchmesser:___ mm

Anzahl: ____

17

542

17 Putze

2 undicht

2 beschädigt

Abstand vom Bauwerk: ________ mm

2 verstopft Lage der Längsnaht: ________

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Wasserableitung Ableitung des Wassers in Entwässerungsleitungen gewährleistet: 2 ja 2 nein ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------DachrandAusführung: __________________ anschlüsse

Höhe über Dachdeckung: _______ cm 2 undicht

2 beschädigt

Absicherung gegen Hinterwandern von Niederschlagwasser gewährleistet: 2 ja

2 nein

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Fensterbänke Gefälle: ____ % Überstand: ____ cm 2 keine Metallabdeckung 2 keine Tropfkanten 2 offene Fugen --------------------------------------------------------------------------------------------------------Gesimse Gefälle: ____ % Überstand: ____ cm 2 keine Metallabdeckung 2 keine Tropfkanten 2 offene Fugen --------------------------------------------------------------------------------------------------------Pfeilerabdeckungen Gefälle: ____ % Überstand: ____ cm 2 keine Metallabdeckung 2 keine Tropfkanten 2 offene Fugen --------------------------------------------------------------------------------------------------------Waagerechte 2 keine Abdichtung vorhanden Wandabdichtung

17

2 Ersatzmaßnahme ist nicht funktionsfähig 2 keine Dränage vorhanden

--------------------------------------------------------------------------------------------------------BEMERKUNGEN: ____________________________ ____________________________

543

17.2 Erkennen und Beurteilen von Schäden

Tabelle 17-5

Zusammenstellung der wichtigsten Untersuchungen für eine Außenputzsanierung

Art der Untersuchung

Verfahren/Gerät

Ziel der Untersuchung

Druckfestigkeit, Porosität, Trockenrohdichte, Art und Kornaufbau des Zuschlags, Wasseraufnahme, Mörtelzusammensetzung

Untersuchungen nach DIN 52170 Rückprallhammer

Festigung der Putztype/Werktrockenmörtel für Putzausbesserung

Analyse bauschädlicher Feuchtigkeit

Nasschemische Analyse

Nachweis der Art wasserlöslicher Salze

Feuchtigkeitsverteilung

Infrarotkamera

Nachweis einzelner, stärker durchfeuchteter Wandbereiche und Funktionskontrolle der Horizontalsperre

Messung der Rissbewegung

z. B. Montage eines zweiteiligen Messbandes mit Mikrometerschraube Gipsmarken haben keine Aussagekraft für den Putz)

Größe der Rissbewegung

Optische Untersuchungen

Endoskopie

Feststellung von Rissen und Hohlräumigkeit des Mauerwerkes

Wärmeschutzberechnung

Berechnung nach DIN 4108, Teil 5

Nachweis des erforderlichen Wärme- und Tauwasserschutzes

Tabelle 17-6

Bautechnische Mängel

Bauteil

Prüfmethoden

Prüfungsumfang

Dachrinnen

Augenschein, Messen mit Zollstock und Wasserwaage

Undichtigkeiten, Beschädigungen, Vorhandensein von Traufblechen, Abmessungen, Gefälle

Regenfallrohre

Augenschein, Messen mit Zollstock

Anzahl, Anordnung der Einläufe, Undichtigkeiten, Beschädigungen, Lage der Längsnaht, Durchmesser, Abstand vom fertigen Bauteil

Wasserableitung

Augenschein, Aufgaben der Wasserfüllung

Einführung der Fallrohre in Entwässerungsleitungen, Abfluss des Wassers

Dachrandanschlüsse

Augenschein, Messen mit Zollstock

Ausführung, Undichtigkeit, Höhe über Dachdeckung, Absicherung gegen Hinterwanderung von Niederschlagwasser

Mauervorsprünge (Gesimse und Fensterbänke)

Augenschein, Messen mit Zollstock und Wasserwaage

Gefälle, Überstand Tropfkanten, Abdeckung, Fugenausbildung

Waagerechte Wandabdichtung

Augenschein, Anstemmen des Sockelmauerwerks

Abdichtung vorhanden, Art der Abdichtung, Funktionsfähigkeit, Beschaffenheit des inneren Sockelputzes

17

544

17 Putze

Das Aufnehmen dieser Protokolle verlangt vielfältige Kenntnisse und Erfahrungen und sollte daher dem Fachmann vorbehalten bleiben. Es ist weiterhin zu beachten, dass der Bauschaden selten allein, sondern immer komplex auftritt. So kann beispielsweise bei der Schadenserscheinung „Absprengung von Putz“, Frosteinwirkung auf frischen oder stark durchfeuchteten Putz, ungeeigneter Putzträger oder unzureichende handwerkliche Vorbereitung des Putzträgers die Ursache sein. Im letzten Punkt der Bauwerksdiagnose, dem Schadensumfang, liegt allerdings der größte Unsicherheitsfaktor. Eine sorgfältige Untersuchung des Putz- und Anstrichsystems ist daher erforderlich. Derartige Untersuchungen sind an eine Vielzahl spezieller Vorbereitungen geknüpft, wie z. B. die Bereitstellung eines Gerüstes oder an den Einsatz von optischen Messgeräten.

17.3 Verarbeiten – Putzmörtel – Mörtelgruppen 17.3.1 Konstruktive und technische Vorarbeiten Im modernen Bauwesen, d. h. im „Bauen im System“ hat sich eine „Fassadenschutztheorie“ herausgebildet, die sich auch auf die Anforderungen an das Putz/Anstrich-System bezieht. Für die Position sind vorrangig technische und gestalterische Vorüberlegungen einzubeziehen, das sind: x x x

Wiederherstellung des vor Schadenseintritt herrschenden Zustandes Vorsorge gegen eine Wiederholung des Schadens im reparierten Bereich Vorsorge gegen eine Ausbreitung des Schadens im angrenzenden Bereich

Von der Schadensanalyse, der Konstruktion und den gegenwärtigen Begleitumständen hängt es ab, welche Verfahren und Materialien zur Behebung des Schadens angewandt werden müssen. Einige Grundüberlegungen sind: Schadensumfang und Schadensverteilung, Art des geschädigten Bauteils (Wandfläche, Konsole, Brüstung, Kragplatte usw.), Beanspruchung der Reparaturstelle (mechanisch, chemisch, atmosphärisch), Forderungen an die Umweltverträglichkeit des Reparaturvorgangs (Staub- und Lärmentwicklung), erforderliche Dicke der Reparaturschicht, Brandschutzbestimmungen, statische Gesichtspunkte sowie Wirtschaftlichkeitserwägungen. Diese Schadenserscheinungen sind abhängig davon, ob es sich um einen neuen oder um einen sanierten Putz handelt. Bei Sanierungsarbeiten ist der Putz ebenso wie bei Neubauarbeiten im System aufzubauen. Tabelle 17-7

17

Ein- und zweilagiger Außenputz aus Werktrockenmörtel Putzsystem für zweilagigen Außenputz aus Werktrockenmörtel

Vorbehandlung des Putzuntergrundes Zementmörtel falls erforderlich

Unterputz Kalk-Zement-Mörtel für Außenputz

Oberputz

Putzoberfläche

Kalk-Zement-Mörtel für Außenputz

Anstrich

Edelputz

Kratzputz

Edelputz

Reibe- oder Strukturputz

Org. Mörtel

545

17.3 Verarbeiten – Putzmörtel – Mörtelgruppen

Putzsystem für einlagigen Außenputz aus Werktrockenmörtel Vorbehandlung des Putzgrundes

Putz

Putzoberfläche

Zementmörtel

Luftporen-Edelputzmörtel

Kratzputz

Vergüteter LuftporenEdelputzmörtel

Das Bauen im System setzt einen gewissen Umfang an Materialkenntnis und technologischer Strukturbeziehungen voraus. Die Zusammensetzung der Mineralputze: x x x

Bindemittel: Luftkalk, hydraulischer Kalk, Zement, Gips, Anhydrit + Zuschlagstoffe: Flusssand, Grubensand, Brechsand, Schlackensand + Zusatzmittel: Dichtungsmittel, Plastifizierungsmittel, Frostschutzmittel, Pigmente, Kunststoffdispersionen

Mineralische Putze lassen sich unter verschiedenen technologischen Gesichtspunkten zusammenfassen. Tabelle 17-8

Einteilung der Putze nach dem Bindemittel Bezeichnung

Bindemittel

Kalkputze

Luftkalk oder hydraulischer Kalk

Kalkzementputze

Zement und Luftkalk oder Zement und hydraulischer Kalk

Zementputze

Zement, evtl. mit etwas hydraulischem Kalk

Gipsputz

Gips mit oder ohne Luftkalkanteil

Anhydrit

Anhydrit mit oder ohne Luftkalkanteil

Tabelle 17-9

Einteilung der Putze nach dem Zuschlagstoff Bezeichnung

Schweißputz

Zuschlagstoff mit Sandanteil unter 1 mm, der Putz wird abschließend glatt gefilzt (seltene Anwendung, aber bei Restaurierungen noch erforderlich)

Quarzputz

nur mit sortierten Quarzsanden hergestellter Putz

Rauputz

Putz mit groben Zuschlagstoffen bis 0/7 (von 0–7 mm)

Tabelle 17-10 Einteilung der Putze nach dem Bearbeitungsverfahren Bezeichnung

Arbeitsverfahren

Scheibenputz

mit dem Hobel abgezogener und verriebener Putz

Kratzputz

Die Oberfläche des Putzes wird nach dem Anziehen mit einem Nagelbrett aufgeraut.

Maschinenputz

für die maschinelle Verarbeitung geeignet

Münchner Rauputz oder Kellenwurfputz

gleichmäßig angeworfener, sehr rauer Putz

17

546

17 Putze

Bezeichnung

Arbeitsverfahren

Kellenstrichputz

mit der Kelle strichartig verdichteter Putz

Strukturputz

Putz mit Rillenstruktur, ähnlich dem Reibeputz

Nesterputz

ungleichmäßiger Auftrag, beim Verreiben des Putzes entstehen Nester

Waschputz

Der angezogene Mörtel wird mit einer weichen Bürste gewaschen und nach einigen Tagen mit Salzsäure nachgereinigt. (Vorsicht beim Umgang mit Säuren)

Tabelle 17-11 Einteilung der Putze nach der Anwendung Bezeichnung

Anwendung

Innenputze

vorwiegend oder ausschließlich für innen geeignete Putze auf Gips- oder Anhydritbasis

Außenputze

für innen und außen geeignete Kalk- und Zementputze

Haftputze

für Beton und schwierige Untergründe geeignete, gut haftende Putze

Graffitoputze

eingefärbte Mörtel für Putzkratztechniken

Edelputze

eingefärbte Putze für die letzte Putzlage

Die konstruktive und technologische Disposition von Putzsystemen nach der DIN 18 550 für den Außenputz hat drei wesentliche Aufgaben zu erfüllen: 1. Das Bauwerk vor Durchfeuchtung zu schützen 2. Dem Bauwerk ein ästhetisches Aussehen zu verleihen 3. Das Bauwerk so zu konstruieren, das es wärme-, schalldämmend und brandschutzsicher ist

17

Bild 17-11 Äußere Einflüsse auf ein Gebäude

17.3 Verarbeiten – Putzmörtel – Mörtelgruppen

547

Putz ist, wenn auch im geringen Maße, elastisch. Mit zunehmendem Austrocknungsgrad und Alter des Putzes verringert sich die Elastizität. Der Elastizitätsmodul (E-Modul) ist ein Maß für das elastische Verhalten eines Stoffes unter Dehnungs- und Spannungsbelastung. Wird der Putz über die Elastizitätsgrenze hinaus beansprucht, treten plastische Verformungen auf, die irreversibel sind. Es ist daher erforderlich, das Härte, Druckfestigkeit und Dichte des Putzes geringer sind als die des Untergrundes. Die Elastizität des Putzes muss größer sein als die der Wandausbildung. Die Putzschichten selbst müssen zur Oberfläche hin an Härte abnehmen. Diese Forderungen werden durch die Verwendung von Trasszusätzen erzielt. Trassmörtel: Trassmörtel und Trassmörtelzement für Außenputz, Sumpfkalkmörtel für Innenputz! Da üblicher Putz kapillar saugend wirkt, kann Feuchtigkeit von der Putzoberfläche über den kapillaren Wandaufbau in den Mauerkern gelangen, zur Durchleuchtung des Mauerwerks führen und dadurch ihre Wärmedämmfähigkeit der Wand erheblich mindern. Außenputze müssen daher dort, wo sie dem Schlagregen ungeschützt ausgesetzt sind, wasserhemmende oder Wasser abweisende (hydrophobe) Eigenschaften besitzen. Sie müssen zudem dampfdurchlässig sein, um eine Durchfeuchtung im Außenmauerwerk zu vermeiden. Außenputze müssen witterungsbeständig sein und einen ausreichenden Feuchtigkeitsaustausch zwischen dem verputzten Bauteil und der Umgebungsluft sicherstellen. Häufig kommt es vor, dass eine Haftung auf dem Putzgrund infolge der Materialstruktur (z. B. bei Ziegelmauerwerk) nicht oder nur ungenügend ausreichend ist. In diesem Falle müssen Putzträger angeordnet werden. Putzträger müssen dauerhaftes Haften des Putzes sicherstellen und beständig sein. Sie sind auch erforderlich, wenn Hohlräume, wie z. B. Installationsschlitze in den Wänden und Decken geschlossen werden müssen. An Übergängen verschiedener Baustoffe, z. B. Mauerwerk und Holz, verhindern Putzträger die Rissbildung im Putz. Das Aufbringen von Putzträgern setzt bei Sanierungsarbeiten eine sorgfältige Ausführung voraus. Vorschriften des Herstellers zur Befestigung müssen beachtet werden. Sanierputz-Selfpor Sanierputz-Selfpor von Bayosan ist ein porenhydropher Putz mit selbstständiger Luftporenbildung. Er ist geeignet für die Armierung von Wandflächen mit starker Feuchtigkeitsbelastung z. B. in Kellern, Saunen, Waschküchen usw. in Alt- und Neubauten. Das erhöhte Kornvolumen bzw. die selbstständige Luftporenbildung bewirken, dass die hydrophoben Eigenschaften dazu beitragen, dass keine Putz- oder Anstrichstörungen mehr auftreten können. Der Sanierputz ist hoch diffusionsfähig und besitzt eine zuverlässige Salzaufnahmefähigkeit. Er wird als Werktrockenmörtel geliefert und beruht auf der materiellen Basis von Kalksandstein, Trass, Zement und je nach gewünschten bauphysikalischen Eigenschaften entsprechender Zusätze. Die Körnung 0 bis 1,3 mm; die Festigkeit entspricht der Mörtelgruppe PII nach DIN 18550 > 2,5 N/mm. Die Wasserzugabe beim Anmischen richtet sich nach der baustellenüblichen Verarbeitungskonsistenz (7 bis 8 Liter für ca. 30 Liter Nassmörtel). Die Mindestputzdicke bei Chlorid- und Sulfatversalzungen beträgt für die Ausführung von Unter- und Oberputz 10 mm. Nach dem Abtrocknen müssen eventuell durchschlagende Salze entfernt werden (z. B. Abbürsten). Besonders ist zu beachten, dass bereits abgebundenes Material nicht neu aufgemischt werden darf. Für das rissfreie Aushärten ist vorsichtiges Austrocknen (etwa 10 Tage) erforderlich.

17

548

17 Putze

Lehmputz Lehm ist ein traditioneller Baustoff mit baubiologischen und umweltfreundlichen Eigenschaften und energiesparender Herstellung. Lehmputze können die Luftfeuchtigkeit der Innenräume regulieren und Schadstoffe absorbieren. Sie sind eine Alternative zu Kalk- und Gipsputzen und können mit Decorputzen und Kalkbasis kombiniert werden. Tabelle 17-12

Anwendung Lehmputz Lehm-Grundierung

x x x

x x

Grundiermittel zur Vorbehandlung von saugfähigem Mauerwerk aller Art, raugeschaltem Beton und mineralisch gebundenen Putzen Haftlage als Beschichtung zwischen den einzelnen Lehmputzlagen Vorbehandlungsmittel beim Einsatz von Putzträgern und Jutegeweben

Lehm-Putz x x x x

Als Unter-, Ausgleichs- und rauer Oberputz im Innenbereich einzusetzen Als feiner Unter- und Oberputz im Innenbereich einzusetzen Auf ebenen und homogenen Untergründen auch als Einlagenputz Oberputz für alle hydraulisch gebundenen Unterputze

Baubiologisch und ökologisch ausgelegt Sowohl für Renovierungsarbeiten bei denkmalsgeschützten Objekten als auch im Neubaubereich

Verarbeitung: 1. Untergrundvorbehandlung Der Untergrund muss saugfähig, fest tragfähig und frei von Schmutz und Staub sein. Unterputze müssen einwandfrei abgebunden haben. Die zu verputzende Fläche muss gleichmäßig ausgetrocknet sein. Nichtsaugende Untergründe, wie z. B. glatte Betonflächen, müssen vorher mit einem geeigneten Haftvermittler vorbehandelt werden. Alle Untergründe vor dem Verputzen ein- bis zweimal mit Lehm-Grundiermittel satt streichen. Nicht trocknen lassen, evtl. nachnässen. Nicht tragfähige Untergründe mit Putzträgern, wie z. B. Schilfrohrmatten oder Ziegelrabitz, überspannen. 2. Verarbeitung

17

Die Wasserzugabe je Sack beträgt ca. 15 l (Richtwert, exakte Wassermenge richtet sich nach praxisüblicher, d.h. möglichst steifer Verarbeitungskonsistenz). Nicht mit anderen Materialien mischen. Lehmputz kann von Hand verarbeitet werden, wobei Kleinmengen mit dem Quirl angemischt werden (Wasser vorlegen). Rationeller ist die Verarbeitung mit allen marktüblichen Verputz- und Mischmaschinen. Die Mindestputzdicke beträgt bei Verarbeitung als Unterputz 10 mm, bei der Verwendung als Oberputz 5 mm. Bei Gesamtputzdicken von mehr als 10 mm und anderen ungünstigen Umständen ist mehrmalig zu arbeiten, wobei eine ausreichende Standzeit des Unterputzes (pro 1 mm Putzdicke mindestens 1–2 Tage, je nach Luftfeuchtigkeit) bis zu völligen Trocknung einzuhalten ist. Unterputzlagen gut aufrauen. Auf ebenen und homogenen Untergründen, wie z. B. Beton oder Plansteinmauerwerk, kann auch einlagig aufgetragen und strukturiert werden. Oberflächenbearbeitung durch Abreiben oder Abfilzen. Abtrocknungsrisse sind unproblematisch und werden mit dem Oberputz geschlossen. Abgetrocknete Oberflächen können nach dem Annässen weiterbearbeitet werden. Armierungsgewebe (Jutegewebe) werden entweder ins oberste Drittel der noch feuchten Putzlage eingearbeitet oder in die Lehmgrundierung eingebetet. Dabei wird zuerst eine Schicht Lehmgrundierung aufgetragen, in welche die Armierung faltenfrei eingelegt wird. Nicht unter + 5 °C Wand- und Lufttemperatur verarbeiten.

17.3 Verarbeiten – Putzmörtel – Mörtelgruppen

549

3. Putztechniken Die Gestaltung der Putzoberfläche richtet sich neben den physikalischen Aufgaben auch nach dem gewünschten optischen Eindruck der Struktur und bei Innenputzen, ob gestrichen oder tapeziert werden soll. Abziehen: nach dem Auftragen wird der Putz über Putzlehren mit scheitrechten Werkzeugen flucht und waagerecht abgezogen. Filzen: fein ausreiben mit einem Filz belegten Brett. Glätten: mit einer Stahlkelle glatt abziehen. Reiben: mit einem Holzreibebrett kreisförmig andrücken und planieren. Je nach Korngröße bleibt die Oberfläche mehr oder weniger rau. Kellenwurf: der grob flächendeckend angeworfen Putzmörtel bleibt erhalten. Kellenstrich: nach dem Auftragen des Putzes erfolgt ein schuppen- oder fächerförmiges Verstreichen mit der Kelle. Spritzen: ein- oder zweilagiger dünnflüssiger Maschinenputz unterschiedlicher Körnung.

17 Bild 17-12

Putzstrukturen

4. Nachbehandlung Lehmputz benötigt keine spezielle Nachbehandlung. Es ist aber darauf zu achten, dass der Putz ausreichend Möglichkeit zur Abtrocknung erhält. Nur offenporige, spannungsarme Anstriche einsetzen, wie z. B. Kalk-Kaseinfarben, Kalkfarben, Silikatfarben. Lehmputz darf nicht mit Fliesen belegt werden.

550

17 Putze

17.3.2 Arten und Lieferformen von Putzmörteln Mörtel sind Mischungen aus Bindemittel, Zuschlagstoff und Anmachwasser. Die Putzmörtel werden nach dem verwendeten Bindemittel genannt, z. B. Kalkmörtel oder Kalkzementmörtel. Technisch unterscheidet man die Mörtel nach ihrer Abbindung. Nichthydraulische Mörtel erhärten nur an der Luft, hydraulische Mörtel an der Luft und unter Wasser vollständig. Tabelle 17-13 Nichthydraulische und hydraulische Mörtel Nichthydraulische Mörtel

Hydraulische Mörtel

Lehmmörtel Gipsmörtel Gipskalkmörtel Anhydritbindermörtel Kalkmörtel aus an der Luft erhärtenden Kalken Silikatmörtel Kunststoffmörtel

Kalkmörtel aus hydraulisch erhärtenden Kalken Kalkzementmörtel Zementmörtel

Je nach Herstellungsort unterscheidet man zwischen Baustellenmörtel und Werkmörtel. Baustellenmörtel: Mörtel, dessen Ausgangsstoffe auf der Baustelle abgemessen und gemischt werden. Wenngleich Baustellenmörtel in größerem Umfang nur noch selten zum Einsatz kommt, hat er für Sanierungsarbeiten durchaus noch Berechtigung. Allerdings ist darauf zu achten, dass x x

keine schädlichen Bestandteile (Ton, Algen ...) beigemischt werden, eine genaue Dosierung der Zuschlagstoffe beachtet wird.

Werkmörtel: Werk-Frischmörtel, Werk-Trockenmörtel, Werk-Vormörtel. Werk-Frischmörtel: Mörtel, dessen Ausgangsstoffe in einem Werk abgemessen und gemischt werden und in verarbeitbarer Konsistenz auf die Baustelle geliefert wird. Werk-Trockenmörtel: Gemisch aus Bindemittel, trockenem Zuschlag bis 4 mm und ggf. Betonzusätzen, das werkmäßig hergestellt und auf der Baustelle durch Zugabe von Wasser und durch Mischen verarbeitbar gemacht wird. Werk-Vormörtel: kommt als Kalkmörtel zur Baustelle, wo ihm Wasser und ggf. zusätzliche Bindemittel, z. B. Zement – um Kalkzementmörtel zu erhalten – zugegeben werden. Die Vorteile des Werkmörtels sind:

17

x x

gleich bleibende Qualität, vorgegebene Rezeptur und damit die richtige Dosierung werden durch moderne Mischanlagen gewährleistet, x die Produktion wird ständig überwacht, x eine vorgeschriebene Fremdüberwachung ergänzt die Kontrolle.

17.3.3 Putzmörtelgruppen Für die Sanierung verwendet man die gebräuchlichen Putzmörtelgruppen, wobei Zement- oder Kalkzementmörtel immer noch der am häufigsten zum Einsatz kommender Baustoff ist.

551

17.3 Verarbeiten – Putzmörtel – Mörtelgruppen

Tabelle 17-14 Putzmörtelgruppen Mörtelgruppe

Zusammensetzung / Eigenschaften / Verwendung

PI

Kalkmörtel: Gut verarbeitbar und atmungsaktiv. Vorwiegend für Innenputz.

P II

Kalkzementmörtel: Bei noch ausreichender Dehnfähigkeit fester als Gruppe I. Für Außenputze. Kann auch nur mit hochhydraulischem Kalk oder PM-Binder hergestellt werden.

P III

Zementmörtel: Fest und beständig, aber wenig elastisch. Für Sockel- und Untergeschossaußenputze. Kann auch mit Zusatz von Kalkhydrat hergestellt werden.

P IV

Gipsmörtel: Rasch erhärtend und gut atmungsfähig. Auch mit Kalk- und Sandzusatz. Für Innenputze.

PV

Anhydritmörtel und Anhydritkalkmörtel: Eigenschaften und Verwendung ähnlich Gruppe P IV.

In Deutschland galt bis Februar 2005 die DIN 18550 Teil 1–4 für Putzarbeiten. Danach waren die Putzmörtelgruppen wie in Tabelle 17-14 dargestellt, einteilt. Im Gegensatz zur bisherigen DIN 18550 sind mit der Einteilung der Putzmörtelgruppen in PI bis PIV keine Anforderungen an die Druckfestigkeit verbunden. Diese Norm wurde nun ersetzt durch die DIN EN 998-1; DIN V 18550, DIN EN 132279. DIN EN 998-1 Festlegungen für Mörtel im Mauerwerksbau, Teil1: Putzmörtel Putzmörtel werden nun nicht mehr in Putzmörtelgruppen eingeteilt sondern nach Druckfestigkeit, kapillarer Wasseraufnahme und Wärmeleitfähigkeit klassifiziert. Im Gegensatz zur alten DIN 18550 spielen Anteile und Zusammensetzung von Bindemitteln und Zuschlägen bei der Klassifizierung des Mörtels keine Rolle mehr. Im Rahmen dieser DIN erhielten auch die Bindemittel neue Bezeichnungen x x x x x x x

Zement Putz-und Mauerbinder Luftkalk und Zement Luftkalk Hydraulischer Kalk Hydr.Kalk und Zement Luftkalk und Gips

CEM MC L/C L EM HL HL/CEM L/G

In diesem Zusammenhang wurden auch neue Kurzzeichen für die Putzmörtelarten eingeführt. Tabelle 17-15 Putzmörtel nach Art, Eigenschaften und Verwendungszweck Putzmörtelart

Kurzzeichen

Eigenschaften/Verwendung

Putzmörtel für den allgemeinen Gebrauch

GP

muss allgemeinen Anforderungen genügen

Leichtputzmörtel

LW

Trockenrohdichte ” 1,3, in der Regel für Unterputze

Edelputzmörtel

CR

Farbige Mörtel

Einlagen Putzmörtel für außen

OC

Erfüllt Anforderungen an einen mehrlagigen Außenputz, i. d. R. farbig, mit oder ohne Leichtzuschlag

17

552

17 Putze

Putzmörtelart

Kurzzeichen

Eigenschaften/Verwendung

Sanierputzmörtel

R

Eignungsprüfungsmörtel der für das Verputzen von salzhaltigen und feuchten Mauerwerk geeignet ist

Wärmedämm-Putzmörtel

T

Eignungsprüfungsmörtel mit definierten Wärmedämmeigenschaften

Entscheidende Größe ist die Druckfestigkeit. Die Klassifizierung erfolgt in vier Druckfestigkeits- bzw. Festmörtelklassen. Tabelle 17-16 Klassifizierungskriterien für die Produkteigenschaften Eigenschaften

Kategorien

Werte

Druckfestigkeit nach 28 Tagen

CS I CS II CS III CS IV

O,4–2,5 N//mm² 1,5–5,0 N/mm² 3,5–7,5 N/mm² • 6 N/mm²

Kapillare Wasseraufnahme

WO W1 W2

Nicht festgelegt W 2,0 ” 2,0kg/m²h W” 1,0 kg/m²h

DIN V 18550, Putz und Putzsysteme – Ausführung Der Begriff Putz ist in der DIN V 18550 definiert, die Anfang 2005 überarbeitet und in der Europäischen Norm EN 998 – 1 angepasst wurde. Diese Norm gilt für die Verwendung von Putzen nach DIN EN 998 – 1 sowie der DIN EN 13279 – 1 (alt DIN 1168 Baugipse ) auf Wänden und Decken von Baukörpern, die den geltenden Normen, insbesondere die neue DIN 1045 vom 11.08.2008 (Stahlbeton und Stahlbetonbau) DIN 1053 ( Mauerwerk), DIN 4103 – 1(nichttragende innere Trennwände) und DIN 4232 (Wände aus Leichtbeton) entsprechen und auch auf ähnlichen Putzgründen, z. B. Altbauten, angewendet werden. Neu aufgenommen in der DIN V 18550 wurde der Punkt „Hinweise für die Planung von Putzarbeiten“ Diese Planung muss Festlegungen enthalten, die so detailliert sind, dass sie eine geeignete Anleitung für die Ausführung der Arbeiten darstellen. Neben Beschaffenheit und Zustand des Putzgrundes müssen auch die Umgebungsbedingungen des zu verputzenden Bauteils, z. B. Feuchtraum oder besondere thermische Belastungen sowie die Anforderungen an den Putz oder Putzuntergrund, z. B. keramische Untergründe) berücksichtigt werden.

17

Ebenfalls neu aufgenommen in die DIN wurde in Anhang B eine Übersicht der Qualitätsstufen für Innenputzoberflächen. Hierbei werden Qualitätsstufen Q 1 bis Q 4 jeweils für abgezogene, glatte und gefilzte/geriebene Putze definiert. Tabelle 17-17 zeigt einen Auszug DIN EN 13279, Gipsbinder und Gipstrockenmörtel T. 1 Begriffe und Anforderungen Dies Norm ersetzt u.a. die bisherige DIN1168 T. 1 und 2. Sie regelt Eigenschaften und Leistungsmerkmale von verschiedenen Werktrockenmörteln auf Gipsbinderbasis zum Verputzen von Decken und Wänden. Ebenso gilt diese Norm für Gipsbinder zur Herstellung von Gipsplatten und faserverstärkten Gipselementen und gipshaltigen Fugenspachteln.

553

17.4 Vorbereitung des Putzuntergrundes

Tabelle 17-17 Überzug der Qualitätsstufen für Innenputzoberflächen nach DIN V 18550 Anhang B Abgezogene Putzoberfläche Qualitätsstufe

Beschaffenheit/Eignung der Oberflächen

Maßtoleranzen

Q2

Geeignet für: dekorative Oberputze • 2,0mm Wandbeläge aus Feinkeramik, Fliesen, Kunstwerkstein usw.

Standardanforderungen an die Ebenheit nach DIN 18202:1997-04 Tabelle 3, Zeile 6

Geeignet für: dekorative Oberputze • 2,0 mm Wandbeläge aus Feinkeramik, Fliesen, Kunstwerkstein usw.

Erhöhte Anforderungen an die Ebenheit nach DIN 18202:1997-04 Tabelle 3, Zeile 7

Tabelle 17-18 Arten von Gipsbindern und Gips – Trockenmörteln (Auszug) Benennung

Kurzzeichen

Benennung

Kurzzeichen

Gips-Putztrockenmörtel

B1

Gipshaltiger LeichtPutztrockenmörtel

B5

Gipshaltiger Putztrockenmörtel

B2

Gipskalkleicht-Putztrockenmörtel

B6

Gipsleicht-Putztrockenmörtel

B4

B7

Gipskalk-Putztrockenmörtel

B3

Gips-Trockenmörtel für Putz mit erhöhter Oberflächenhärte

17.4 Vorbereitung des Putzuntergrundes Ohne eine besonders sorgfältige Vorbereitung des geschädigten Untergrundes kann auch beim Einsatz bester Materialien eine Reparaturmaßnahme nicht dauerhaft sein. Die Entscheidung, wie z. B. alter Putz entfernt werden soll, ist immer objektabhängig und liegt im Ermessen des Planers (Architekten) und dem die Bauaufgabe ausführenden Unternehmen. Als Grundsatz gilt: Für eine wirksame und dauerhafte Sanierung ist ein konstruktiv gesundes und werkstoffseitig verträgliches Mauerwerk bzw. ein Betonuntergrund erforderlich. Das bedeutet im Einzelnen: x x x

rauer Putzgrund, um dem Mörtel eine genügende Haftfähigkeit zu geben, grobkörniger Sand, gegebenenfalls Einsatz von Putzkörpern, Untergrundfeuchtigkeit ist im Zusammenhang mit den eingesetzten Materialien und den Herstellervorschriften zu beachten.

Bei der Altbausanierung können Baustoffe mit ganz unterschiedlichen Eigenschaften vorhanden sein. Die wichtigsten sind die Rauigkeit und das Saugverhalten. Hier kommt es darauf an, richtig einzuschätzen, wieviel Wasser der Putzgrund dem Putz entzieht. Wird dem Putz das zum Abbinden erforderliche Wasser entzogen, „verdurstet“ er, d. h. er erreicht nicht seine Festigkeit. Außerdem können sich zusätzliche Kapillare bilden, die dann Ursache für eine erhöhte Saugfähigkeit des Außenputzes sind. Die heute angebotenen Trockenmörtel, die als

17

554

17 Putze

Unterputz zum Einsatz kommen bzw. zum einlagigen Einsatz bestimmt sind, enthalten Zusätze die verhindern, dass der Putzgrund das Anmachwasser zu schnell entzieht. Das darf aber nicht dazu führen, dass auf ein Annässen völlig verzichtet wird. Schon gar nicht darf bei direkter Sonneneinstrahlung ungeschützt gearbeitet werden. Die Wahl des richtigen Putzmörtels richtet sich hauptsächlich nach dem Putzgrund. Dabei ist Folgendes wichtig: x x x

Weiche Putzuntergründe verlangen weiche Putze Der Putzgrund soll immer fester sein als der erhärtete Putzmörtel Der Spritzbewurf ist eine oft notwendige Vorbehandlung des Putzgrundes, aber keine Putzlage

Meist ist eine Vorbehandlung des Putzgrundes erforderlich, um einen dauerhaften Verbund zu schaffen. Ist der Putzgrund wenig saugend, genügt ein nicht volldeckender Spritzbewurf als Haftbrücke. Mauerwerk, das stark saugend ist, sollte einen volldeckender Spritzbewurf erhalten. Auch Mischmauerwerk, also Wandflächen, die unterschiedliche Baustoffe enthalten und deshalb unterschiedlich saugend sind, sollte mit einem volldeckenden Spritzbewurf versehen werden. Als Spritzbewurf kommt, je nach Festigkeit des Mauerwerkes, entweder ein Zementmörtel der Mörtelgruppe P III, dem etwas Kalk zugegeben wird, oder Kalkzementmörtel der Mörtelgruppe P II in Frage. Als Haftbrücke ist der Spritzbewurf möglichst rau auszuführen. Zur Vermeidung hoher Zugspannungen sollte der Spritzbewurf vor dem Aufbringen des Unterputzes ausreichend erhärtet sein. Sind holzhaltige Untergründe, wie Holzspanbeton oder Holzwolle-Leichtbauplatten vorhanden, ist besondere Umsicht erforderlich. Diese Baustoffe quellen bei Wasseraufnahme auf und schwinden bei der Trocknung. Hier ist ein volldeckender Spritzbewurf zwingend erforderlich. Er verhindert die weitere Wasseraufnahme. Der nachfolgende Putz sollte frühestens einen Monat später aufgebracht werden. Dabei sollte immer eine Putzbewehrung mit eingelegt werden. Dafür eignet sich ein alkalifestes Glasfasergewebe. Der Bundesverband der Leichtbauplatten-Industrie hat dazu ein Merkblatt, „Außenputz auf Holzwolle-Leichtbauplatten nach DIN 1102 und Mehrschicht-Leichtbauplatten nach DIN 1104“ herausgegeben.

17

Bei der Rekonstruktion kommen aber auch neue Baustoffe zur Anwendung. Wird in der Außenwand Kalksandstein verwendet, so kann dieser auch mit mineralischen Putzen versehen werden. Allerdings wird er im umgebenden Mauerwerk als „Fremdkörper“ gelten. In die Übergänge zu anderen Putzgründen sind Rissbrücken einzubetten, z. B. das schon genannte Glasgittergewebe. Häufig sind alte Mauerflächen verschmutzt. Das kann durch Staub und Ruß erfolgt sein, vielfach sind es aber auch Moose und Algen, die sich festgesetzt haben. Grundsätzlich muss klar sein, alle diese Schichten sind Trennschichten auf denen sich auf Dauer kein Putz hält. Sie müssen also entfernt werden. Oftmals ist ein einfaches Reinigen mit Wasser und Bürste dafür nicht ausreichend. Das Mauerwerk muss dann mit scharfen Werkzeugen aufgeraut und die Fugen ausgekratzt werden. Bei organischem Bewuchs ist es sinnvoll, vor Aufbringen eines Putzes das alte Mauerwerk ein- bis zweimal mit einem fungiziden bzw. algiziden (gegen Pilze und Algen wirksamen) Mittel zu tränken. Alte mineralische Putze können mit einem mineralischen Putzsystem überarbeitet werden, wenn sie nicht gestrichen und genügend saugfähig sind und, wenn sie eine raue Oberfläche aufweisen. Alte Anstriche bilden immer eine Trennschicht. Deshalb müssen sie entfernt werden. Zumindest muss eine Vorbehandlung so erfolgen, dass 60 % saug- und tragfähige Fläche vorhanden ist. In Einzelfällen wird es erforderlich sein, Putzträger anzuwenden. Sie haben die Aufgabe, das Haften des Putzes zu verbessern oder einen von der tragenden Konstruktion weitgehend unabhängigen Putz zu ermöglichen. Dafür eignen sich Ziegeldrahtgewebe, Rohrmatten und Metallputzträger. Wichtig ist ihre Befestigung. Sie muss so sein, dass eine ausreichend steife und tragfähige Konstruktion entsteht.

555

17.4 Vorbereitung des Putzuntergrundes

Bild 17-13 Ziegeldrahtgewebe

Ziegeldrahtgewebe ist ein Drahtgewebe mit aufgepressten Tonkörpern. Der Stahldraht ist durch die Ummantelung mit Ziegelton, eine beim Brennen entstandene Oxidschicht, gegen Rost geschützt. Das Ziegeldrahtgewebe stellt einen guten und haftfähigen Putzgrund dar, auf dem der Putzmörtel bei geringem Materialverlust sogleich in einer dickeren Lage aufgebracht werden kann. Verwendung: x x x

Verwahrung von Holzfachwerk, Überspannung von Installationsschlitzen, Ummantelung von Stahlbauteilen.

Rippenstreckmetall ist ein selbsttragender Putzträger, der aus kaltgewalztem Bandstahl hergestellt ist. Streckmetall besteht aus 10 bzw. 4 mm hohen Rippen, zwischen denen die Grätenfelder liegen. Durch Verzinken oder Lackieren mit Bitumenteerlack ist es gegen Rost geschützt. Für Räume, die starker und wechselnder Durchfeuchtung ausgesetzt sind, kann Rippenstreckmetall aus nicht rostendem Stahl verwendet werden. Verwendung: x x x

Herstellen von Gewölben, Nischen, Überspannung von Hohlraum in Wand- und Deckenteilen, Drahtputzdecken.

Metall- und Glasfasernetze werden als die heutzutage modernsten Putzträger verwendet. Sie sind punktverschweißt und wesentlich leichter zu handhaben als andere Systeme. Metallene Putzträger müssen stets rostfrei sein, damit braune Flecken durch Rost und Treiberscheinungen vermieden werden. Solche Ausführungen bestehen aus verzinkten Drahtnetzen mit meist nur 4 mm hohen Rippen. Bewährt haben sich auch Putzträger in Tafelform aus Edelstahl mit eingelegten Absorptionspappen.

17

Bild 17-14 Rippenstreckmetall

556

17 Putze

Bild 17-15 Hasendraht als Putzträger

17.5 Einsatz von Kunstharzen und Dämmstoffen 17.5.1 Kunstharze Zunehmend gewinnen auch Kunststoffe für die Sanierung an Bedeutung. Sie werden als Füllstoffe und Anstriche bei Putzen angewendet. Die wichtigsten bautechnischen Elastomere zeigt die nachfolgende Übersicht: CR

= Polychloropren: Dichtungsprofile, Flachdach-Dichtungsbahnen, elastische Baulager

IIR

= Butylkautschuk: Flachdachplanen, Bautenschutzfolien, Dichtungsmassen

PUR = Polyurethan (weitmaschig vernetzt): elastische Baulager SI

= Silikonkautschuk: Dichtungsmassen, elastische Formteile

SR

= Polysulfidkautschuk: Dichtungsmassen

CSM = chlorsulfoniertes Polyethylen: Flachdach-Dichtungsbahnen

17

Die Entwicklung von Kunststoffprodukten ist noch nicht abgeschlossen. Materialien und technologische Verfahren bieten noch einen weit in die Zukunft gerichteten Raum für Innovationen. Dennoch soll im Folgenden eine Übersicht die wesentlichen Merkmale der Putzerneuerung zusammenstellen. Gemeinsame Merkmale: x x x

Geringes Gewicht bei (in Relation dazu) gute Festigkeiten Korrosionsbeständigkeit (feuchtigkeitsunempfindlich und nicht korrodierend) geringer Pflegeaufwand (einige Stoffe sind nahezu wartungsfrei)

557

17.5 Einsatz von Kunstharzen und Dämmstoffen

x x x x x

leichte beliebige Formgebung (Vielfältige Verarbeitungsmethoden und Möglichkeiten der Strukturgebung. Spritz- und gießfähig. Halbzeuge und Fertigteile in fast unbegrenzten Variationen) gute Chemikalienbeständigkeit (u. a. im Außeneinsatz beständig gegenüber aggressiver Atmosphäre) gute Wärmedämmung (geringe Wärmeleitfähigkeit mit den entsprechenden Vorteilen, z. B. Kondenswasserverhütung) Typenvielfalt /Anpassungsfähigkeit (zahlreiche Zustandsformen: fest, zäh, geschäumt, elastisch, plastisch-bildsam, flüssig) elektrisch hochisolierend (hohe Oberflächenwiderstände und Durchschlagsfestigkeit)

17.5.2 Dämmstoffe Dämmstoffe sind für die Putzsanierung von zunehmender Bedeutung. Die gegenwärtig zur Anwendung kommenden Dämmstoffe sind: Blähperlit Schaumglas

anorganische Dämmstoffe

Mineralische und pflanzliche Faserdämmstoffe Polystyrol-Hartschaum (PS) (einschließlich Extruder- und Partikelschaum) Polyurethan-Hartschaum (PUR)

organische Dämmstoffe

Korkdämmstoffe Holzwolle-Leichtbauplatten Wenngleich es zwischen den einzelnen Produkten geringfügige Abweichungen gibt, haben sie einige Eigenschaften gemeinsam: Hitze-, Alterungs- und Säurebeständigkeit, Unbrennbarkeit, Maßhaltigkeit, Verrottungsfestigkeit und schwere Entflammbarkeit. Die zurzeit im Zusammenhang mit Putzsystemen gebräuchlichsten Dämmstoffe sind der organische Dämmstoff Polystyrol und der anorganische Dämmstoff Mineralfaserwolle. Beim Einsatz der Dämmstoffe sind auch im verstärkten Maße Umweltbelastungen zu berücksichtigen. Die nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über die Belastungsarten. Die Tabelle 17-19 zeigt, wie stark die einzelnen Dämmstoffe die Umwelt belasten (bei Herstellung und Verarbeitung) und ob sie gesundheitliche Risiken bergen (im normalen, eingebauten Zustand und im Falle des Brandes). Die Dämmstoffe werden in einer fünfstufigen Skala bewertet, die von ++ (sehr geringe Belastung) über o bis -- (sehr hohe Belastung) reicht.

17

558

17 Putze

Tabelle 17-19 Belastungsarten durch Dämmstoffe Material

So groß ist die Umweltbelastung durch den Dämmstoff

So groß ist das gesundheitliche Risiko, wenn der Dämmstoff eingebaut wird

bei der Herstellung

bei der Verarbeitung

im Normalfall

wenn es brennt

Polystyrol

--

o

o

-

Polyurethan – Platte – Schaum

---

o --

o o

---

Mineralfaser

--

-

abhängig von der Konstruktion

+

Blähperlite

+

+

+

++

Kokosfaser

+

+

++

o

Kork – Dämmplatte – Naturschrot

++

o ++

o ++

o o

HolzfaserDämmplatte

+

++

++

o

Zellulosedämmstoff

+

+

++

o

Anmerkung zu den Zeichen: - hohe Belastung -- sehr hohe Belastung

+ ++

geringe Belastung sehr geringe Belastung

o neutral

17.6 Wärmedämmverbundsystem 17.6.1 Konstruktive Erfordernisse

17

In Deutschland werden bei der Heizung der Gebäude (Raumwärme und Warmwasser) jährlich 220 Mio. Tonnen an Kohlendioxidemissionen freigesetzt. Eine 30%ige Einsparung bis zum Jahre 2015 erfordert eine Reduktion um mindestens 55 %/Mt/a, d. h. eine Absenkung des ursprünglichen Wertes von 220 Mt/a auf 165 Mt/a im Jahr 2005. 24 Mio. Altbauwohnungen gibt es in Deutschland, die modernisierungsbedürftig sind. 18 Mio. entfallen auf die alten Bundesländer und 6 Mio. auf die neuen. Über 95 % des baulichen Energieverbrauchs treten im Altbaubestand auf. Energiesparende Maßnahmen im Neubau, so wichtig sie für die Zukunft auch sind, führen grundsätzlich zu keiner Einsparung. Eine wirkliche Senkung der CO-Emission ist nur im Altbaubestand möglich. Definition Altbau: Gebäude, die mehr als 150 bis 200 kWh/ma Netto-Heizenergie verbrauchen. Altbauanteil (zahlenmäßig 77 %, Altbauanteil (energetisch) 95 %). Das Anforderungsniveau der III. Wärmeschutzverordnung und der EnEV 2002 war deshalb nicht mehr ausreichend und wurden durch die EnEV 2007 erweitert, in dem die Komponenten

559

17.6 Wärmedämmverbundsystem

Bild 17-16 Energieverluste an Gebäuden

der bisherigen Heizanlagenverordnung und der Wärmeschutzverordnung zusammengeführt wurden. Geregelt wurden unter anderem die Nachrüstungspflichten bis zum 31.12.2006 (§ 9 EnEV) und der Energiebedarfsnachweis (§ 12 EnEV). 2009 ist eine Novellierung geplant, die die Anforderungen der EnEV 2007 nochmals verschärfen wird. Als Wärmedämmputzsystem wird ein Putzsystem aus wärmedämmendem Unterputz und wasserabweisendem ein- oder zweilagigen Oberputz bezeichnet. Beide Putzlagen sind in ihrer Eigenschaft aufeinander abgestimmt und müssen aus Werktrockenmörtel nach DIN 18557 hergestellt werden. Wärmedämmputze werden nach DIN 18550 T. 1 solche Putze genannt, die einen Rechenwert der Wärmeleitfähigkeit ” 0,20 W(mk) aufweisen. Diese Anforderung gilt als erfüllt, wenn die Trockenrohdichte des erhärteten Mörtels ” 600 kg/m beträgt. Wärmedämmende Unterputze nach DIN 18550 T. 3 oder mit bauaufsichtlichem Zulassungsbescheid bestehen aus mineralischen Bindemitteln wie Kalk und Zement und organischen und/oder mineralischen Leichtzuschlägen sowie Zusatzstoffen und Zusatzmitteln. Detaillierte Angaben zu den verschiedenen Wärmedämmputzsystemen sind in den Herstellerangaben sowie für EPS-Wärmedämmputzsysteme in DIN 18550 T. 3 und für Wärmedämmputze mit mineralischen Zuschlägen in den jeweiligen bauaufsichtlichen Zulassungsbescheiden enthalten.

17.6.2 Systemaufbau eines Wärmedämmverbundsystems Das Wärmedämmverbundsystem ist aus folgenden Schichten aufgebaut:

17

560

17 Putze

Bild 17-17 Basissystem eines WDVS

17

1

Wandkonstruktion Jede Art von Beton- oder Ziegelmauerwerk

2

Untergrundvorbehandlung Im Regelfall Spritzbewurf; warzenförmig bei schwach saugenden, voll deckend bei stark oder unterschiedlich saugenden Untergründen

3

Klebe- und Beschichtungsmörtel Wasser abweisender, maschinengängiger Kalk-Zement-Mörtel nach DIN 18550/P II

4

Dämmplatten Polystyrol-Hartschaumplatten oder Mineralwolle-Dämmplatten (häufig mit Stufenfalz). Plattendicke nach Wahl: 30, 40, 50, 60, 80, 100 mm. Weitere Dämmplatten werden auf der Basis organischer Stoffe, z. B. Schafwolle, entwickelt.

5

Befestigung Die Gliederung der Basissysteme nach der Befestigung erfolgt nach:

6

Beschichtung und Armierung Maschinengängiger, Wasser abweisender Klebe- und Armierungsmörtel mit ca. 5 mm Dicke in Abhängigkeit von den Ebenheitstoleranzen des Untergrundes. Armierungsgewebe im äußeren Drittel der Putzschicht.

7

Oberputz Falls erforderlich, wird nochmals eine Silicat-Quarzgrundierung oder eine Decorgrundierung aufgebracht. Wasser abweisende Oberputzbeschichtung mit einer Körnung 0–5 mm und einem Hellbezug von > 40 % als mineralischer Putz (Kratzputz, Münchner Rauputz, Scheibenputz, Modellier- und Strukturputz, Silicatputz, Siliconharzputz). Aus ästhetischem Erfordernis können zusätzlich noch wasserdampfdurchlässige Egalisationsanstriche in Form von Silicatdispersionsfarbe oder Siliconharzfarbe aufgebracht werden. Farbputze enthalten lichtechte mineralische Farbpigmente.

Ein bauphysikalischer Grundsatz lautet: Von warm nach kalt muss zuerst der Wasserdampf und dann die Wärme abgebaut werden. Das bedeutet, dass die erforderliche Wärmedämmung an der Außenseite eines Bauwerkes liegen sollte. Dadurch, dass die Dämmstoffindustrie heute auch Formteile in Polystyrol-Hartschaum herstellen kann, ist es sogar möglich geworden, Stilfassaden außen zu verkleiden. Das hat allerdings seinen Preis. Durch die Außendämmung werden die Außenwände eines Hauses energetisch mit in den Innenbereich einbezogen. Sie nehmen die Wärme auf und geben sie nach Abstellung der Heizung nach innen wieder ab. Die Wärmespeicherfähigkeit der Wände bleibt erhalten. Die Dämmstoffe haben darüber hinaus auf

17.6 Wärmedämmverbundsystem

561

Bild 17-18 Geklebte, gedübelte und mechanisch befestigte Systeme

Bild 17-19 Oberputzstrukturen

Grund ihrer guten Dampfdiffusionsfähigkeiten, wenn sie außen aufgebracht werden, den Vorteil, die Taupunktzone günstig zu beeinflussen und nach außen zu verlagern. Außerdem können durch die Wärmedämmung in der Wand vorhandene Wärmebrücken unterbrochen werden. Bei allen Wärmedämmverbundsystemen sind Schichtaufbau und Materialien aufeinander abgestimmt. Es ist wichtig, dass die Dampfdiffusion in der gesamten Wandkonstruktion funktioniert. Man versteht darunter den Durchgang von Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf durch das Bauteil. Wärmedämmverbundsysteme mit mineralischen Edelputzen (Bindemittel Kalk und Zement) erfüllen diese Forderung nach günstigem Dampfdurchgang. Mineralischer Putzaufbau bringt nachweisbare Vorteile, besonders durch den mineralischen Oberputz (Edelputz).

17

562

17 Putze

Bild 17-20a

Wassersperrender Außenputz Schlechte Diffusion (Durchfeuchtung der Mauer)

Bild 17-20b Hydrophober Außenputz Gute Diffusion (Dampfwanderung)

Die seit einem Jahrhundert bewährten mineralischen Werktrockenmörtel sind die verlässliche Absicherung für das System. Sie sind: widerstandfähig, witterungsbeständig, unverrottbar, nicht brennbar, uv- und ozonbeständig. Sie vergilben und verspröden nicht, verbessern die Schalldämmung und haben eine offenporige Oberfläche, funktionierende Dampfdiffusion und nachgewiesene Langzeit-Haltbarkeit. Mineralische Oberputze (Edelputze) zeichnen sich darüber hinaus durch ihre Vielfalt möglicher Putzstrukturen und Farben aus. Bei der Auswahl sollten aus ästhetischen Gründen jedoch Pastelltöne bevorzugt werden. Für Details und Anschlüsse gibt es bewährte Lösungen und Hilfsmittel für Ecken- und Sockelausbildung, die Umrandung von Türen und Fenstern, den Einbau von Rolllädenkästen, die Absicherung zum Dach hin und die Ausbildung von Dehnungsfugen. Heute werden Werktrockenmörtel rationell mit Maschinen verarbeitet. Mineralische Putzmörtel sind darauf eingestellt. Diese werkseitig gemischten Trockenmörtel sind für die Verarbeitung vor Ort so rezeptiert, dass problemloser Auftrag gewährleistet ist (Beispiel: System mit Steinfaser-Dämmplatten).

17.7 Putzsysteme 17.7.1 EPS-Wärmedämmputzsystem (expandiertes Polystyrol)

17

Den Bedingungen an die Wärmeschutzverordnung und der EnEV kann fachlich sinnvoll mit dem EPS-Wärmedämmputzsystem entsprochen werden. Mit der Entwicklung dieses Systems wurde ein Weg beschritten, um synergetische Wirkungen im Zusammenhang mit mineralischer Putzanwendung zu erzielen. Überall, wo verputzt wird, kann EPS-Wärmedämmputz eingesetzt werden, definiert nach DIN 18550 Teil 3 als „außen liegende Wärmedämmputzsysteme aus Mörteln mit mineralischen Bindemitteln und mit expandiertem Polystyrol (EPS) als Zuschlag auf massiven Wänden und unter Decken aus mineralischen Baustoffen ...“. Von „mineralisch“ zu sprechen, ist geboten, weil diese Definition vom Bindemittel her orientiert ist. Die Austrocknung/Trockenhaltung einer Außenwand wird weiterhin von der hygroskopischen Gleichgewichtsfeuchte eines Putzmörtels beeinflusst. Bei Zement- und Kalkmörtel stellt sich auf Grund des hohen Anteils an Feinstkapillaren unter gleichen Luftverhältnissen eine relativ höhere Feuchtigkeit ein. Dies führt zu vermehrter Staubhaftung und bildet einen Nährboden für

563

17.7 Putzsysteme

(1) Mauerwerk (2) Thermohaut – Vorsatzschale – Mineralwollefaserplatte – Unterputz

(3) Silikat-Außenputz mit Glasfasergewebeeinlage (4) Putzeckleiste (5) Fensterleibung – Styroporplatte 3 cm – Silikat Außenputz

Bild 17-21 Hinterlüftete Fassade

Mikroorganismen. Der Trend geht hin zum Werkmörtel. Er gewährleistet eine gleichmäßige Mörtelzusammensetzung und erfüllt die Forderung der Putznorm, wonach z. B. in Gebieten mit hohen Jahresniederschlagsmengen bei der Herstellung von Außenputzen dem Putzmörtel ein Wasser abweisendes Zusatzmittel beigemischt werden soll. Die Gestaltung der Rezeptierung der verschiedenen Komponenten (Unter- und Oberputz) definiert die DIN 18550 als Systemkomponenten und schreibt sinngemäß vor: Ein Wärmedämmputzsystem im Sinne dieser Norm ist ein Putzsystem aus aufeinander abgestimmtem, wärmedämmendem Unterputz und Wasser abweisendem Oberputz, die aus Werktrockenmörtel nach DIN 18557 herzustellen sind. Der Oberputz kann einschichtig, z. B. als Kratzputz, oder zweischichtig, z. B. mit Ausgleichsschicht und Strukturschicht, hergestellt werden. Der interessante Nebeneffekt, der mit dieser Festlegung erreicht wird, ist eine genaue Systembeschreibung für Unter- und Oberputz, um einen zusammenwirkenden Effekt zu erreichen, d. h., mit dem Vorgang des Verputzens die Wärmedämmung zu verbinden. Die Anwendung von EPS-Wärmedämmputzen bei Neubauten ist ebenso unproblematisch wie in der Rekonstruktion und Sanierung. Wandkonstruktionen mit genau festliegenden Wärmedämmeigenschaften plus das EPS-Wärmedämmputzsystem ergeben sauber und exakt bearbeitete, mit sicherer Gestaltung angelegte Fassadenoberflächen, wobei z. B. unter Verwendung von Putzprofilen für die entsprechenden Putzdicken-Applikationen von 6 cm in einem Arbeitsgang unproblematisch sind.

17.7.2 Maschinelle Putzverarbeitung Maschinelle Putzverarbeitung ist heute die entscheidende Kalkulationsvoraussetzung. Kontinuierlich sowie diskontinuierlich arbeitende Maschinen und Anlagen kommen nahezu aus-

17

564

17 Putze

schließlich zum EPS-Wärmedämmputz-Einsatz. Zusätzliche Einrichtungen an den Maschinenaggregaten gehören im Baukastensystem zur Praxis-Routine. Wenn man dann noch an die zum Teil sehr aufwändigen Rekonstruktionsarbeiten denkt, bei denen unebene, raue Putzgründe die Regel sind, wird die Verarbeitung von Dämmputz mit Maschine zugleich auch ein Sicherheitsfaktor, weil das Gerät mit gleich bleibendem Druckaufbau arbeitet und damit in sinnvoller Weise Applikation des Mörtels sicher macht.

Bild 17-22 Maschineller Auftrag

17.7.3 Sanierputz Sanierputze kommen, von wenigen Ausnahmen abgesehen, dort zum Einsatz, wo der vorhandene Putz durch Salze und Feuchtigkeit bereits stark geschädigt ist. (WTA = WissenschaftlichTechnische-Arbeitsgemeinschaft für Bauwerkserhaltung und Denkmalspflege). Die Herstellung erfolgt aus Werk-Trockenmörtel, gemäß DIN 18557. Zum Sanierputzsystem gehören Spritzbewurf, Grundputz-WTA und Sanierputz-WTA. Sind Deckschichten vorgesehen, so müssen diese auf das System abgestimmte Anforderungen erfüllen. Sanierputz-WTA dürfen sich nur solche Produkte nennen, die geprüft und fremdüberwacht sind und alle Anforderungen des WTA-Merkblattes erfüllen. Bei Sanierputzen-WTA als mineralische Putze ist besonders bei trockener Witterung, Wind- und Sonneneinfall eine Nachbehandlung durch Befeuchtung und eventuelle Beschattung erforderlich. Um Risse zu vermeiden, dürfen Räume während der Aushärtung von Sanierputzen nicht kurzfristig aufgeheizt werden.

17

Tabelle 17-20 Bauphysikalische und technische Anforderungen an Sanierputze Eigenschaft

Maß

Rohdichte

< 1,4 kg/dm³

Luftporengehalt des Frischmörtels

> 25 Vol.%

Luftporengehalt des Festmörtels

> 40 Vol.%

Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl —

< 12

kapillare Wasseraufnahme nach 24 h

< 5,0 mm

Druckfestigkeit nach 28 Tagen Ed

15-5 N/mm²

565

17.7 Putzsysteme

Neben den Mindestanforderungen des WTA-Merkblattes sollen moderne Sanierputze weiteren wichtigen Anforderungen genügen: 1. Eigenschaften des Sanierputzes (gute Wasserdampfdurchlässigkeit, Abweisung von Salzablagerungen) müssen unabhängig von der Verarbeitungsart bei frischen und erhärteten Mörtel gleich bleibend sein. 2. Der Spritzbewurf soll auf glatten und wenig saugenden Untergründen erfolgen und eine ausreichende Haftverbindung zwischen Sanierputzsystem und Mauerwerk gewährleisten. 3. Damit auch bei einlagiger Verarbeitung weniger Salze in den Putzquerschnitt eindringen, muss für eine schnelle Wasser abweisende Wirkung (z. B. Hydrophobierung) gesorgt werden.

17.7.4 Putze auf Leichtmauerwerk Ein weiterer, sich unter dem Aspekt des wärmedämmenden Bauens verändernder Putzsektor, ist das Verputzen von Leichtmauerwerk. Nachdem heute Mauerwerksbildner immer wärmedämmender werden, bedarf es hier der Putze und Putzsysteme, die diesen Weg der immer besseren E-Module mitgehen. Die heutige Generation von Leichtputzen und Faserleichtputzen ist auf Steindruckfestigkeiten< 6 abgestimmt, so dass bei diesen idealen Kombinationen mit dem Putz rissfreie Oberflächen gewährleistet werden können. Leichtmauerwerk unterliegt leichten Spannungen durch Verformungen. Kritische Faktoren beim Verputzen sind: x x x x x x

inhomogener Putzgrund unsachgemäß ausgebildete Fugen offene Mörteltaschen Fehlstellen des Überbindemaßes gerissene Steine ein zu feuchter Putzgrund

Moderne Leichtputze aus Werktrockenmörtel sind so auf den Putzgrund abgestimmt, dass sie optimalen Haftverbund auch auf stärker saugenden Steinsorten gewährleisten. Das werkseitig eingestellte Wasserrückhaltevermögen verhindert, dass dem Mörtel zu schnell das Anmachwasser entzogen wird (Verbrennen).

17

Bild 17-23 Auftrag von faserverstärktem Leichtputz auf hochwärmedämmendes Mauerwerk

566

17 Putze

Vor allem trocken und nass verputzte Steine führen zu deutlich unterschiedlichen Putzeigenschaften. Es hat sich gezeigt, dass vor allem Faserleichtputze und sogenannte Ultraleichtputze weniger rissanfällig sind als normale Leichtputze. Erhöht werden kann auch die Sicherheit in jedem Fall durch eine vollflächige Gewebespachtelung. Außerdem kann das Rissrisiko durch die Verwendung von möglichst rauen Oberputzen minimiert werden. Eine weitere Risikoverminderung bieten gefilzte statt glatt geriebene Strukturen. Leichtputze wie der Styroporleicht putz SL 67 und der Faserleichtputz FL 68 mit einer Rohdichte deutlich unter 1300g/l sind die geeigneten Grundputze auf hochwärmedämmendem Mauerwerk. Sie sind auch die Lösung für die sich in den letzten Jahren häufende Problematik der Steinfugenrisse. Als Ursache hierfür wurden häufig die nicht aufeinander abgestimmten Mauerwerksbildner und Putze vermutet.

17.7.5 Putze gegen feuchtes salzhaltiges Mauerwerk Ein wichtiges Sanierproblem bei Putzen sind Maßnahmen gegen Salzdurchdringung. Erfassung und Sanierung von salzbelasteten Untergründen ist bauchemisch ein kompliziertes Problem. Bedingt durch ihre Struktur und Funktion müssen Sanierputzsysteme relativ schnell und dennoch sicher erhärten. Außerdem sollen alle Komponenten des Putzgemenges, insbesondere aber die Bindemittel, eine hohe Widerstandsfähigkeit bei Salzeinwirkung besitzen. Normalerweise wird in „geringe“, „mittlere“ und „hohe“ Salzbelastung, ausgedrückt in Masse-% unterschieden. Schädigende Bestandteile sind Nitrate NO3, Chloride Cl und Sulfate SO4. „geringe“ Salzbelastung: Summe:

NO3 + CL + SO4 d 0,3 Masse-%

„mittlere“ Salzbelastung: Summe:

NO3 + Cl + SO4 = 0,3 bis 1,0 Masse-%

„hohe Salzbelastung“: Summe:

NO3 + Cl + SO4 > 1,0 d 3 Masse-%

Ab 3 Masse-% Salzbelastung werden in der Regel besondere Maßnahmen erforderlich. Die zurzeit Gebräuchlichsten sind die Hydrophobierung (griech. Wasser abstoßend, wasserfeindlich, nicht in Wasser löslich) und Kapillarverdichtung. Durch einen chemischen Umwandlungsprozess erfolgt eine Verkieselung einhergehend mit einer Kaliumcarbonatbildung. Durch eine chemische Salzbehandlung sollen leicht lösliche in schwer lösliche Verbindungen umgewandelt werden. Erfahrungsgemäß ist die Wirkung aber sehr begrenzt.

17

567

17.8 Oberflächenschutzmaßnahmen

Bild 17-24

Aufsteigende Feuchtigkeit

Tabelle 17-21 Maßnahmen in Abhängigkeit vom Versalzungsgrad [30] Versalzungsgrad

Maßnahmen

Schichtdicken

Bemerkungen

gering

1. Spritzbewurf 2. Sanierputz-WTA

d 0,5 t 2

Spritzbewurf in der Regel nicht deckend,

mittel bis hoch

1. Spritzbewurf 2. Sanierputz-WTA 3. Sanierputz-WTA

d 0,5 1 bis 2 1 bis 2

ggf. nach Herstellervorschriften volldeckend;

1. Spritzbewurf 2. Porengrundputz 3. Sanierputz-WTA

d 0,5 t 1 t 1,5

Gesamtdicke der Schichten

Folgende Untersuchungen sind immer erforderlich: x x x

Ermittlung der Feuchtigkeitsursachen Bestimmung der bauschädigenden Salze (Sulfate, Chloride, Nitrate) Art und Zustand des zu verputzenden Mauerwerks (Eignung als Putzgrund)

17 17.8 Oberflächenschutzmaßnahmen Die Sichtflächengestaltung eines Gebäudes ist nicht nur eine Frage der Ästhetik, sondern hängt auch eng mit dem Bautenschutz zusammen. Der Gebrauchswert eines Bauwerkes wird gemessen an: x x

der voraussichtlichen Dauer des Bestandes der Widerstandsfähigkeit gegen äußere Einflüsse

568

17 Putze

Experten sind sich einig, dass Oberflächenschutzmaßnahmen keine Alternative zur handwerklich solide ausgeführten Putzarbeit, unter Beachtung des richtigen Mischungsverhältnisses und der technologischen Beschichtungsvorschriften, sind. Oberflächenbeschichtungen kommen vor allem dann in Frage, wenn Forderungen nach Vorbeugung gegen schädigende Einflüsse, farbliche Gestaltung, Abdichtung gegen Flüssigkeiten oder Gase, besonders im chemischen Bereich und Erhöhung des mechanischen Verschleißwiderstandes, bestehen. In der Sanierungspraxis kommen eine Reihe unterschiedlicher Verfahren in Betracht, die zur Lösung dieser Aufgabe herangezogen werden können.

17.8.1 Imprägnierungen Mit Imprägnierungen lässt sich eine zeitlich begrenzte, in der Regel mit einer Wirkungsdauer von maximal 10 Jahren, reduzierte Wasseraufnahme ermöglichen. Diese Maßnahme führt zu einer Verbesserung des Frost-Tau- oder des Frost-Tausalz-Widerstandes. Neuerdings werden Imprägnierungen auch schon als Bestandteil mehrschichtiger Systeme eingesetzt.

17.8.2 Versiegelungen Versiegelungen bilden einen oberflächenüberziehenden zusammenhängenden Film, der bei richtiger Zusammensetzung des Versiegelungsmaterials die Oberflächenporen verschließt. Sie reduzieren die Wasseraufnahme, die Aufnahme von in Wasser gelösten Schadstoffen und die Kohlendioxiddiffusion. Darüber hinaus kann die mechanische Verschleißfestigkeit verbessert werden. Allerdings darf nicht übersehen werden, dass die Versiegelung auch die Atmungsaktivität der Beschichtungen, insbesondere des Putzes beeinträchtigen kann. Ähnlich wie Naturstein vor Witterungseinflüssen geschützt werden kann, kann man auch Putze vor Witterungseinflüssen mit Wasserglas schützen. Wasserglas kommt sowohl als Kuliwasserglas (Kalziumsilikofluorid) als auch als Natronwasserglas (Natriumsilikofluorid) zur Anwendung. Wasserglas, meist als Kaliwasserglas K2Si03 angewendet, zerfällt unter dem Einfluss der Luftkohlensäure in Kieselsäure und Kaliumcarbonat K2CO3. Ist in dem Baustoff Kalk vorhanden, so reagiert es mit diesem unter Bildung von Kalciumsilikat CaSiO3: K2SiO3 + Ca(OH)2 o CaSiO3 + 2 KOH oder K2SiO3 + CaCO3

17

o CaSiO3 + K2CO3

Das praktisch wasserunlösliche CaSiO3 scheidet sich in den Poren des Putzes oder Betons ab. Bei mehrmaligem Auftrag entsteht außerdem ein emailleartiger Überzug, der aber stoßempfindlich ist und keine lange Haltbarkeit besitzt, sondern etwa alle 2 Jahre erneuert werden muss. Das Wasserglas wird auf die erhärtete Oberfläche kalt oder besser warm mit einer Bürste in 3 bis 4 Schichten aufgetragen. Es muss von oben nach unten gearbeitet werden, weil die frischbehandelten, weichen Flächen nicht von Leitern berührt werden dürfen. Jede muss völlig trocken sein, ehe die nächste aufgebracht wird. Günstig für die Verarbeitung ist feuchte, kühle Witterung. Bei direkter Sonne soll nicht gestrichen werden, da Wasserglaspräparate verhältnismäßig schnell anziehen und darum leicht zum Steifigwerden neigen, ebenso nicht bei Frost. Da Wasserglas ätzend wirkt, sind bei der Verarbeitung Schutzmaßnahmen gegen Beschädigungen durch Spritzer notwendig. Öl- und Lackfarbanstriche sowie Glas (Spiegel, Fenster) sind abzudecken, Spritzer sofort zu entfernen. Gipsputze dürfen mit den üblichen Fluaten nicht behandelt werden. Zum Härten solcher Putze ist ein besonderes Fluat, eine kristallisierte Borfluorverbindung notwendig. Da die Fluorsilikate eine Erhöhung der Außenhärte und der

17.8 Oberflächenschutzmaßnahmen

569

Festigkeit der mit ihnen behandelten kalkhaltigen Baustoffe bewirken und auch ihre Porosität verringern, werden sie zur Härtung und Dichtung von Putzen, besonders an Wetterseiten, von Betonestrichen sowie zum Schutz der Oberflächen von Betonbehältern für schwach säurehaltige Produkte benutzt. Auch sind sie brauchbar, um Ausblühsalze (nach vorherigem Abbürsten) nicht wieder austreten zu lassen. Schließlich können sie dazu dienen, um Putze oder Beton vor Ölfarbanstrichen zu „neutralisieren“. Manche Fachleute empfehlen, Beton und Putze erst nach mindestens 28 Tagen zu streichen, weil teilweise karbonisierte Baustoffe härtere Überzüge ergeben sollen. Nach einem holländischen Verfahren können Fertigbauteile mit glasförmigem Siliciumtetrafluorid SiF4 unter Druck fluatiert werden. Die sich dabei abspielenden Vorgänge sind letzten Endes ähnlich wie bei den Fluorsilikaten. Durch das wesentlich tiefere Eindringen des Gases in den Beton wird dieser aber viel widerstandsfähiger, und seine Festigkeit nimmt zu. Fluorsilikate sind meist 18- bis 25-prozentige Lösungen, die aber noch andere kalkbindende Chemikalien enthalten können. Sie werden in mehreren Schichten auf die gut gereinigten Oberflächen aufgetragen, und zwar erfolgt der erste Auftrag ist einer stark verdünnten 1- bis 3-prozentigen Lösung, der zweite Auftrag mit einer etwa 10-prozentigen Lösung, und erst beim dritten Auftrag wird das unverdünnte Präparat gebraucht. Häufig kommen auch noch Fluorverbindungen zur Anwendung. Sie haben sich seit Jahrzehnten bewährt und werden noch gern eingesetzt. Eine Möglichkeit besteht darin, eine Lösung von Natriumfluorid NaF durch Streichen oder Spritzen auf die Baustoffe aufzubringen, wodurch sich ein Schutzbelag von in Wasser unlöslichem Kalciumfluorid CaF2 nach folgender Gleichung bildet: 2 NaF + Ca(OH)2 o CaF2 + 2 NaOH

17.8.3 Farblose Sperranstriche Auch farblose Sperranstriche gegen durchschlagende Feuchtigkeit sind möglich. Das sind zwar Lösungen bzw. Anstrichmittel, die gesondert gefertigt werden müssen, sich aber sowohl als Reparaturanstrich als auch als Neubeschichtungsmittel bewährt haben. Hierbei handelt es sich um ein Lösungsmittel aus Paraffin oder anderen wachsartigen Stoffen, denen meistens noch Stearate zugesetzt sind.

17.8.4 Strukturierte Putzoberflächen Putze zeichnen sich durch eine große Vielfalt an Strukturen, Farben und Formen aus. Eine handwerkliche Verarbeitung verleiht ihnen darüber hinaus ein charakteristisches und individuelles Aussehen. Für hochwertige Putzoberflächen stehen heute eine Vielzahl bewährter Oberputze auf Basis unterschiedlicher Bindemittel zur Verfügung. Sie unterscheiden sich durch Austrocknungs- und Abbindemechanismen sowie das unterschiedliche Feuchtigkeitsverhalten. Tabelle 17-22 gibt einen Überblick. Anforderungskriterien x x x x

die Putzstruktur muss im jeweiligen Strukturbild gleichmäßig sein Strukturlose Stellen sind nur im Einzelfall möglich Eine geringfügige Abweichung in Struktur und Farbe ist möglich Eine völlig planebene Oberfläche ist auf Grund der Handarbeit nicht realisierbar

17

570

17 Putze

x x

Risse sind zu vermeiden; Haarrisse im begrenzten Umfang (bis 0,2 mm) möglich Fugen und Risse müssen, soweit es die konstruktiven Voraussetzungen zulassen, geradlinig ausgeführt werden.

Tabelle 17-22 Kriterien verschiedener Putze Kriterien

Min. Putze

Silikatputze

Silikonharzputze

Austrocknung/ Abbindemechanismen

Zementhydratation und Karbonation d. Kalks; Verdunstung des Wasseranteils

Verkieselung des Wasserglases; Verdunstung des Wasseranteils

Verdunstung des Wasseranteils

Kunstharzputze

Verhalten bei Feuchtigkeitseinwirkung

Ohne Egalisationsanstrich vorübergehende Fleckenbildung bzw. Farbtonveränderung bei Beregnung

Egalisationsanstrich

Je nach Trocknungsbedingungen ist der Farbeindruck nicht immer gleichmäßig. Bei eingefärbtem Oberputz – mit Ausnahme Kratzputz – muss grundsätzlich ein Egalisationsanstrich vorgesehen und in Ausschreibung und Angebot mit aufgenommen werden

Nasse Flächen zeichnen sich nur durch unterschiedlichen Glanzeindruck ab, der nach der Trocknung wieder verschwindet

17

Bild 17-25 Strukturierte Putzoberflächen (Sanierputzsystem mit Silkatfarbe als Finish)

17.9 Verbesserung des vorhandenen Putzes

571

17.9 Verbesserung des vorhandenen Putzes Um eine Verbesserung des vorhandenen Putzes oder eine völlige Erneuerung vorzunehmen muss man folgende Kriterien der Anforderungen an Außenfassaden beachten: x x x x x x x x x

Rissfreiheit gute Haftung am Putzgrund und der einzelnen Putzlagen untereinander ausreichende Festigkeit fleckenloses Aussehen ausblühungsfreie Oberfläche ebene bzw. dem Außenmauerwerk angepasste Beschaffenheit Eignung als Anstrichgrund Witterungsbeständigkeit Schlagregenschutz

Die Verbesserung des vorhandenen Putzes konzentriert sich auf vier Schwerpunkte: x x x x

Lokale Putzausbesserung Putzreinigung Putzfestigung Erneuerung des Oberputzes

Die LBB Aachen hat dazu Kriterien aufgestellt, die man durchweg als allgemein gültig ansehen kann. Lokale Putzerneuerung x x x x x x x x x

Nicht fest haftenden, verwitterten oder mit Salzen verseuchten Putzmörtel abschlagen Randzonen bzw. Putzränder mit Festiger, wie z. B. Kieselsäureester behandeln Überprüfung des Putzgrundes lose Steine ersetzen, Fugen schließen Putzkanten so ausführen, dass sie leicht angeschrägt sind Aufpinseln einer Schlämme Putzgrund abbürsten und vornässen Vorspritzmörtel als Haftbrücke warzenförmig aufbringen ausgebesserte Putzflächen zur Vermeidung von Schwindrissen feucht halten, z. B. durch Vorhängen von PE-Folien

17

Bild 17-26 Aufpinseln einer Schlämme

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17 Putze

Putzreinigung x x

Voraussetzung ist eine ausreichende Mörtelfestigkeit Zur Bekämpfung von Algen- und Moosbewuchs hilft kein Wasserverfahren – sie ist nur mit chemischen Mitteln möglich. Mittel der Wahl ist eine Amoniumverbindung wie z. B. Alkutex Algenentferner, ein hochaktives bakterizides und fungizides Mittel, das frei von Chlor und Pflanzengiften ist und dessen Anwendung hinsichtlich der Umweltbelastung als unbedenklich gilt. Hautschäden sind unbekannt. Glas, Marmor und Metalle brauchen nicht abgedeckt zu werden

Putzfestigung Sie sollte vorgenommen werden, wenn die Putzoberfläche absandet. Ist der Außenputz durchgehend mürbe, führt eine Putzfestigung zu einem falschen Festigkeitsgefälle. x x x

Verwitterungstiefe feststellen Probefläche für Verbrauchsmengen und Eindringtiefe anlegen Grundierung nach Herstellerangaben

Erneuerung des Oberputzes x x x x x x

Wenn Zweifel bestehen, ob die untere Putzlage noch als Unterputz verwendbar ist, sollten Proben entnommen werden, um die Mörtelfestigkeit zu ermitteln; gegebenenfalls ist dies durch ein geeignetes Prüfinstrument vorzunehmen (Klopfprobe, Schlaghammer) Bei unzureichendem Verbund von Oberputz und Unterputz besteht ein falsches Festigkeitsgefälle Putzfestigkeit mit Hilfe der Kugeldruckhärte oder Bohrfestigkeit bestimmen Zur Beurteilung der Schädlichkeit des Festigkeitsgefälles Wasserdampfdiffusionswiderstand von Unter- und Oberputz ermitteln Wärmeschutzberechnung durchführen Beim Putzen alle Gerüstlagen gleichzeitig besetzen

Nachbehandlung Der Einfluss der Nachbehandlung auf die Güte des Außenputzes wird häufig unterschätzt. So gehört eine großflächige Benetzung bereits angezogenen Putzmörtels mit Nebeldüsen genauso dazu wie der Schutz vor Durchnässung bei Regen durch einen Schutzvorhang. Um Durchzug bzw. Zugluft zu vermeiden, ist der Schutzvorhang zusammenhängend und geschlossen anzuordnen.

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17.10 Hinweise zur Systemauswahl und zur Putzverarbeitung Bei der Vielzahl der zur Verfügung stehenden Putzsysteme und der daraus resultierenden Putzverarbeitung können die nachfolgenden Hinweise nur allgemeiner Natur sein. Auf jeden Fall sollte vor der Sanierungsmaßnahme das in Frage kommende System, möglichst mit einem kompetenten Fachmann, ausgewählt werden. Grundsätzlich sind aber die Herstellerhinweise zu berücksichtigen.

17.10 Hinweise zur Systemauswahl und zur Putzverarbeitung

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1. Auswahlkriterien für das Putzsystem Tabelle 17-23

Eigenschaften und Kriterien

Anwendung

Kriterien – Sanierputz für die Sanierung von feuchte- und salzbelastetem Mauer1) werk – Als Einlagenputz einsetzbar. Nur in Extremfällen zweilagig (Putzanalyse beachten) – Als Unter- und Oberputz für außen und innen – Für feine Oberflächenstrukturen – Körnung bis 1 mm 1) Bei Kondensationsproblemen sind andere Maßnahmen (z. B. Wärmedämmung) notwendig

Produkteigenschaften

Kriterien – – – –

Schnell abbindend, dadurch früher zu filzen, einzuwachsen etc. Hohe Ergiebigkeit Zuverlässige Salzspeicherkapazität durch hohe Porosität Schnelle Feuchtigkeitsabführung aus dem Mauerwerk durch hohe Diffusionsoffenheit – Hohe Sicherheit auch bei extremen Luftfeuchten bis 90 % durch frühwasserabweisende (hydrophobe) Eigenschaften – Sehr gute Maschengängigkeit – Farbe

Technische Daten Zusammensetzung:

Sand, Leichtmineral, Trass, Weißzement und Zusätze (für bessere Verarbeitung, Haftung, bauphysikalische Eigenschaften)

Körnung: Porosität: ph-Wert: Festigkeit:

0 bis 1 mm ca. 55 % 7 Ein 25 kg Sack ergibt ca. 25 l Nassmörtel. bei 10 mm Putzdicke ca. 2,5 m² bei 15 mm Putzdicke ca. 1,7 m² 1 t ergibt: bei 10 mm Putzdicke ca. 100 m² bei 15 mm Putzdicke ca. 67 m² 7–8 l (Sack; 280–320 l/t Papiersäcke, Sackinhalt 25 kg (42 Sack pro Palette = 1,05 t) Silosystem, Silozug zum Nachfüllen trocken und geschützt, die Lagerzeit sollt 3 Monate nicht überschreiten. Längere Lagerung erhöht die Abbinde- und Erhärtungszeit. Entspricht den Forderungen im WTA-Merkblatt 2-2-91. Ständige Überwachung und Kontrolle der Qualität und strenge Eingangskontrolle aller Rohstoffe. TÜV-geprüftes und -zertifiziertes Qualitätsmanagementsystem nach DIN, EN ISO 9001 sowie nach der Umweltnorm ISO 14001.

Wasserbedarf: Lieferform: Lagerung: Qualität:

2. Hinweise zur Verarbeitung 1. Untergrundvorbehandlung Altputz bis ca. 100 cm über der Feuchtigkeitsgrenze abschlagen. Mürbe Mauerwerksfugen ca. 2–3 cm tief auskratzen. Lose Teile, Schmutz, Staub, Bitumen, entfernen. Schadhafte Steine ersetzen. Mauerwerk, (Druckluft, Stahlbesen etc.) gründlich reinigen. Trockene oder stark saugende Untergründe im Zweifelsfall vornässen. Zur Haftverbesserung und/oder zur Regulierung der Saugfähigkeit des Untergrundes nicht volldeckenden Vorspritz auftragen. Auf Bruch-

17

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17 Putze

steinmauerwerk ist ein Vorspritz unbedingt erforderlich. Bei gipshaltigem Mauerwerk volldeckenden Vorspritz auftragen. Eine gute Haftung zum Untergrund muss gewährleistet sein. 2. Verarbeitung Putzanalyse und Sanierbrief beachten! Putz mit sauberem Wasser, ohne sonstige Zusätze anmischen. Normale Mischpumpen wie Gipsomat ohne Zusatzmischer bzw. Luftporenschneckenmantel einsetzen. Mörtel in geschmeidiger und gut standfester Konsistenz anrühren und auf den Putzgrund aufbringen. Dabei Putz vorlegen (ca. 8–12 mm) und nach kurzer Wartezeit nass in nass bis zur notwendigen Dicke auftragen. Hinweis: Sind mauerwerksbedingte wesentlich höhere Putzstärken als 2 cm erforderlich (ab ca. 3 cm) kann es, wie bei allen kalkzementgebundenen Putzen, zur Schwindrissbildung kommen. In diesem Fall mehrlagig arbeiten (siehe unten) oder einlagig und mit Feinmineral arbeiten, Reinkalk-Glätte, oder Decorputz endbeschichten. Abgebundnes Material nicht erneut aufmischen. Nicht mit Freifallmischer und Maschinen, die höhere Luftporengehalte erbringen oder mit Zwangsmischer verarbeiten. Bei Handanmischung Mischzeit von 2–3 Minuten nicht überschreiten. Bei extremer Versalzung, hohen Putzstärken und anderen ungünstigen Umständen mehrlagig arbeiten. Nach dem Abtrocknen des Unterputzes evtl. durchgeschlagene Salze trocken entfernen (z. B. durch Abbürsten). Standzeit des Untergrundes (pro 1 mm Putzdicke 1 Tag) vor dem Auftrag der nächsten Lage einhalten. Zur Haftverbesserung jede Unterputzlage mit einem Besen sehr gut aufrauen (horizontal aufkehren). Achtung: Durch die schnellere Abbindung ist eine Endbearbeitung bereits nach 2–2,5 Stunden möglich! Bei niedrigen Temperaturen verzögert sich die Abbindezeit, also auch der Zeitpunkt der Endbearbeitung. Höhere Temperaturen wirken beschleunigend. Putzlage bei einlagigem Auftrag mindestens 20 mm; ansonsten nicht unter 10 mm Schichtdicke ausführen: x x

Bei Chlorid, Sulfat- und Nitratversalzung Mindestputzdicke 20 mm. In Extremfällen, z. B. starker Nitratversalzung (Ergebnis der Putzanalyse beachten): Zweilagig, je 15 mm.

Nicht unter + 5 °C Wand- und Lufttemperatur verarbeiten. Gültige WTA-Richtlinien und DIN 18550 beachten. 3. Nachbehandlung x x

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Vor starker Sonneneinstrahlung schützen. Nachnässen nur in Ausnahmefällen erforderlich. In feuchten Räumen (z. B. Kellerräumen mit einer relativen Luftfeuchtigkeit über 90 %) muss die Luftfeuchtigkeit durch vorsichtiges Heizen und Belüften bzw. Entfeuchten so weit gesenkt werden, dass der Sanierputz innerhalb von 10 bis 14 Tagen austrocknen kann. x Der Bauherr ist darauf hinzuweisen, dass in solchen Räumen auch bei der späteren Nutzung eine ausreichende Beheizung und Belüftung notwendig ist.

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17.11 Putzgestaltung durch Ziehen von Profilen

17.11 Putzgestaltung durch Ziehen von Profilen 17.11.1 Bedeutung und Aufgaben von Profilen

Bild 17-27 Abformung eines Profils Der Arbeiter bringt eine Silikon-Kautschuk-Masse auf das Kapitel auf. Nach Trocknen wird die Maske abgenommen und als Grundform für neue Abdrücke verwendet.

Profile sind gestaltende Elemente. Man findet sie besonders an Haupt- und Zwischengesimsen, an Tür und Fenstergewänden, an vertikalen säulenartigen Bändern sowie an der Quaderung des Sockels. Die handwerkliche Herstellungstechnik wurde schon im Mittelalter angewandt und hat sich in der technischen Ausführung kaum verändert. Allerdings muss man einschränken, dass diese Technik sehr aufwändig ist und ein hohes Maß an präziser Arbeit verlangt. Modernere Methoden, wie zerstörungsfreie Prüfmethoden oder computermäßige Erfassung werden zukünftig auch zu umweltfreundlichen und effektiveren (allerdings kostenaufwändigeren) Verfahren führen. Der natürliche Verschleiß sowie in besonderem Maße schädliche Umwelteinflüsse (SO2Gehalt der Luft), die durch defekte Dachrinnen, Fallrohre und Abdeckungen in ihrer Wirkung noch verstärkt werden, haben Schäden am Putz bewirkt, die besonders an Profilen bis zur

1

vorgemauertes Gesimsprofil

2

Wandmauerwerk

3

Putzprofil

Bild 17-28 Beschädigtes Hauptgesims

17

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17 Putze

Zerstörung gehen können. Wird bei der Instandsetzung beschädigter Fassaden gefordert, dass das ursprüngliche Aussehen in allen Details wieder herzustellen ist, so muss der Maurer in der Lage sein, in der alten Technik sämtliche Elemente der geputzten Fassaden zu fertigen. Bei Beherrschen der Zugtechnik stellt diese eine ökonomisch günstige Lösung der Fassadenerneuerung dar.

17.11.2 Abnahme des alten Profils Soll das Profil wieder in der alten Form gezogen werden, so muss es im Verhältnis 1:1 aufgezeichnet vorliegen, um danach die Schablonen zuschneiden zu können. Da die genauen Abmessungen und Formen der Gesimse aus alten Bauunterlagen meist nicht entnommen werden können, müssen sie von erhaltenen Teilen der Gesimse oder Gewände abgenommen werden. Neben den bei einer Bauaufnahme üblichen Verfahren hat sich in der Praxis folgendes Vorgehen bewährt: x

Herstellen einer rechtwinklig zur Wandebene liegenden Fläche an einem erhaltenen Profilteil an dessen Ende oder durch Einschnitt mit Hilfe einer Eisensäge, x Einschieben eines starken Papierbogens oder einer dünnen Pappe in den Einschnitt und sorgfältiges Nachziehen des Profilumrisses mit einem weichen Bleistift.

a) Sägeschnitt durch den Putz

b) Aufzeichnen des Profils

Bild 17-29 Abnahme des Profils

17.11.3 Herstellen von Zugschablonen

17

Ebenso wichtig und sorgfältig auszuführen wie die Abnahme des alten Profils ist die Herstellung von Zugschablonen, denn genau gearbeitete Schablonen sind die Voraussetzung für scharfe Profile. Schablonenblech Von der Vorlage wird das Profil auf das Schablonenblech durch Körner und Anreißen übertragen. Geeignet sind Zink- oder Stahlbleche von 0,5 bis 1,0 mm Dicke. Auch Leichtmetallbleche können benutzt werden. Bei dünnerem Blech kann das Profil mit einer Blechschere ausgeschnitten, bei dickerem Blech mit einem Meißel ausgehauen werden. Etwaige verzogene Kanten sind zu richten, mit einer Schlichtfeile wird das Profil sauber gefeilt. Werden mehrere gleichartige Profilbleche benötigt, so können diese übereinander gelegt und ausgefeilt werden.

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17.11 Putzgestaltung durch Ziehen von Profilen

Schablonenbrett Auf ein Weichholzbrett von mindestens 20 mm Dicke wird die Blechschablone aufgelegt und das Profil angezeichnet. Mit der Bandsäge wird in der Tischlerwerkstatt das Profil ausgesägt. Das Schablonenblech wird auf dem Brett mit einem Überstand von 2 bis 4 mm durch Nägel befestigt. Das Schablonenbrett wird auf einem Schlittenbrett befestigt, das ungefähr um die Hälfte länger ist als dieses. Mittelschablone Zum Ziehen langer durchgehender Gesimsprofile wird das Schablonenbrett mittig auf dem Schlittenbrett mit zwei Streben befestigt. Kopfschablone Zum Ziehen von Profilen bei Fenstergewänden und ähnlichen räumlich beengten Ausbildungen wird das Schablonenbrett rechts oder links am Ende des Schlittenbrettes mit einer Strebe befestigt. Für kleinere Zugarbeiten z. B. bei Ausbesserungen ist es auch möglich, das Schablonenbrett ohne Blech nur aus Hartholz herzustellen.

a) Schablonenkante 1 Schablonenblech 2 Schablonenbrett

b) Schablonenkante 1 Schablonenblech 3 Fußbrett

2 4

Streben Führungslatte

Bild 17-30 Ausführung von Schablonen

17

a) Kopfschablone

b) Hartholzschablone

Bild 17-31 Ausführung von Schablonen

Derartige Schablonen dürfen nur solange benutzt werden, wie ihr Profil noch keine Abnutzung zeigt.

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17 Putze

17.11.4 Handwerkliche Ausführung Ebensolcher Wert wie auf die vorbereitenden Arbeiten beim Ziehen von Schablonen ist auf die handwerkliche Ausführung zu legen. Die Beschichtung erfolgt nach einem Schichtenaufbau, der folgende Vorteile aufweist: x x

Schaumkern PS 30 SE schwer entflammbar nach DIN 41 02 Besonders zäh-elastisch und damit widerstandsfähig gegen Stoß, Versprödung und auf dem Transport x Baut an nicht planebenen Fassaden keine Spannung auf, da es dem Fassadenverlauf folgt x Einfaches Verkleben (Wegen des geringen Raumgewichtes ist keine mechanische Befestigung erforderlich) x Die Profile können mit einer einfachen, feinzahnigen Handsäge ausbruchsfrei und glatt geschnitten werden

Bild 17-32

17

Die Beschichtung

Überprüfung und Vorbereitung des Putzgrundes Der Putzgrund, meist Mauerwerk, wird auf seine Eignung überprüft und durch folgende Maßnahmen vorbereitet: x x x x

Abstoßen loser Putzreste Erneuerung loser Steine und fehlender Teile der Vormauerung gründliche Reinigung des Mauerwerks von Staub und anderen Verschmutzungen wenn nötig, Auskratzen der Fugen

579

17.11 Putzgestaltung durch Ziehen von Profilen

Bei Profilen mit einer Dicke über 50 mm ist es notwendig, einen Kern zu bilden. Dieser besteht entweder aus zugehauenen, vorgekragten Ziegelschichten oder aus einem Putzträger – meist Drahtgeflecht –, das mit Nägeln oder Haken befestigt wird.

a) Vormauerung

b) Putzträger als Kern

Bild 17-33 Kern des Profils

Der Kern des Profils ist so genau vorzumauern oder -formen, dass nur eine Putzschicht von ungefähr 30 mm Dicke zur scharfen Ausbildung des Profils nötig ist. Anbringen der Führungslatten (Lattengang) Die Schablone erhält ihre Führung durch zwei Latten, die ober- und unterhalb des Profils am Mauerwerk durch Putzhaken befestigt werden. Die Latten sind an der Schablonenseite gehobelt. Um einen einwandfreien Zug zu erreichen, wird am Schablonen- und am Fußbrett durch aufgenagelte Latten oder eine Ausklinkung die Führung auf den Latten gesichert.

1

obere Führungslatte

2

untere Führungslatte

17 Bild 17-34 Lattengang und Führung

Kleinere Gesimsabschnitte oder Ausbesserungen an Profilen können auch von Hand gezogen werden. Bei Kröpfungen dient die Schablone nur zur Kontrolle. Bei bogenförmigen Gesimsen ist mit Hilfe von Latten, die im Mittelpunkt des Bogens drehbar befestigt werden (Leier), die Schablone zu führen. Die Führungslatten sind genau flucht- und waagerecht anzubringen.

580

17 Putze

Ziehen des Profils Auf den vorbereiteten, angenässten Kern wird gröberer Mörtel angetragen, bis ungefähr die Profilform erreicht ist und die Schablone „fassen“ kann. Nachdem der Mörtel etwas angezogen ist, wird die Schablone unter kräftigem Andrücken an die Führungslatten mit der abgeschrägten Seite nach vorn durchgezogen. Damit wird die Rohform des Profils erzeugt. Nachdem diese erste Putzschicht ausreichend fest geworden ist, wird die nächste, feinere Mörtellage aufgetragen und das Durchziehen wiederholt, bis die Profilform scharf erkennbar ist. Als letzter Gang (Feinzug) wird etwas dünnflüssiger Mörtel angespritzt und mit der scharfen (Blech-) Seite der Schablone abgezogen. Damit ist die Profiloberfläche geglättet.

a) Grobanwurf Bild 17-35

b) Feinanwurf

Putzen des Profils

Die Schablone und die Führungslatten sind nach jedem Zug von anhaftenden Mörtelresten sorgfältig zu säubern. Geeignete Putzmörtel

17

Alte Gesimse werden oft aus reinem Kalkmörtel, dem bis zur Hälfte Gips zum schnelleren Erhärten zugesetzt wurde, hergestellt. Daneben wurden Mörtel, die ungefähr der Mörtelgruppe II entsprechen, aber auch reine Zementmörtel verwendet. Beispielsweise wurden in Berlin um 1880 die ersten Anwürfe mit einem Mörtel, der zu 1/3 aus gelöschtem Kalk, zu 2/3 aus scharfem Sand und einer Zumischung von Portlandzement bestand, in plastischem Zustand vorgenommen. Nach Erstarren wurden ein bis zwei Bewürfe mit Mörtel aus zwei Teilen Kalk, zwei Teilen feinem Sand, 0,12 Teilen Portlandzement und evtl. Farbzusätzen aufgebracht und der Feinzug aus feinstem Sand und gesiebtem Kalk, mit der sich ganz scharfe Profile ergaben, aufgebracht. Ein sehr dicker Mörtelantrag in einer Schicht ist ungünstig, da dann ungleichmäßige Erhärtung und in der Folge Risse auftreten können. Bei stark ausladenden und reich profilierten Gesimsen sind aus diesem Grund viele dünne Putzschichten günstiger als wenig dicke. Bei sehr dicken Profilen ist es möglich, für den Kern einen mit grobem Sand gemischten Mörtel zu verwenden, der geringe Schwindneigung zeigt. Der Feinzug hat immer mit sehr feinem Mörtel zu erfolgen. Putzmörtel der MG I zeigt gute Elastizität, aber geringere Festigkeit als der meist verwendete Mörtel der MG II. Folgendes Mischverhältnis hat sich bewährt:

581

17.11 Putzgestaltung durch Ziehen von Profilen

Tabelle 17-24 Mischverhältnisse Arbeitsgänge

Zement

Kalk

Putzsand

1. Mörtelauftrag

1

4

8

2. Mörtelauftrag

1

10

10

Feinzug

1

20

20 (Filzsand)

Der höhere Bindemittelanteil in den äußeren Schichten ist in der besseren Verarbeitbarkeit begründet. Wichtig: Das Beispiel der Mischungsverhältnisse kann nicht einfach übernommen, sondern muss in jedem Einzelfall besonders unter Berücksichtigung des zur Verfügung stehenden Putzsandes neu abgestimmt werden.

17.11.5 Besondere Profilformen Über dem Sockel von Gebäuden der Jahrhundertwende werden oft Putzquader in Renaissanceformen angebracht. Diese so genannte „verzierte Arbeit“ auf vorgemauertem Putzgrund kann bei stärkerer Profilierung wie bei Gesimsen durch Zug mit Schablonen hergestellt werden. Bei flachen Profilen ist es auch möglich, profilierte Lehren (Holzlatten) anzubringen, zwischen die der Putz angeworfen wird, oder Vertiefungen mit einem „Putzhobel“ auszuschneiden, der aus einem Blechstreifen in der Form der gewünschten Vertiefung besteht, der auf einer reißbrettähnlichen Führung befestigt ist. Kröpfungen und Gehrungen müssen meist von Hand gezogen oder mit feinen Kellen oder Spachteln frei angetragen und geformt werden, da ein Durchziehen mit Lattengang auf Grund des beengten Raumes nicht möglich ist. Bogenförmige Gesimse können genauso mit Schablonen gezogen werden, wenn im „Leierpunkt“ des Bogens auf einer Hilfskonstruktion eine Latte drehbar befestigt wird. Die Schablone wird dann fest mit dieser „Leier“ verbunden.

17

Bild 17-36 Gesimsbekrönungs- und Säulenprofile

582

17 Putze

17.12 Sgraffitotechnik Begriff Das Wort sgraffito ist vom italienischen Wort scafiare abgeleitete und bedeutet zu Deutsch kratzen. Es stellt eine Art Putztechnik dar, weil es meist auf Putzflächen zur Anwendung kommt und zu den Stucktechniken gezählt wird. Dabei werden Wandflächen durch die durch die Auflage, meist verschiedenfarbiger Putzschichten bearbeitet. Verbreitung Die Sgraffitotechnik findet man als Art von künstlerischer Wandgestaltung in nahezu allen bedeutenden Kunstepochen. Ihren Höhepunkt fand sie in der italienischen Renaissance. Durch die Beauftragung italienischer Baumeister seitens der Fürsten - und Königshäuser nördlich der Alpen findet die Sgraffitotechnik in Hessen, Schlesien, Thüringen und insbesondere in Tirol und in der Schweiz. Vor allem aber ist er in Bayern verbreitet. Vorherrschend sind heimatliche Motive. Des Weiteren sind Sgraffiti für die Gestaltung von Hausfassaden zu Reklamezwecken gebräuchlich. In Kombination mit ornamentalem Schmuck bedeutet diese Gestaltungstechnik eine Alternative zur üblichen Wandmalerei.

Bild 17-37 Sgraffitobild aus farbigen, mehrlagigem Kratzputz

17 Herstellung: Der handwerkliche Vorgang ist denkbar einfach. Die Vorbedingungen sind die gleichen wie bei der Freskomalerei. Auf den besonders sorgfältig ausgeführten Untergrundputz wird eine nicht zu starke Ausgleichsschicht aus Breikalk und scharfem Sand 1:3 angeworfen und nur mit der Richtlatte abgezogen. Darüber werden eine oder mehrere, nicht stärker als je 0,5cm Edelputzschichten aufgetragen. Jede Schicht wird auf die vorhergehende, nach geringem Abbinden, aufgebracht. Der natürli-

583

17.13 Normen, Richtlinien, Merkblätter

che Mörtelfarbton bleibt dabei meist belassen und fällt nur durch die Farbe des Sandes verschieden aus. An deren Stelle kann auch eine einfache Kalktünche treten, die mit breiter Bürste in zwei bis drei Lagen aufgestrichen wird und gegebenenfalls noch abgefilzt oder mit einer Glättscheibe sauber abgezogen wird. Diese Schichten können auch mit einem licht- und kalkechten Pigment durchgefärbt werden und bilden den Kratzgrund und die Kratzschichten. Auf die letzte Kratzschicht wird das vorgesehene Motiv skizziert – entweder freihändig oder gepaust. Der Handwerker ritzt, schneidet oder kratzt in den frischen, weichen Putz Linien und Flächen, so dass die durchgefärbte Schicht sichtbar wird. Mit dem Auskratzen wird auf jedem Fall begonnen, solange die Putzschicht noch feucht ist. Am zweckmäßigsten hierfür sind Spachtel, Messer, geformte Sgraffitoklingen oder geschmiedete Kratzeisen. Dafür werden die Konturen mit einem 30–45° Winkel in den Putz bis zu der gewünschten Farbschicht eingeritzt. Bei mehrfarbigen Sgraffiti ist die Technik komplizierter, da der Bildaufbau umgekehrt werden muss. Daher ist zur Ausführung eine umfangreiche Vorausplanung, handwerkliches Können und viel Erfahrung Voraussetzung. Für farbige Sgraffiti sollten daher der Fachmann mit herangezogen werden. Beliebt ist diese Technik vor allem aber wegen ihrer langen Haltbarkeit auch unter ungünstigen Witterungsbedingungen. Gegenwärtig besteht für die alte Technik wieder ein unverkennbares gesteigertes Interesse, da sie durch ihre verschiedenen Ausführungsarten sehr gut künstlerische Gestaltungsvielfalt zum Ausdruck bringen kann.

17.13 Normen, Richtlinien, Merkblätter Norm

Stand

Titel

DIN 18345

2004-10

Wärmedämmverbundsysteme

DIN 18550

1985-01

Putz

ATV DIN 18350

2002-10

Putz- und Stuckarbeiten

SIA 242

Verputz und Gipsarbeiten

SIA 243

Verputzte Außenwände

WTA – Richtlinien und Merkblätter WTA – 2-4-94 Beurteilung und Instandsetzung gerissener Putze WTA – 2-2-91 Sanierputzsysteme WTA – 2-6-99 Ergänzungen zu 2-2-91

17

584

17 Putze

17.14 Bildquellenverzeichnis

17

Quelle

Bild

Bauhandwerk Fachzeitschrift, Heft 6, 2007, Bauverlag GmbH

17-15

Bauhandwerk Fachzeitschrift, Heft 3, 2007

17-23

Bauzeichnen, H.-J. Dahmlos, Verlag Dr. Max Gehlen, Bad Homburg v. d. H.

17-12

BAYOSAN, Schönbach

17-1, 17-18, 17-19, 17-22

Institut für Lernsysteme, Hamburg

17-13, 17-14, 17-20, 17-24, 17-26

quick-mix GmbH & Co. KG, Osnabrück

17-37

RECKLI

17-27, 17-36

SARKRET, Demmin

17-17

Schönburg, Milzau

17-4

Stadt Leipzig, Gehrig Verlagsgesellschaft mbH, Merseburg

17-25

Wedi, Emsdetten

17-32

YTONG, Wedel

17-21

18 Anstrichstoffe

18.1 Bestandteile der Anstrichstoffe Nach DIN 55945 versteht man unter einem Anstrichmittel (Anstrichstoff) einen flüssigen, pastenförmigen oder auch pulverförmigen Stoff zur Beschichtung eines Untergrundes und unter einem Anstrich eine mit einem Anstrichmittel erzeugte Schicht auf einem Untergrund. Anstriche erhärten nach Auftragen auf physikalische, chemische oder auf kombiniert physikalisch/chemische Weise. Wichtigster Bestandteil eines Anstrichstoffes ist das Bindemittel, daneben können noch Pigmente, Füllstoffe und Verdünnungsmittel enthalten sein. Anstriche – auch Beschichtungen genannt – werden durch Streichen, Spritzen, Walzen (Rollen), Tauchen oder Fluten (Übergießen) aufgetragen. Anstriche dienen der Sachwerterhaltung, der Hygiene, der Kennzeichnung sowie der Verschönerung bzw. der künstlerischen Gestaltung. Der Anstrich besteht aus der Festsubstanz, die gleichmäßig dick auf den Anstrichträger (Untergründe) aufgetragen wird. Im Allgemeinen werden sowohl der in einem Arbeitsgang einschichtig aufgetragene Anstrich als auch in zwei oder mehreren Arbeitsgängen ausgeführte mehrschichtige Anstrichsysteme als Anstrich bezeichnet. Wesentliche Faktoren für die Verarbeitung und Einsetzbarkeit der Anstrichstoffe ist die Art ihrer Trocknung und Erhärtung sowie die Widerstandsfähigkeit gegen äußere Einflüsse. Man unterscheidet zwischen Beschichtungen, Imprägnierungen und Versiegelungen. x

Beschichtungen bestehen aus dünnen Filmen, die nur wenig in den Untergrund eindringen, aber auf diesem haften. Dazu gehören auch Anstrichstoffe. x Imprägnierungen sind Oberflächenbehandlungen, bei denen das flüssige Schutzmittel ohne Filmbildung tief in den Untergrund eindringt und ihn dadurch schützt (Putz und Estrich vor mechanischer Beanspruchung), konserviert (Holzschutz) oder wasserabweisend macht (Hydrophobierung). x Versiegelungen stellen Abdichtungen der Oberfläche dar, die auch tief in die Poren eindringen, wobei sie Poren verstopfen, ohne einen nennenswerten Film zu bilden. Versiegelungen werden hauptsächlich angewandt als Oberflächenschutz von Betonböden, Zementestrichen und Parkett.

18.1.1 Bindemittel Bindemittel sind Stoffe, die sich nach dem Auftragen auf einen Untergrund aus der flüssigen Phase in eine feste Phase umwandeln und sich dabei dauerhaft mit dem Untergrund verbinden. Dieser Übergang kann physikalisch durch Verdunsten der Lösungsmittel oder auch auf chemischem Wege, z. B. durch Oxidation an der Luft, erfolgen. Meist laufen beide Trocknungsarten parallel zueinander ab. Aufgabe der Bindemittel ist es auch, die Pigmente, je nach Erfordernis

586

18 Anstrichstoffe

zu einem wisch-, wasch-, scheuer- oder wetterbeständigen Anstrich zu binden. Die Anstrichmittel werden in anorganische und organische Bindemittel eingeteilt. Zu den anorganischen Bindemitteln gehören: x

Gelöschter Kalk Diese Anstriche sind preisgünstig, dafür ist die Haltbarkeit aber auch nur gering. Die Sanierung erfolgt also auf weniger anspruchsvollem Putz, Mauerwerk und Beton (z. B. bei Garagen, Wochenendhäusern).

x

Weißer Portland-Zement Die Anstriche sind wisch- und waschfest und sie beeinträchtigen die Wasserdampfdurchlässigkeit der Mauer nicht.

x

Wasserglas Das Besondere der Wasserglasfarben ist, dass sie das Eindringen der Feuchtigkeit von außen verhindern, jedoch das „Atmen“ der Mauer zulassen.

Zu den organischen Bindemitteln gehören: x Leime Grundstoffe von Leimen sind tierische oder pflanzliche Stoffe oder Kunstharze. Sie sind dann wischfest, jedoch wasserlöslich. Diese Anstriche sind daher nur für innen brauchbar. Während bei Tier- und Pflanzenleimen die Gefahr der Schimmelbildung besteht, ist dies bei Celluloseleimen nicht der Fall. x

Leinöl Mit 5 % Bleiglätte erreicht man, dass der Leinölfirnis (gekochtes Leinöl) rascher trocknet.

x

Leinölfarben Sie sind für frische Kalk- oder Zement-Untergründe ungeeignet, da das Leinöl durch die Alkalität der mineralischen Bindemittel versteift wird. Erst wenn diese Untergründe chemisch neutral reagieren, ist ein Überstreichen möglich. Bei Lacken ist das Bindemittel, der so genannte Lackkörper (Natur- oder Kunstharz), mit einem Lösungsmittel verdünnt. Das können leichtflüchtige Öle wie Terpentinöl oder flüchtige organische Lösungsmittel wie Azeton, Butylazetat, Alkohol usw. sein. Lacke werden auch ohne Pigmente als „Klarlack“ verwendet.

18.1.2 Pigmente

18

Pigmente sind fein gemahlene, pulverförmige Farbkörper. Die Teilchen sind im Wasser und den Lösungsmitteln (Lacklösungsmitteln) unlöslich, sie können also ausfiltriert werden. Pigmente müssen eine ausreichende Deckfähigkeit besitzen, außerdem sollen sie lichtbeständig sein. Zur Gruppe der anorganischen Pigmente gehört eine Vielzahl von natürlichen und synthetischen Pigmenten: x

Bleiweiß In der Praxis wird es meistens mit einem minderwertigen Farbstoff gestreckt. Reines Bleiweiß wird auch Kermserweiß genannt. Bleiweiß hat eine große Deckfähigkeit und ist vollkommen wetterbeständig. Für den Außenanstrich ist Bleiweiß als Ölfarbe allen anderen Farben vorzuziehen. Nachteile bestehen in der Giftigkeit und der Empfänglichkeit gegen Schwefelwasserstoff. Daher wird es für den Innenanstrich kaum noch benutzt. Bleiweiß ist

18.1 Bestandteile der Anstrichstoffe

587

nicht kalkecht und ist damit als Kalk- und Zementfarbe nicht zu gebrauchen. Durch die Einwirkung des Schwefelwasserstoffs färbt sich Bleiweiß braun und später schwarz. x

Permanentweiß (Blancfixe) Permanentweiß hat zwar nicht die hohe Deckkraft des Bleiweiß, ist aber gegen alle Einflüsse wie Hitze, Wasser, Säuren, Basen und Schwefelwasserstoff widerstandsfähig.

x

Lithopon Ist ein weißer Farbstoff. Für den Ölfarben-Innenanstrich ist Lithopone der am meisten verwendete Farbstoff. Er ist nicht so wetterbeständig wie Bleiweiß, aber unempfindlich gegen Schwefelwasserstoff. Der Preis steigt mit dem Gehalt an Zinksulfid. Man darf Lithopone nicht mit bleihaltigen Farbstoffen mischen.

x

Zinkweiß Seine Deckkraft ist nicht so groß wie die von Bleiweiß, es ist aber weniger giftig. Durch Schwefelwasserstoff wird es nicht geschwärzt.

x

Titanweiß Titanweiß hat ein hohes Deckvermögen und große Widerstandsfähigkeit gegen chemische Einflüsse. Es ist vollkommen kalkecht.

x

Kreide Kreide ist der billigste Farbstoff und wird besonders für Leimfarben verwendet.

x

Chromgelb Chromgelb ist ein leuchtend gelber Farbstoff, nicht kalkecht, giftig, empfindlich gegen Schwefelwasserstoff. Es dient auch zum Tönen von Ocker. Zur Bereicherung der Farbgestaltung wird Chromgelb verwendet (grüne Mischfarben). Dabei ist zu beachten, dass die Pigmente bezüglich ihrer Reaktion auf Wasser, Giftigkeit und Farbechtheit unterschiedlich reagieren. Die Herstellervorschriften sind unbedingt zu beachten.

x

Zinnober Es ist die schönste und teuerste rote Farbe, aber sehr giftig. Zinnober wird als Malerfarbe nur von Kunstmalern verwendet.

x

Berliner Blau Berliner Blau ist lichtecht und auch widerstandsfähig gegen Säuren, aber nicht kalkecht.

x

Chromgrün oder Viktoriagrün Ist ein inniges Gemenge aus Chromgelb und Berliner Blau und nicht kalkecht.

x

Zinkgrün Es besteht aus einer Mischung von Zinkgelb und Berliner Blau und ist nicht kalkecht.

x

Grünerde Grünerde ist durch Verwitterung von Hornblende entstanden. Es ist eine kalkechte Erdfarbe.

x

Eisenschwarz Es kommt als Magneteisenstein in der Natur vor. Eisenschwarz ist kalkecht; es eignet sich zum Färben von Zement und als Pigment für Rostschutzfarben.

18.1.3 Lackfarben Die in Lackfarben enthaltenen Bindemittel erhärten durch Oxidation an der Luft oder durch eine chemische Reaktion der Komponenten miteinander bei höherer Temperatur. Zur erstge-

18

588

18 Anstrichstoffe

nannten Gruppe zählen die Alkydharzlacke und auch die immer weniger zur Anwendung kommenden Öllacke. Auch die Zelluloselacke, Spirituslacke, Chlorkautschuklacke, die Polymerisationsharzlacke und die Bitumen- und Teerpechlacke erhärten durch Luftoxidation. Die meisten der durch chemische Reaktion „selbsthärtenden“ Lacke werden nur in Werken verarbeitet, weil sie bei hoher Temperatur aufgebracht werden müssen. Man spricht dann von Eisenbrennlacken. Manche Komponenten dieser Lacke sind auch explosiv, giftig oder haben eine stark ätzende Wirkung. Der Vollständigkeit halber sollen hier einige Lacke genannt werden: Phenolharz-, Harnstoffharz- und Melaminharzlacke, Epoxidharzlacke, Polyurethanlacke und Polyesterlacke sowie die Silikonharzlacke.

18.1.4 Dispersionsfarben Die Dispersionsfarben wurden früher als Binderfarben bezeichnet. Diese Farben enthalten als Bindemittel in Wasser dispergierte Kunstharze, darüber hinaus enthalten sie unterschiedliche Mengen Pigmente und Füllstoffe. Dispersionsfarben können auf fast jeden Untergrund verstrichen werden. Sie sind wetterbeständig, haben eine große Elastizität und sind selbst gegen schwache Säuren beständig. Die trockenen Anstrichfilme sind porös und damit wasserdampfdurchlässig. Sie erhärten durch Verdunsten des Wassers, wobei ein langsames Zusammenfließen der dispergierten Teilchen erfolgt. Anwendungsbereiche x x x

Imprägnierung für alle Außenmauerwerke und Beton für vertikale und horizontale Oberflächen besonders geeignet für alkalische Oberflächen wie Ziegelstein, Beton Stuck, Putz, Kalksandstein, natürlicher und synthetischer Stein

a) Dispersion auf Putz

b) Dispersion auf Mauerwerk

Bild 18-1 Dispersionsfarben (mikroskopisch)

18

18.1.5 Silikatfarben Silikatfarben sind Gemische (Suspensionen) aus gelöstem Kaliwasserglas, verkieselungsfähigen, wasserglasechten Pigmenten und Externern (Zusatzmittel z. B. als Absetzverhinderungsmittel für Lackfarben, Mattierungsmittel, Schleifmittel usw.). Durch den Einbau von wasserverdünnbaren Polymer-Dispersionen auf der Basis der alkalifesten Reinacrylate und bestimmter Styrolacrylate mit zusätzlichen Stabilisatoren erhält man lagerfähige Einkomponenten-Silikatfarben, die folgende Vorteile aufweisen: x

kein Absetzen der Pigment-Füllstoff-Gemische dank ausgeprägter Thixotropie

589

18.1 Bestandteile der Anstrichstoffe

x x x x

gute Verstreich- und Rollbarkeit gleichmäßige, tuchmatte Oberflächen Verbesserung der Schlagregen-Empfindlichkeit kein Laufen des Anstrichstoffes.

Hitzehärtbare Silikatfarben sind beständig gegen hohe Temperaturen (bis 500 °C). Sie sind streich-, spritz- und tauchfähig haben eine sehr gute Deckfähigkeit und sind beständig gegen Chemikalien. Ein Überstreichen alter organischer Anstriche ist nicht möglich, da Haftschwierigkeiten infolge fehlender Verkieselungsmöglichkeiten auftreten können. Neben den heute üblichen Füllstoffen, die z. T. die Verkieselungs-Reaktion unterstützen, wie Calcit (natürliche Kreide), Bariumsulfat und Quarzmehl, dürfen zur Farbgebung nur anorganische alkalische Pigmente eingesetzt werden z. B. Aluminiumpigmente, Titanoxid, Chromoxid).

18.1.6 Silikonharzfüllfarbe Die füllenden Anstrichsysteme auf Silikonharzbasis besitzen die gleichen Eigenschaften wie Silikonharzfarbe. Diese Systeme werden eingesetzt, wenn der Untergrund, z. B. infolge von Putzausbesserungen, unterschiedliche Strukturen aufweist oder Haarrisse zeigt. Bei breiteren Rissen empfiehlt sich die Anwendung von Silikonharzstreichputz, der zusätzlich faserarmiert ist und deshalb auch auf kritischen Untergründen eingesetzt werden kann.

Bild 18-2 Silikonharzfüllfarbe

18.1.7 Unterschiede der Trocknung und Erhärtung Physikalisch durch Wasserverdunstung, z. B. Leimfarben, oder von organischen Lösungsmitteln, z. B. Nitrozellulose-, Chlorkautschuk- und Pc-Lackfarben. Die Anstriche sind reversibel. Chemische Trocknung, und zwar durch Oxidation, z. B. Öl- und Alkydharz-Anstrichstoffe, Polykondensation, z. B. wärmehärtende Aminharzlacke, Polyaddition, z. B. Polyurethanharzlacke, Karbonat- und Silikatbildung, z. B. Zement-, Kalk- und Silikatfarbanstriche. Alle chemisch trocknenden Anstrichstoffe bilden irreversible Anstriche. Infolge der vielseitigen Eigenarten und Eigenschaften und der geringen Schichtdicke ist bei Anstrichen die Gefahr der Entstehung von Mängeln und Schäden besonders groß. Die Tabelle 18-1 zeigt einen Überblick über die wichtigsten Anstrichsysteme.

18

590

18 Anstrichstoffe

Tabelle 18-1 Die wichtigsten Anstrichsysteme (Einteilung nach Bindemitteln) Nr.

Anstrichstoff

Bindemittel

Lösungsmittel Verdünnungsmittel

empfohlene Grundierung

1

Reine Silikatfarbe

Kaliumsilikat (Kaliumwasserglas)

Wasser

Kaliumsilicatlösung

2

SilikatDispersionsfarbe

Kaliumsilikat/ Kunststoff-Dispersion

Wasser

Kaliumsilikatlösung

3

Dispersionsfarbe

Kunststoffdispersion, z. B. Polyvinylacetat, Polyvinylpropionat, Styrol, Acrylat

Wasser

org. Harzlösung Kombination Siliconharz/org. Harzlösung

4

Polymerisatharzfarbe

Polymerisat, z. B. Acrylharz

org. Lösungsmittel

org. Harzlösung Kombination Silikonharz/org. Harzlösung

5

Silikonharzfarbe

Silikonharzemulsion Kunststoffdispersion

Wasser

Silikonharzlösung Kombination org. Harz/Silikonharzlösung

Nr.

überstreichbar mit

Empfohlene Nachbehandlung

Bevorzugte Einsatzgebiete

1

allen hier genannten Anstrichstoffen

Hydrophobierung mit einem Imprägniermittel, z. B. Silikonharzlösung

Sand- und Naturstein, Mineralputz

2

Silikatdispersionsfarbe, Dispersionsfarbe, Silikonharzfarbe

keine

Mineralputz, Ziegel, Kalksandstein

3

Dispersionsfarbe, Polymerisatharzfarbe

keine

Sichtbeton, Mineralputz, Kunstharzputz, Ziegel, Kalksandstein

4

Dispersionsfarbe, Polymerisatharzfarbe Silikonharzfarbe

keine

5

nicht möglich

keine

Sand- und Naturstein, Mineralputz, Kalksandstein, alte Kalkanstriche, alte Dispersionsanstriche, Kunstharz putze, Fassaden, die aus Baustoffen mit ungleicher Wasseraufnahme bestehen

18.1.8 Anstrichaufbau

18

Grundsätzlich wird zwischen Grund- und Deckanstrich unterschieden. Je nach Erfordernis besteht der Grundanstrich (Anstrichfundament) aus ein oder zwei Anstrichschichten. Die Deckanstriche erfolgen in ein- oder zweifachen Auftrag. Sie dienen dem Schutz der darunter liegenden Anstriche und geben dem Ganzen die erforderlichen Oberflächeneigenschaften.

18.1.9 RAL – Design-System-Farbatlas Das RAL Design System mit 1.688 Farben wurde speziell auf die Bedürfnisse von Farbplanern, wie Designern, Architekten, Innenausstattern und allen, für die metrisch festgelegte Farben wichtig sind, abgestimmt. Aber auch für Gebäudesanierer kann der RAL-Farbatlas eine

591

18.1 Bestandteile der Anstrichstoffe

gute Hilfe darstellen, z. B. für die Auswahl der Fassadenfarbe. Zwischen den 1688 Farbtönen des RAL Design Systems bestehen die gleichen Beziehungen, wie sie in der ganzen Welt für die Kennzeichnung von Farben verstanden werden und spielen außerdem die entsprechende Rolle bei allen Farbrezeptierungs-Systemen. Der RAL Design Farbatlas dient als Kommunikationsmittel für präzise Farbabsprachen.

Bild 18-3 Schematischer Aufbau des RAL Design Systems

Die Bezeichnung der Farben erfolgt durch einen Zahlencode, der die Position der Farben im internationalen gebräuchlichen CIE-Farbraum beschreibt. Da der RAL Design-Atlas den CIEFarbraum darstellt, ist der Zahlencode gleichzeitig die „Adresse“ der Farbe im Atlas. Die erste der drei Farbgruppen gibt den Buntton (Hue) H, die mittlere die Helligkeit (Lightness) L und die letzte die Buntheit (Chroma) C an. Durch Angabe dieser drei Werte (HLC) wird eine Farbe eindeutig beschrieben. Da die Farbabstände im Atlas durch die CIELab-Formel definiert sind, ist ohne weiteres auch jeder Zwischenton durch Angabe der entsprechenden HLC-Werte festzulegen. Die Werte können dann Farbrezepturrechnungen zu Grunde gelegt werden. Jede Seite im Atlas entspricht einem bestimmten Buntton. Das heißt: Buntton = Seitennummer. Die Helligkeit nimmt auf jeder Seite von oben nach unten ab, jede Zeile weist also eine bestimmte Helligkeit auf: Helligkeit = Zeile. Außerdem bedeutet Buntheit = Spalte, wobei die Buntheit von links nach rechts zunimmt. Da die maximale Buntheit meist nur bei einer bestimmten Helligkeit erreicht wird, steht in der Spalte rechts außen in der Regel nur eine Farbe. Alle Farbmuster haben einen hohen Qualitätsstandard. Die Pigmente entsprechen dem höchsten in der Lackindustrie geforderten Echtheitsniveau. Ein Ausbleichen der Farbmuster ist nur unter extremen Einflüssen zu befürchten. Ein weiterer Vorteil: Bei RAL kommen nur umweltverträgliche Pigmente zum Einsatz.

18

592

18 Anstrichstoffe

18.2 Ursachen der häufigsten Schadensfolgen 18.2.1 Schadenseinschätzung Schäden haben zur Folge, dass der Anstrich seine Funktion oder zumindest eine oder mehrere Teilfunktionen nicht mehr erfüllt. Die Ursachen von Anstrichschäden können bei allen an der Bauproduktion Beteiligten, vom Rohstofflieferanten der Baustoffe bis zum Hersteller der mit Anstrichen zu beschichtenden Bauteile und vom Produzenten bis zum Verarbeiter der Anstrichstoffe, liegen. Fehler oder sogar Nachlässigkeit beim Lagern, Auswählen und Verarbeiten der Anstrichstoffe wirken sich infolge der Vielfältigkeit ihrer Eigenschaften und der verschiedenen Qualitätsforderungen für die auszuführenden Anstriche sehr unterschiedlich aus. Tabelle 18-2

Ursachen der Rissbildung

18.2.2 Ursache von Anstrichschäden Materialabhängige Ursachen Lagerung falsch oder zu lange, z. B. Zement auf feuchtem Boden gelagert; Dispersionsfarben dem Frost ausgesetzt; Lackfarbe in nicht luftdicht schließendem Gefäß gelagert; Auf- oder Zubereitung ungenügend oder falsch; z. B. Kalkfarbe vor dem Spritzen nicht gesiebt; Lackfarbe nach längerer Lagerung nicht gut aufgerührt; weiße Lackfarbe mit trockenem Pigment abgetönt; Auswahl und Anwendung falsch; z. B. Leimfarbe für Feuchtraum-Wand-Anstriche; Silikatfarbe für Gipsmörtelputz; Öllackfarbe für einen Wasserbehälter-Innenanstrich, Anstrichträgerabhängige Ursachen

18

Prüfung und Beurteilung des Anstrichträgers unterlassen oder falsch vorgenommen, z. B. Alkalität von Beton vor der Ausführung eines PVAc-Dispersionsfarbenanstrichs nicht geprüft; (pH-Wert) unzureichende Haftfestigkeit eines vorhandenen alten Alkydharz-Anstrichs vor der Erneuerung des Anstrichs nicht festgestellt; Vorbehandlung unzureichend oder falsch, z. B. neuen Beton vor dem Auftragen von PVAc-Dispersionsfarbe nicht fluatiert; glatte Plastoberfläche nicht angeraut oder mit einer Haftgrundierung versehen.

593

18.3 Anforderungen an Beschichtungsuntergründe

Ausführungsbedingte Ursachen Verarbeitungsweise falsch, z. B. Spachtelmasse in z. T. dicker Schicht aufgezogen; Lackfarbe mit zu niedrigem Luftdruck gespritzt; Aufbau der mehrschichtigen Anstrichsysteme falsch, z. B. farblose Lackierung auf Hartholz mit einer Leimölfirnisgrundierung begonnen und mit einem mageren Öllack-Schlussanstrich beendet; Dispersionsfarben-Voranstriche mit unverdünntem Dispersionsbindemittel überzogen; Verarbeitungsbedingungen ungünstig, z. B. Kalkfarbenanstrich bei heißer Sonneneinstrahlung ausgeführt; Lackfarbanstrich auf außenstehende Bauteile bei Wind (Staubanflug) aufgetragen; Trocknungs- und Erhärtungsbedingungen ungünstig, z. B. Kalk-Zementschlämmanstrich unter Sonneneinstrahlung und Feuchtigkeitsmangel zu schnell getrocknet; Leimfarbanstrich im Neubau während der Trocknung dem Frost ausgesetzt.

Bild 18-4 Gerissener Anstrich durch falschen Aufbau

18.3 Anforderungen an Beschichtungsuntergründe 18.3.1 Voraussetzungen und Forderungen an Beschichtungsuntergründe „Eine Beschichtung kann nur so gut sein wie der Untergrund!“ Hinsichtlich der Anstrichsanierung ist es im besonderen Maße wesentlich, dass die Beschaffenheit des Untergrundes für die Lebensdauer des sanierten Bauteiles ausschlaggebend ist. Untergründe haben unterschiedliche spezifische Eigenschaften, die bei der Auswahl der Beschichtungsstoffe von wesentlicher Bedeutung sein können.

18

Bild 18-5 Wichtige Faktoren, die bei der Untergrundbeschichtung zu berücksichtigen sind

594

18 Anstrichstoffe

Vor Beginn der Arbeiten müssen alle Putzuntergründe zunächst auf Tragfähigkeit überprüft und beurteilt werden. Alle alten, mürben, nicht mehr tragfähigen Anstrich- und Putzschichten sowie Moos- und Pflanzenbewuchs, Schmutz-, Staub- und Fettablagerungen und sonstige, die Haftung beeinträchtigende Verunreinigungen, müssen restlos entfernt werden.

18.3.2 Allgemeine Voraussetzungen für eine Beschichtung Der Untergrund muss: x x x x

besenrein sein mit neuem Putz versehen sein keine sichtbaren Mängel, auch in den angrenzenden, Untergründen aufweisen in der Zusammensetzung und in seinen physikalischen und chemischen Auswirkungen auf den Anstrich bekannt sein

18.3.3 Untergrundeinteilung Von entscheidender Bedeutung für die Auswahl und Verarbeitungstechnologie ist die Art des Untergrundes. Tabelle 18-3 Einteilung in anorganische und organische Untergründe

18

Eine weitere Unterteilungsmöglichkeit des Untergrundes besteht in der Einteilung: Poröse und dichte Untergründe. Bei der Einteilung der Untergründe haben sich vielfältige Formen herausgestellt. Dennoch scheint die klassische Form der Einteilung in poröse und dichte sowie organische und anorganische Untergründe recht einprägsam. Diese Einteilung ist vor allem für die Einstellung der Grundanstrichstoffe von Bedeutung. Poröse Untergründe Holz und Holzwerkstoffe mit einem unterschiedlichen Kapillarsystem, das bei Vollholz in der Längsrichtung stark und in der Querrichtung schwächer ausgeprägt ist. Mineralische Untergründe mit einem innerhalb der Werkstoffgruppen nach allen Seiten gleich ausgeprägten Ka-

18.3 Anforderungen an Beschichtungsuntergründe

595

pillarsystem. Alle porösen Untergründe haben ein stark oder schwach ausgeprägtes Kapillarsystem. Dichte Untergründe Metalle, Glas, Kunststoffe und mit Ausnahme von Kalk- und Silikatfarbenaltanstrichen auch die meisten Altbeschichtungen. Dichte Untergründe können rau oder glatt sein. Das dichte Gefüge der Materialzusammensetzungen lässt jedoch ein Eindringen der Grundanstrichstoffe in die Oberfläche des Untergrundes nicht zu. Ähnlich wie die Beschichtungsstoffe haben sich auch im Verlauf der Zeit die Untergrundbereiche erweitert und in der Zusammensetzung verändert. Die Aufgaben für den Sanierer liegen also nicht mehr nur in der Kenntnis über Untergründe aus Kalkmörtel, Holz oder Eisenmetallen. Sehr wesentlich aber ist, dass Sanierungsarbeiten im zunehmenden Maße mit Kombinationswerkstoffen ausgeführt werden. Das heißt, dass mit der Vielzahl der zur Verfügung stehenden Anstrichstoffe auf Untergründe reagiert werden muss, wie z. B.: x

Kunststoffvergütete Putze, die z. T. aus Zement und hydraulischen Kalken, z. T. aus Kunststoffen bestehen x Hölzer, die, mit Kunstharzen getränkt und gepresst, nur noch an der Struktur als Holz zu erkennen sind x Bauplatten, die anorganische Bindemittel und organische Füllstoffe wie z. B. PolystyrolHartschaum enthalten x Kunststoffputze, die aus organischen Bindemitteln und anorganischen Zuschlagstoffen bestehen In der Praxis der Anstrichsanierung haben sich 10 Regeln bewährt. 1. 2.

Untergründe stets auf Anstricheignung prüfen. Wasserlösliche Schadstoffe nie ohne Beseitigung und anschließendes Absperren mit wasserlöslichen Anstrichstoffen überstreichen. 3. Risse vor der Beschichtung mit filmbildenden Anstrichen öffnen und mit geeigneten Füllstoffen füllen. 4. Ausbesserungen immer der Struktur der Umgebung anpassen. 5. Ausbesserungen mit mineralischen Füllstoffen sind vor dem Grundanstrich vorzunehmen. 6. Stark saugende Untergründe immer mit geeigneten Grundanstrichstoffen grundieren. 7. Wasserhaltige Anstrichstoffe nicht bei einer Temperatur unter d 5 °C verarbeiten. 8. Abblätternde Altanstriche sind kein geeigneter Untergrund für Neubeschichtungen und müssen entfernt werden. 9. Beschichtungssysteme immer von derselben Firma beziehen und Verarbeitungsvorschriften beachten. 10. Dispersionsbindemittel für außen sind nicht auf Mörtelgruppe I (Kalkmörtel) geeignet. Die Wasserquellbarkeit und die gleichzeitig geringe Grunddurchlässigkeit der Dispersionsbindemittel führen auf noch nicht vollständig erhärteten Luftkalkputzen zu Anstrichschäden.

18

596

18 Anstrichstoffe

18.3.4 Übersicht über Beschichtungssysteme auf mineralischen Untergründen Wenngleich auch mineralische Untergründe (z. B. Putz) äußerlich den gleichen Schichtenaufbau aufweisen können, besteht doch eine Reihe von Unterschichten (z. B. durch die Art und Menge des Bindemittels), die auf die Anstrichstoffe unterschiedlich wirken. Für Betonanstriche eignen sich im Allgemeinen Dispersionsfarben, Mischpolymerisatharzfarben, Silikatfarben, evtl. Zementfarben, Epoxidharzlackfarben, Polyurethanlackfarben, Acrylharzlackfarben, Chlorkautschuklackfarben u. a. Welcher Beschichtungsstoff wirklich geeignet ist, ist nur von der Beanspruchungsgruppe her zu klären. Deshalb ist zunächst die Frage zu beantworten, ob der Beton verwendet wird als (Beispiele): Fassade, Schwimmbecken, Innenwand oder -decke, Kläranlage, Fußboden, Giftstoffbehälter, Balkonbrüstung, Getreidesilo, Brücke, Ölwanne. Die Frage nach dem richtigen Beschichtungsstoff wird durch die Einordnung in die Beanspruchungsgruppe beantwortet. Einteilung der Beanspruchungsgruppe (nach Bablik) BG I BG II BG III BG IV BG V BG VI BG VII BG VIII BG IX

Normalbelastung innen (Räumen) Erhöhter trockener Abrieb innen Erhöhter nasser Abrieb innen (Scheuerbeständigkeit) Normalbelastung außen (Witterung in Europa) Stärkere mechanische Belastung (Schlag und Stoß) Erhöhte Feuchtigkeit innen (Feuchtraumdunst) Wasser (Schwimmbecken, feuchtes Erdreich) Aggressive Einwirkungen chemischer Natur Hitzeeinwirkung (Feuer, Strahlungen)

Die Beanspruchungsgruppen sind natürlich nicht nur für die mineralischen Untergründe sondern für alle Untergründe maßgebend. Tabelle 18-4 Untergrund-Vorbehandlung-Anstrichsystem

18

Untergrund

Vorbehandlung

Anstrich

Alter Kalkputz mit Kalkanstrich

Reinigung mit Wasserdampf

Dispersionssilikatanstrich, Silikonanstrich

Kalkzementputz MG P II

Reinigung mit Wasserdampf

Dispersionsanstrich, Dispersionssilikatanstrich, Silikonanstrich

Zementputz MG P III

Reinigung mit Wasserdampf

Dispersionsanstrich, Dispersionssilicatanstrich, Silikonanstrich

Rissiger Dispersionsanstrich auf Putz

Reinigung mit Wasserdampf

Dispersionssilikatanstrich, Silikonanstrich, hydrophobierende Grundierung

Kunstharzputz

Reinigung mit Wasserdampf

Dispersionsanstrich, Silikonanstrich

Vollwärmeschutz mit Kunstharzputz

Reinigung mit Wasser, ca. 60 °C

Biozid ausgerüsteter Silikon- oder Dispersionsanstrich

Vollwärmeschutz mit mineralischem Putz

Reinigung mit Wasser, ca. 60 °C

Dispersionssilikatanstrich, Silikonanstrich

597

18.4 Reparaturmaterialien, Arten und Anwendungen

Untergrund

Vorbehandlung

Anstrich

Ziegelsichtmauerwerk

Reinigung mit Wasserdampf

Farblose hydrophobierende Imprägnierung

Kalksandsteinsichtmauerwerk

Reinigung mit Wasserdampf

Farblose hydrophobierende Imprägnierung, Dispersionssilikatanstrich, Silikonanstrich

Sandstein

Reinigung mit Wasserdampf

Farblose hydrophobierende Imprägnierung, Silikatanstrich, Silikonanstrich

Natursteine, z. B. Sandsteine mit hohem Eisengehalt (Eisenadern)

möglichst trockene Reinigung, evtl. Wasserdampf

Chemisch neutrale Anstriche wie Silikonanstriche, keine alkalischen Anstriche, Silikatanstriche (Gefahr des Rostens – braune Verfärbung)

Naturstein (dichter Kalkstein, Granit)

Reinigung mit Wasserdampf

Deckende Anstriche sind nicht zu empfehlen. Evtl. farblose hydrophobierende Imprägnierung nach Vorversuch

Stahlbeton

Reinigung mit Wasserdampf oder mechanisch

Evtl. Spachtelung mit Dünnputz, Polymerisatanstrich (Acrylharz oder Siloxanbasis)

18.4 Reparaturmaterialien, Arten und Anwendungen 18.4.1 Reparaturmaterialienarten Neben den bekannten Leimfarben, allerdings wegen ihrer Abwaschbarkeit für Sanierungsanstriche nur bedingt geeignet, kommen vor allem Kunststoffbeschichtungen zur Anwendung. Bei Beschichtungs- und Sanierungsarbeiten können Kunststoffe in verschiedenen Zuständen verarbeitet werden: als Festkunststoff, als Folie, als Flüssigkunststoff. Wenngleich auch der Flüssigkunststoff (Anstrichstoffe) die zurzeit noch am häufigsten angewendeten Sanierungsmittel sind, sind die Grenzen der einzelnen Zustandsformen fließend. Das heißt, dass Kunststoffmaterialien in fester und in flüssiger Form gestrichen, gegossen, gespritzt, geklebt und verlegt montiert werden. Folien, die noch zu einem großen Teil aus Polyvenylchlorid (PVC) bestehen, kommen für Sanierungsarbeiten bei Anstrichstoffen nur noch selten zum Einsatz. Festkunststoffe können aufgeschmolzen werden z. B. beim Verschweißen von PVC-Kunststoffbahnen oder in Fugen bei Bodenbelägen. Man benutzt sie auch für Wandbeläge (z. B. Wärmedämmplatten), Deckenbeläge (z. B. Stuckimitationen), Bodenbeläge (z. B. Ein- und Mehrschichtplatten). Flüssigkunststoffe werden also im überwiegendem Maße für die Anstrichsanierung eingesetzt. Die häufigsten Anstrich- und Beschichtungsstoffe beruhen auf der Grundstoffbasis: Polyesterlacke, Polyurethanharzlacke, Epoxidharzlacke, Polymerisatharzlacke (z. B. Acryl, PVC, PVAc).

18

598

18 Anstrichstoffe

18.4.2 Werkstoffe Polyurethanlacke und -farben Anstrichfilme aus Polyurethanlacken und -lackfaben sind sehr elastisch, abriebfest, wetterbeständig und besonders beständig gegen Säuren, aber auch gegen schwache Laugen sowie Öle und Lösungsmittel. Die Härte lässt sich bei der Herstellung dem Verwendungszweck anpassen. Polyurethanwerkstoffe verwendet man für stark belastete Innen- und Außenbeschichtungen auf Stahl, Aluminium, Zink, Holz und manchen Kunststoffen. Betonuntergründe sollte man wegen ihrer Alkalität zunächst mit Epoxidharzlack bzw. -lackfarbe grundieren. Darauf sind dann Polyurethanlackanstriche problemlos möglich. Polyurethan-Teerlackfarben Durch die Kombination von Polyisocyanat mit Teer entstehen Korrosionsschutzfarben mit ausgezeichneter Beständigkeit gegen Wasser, verdünnte Säuren, Laugen, Öle und Benzine. Die Anstrichmittel werden für Beschichtungen auf Holz, Metallen und Beton eingesetzt. Die feuchtigkeitshärtenden Lackfarben haften sogar auf feuchten Untergründen gut. Epoxidharz-Teer-Kombinationslackfarben Epoxidharze lassen sich mit Steinkohlenteer kombinieren. Bei der chemischen Vernetzung mit Härtern finden auch Nebenreaktionen mit Teerbestandteilen statt. Dadurch wird die Wasserbeständigkeit dieser Werkstoffe noch erhöht. Beschichtungen mit diesen Werkstoffen sind schlag- und abriebfest sowie beständig gegen Salzwasser, Mineralöle und Chemikalien. Die Beständigkeit gegen Lösemittel und Säuren ist aber geringer als bei den Epoxidharzlackfarben. Da Epoxid-Teer-Kombinationslackfarben sehr gut auf Metall und Beton haften, eignen sich diese Beschichtungen besonders für Unterwasseranstriche, z. B. an Schleusen, Hafenanlagen, Schiffen usw. Wasserverdünnbare Epoxidharzlackfarben Auch diese pigmentierten Werkstoffe sind Zweikomponenten-Materialien. So müssen sowohl Stammlack als auch Härter wasserverdünnbar sein. Wegen der mechanischen Beständigkeit und der großen Alkalibeständigkeit werden mit diesen Anstrichmitteln häufig Betonböden beschichtet. Nach einer Epoxidharz-Grundierung können aber auch Metalle mit diesem Werkstoff beschichtet werden. Lacke und Lackfarben auf der Basis von chlorsulfoniertem Polyethylen Die Anstrichmittel werden fertig abgetönt geliefert. Mit anderen Anstrichstoffen dürfen sie nicht gemischt werden. Die Anstrichmittel werden auf Beton, Asbestzement, Putzen, Zink, verzinktem Stahl, Stahl, Aluminium und Kunststoffen aufgetragen. In der Regel erfolgt der Anstrichaufbau in 2 bis 3 Schichten.

18

Physikalisch trocknende Polychloroprenlackfarben Die Lackfarben enthalten gelöstes Polychloropren, gegebenenfalls Zusätze anderer Bindemittel und geeigneter Füllstoffe und Pigmente. Die Lackfarben lassen sich zur Beschichtung von Stahl, Aluminium, Holz, Beton und Kunststoffen einsetzen.

18.4 Reparaturmaterialien, Arten und Anwendungen

599

Polyvinylchlorid-Lackfarben Der Zusatz von Pigmenten oder anderen Anstrichmitteln ist nicht möglich. PVC-Lackfarben werden auf mineralischen Untergründen, Metallen und Kunststoffen eingesetzt. Meistens werden 3 Anstriche aufgetragen. Polyvinylacetatlacke und -lackfarben Für Lacke und Lackfarben wird das Bindemittel Polyvinylacetat in geeigneten Lösemitteln gelöst. Die Lacke und Lackfarben werden für Beschichtungen auf Holz- und Metalluntergründen eingesetzt. Nitrozelluloselacke und -lackfarben Nitrozelluloselacke und -lackfarben werden für Beschichtungen auf Holz und Metallen verwendet. Bitumen-Öl-Kombinationslackfarben Bitumen-Öl-Kombinationslackfarben werden zum Korrosionsschutz von Stahlbauteilen, für Blechdächer und Dachrinnenanstriche eingesetzt. Silikonharz-Einbrennlackfarben Silikonharz-Einbrennlackfarben verwendet man in der Industrie zur Beschichtung von Öfen und anderen hitzebeständigen Gütern sowie für Fassadenelemente. Neben den aufgeführten Anstrichstoffen, die natürlich nur eine kleine, auf das Bauwesen bezogene Auswahl darstellen, gibt es noch spezielle Werkstoffe. Gerade bei Sanierungsarbeiten zeigen sich mitunter im Putz hartnäckige Flecken, die meist auf der dauerhaften Karbonatisierung der Bindemittel beruhen. Um diese Schadstellen zu kaschieren, werden die Flecken im Untergrund abgesperrt. Dazu nutzt man Absperrmittel, das sind Überdeckungen mit einer undurchlässigen Schicht. Diese Schädigungen werden z. B. durch durchschlagende Anstrichstoffe hervorgerufen.

18

Bild 18-6 Wirkungsweise von Absperrmitteln

600

18 Anstrichstoffe

18.5 Neubeschichtung mit Anstrichstoffen In der Regel baut sich eine Beschichtung aus mehreren Einzelschichten auf. Dazu müssen die einzelnen Anstriche genau aufeinander abgestimmt sein. Deshalb sollte man für den gesamten Anstrichaufbau nur die Produkte desselben Herstellers verwenden. Heute bietet die Farbenund Lackindustrie eine Reihe von Einschichtsystemen an. Damit lässt sich mit einem Anstrich eine hohe Schichtdicke erreichen. Einschichtsysteme verwendet man vor allem als Dispersionsfarben an der Fassade und im Innenraum. Darüber hinaus sind bei der Anstrichsanierung noch weitere Grundmerkmale zu beachten, die ein vielfältiges Leistungsspektrum abzudecken haben. Dazu zählen: x x

Reduzierung oder Verhinderung des Eindringens von Wasser, Beeinflussung der Rissüberbrückung, der Verschleißfestigkeit sowie der Chemikalienbeständigkeit durch Regulation der Bindemittel und der Schichtdicken.

Die Schichtdicken der einzelnen Anstriche der Systeme und die Sollschichtdicken sind ein bedeutendes Qualitätsmerkmal. Beispiele sind den nachfolgenden Tabellen zu entnehmen.

Tabelle 18-5

Beispiele für erforderliche Sollschichtdicken von Anstrichsystemen nach DIN EN ISO 12944 – 5 (nach Schönburg)

Beanspruchung

18

Korrosivitätskategorie/ Korrosionsbelastung

Erwartete Schutzdauer

GesamtSollschichtdicke, ȝm systeme

Bindemittelbasis geeigneter Anstrich

außen

innen

Atmosphäre mit geringen Verunreinigungen: Normalklima

Zeitweilig beheizte Gebäude; Feuchtigkeitskondensation möglich

C2 gering

mittel lang

120 160

AK AY PUR AK-PUR

Atmosphäre in Großstadt-, Industrie- und Küstenbereichen mit mäßigen Verunreinigungen

Produktionsräume mit Temperaturwechsel, Luftverunreinigungen und Kondenswasserbildung

C3 mäßig

mittel 200

160 AY

AK

Industrie- und Küstenbereiche mit sehr feuchter, stärker verunreinigter Luft

Feuchte Räume der Produktion, in Hafenanlagen und Schwimmbädern

C4 stark

mittel lang

200 240–280

CR PVC PUR EP

Wasserbau-Anlagen in Hafen-, Fluss- und Offshorebereichen mit hoher Belastung durch Salze, Verunreinigungen und Eisführung

Räume mit ständiger Kondensation und starker Verunreinigung der Luft mit aggressiven Stoffen

C5-I sehr stark

mittel lang

280–500 500

PUR EP mit kathodisch schützenden Zn-Grundanstrichen

PVC PUR AK-PUR EP

18.5 Neubeschichtung mit Anstrichstoffen

Tabelle 18-6

601

Definitionen der Schichtdicke nach DIN EN ISO 12944-5 (nach Schönburg)

Sollschichtdicke (NDFT = nominal dry film thickness)

Vorgegebene Schichtdicke für einzelne Beschichtungen oder das gesamte Beschichtungssystem, um die geforderte Schutzdauer zu erzielen

Höchstschichtdicke

Höchste zulässige Schichtdicke, oberhalb derer die Eigenschaften einer Beschichtung oder eines Beschichtungssystems beeinträchtigt sein können. Die Höchstschichtdicke soll das Dreifache der Sollschichtdicke nicht überschreiten. Es können anhand der Angaben des Herstellers besondere Vereinbarungen getroffen werden.

Trockenschichtdicke (DFT = dry film thickness)

Dicke einer Beschichtung, die nach der Härtung auf der Oberfläche verbleibt. Statistisch betrachtet darf kein Einzelwert der gemessenen Trockenschichtdicke 80 % der Sollschichtdicke unterschreiten. Die Werte zwischen 80 und 100 % der Sollschichtdicke sind dann zulässig, wenn der Mittelwert aller Messergebnisse gleich oder größer der Sollschichtdicke ist. Dies bedeutet, dass bei einer Sollschichtdicke von 100 ȝm kein Einzelwert unter 80 ȝm liegen darf und dass der Mittelwert aus allen Messungen gleich oder größer 100 ȝm sein muss.

18.5.1 Schichtenaufbau Imprägnierung Zum Schutz vor Wassereinwirkungen werden saugfähige Untergründe mit einem dünnflüssigen Stoff, dem Imprägniermittel getränkt. Gebräuchliche Imprägniermittel sind z. B. Silikonharze, Kaliwasserglas und Teeröl-Holzschutzmittel. Das Imprägniermittel soll möglichst tief in den Untergrund eindringen, ohne die Poren zu verstopfen. Einige Imprägniermittel haben auch grundierende Eigenschaften und können somit als Grundiermittel verwendet werden. Grundierung Die Grundierung stellt eine Verbindung zwischen Untergrund und Beschichtung dar. Zwischenanstrich Der Zwischenanstrich erhöht die Schichtdicke des Anstrichsystems und stellt damit eine wirksame Schutzschicht für den Untergrund dar. Er soll farbgebend decken und kleinere Unebenheiten ausgleichen. Schlussanstrich Der Schlussanstrich schützt Grund- und Zwischenanstrich vor unmittelbaren Witterungseinflüssen und mechanischer Belastung. Für Fassadenanstriche und für feuchte Räume können Kalkkaseinfarben verwendet werden. Durch Zusatz eines hydraulischen Bindemittels werden den Kalkfarben bessere Eigenschaften hinsichtlich Wasser- und Wetterfestigkeit verliehen. Die Haltbarkeit aller Kalkanstriche in der Atmosphäre ist nicht groß. Sie beträgt in Stadtluft höchstens 5 bis 7 Jahre.

18

602

18 Anstrichstoffe

18.5.2 Haftungsfestigkeitsprüfung Eine häufig vernachlässigte, da oft unterschätzte Prüfung, ist die Haftfestigkeitsprüfung. Sie ist in sofern notwendig, da die Adhäsion des Altanstrichs durch eine neue Beschichtung nicht verbessert wird. Auf Stahl beispielsweise wird eine Haftfestigkeitsprüfung gemäß DIN 53151 als Gitterschnitt vorgenommen (Schnitte mit einem Messer oder einer Rasierklinge) Es sollten je nach Schichtdicke, wenigstens der Wert Gt2 vorhanden sein (bei Gt1 darf sich keine Fläche, bei Gt2 15%,Gt3 35%, Gt4 85% und bei Gt 5 mehr als 85% lösen). Ist die Haftfestigkeit unzureichend (Gt 3 – 5) sind weitere Prüfungen entsprechend der DIN vorzunehmen. Durch einen Neuanstrich kann die Anhaftung der gesamten Beschichtung sogar verschlechtert werden. Eine sorgfältige Untergrundvorbereitung ist daher oberstes Gebot.

18.6 Beschichtung auf Altanstrichen 18.6.1 Überholungsanstriche Bei einem Überholungsanstrich wird der erhaltungswürdige Altanstrich nicht entfernt. Dennoch müssen freigelegte Untergrundstellen sorgfältig behandelt, gesäubert und wie Neubeschichtungen aufgebaut werden. Gewöhnlicherweise erfolgt auf den Altanstrich ein mehrlagiger Schichtenaufbau. Arbeitsschritte: x x x

Die Neubeschichtung darf nicht fester und härter sein als die Altbeschichtung Die Neubeschichtung darf durch enthaltene Lösemittel die Altbeschichtung nicht zerstören Die Wasserdurchlässigkeit der Neubeschichtung soll bei entsprechender Belastung mindestens so hoch sein wie bei der Altbeschichtung

In der Regel wird man bei dem Überholungsanstrich die gleiche Bindemittelgruppe wählen, die bei der Altbeschichtung festgestellt wurde. Dieser Grundsatz muss jedoch nicht immer richtig sein. Bei veränderten Einflüssen, anderen Belastungen oder auch aus Preisgründen kann das System auch gewechselt werden, wenn die oben genannten Grundsätze berücksichtigt werden. Beispiel: x x x

Silikatfarbenanstriche sind evtl. auf Kalkanstrichen möglich Leimfarbanstriche können auch auf Mineralfarben gestrichen werden Dispersionsfarben können bei richtiger Einstellung auf allen festen, nicht wasserlöslichen Altbeschichtungen gestrichen werden x Alkydharzlacke können auch auf Reaktionslacke aufgetragen werden Beim Aufbringen von Überholungsanstrichen kann man nach folgendem Algorithmus verfahren:

18

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Schadenfeststellung und Bestimmen der Altbeschichtung Reinigen, Schleifen und Anrauen der gut erhaltenen Altbeschichtung Schadensursache beseitigen bzw. beseitigen lassen Untergrundschäden ausbessern Grundierung auf den freigelegten Untergründen Kittarbeiten, Füllstoffarbeiten. Je nach System können Punkt 5 und 6 auch in umgekehrter Reihenfolge richtig sein

18.6 Beschichtung auf Altanstrichen

603

7. Zwischenanstriche auf den neu grundierten Flächen. Je nach System kein, ein oder mehrere Zwischenanstriche 8. Zwischenanstrich über die gesamte Fläche 9. Schlussbeschichtung entsprechend den Anforderungen

18.6.2 Erneuerungsanstrich Sehr häufig kommt es vor, dass sich eine Ausbesserung des Anstrichs oder eine Überstreichung nicht mehr lohnt. SCHMID hat den Versuch unternommen, auf Grund von Praxiserfahrungen Literaturangaben und eigenen Untersuchungen die Haltbarkeit von weißen Hochglanzanstrichen unter den Bedingungen des mitteldeutschen Klimas vorzunehmen. Tabelle 18.7 verschafft (in etwas verkürzter und aufbereiteter Form) einen Überblick über die Lebensdauer von solchen Anstrichen. Tabelle 18-7

Haltbarkeit von weißen Hochglanzanstrichen

18

604

18 Anstrichstoffe

Die Einteilung der Bindemittel wurde in 5 Klassen vorgenommen, die den wichtigsten Typen entsprechen. Klasse A = oxidativ trocknende Bindemittel Klasse B = lösemittellösliche Hochpolymere Klasse C = wasserverdünnbare Polymerdispersionen Klasse D = lufttrocknende Reaktionsbindemittel Klasse E = Einbrenn-Systeme In solchen Fällen müssen allerdings gründliche Vorsanierungen vorgenommen werden. Das bedeutet eine totale Beseitigung des alten Beschichtungssystems. Bewährte Entfernungsmöglichkeiten alter Anstriche, die man auch als Entschichtungsverfahren bezeichnet, sind (nach BABLIK): x x x x x x x x x x x

Abwaschen, geeignet für alle wasserlöslichen Beschichtungen Abkratzen, geeignet für alle festen, spröden Beschichtungen mit schlechter Haftung auf glatten Untergründen Abschaben, geeignet für alle mürben Beschichtungen auf harten glatten Untergründen Abschleifen (auch maschinell), geeignet für alle harten, spröden, nicht zu dicken Beschichtungsstoffe auf glatten, möglichst ebenen Untergründen Abbürsten (auch maschinell), geeignet für alle mürben Beschichtungen auf rauen und glatten Untergründen Ablaugen, geeignet für alle verseifbaren Beschichtungsstoffe auf glatten und rauen Untergründen Abbeizen mit Abbeizfluiden, geeignet für alle löslichen und zerstörbaren Beschichtungen auf allen lösungsmittelbeständigen Untergründen Abbrennen, geeignet für Lacke und Lackfarben auf Holz und Metalluntergründen Flammstrahlen, geeignet für alle Beschichtungen auf Eisenmetallen, die mehr als 0,5 mm dick sind Abstrahlen, geeignet für harte und spröde Beschichtungen auf festen Untergründen Dampfstrahlen, geeignet für quellbare oder lösliche und für mürbe, schlecht haftende Beschichtungen auf Mauerwerk, Putz und NE-Metallen

Nach dem Entfernen der Altanstriche kann folgendermaßen weiter verfahren werden: 1. Aufgetretene oder vorhandene Untergrundschäden sanieren z. B. durch Auswechseln ungeeigneter Steine, neuer Putzbewurf oder Ausbesserung einzelner Putzstellen, Isolierung erneuern … 2. Verschiedene Saugfähigkeit des Untergrundes ausgleichen (z. B. Verspachteln ...) 3. Strukturangleichung zwischen Neu- und Altputz (z. B. unterschiedliche Putzarten ...)

18.6.3 Duplexsysteme

18

„Duplex“ = Doppelsysteme bestehen aus meist zwei dickschichtigen Systemen unterschiedlicher Stoffe. Auf Stahluntergründen verwendet man Duplex-Systeme aus einer Feuer- oder Zinkspritzmetallisierung. Obwohl diese Systeme sehr kostenintensiv sind haben sie eine Reihe technischer und wirtschaftlicher Vorteile: x

an einem beschädigten Stahluntergrund kommt es nicht zu Korrosionserscheinungen, weil die unter dem Anstrich liegende Zinkschicht kathodisch schützt x Verunreinigungen, Farbveränderungen und andere optische Mängel werden mit der zwischenzeitlichen Instandsetzung des Deckanstrichs beseitigt

18.6 Beschichtung auf Altanstrichen

x

605

Die aufwändige Vorbereitung der Stahloberflächen ist in der Regel einmalig, weil der Deckanstrich bei guter Instandhaltung (z. B. Witterungseinflüsse schnell beseitigen) oft jahrzehntelang bei guter optischer Erscheinung vorhält

18.6.4 Deckende Anstriche mit Aufhelltechnik In der Regel sind deckende Beschichtungen länger haltbar als Lasuren, da sie auf Grund ihrer hohen Elastizität und Schichtdicke die Bewegungen des Holzes mitmachen und das Holz länger gegen Feuchtigkeit und UV-Strahlen schützen. Die Aufhelltechnik kombiniert auf Hölzern im Außenbereich den optimalen physikalischen Holzschutz der deckenden Systeme mit hellerem Aussehen. Schichtenaufbau: Die Hölzer werden zweimal mit einer deckenden Holzfarbe und anschließend mit einer Lasur gestrichen. Es ergibt sich eine aufgehellte Holzoberfläche und eine ansehnliche Maserung. Allerdings ist beim Beschichten darauf zu achten, dass die Lasur zügig ausgestrichen wird, um unschöne Ansätze zu vermeiden. Da die Lasur als erstes abwittert, reicht ein einfaches Überlasieren aus, wenn die Unterbeschichtung bzw. die deckende Holzfarbe noch intakt ist. Um ein Nachdunkeln des aufgehellten Holzes vorzubeugen, empfiehlt es sich, spätere Renovierungsanstriche mit einer farblosen Lasur vorzunehmen. Eine relativ neue Entwicklung ist eine Acryl/Alkydharz-Kombination mit langer Haltbarkeit (Handelsname Gori 28 und 99) Sie fungiert als Haftvermittler und schützt gegen Blaufäule. Anders als herkömmliche Holzfarbe auf Dispersionsbasis dringen diese Alkydharze in die Oberfläche des Holzes ein und verkrallen sich mit dem nachfolgenden Lasuranstrich. Die tropfgehemmtem Lasuren haften gut auf vertikalen Flächen und erzielen durch ihre gelartige Konsistenz auch an kritischen Stellen wie Aufkantungen und Rundungen optimale Schichtdicken. Die nichtpigmentierte, transparente Lasur verhindert auch bei Renovierungsanstrichen ein Nachdunkeln der Oberfläche und erhält so die helle Farbgebung noch jahrelang.

18.6.5 Anwendung alter Maltechniken Leider hat der Begriff „alte Maltechnik“ einen neuen unrühmlichen Stellenwert bekommen. Namen alter, hochwertiger und anspruchsvoller Gestaltungstechniken werden gezielt dazu genutzt um auch Billigprodukte anzubieten. Mittlerweile ist das, was unter der Bezeichnung alter Namen angepriesen wird, nicht mehr mit dem historischen Vorbild zu vergleichen. Oft ist nur die oberflächliche Optik des Produktes dem historischen Vorbild ähnlich. Was dann von manchem wenig versierten Handwerkern als Wisch-Lasur-Wickeltechnik oder Marmormalerei abgeliefert wird, entspricht auch nicht annähernd einer fachlichen Arbeit. Klassische Handwerkstechniken wie Wickel-, Abnehm-, Schwamm- und Wischtechnik über perfekte Lasur- und Marmorimitationen bis hin zum echten mineralischen Stuccolustro (ital. farbiger und polierter Stuck aus Gips und Wasser) erfordern eine umfangreiche praktische Erfahrung und Ausbildung sowie handwerkliches Können und individuelle Kreativität. Deshalb vereinen sich historische Techniken wie die zuvor genannten häufig nicht mit modernen Anstrichsystemen. Beispiel: Ein echter Stuccolustro besteht aus einem mineralischen Aufbau, von einer mechanisch verdichteten, venezianischen Seife enthaltenen Kalk-Malschicht. Auch die zur Schluss-

18

606

18 Anstrichstoffe

Bild 18-7 Klassische Stuccolustros Das Motiv wird mit Karton auf den frischen, noch feuchten Putz übertragen

behandlung hergestellte Wachsseife wird nach klassischen Rezept aufgebracht und überdauert richtig hergestellt, Jahrhunderte. Es ist nichts dagegen einzuwenden, ersatzweise moderne Werkstoffe zur Oberflächengestaltung optisch einem klassischen Vorbild anzunähern. Der Fachmann sollte aber unbedingt den Unterschied kennen und dessen, nicht immer billigen, Aufbau dem interessierten Kunden erklären können.

18.7 Schadensanalyse

18

Das vorliegende Kapitel ist eine zusammengefasste Darstellung von Schäden, Ursachen und Möglichkeiten der Beseitigung bzw. Vermeidung. Die Tabelle 18-8 a–f enthält einen Überblick über eine Vielzahl von möglichen Anstrichschäden. Gleichzeitig gibt diese Tabelle eine Erstorientierung über die hauptsächlichen Ursachen eines Anstrichschadens. Bei der Vielzahl der Schadenserscheinungen können wir natürlich nur exemplarisch einige Beispiele zu jeder Schadenskategorie aufzeigen. In Tabelle 18-9 a–f findet man typische Merkmale und Ursachen sowie erste Hinweise auf Vermeidung oder Beseitigung. Da einige Schäden, z. B. Abblättern, Ansätze oder Verfärbungen, an Anstrichen unterschiedlicher Bindemittelgrundlage vorkommen können, sind Überschneidungen und Wiederholungen nicht ganz vermeidbar.

607

18.7 Schadensanalyse

18.7.1 Schäden an kalk- und zementgebundenen Anstrichen Die Anwendungsbreite dieser relativ preisgünstigen und handwerklich einfach auszuführenden Anstriche reicht vom Weißfärben, Glätten und Abdichten von Beton, kalk- und zementgebundenem Putz über hellgetönte Decken- und Wandanstriche von antiseptischer Wirkung in Feuchträumen bis zum Fassadenanstrich an historischen Gebäuden. Bei Sanierungsarbeiten muss Folgendes bei der Vorbereitung und Ausführung beachtet werden: Untergrund Geeignet sind Beton, kalk- und zementgebundene Anstriche im festen und sauberen Zustand. Dabei sind baufeuchte, noch alkalisch reagierende Untergründe besonders günstig. Alkalität Alkalität des Weißkalks und des Zements (pH-Wert etwa 10). Bei einem so relativ hohen alkalischen pH-Wert können bei der Sanierung nur alkalibeständige Pigmente, Leime und Dispersionsfarben eingesetzt werden. Legende:

Ursachen (gilt für alle Tabellen) nach Schönburg 1 Anstrichuntergrund ungeeignet, schadhaft oder unzureichend vorbehandelt 2 Anstrichstoffe mangelhaft, falsche Lagerung oder falscher Einsatz 3 Ausführung der Anstriche fehlerhaft

Tabelle 18-8a Übersicht über Schäden an kalk- und zementgebundenen Anstrichen Anstrich-Nr.

Ursachen 123

Schäden

1

Abblättern von Kalkfarbanstrichen

xxx

2

Ansätze in Kalkfarbanstrichen

xx

3

Deckfähigkeit der Kalkfarbanstriche ungenügend

xx

4

Verfärben von Kalkfarbanstrichen

xx

5

Wischen von Kalkfarbanstrichen

xxx

Tabelle 18-9a Schaden, Ursachen Vermeiden, Beseitigen (Auswahl) Nr.

Schaden, Ursachen

1

Abblättern von Kalkanstrichen Ungeeigneter Untergrund, z. B. Gipsputz, alte Leimfarben- u. Dispersionsfarbenanstriche Untergrund zu glatt oder verstaubt Alter morscher Kalk- oder Zementfarbanstrich als Untergrund Kalk- und Zementfarbe zu dickschichtig aufgetragen Frosteinwirkung auf frischem Anstrich

Vermeiden, Beseitigen Nur auf geeignete Untergründen ausführen, dafür ungeeignete alte Anstriche restlos entfernen Wenn möglich aufrauen, Staubbelag abwaschen Nicht ausreichend haftfeste Anstriche abbürsten, abkratzen, von Beton auch abstrahlen Kalk- und Zementfarbe dünn, wenn erforderlich zweischichtig auftragen Anstriche nur bei frostfreiem Wetter ausführen und trocknen

18

608

18 Anstrichstoffe

Nr.

Schaden, Ursachen

3

Vermeiden, Beseitigen

Deckfähigkeit der Kalkfarbanstriche ungenügend Untergrund, z. B. Zementmörtelputz, infolge zu hohen Bindemittelgehalts zu dicht und ungenügend saugfähig. Sehr feuchter Untergrund, z. B. infolge ständiger Kondenswasserbildung auf Feuchtraumwänden

Für Anstriche vorgesehenen Putz nicht mit zu bindemittelreichem Mörtel herstellen, z. B. Zement zu Sand für Zementmörtelputz = 1: 3 Kalk- und Zementfarbe dickflüssiger zubereiten, z. B. Zement und Löschkalk zu Wasser = 50 : 50 %, evtl. Schwemmsand zusetzen

Erhärtung Erhärtung der Anstrichstoffe: Sowohl die Reaktion des Kalkhydrates Ca(OH)2 mit Kohlensäure H2CO2 zu Kalziumcarbonat CaCO3, als auch die Umsetzung des Zements in Kalziumsilikat und -karbonat erfordert die Anwesenheit von Feuchtigkeit. Deshalb ist zu schnelles Trocknen der Anstrichstoffe zu verhindern.

18.7.2 Schäden an Silikatfarbanstrichen Silikatfarbanstriche werden als glatte oder strukturierte Materialien angeboten. Dabei unterscheidet man zwischen: Silikatfarbenanstrichen, Silikatspachtel, Silikatspritzputz. Als Untergrund kommen aber nur Baustoffe in Betracht, an deren Oberfläche sich das Bindemittel (z. B. Spezialwasserglas) verkieseln kann, wie Beton, kalk- und kalkzementgebundene Putze, Naturstein, Glas, Zink, Aluminium und alte, festhaftende Silikatfarbanstriche. Tabelle 18-8b Übersicht über Schäden an Silikatanstrichen Anstrich-Nr.

Ursachen 1 2 3

Schäden

9

Abblättern von Silikatfarbanstrichen

xxx

10

Ansätze in Silikatfarbanstrichen

11

Helle Flecke im Silikatfarbanstrich

12

Dunkle verglaste Flecke

13

Farbig fleckiger Silikatfarbanstrich

14

Wischen, Abpulvern von Silikatfarbanstrichen

xx x xx x xxx

Tabelle 18-9b Schaden, Ursachen, Vermeiden, Beseitigen (Auswahl)

18

Nr.

Schaden, Ursachen

Vermeiden, Beseitigen

9

Abblättern von Silikatfarbanstrichen Untergrund ungeeignet, z. B. alter, morscher Kalkfarbenanstrich oder nicht richtig vorbehandelt, z. B. Staubbelag nicht abgewaschen oder sehr starke Saugfähigkeit nicht verringert Falscher Aufbau: oberste Anstrich- oder Feinputzschicht enthält mehr Bindemittel als die erste Anstrich- oder Putzschicht Anstrichausführung und -trocknung bei Frost

Anstrich nur auf geeigneten, festen, richtig vorbehandelten Untergründen ausführen; sehr saugende Untergründe mit stark verdünntem Bindemittel (Spezialwasserglas) vorstreichen In mehrschichtigen Anstrich- und Feinputzsystemen müssen alle Schichten die gleiche, richtige Bindemittelmenge enthalten Nur an frostfreien Tagen ausführen

609

18.7 Schadensanalyse

Bild 18-8 Abblättern eines Silikatfarbenanstrichsystem

Im Anstrichsystem darf es zwischen den einzelnen Anstrichen keine hohen Elastizitäts- bzw. Spannungsunterschiede geben, da sonst der spröde Zwischen- und Deckanstrich auf dem elastischen Grundanstrich reißt. Allgemein soll die Elastizität (gewährleistet durch den Bindemittelanteil) von unten nach oben etwas zunehmen.

Bild 18-9

Elastizitäts- bzw. Spannungsunterschiede

18.7.3 Schäden an Leimfarbanstrichen Die preiswerten, einfach auszuführenden Leimfarbanstriche bestehen aus Pigment- und Extenderteilchen, die untereinander und an den Untergrund durch die Leimfestsubstanz gebunden sind. Nach Zusatz von 30–40 Vol.-% in Wasser dick eingesumpftem Faserstoff zu dicker Leimfarbe können damit auch strukturierte Leimfarbenanstriche ausgeführt werden. Infolge des Leimes in Wasser sind Leimfarbenanstriche nur in trockenen Räumen und auf trockenen Untergründen anwendbar.

18

Tabelle 18-8c Übersicht über Schäden an Leimfarbanstrichen Anstrich-Nr.

Schäden

15

Abblättern von Leimfarbanstrichen

16

Ansätze in Leimfarbanstrichen

17

Farbige Streifen im Leimfarbanstrich

Ursachen 123 xxx xx x

610

18 Anstrichstoffe

Anstrich-Nr.

Ursachen 123

Schäden

18

Schimmelpilze auf Leimfarbanstrichen

19

Ungleichmäßige Oberflächenstruktur von Leimfarbanstrichen

20

Verfärbung von Leimfarbanstrichen

21

Wischen von Leimfarbanstrichen

Bild 18-10 Spannungen im Anstrichsystem

x xxx xx x

Bild 18-11 Frosteinwirkung

Tabelle 18-9c Schaden, Ursachen Vermeiden, Beseitigen (Auswahl) Nr. 15

Schaden, Ursachen Abblättern von Leimfarben Ungenügende Haftung am Untergrund, z. B. an morschem Putz, abblätternden alten Kalkfarbanstrichen u. a. Spannungen im Anstrichsystem, z. B. durch Anstriche mit zu hohem Stärkeleimgehalt durch zu schwach abgebundenen Grundanstrich oder durch zu dicken Anstrich Frosteinwirkung auf den noch feuchten Anstrich

18

Vermeiden, Beseitigen Nur auf geeigneten Untergrund streichen, morschen Putz mit Kalk- oder Zementschlämme oder mit Fluat härten Richtiger Leimfarbanstrichaufbau, d. h. Grundanstrich stärker abbinden, Mischungsverhältnis beachten, nicht zu dick auftragen Nur in frostfreien Räumen ausführen

Beim Ausbessern von Rissen mit Gips Ränder Über die Ränder der Risse gezogenen Gips nicht verwaschen wegwaschen 19

Ungleichmäßige Oberflächenstruktur an Leimfarbanstrichen Bei Leimfarbanstrichen mit Faserstoffzusatz: trocken zugesetzter, zusammengeballter Faserstoff, zu stark saugender Untergrund, Leimfarbe nicht richtig über die Fläche verteilt

Faserstoff nur eingesumpft der Leimfarbe zusetzen, Untergrund vorleimen, durch Stupfen oder Rollen gleichmäßig verteilen

611

18.7 Schadensanalyse

18.7.4 Schäden an Dispersionsfarbenanstrichen Dispersionsfarbenanstriche gehören zu den meist angewandten Beschichtungssystemen. Die Bindemittelgrundlage dafür bilden: Bindemittelemulsionen z. B. Alkydharz- und Ölemulsionsbindemittel oder Mischpolymerisations-Dispersionen. Die meisten der beschriebenen Schäden können durch Beachtung der nachfolgenden Eigenschaften von Dispersionsfarben und ihrer Anstriche vermieden werden: x Dispersionsfarben und die frischen Anstriche sind frostempfindlich, x Dispersionsfarbenanstriche schwinden durch die Trocknung sehr und entwickeln dadurch eine starke Zugspannung, die sich vor allem auf die Anhaftung der Anstriche am Untergrund auswirkt. Tabelle 18-8d Übersicht über Schäden an Dispersionsfarbenanstrichen Anstrich-Nr.

Ursachen 123

Schäden

22

Abblättern von Dispersionsfarbenanstrichen

xxx

23

Abkreiden von Dispersionsfarbenanstrichen

24

Ansätze in Dispersionsfarbenanstrichen

xxx

25

Blasen in Dispersionsfarbenanstrichen

x

26

Fleckige Dispersionsfarbenanstrichen

x

xx

27

Pilzbefall von Dispersionsfarbenanstrichen

xx

28

Reißen von Dispersionsfarbenanstrichen

xx

29

Verfärbung von Dispersionsfarbenanstrichen

xx

30

Verseifung (Spaltungsreaktionen die unter Gebrauch von Wasser verlaufen) von Dispersionsfarbenanstrichen

xx

Tabelle 18-9d Schaden, Ursachen, Vermeiden, Beseitigen (Auswahl) Nr.

Schaden, Ursachen

22

Abblättern von Dispersionsfarbenanstrichen Morscher Untergrund, z. B. verwitterter, absandender Putz, abblätternde Kalkfarbanstriche Nicht richtig vorbehandelter Untergrund, z. B. stark saugender Gipsputz, Putz mit alten Leimfarbenanstrichen Betonfertigbauteile mit Schalungsöl behaftet

29

Verfärbung von Dispersionsfarbenanstrichen Trocken zugesetzte Pigmente reiben sich beim Streichen oder Rollen auf Durchschlagende Stoffe des Untergrunds, z. B. Kopierstiftstriche, Rußflecke, Schalungsöl

Vermeiden, Beseitigen Abblätternde alte Putz- oder Anstrichteile entfernen, oberflächig absandenden Putz festigen (Wasserglastränkung, dann fluatieren oder mit verdünntem Dispersionsbindemittel tränken) Sorgfältig vorbehandeln, z. B. mit verdünntem Dispersionsbindemittel oder Gipsputz mit stark verdünntem Alkydharz-Klarlack grundieren – alte Leimfarbe muss restlos abgewaschen werden, unbedingt im Betonwerk durch gleichmäßig dünnes Einsprühen der Formen mit Schalungsöl Möglichst mit Abtönpaste abtönen. Trockene Pigmente vor dem Zumischen stets in Wasser einsumpfen Auskratzen und entstandene Löcher vergipsen, größere Flächen evtl. abstrahlen oder absperren mit Absperrlack

18

612

18 Anstrichstoffe

Bild 18-12 Mehrschichtig abblätternder PVAc-Latexfarbenanstrich

18.7.5 Schäden an Anstrichen auf der Bindemittelgrundlage lufttrockener Öle und Alkydharze Hierzu gehören Schäden an Anstrichen, deren Eigenschaften in der Hauptsache durch das darin vorhandene oxidativ getrocknete fette Öl bestimmt werden. Die meisten der dafür eingesetzten ölhaltigen Anstrichstoffe enthalten außer den lufttrocknenden Ölen noch Natur- und Kunstharzlösungen als filmbildende Bindemittel. Auch sind Lacke, die fette trocknende Öle in größerer Menge als Weichmacher enthalten, und Lacke der ölmodifizierten Alkydharze in der Trocknung und in den Eigenschaften ihrer Anstriche den Ölfarben und den Öllacken sehr ähnlich. Tabelle 18-8e Übersicht über Schäden an Anstrichen auf der Bindemittelgrundlage lufttrocknender Öle und Alkydharze Anstrich-Nr.

18

Schäden

Ursachen 123

31

Abblättern von Ölfarbenanstrichen

xxx

32

Abkreiden von Ölfarbenanstrichen

x

33

Ansätze in Öllasuranstrichen

xx

34

Blasen in Ölfarbenanstrichen

x

35

Glanzverlust von Ölfarbenanstrichen

36

Kleben von Ölfarbenanstrichen

xx

37

Laufen von Ölfarbenanstrichen

xxx

38

Pilzbefall von Ölfarbenanstrichen

xx

39

Reißen von Ölfarbenanstrichen

xx

40

Runzeln von Ölfarbenanstrichen

xx

41

Unterrostung von Ölfarbenanstrichen

xx

42

Verfärbung von Ölfarbenanstrichen

xx

43

Verseifung von Ölfarbenanstrichen

xx

44

Weiße Streifen in farblosen Öllackierungen

xx

xxx

613

18.7 Schadensanalyse

Tabelle 18-9e Schaden, Ursachen, Vermeiden, Beseitigen (Auswahl) Nr. 31

Schaden, Ursachen Abblättern von Ölfarbanstrichen Auf nassen Untergrund gestrichen Nicht vorbereiteter Untergrund, z. B. morsche, abblätternde alte Anstriche, hochglänzende Lackierungen, neues Zinkblech, hochglänzende Plastflächen Zu stark pigmentierte Grundanstrichfarbe auf stark saugenden Untergrund gestrichen, Bindemittel wird abgesaugt

31

Spröder, magerer, nicht wetterbeständiger Öllackfarbanstrich auf „arbeitendem“ Untergrund, z. B. auf fettem Ölfarbenanstrich, kienigem Holz usw.

39

Reißen von Ölfarbenanstrichen Zu magere Anstrichfarben verwendet für elastische bzw. dehnbare Untergründe (z. B. Plaste, Zinkblech, harzreiches Holz) Falscher Aufbau der Anstrichsysteme (zu fetter Voranstrich) Versprödung des Deckanstrichs durch: hohen Zinkoxid-Zusatz, Verwitterung

Vermeiden, Beseitigen Nur auf trockene Flächen streichen (Nässe durch Baufeuchtigkeit, durch Regen, Schnee, Nebel, Tau usw.) Untergrund vorbereiten z. B. alte Anstriche entfernen, hochglänzende Lackierungen und Plastflächen durch Schleifen, neues Zinkblech mit verdünnter Phosphorsäure aufrauen und sofort nachwaschen Poröse Untergründe grundieren mit: LeinölfirnisHalböl, reinem Firnis, schwach pigmentiertem Leinölfirnis-Halböl, verdünntem Öllack, Absperrlacken Für außen nur fette Öllackfarben verwenden, besonders auf „arbeitende“ Untergründe

Für diese Untergründe fette Öl- und Öllackfarben verwenden Anstrichaufbau: Von mager zu fett. Auch die Spachtelschichten mit berücksichtigen! Zinkoxid möglichst mit anderen aktiven Pigmenten (Bleiweiß) verwenden

Bild 18-13 Falscher Aufbau der Anstrichsysteme Folge: Risse im System

18.7.6 Schäden an Lack- und Lackfarbenanstrichen Infolge der unterschiedlichen Zusammensetzung, Trocknung und Verarbeitung der Lackfarben sowie der großen Unterschiede in den Eigenschaften und in der Anwendung der verschiedenen Lacke und Lackfarben, sind zahlreiche spezifische Schäden möglich. Es kann deshalb nur auf relativ häufig vorkommende, typische Schadenserscheinungen, die bei Sanierungsarbeiten auftreten, eingegangen werden.

18

614

18 Anstrichstoffe

Tabelle 18-8f

Schäden an Lack- und Lackfarbanstriche

Anstrich-Nr. 45

Abblättern von Lackierungen

xx

46

Blasen und Lackierungen

xx

47

Blauanlaufen von Lackierungen

48

Einfallen von Lackierungen

xx

49

Glanzverlust von Lackierungen

xx

50

Kleben von Lackierungen

xx

51

Kraterbildung in Lackierungen

xx

52

Hochgehen von Lackierungen

x

53

Laufen von Lackierungen

x

54

Reißen von Lackierungen

xx

55

Spritznarben in Lackierungen

56

Unterrostung von Lackierungen

57

Verfärbung von Lackierungen

58

Versprödung von Lackierungen

Tabelle 18-9f

18

Ursachen 123

Schäden

x

xx xxx xx x

Schaden, Ursachen, Vermeiden, Beseitigen (Auswahl)

Nr.

Schaden, Ursachen

45

Abblättern von Lackierungen Nicht feste, morsche Untergrundoberfläche (Erosionsschäden bei Holz, Beton; Korrosionsschäden bei Metall), Grundanstrich haftet daran ungenügend; Anstrichsystem löst sich vom Untergrund (an der unteren Seite des Anstrich-Systems kleben morsche Untergrundteilchen) Alter, spröder, ungenügend haftender Anstrich oder Staubbelag auf dem Untergrund, der der Spannung des Neuanstrichs nicht standhält Alter „fetter“, noch elastischer, evtl. klebender Anstrich. Der weniger elastische Neuanstrich kann reißen und abblättern Zu hoher Feuchtigkeitsgehalt des Untergrunds, z. B. bei Holz; Feuchtigkeit auf der Oberfläche, z. B. auf Metall. Der Neuanstrich erreicht keine Haftfestigkeit und wird von dem später verdunstenden Wasser vom Untergrund abgehoben Ausführung der Grund-, Zwischen- oder Deckanstriche bei zu großer Luftfeuchtigkeit (Nebel, Regen, Tau oder Kondenswasserniederschlag). Keine Haftfestigkeit des Neuanstrichs auf dem feuchten Untergrund

Vermeiden, Beseitigen Untergründe müssen fest sein. Durch Erosion verursachte morsche Schicht entfernen, z. B. an der Oberfläche morsches Holz muss abgezogen werden, dann mit Leinölfirnis-Halböl grundieren. Korrosionsprodukte, z. B. Rost, restlos entfernen, bevor der Grundanstrich ausgeführt wird Ungenügend haftende, unzuverlässige alte Anstriche und Staubbeläge sind vor der Ausführung des Neuanstrichs restlos zu entfernen Alten Anstrich durch Abbeizen oder Abbrennen entfernen, bevor das neue Anstrichsystem aufgebaut wird Untergründe mit zu hohem Feuchtigkeitsgehalt erst austrocknen. Oberflächlich feuchte Untergründe abtrocknen lassen, evtl. mit PropangasFlächentrockner oder mit Heißluft-Trocknungsgeräten Anstrichstoffe nicht bei Regen oder Nebel und nicht auf Reif, Tau oder Kondenswasserniederschlag verarbeiten. Einstellung der Anstricharbeiten bei Erhöhung der relativen Luftfeuchtigkeit über 80 %

615

18.7 Schadensanalyse

Zu dicke Spachtelschicht. Sie schrumpft während der Trocknung zusammen, reißt und kann ein Abblättern des Anstrichs verursachen Fehlender Grundanstrich: Stark saugfähiger Untergrund, z. B. Holz, ist nicht mit LeinölfirnisHalböl oder anderem geeignetem unpigmentierten Anstrichstoff grundiert. Der Untergrund hat aus dem ersten Anstrich viel Bindemittellösung abgesaugt, der Anstrich haftet ungenügend Zu glatter Untergrund, z. B. Plastik, nicht leicht aufgeraut oder nicht mit einer Haftgrundierung versehen. Der Anstrich haftet ungenügend und blättert meist ab 48

Einfallen von Lackierungen Poriger, nicht ausreichend geglätteter Untergrund oder unzureichend füllende Voranstriche Lacke und Lackfarben mit hohem Lösungsmittelgehalt, z. B. Nitrozellulose-, PC- und Chlorkautschuklacke

Die Dicke der einzelnen Spachtelschicht darf 100 —m nicht überschreiten Starke Saugfähigkeit durch Grundanstrich mit geeignetem Anstrichstoff verringern, z. B. Holz grundieren mit Leinöl-Halböl, innen auch mit stärker verdünntem Harttrockenöl oder Nitrozellulose-Holzlack

Plast, Aluminium, mit reinem Zement geglättete Putz- oder Betonflächen müssen entweder leicht angeraut werden oder eine geeignete Haftgrundierung erhalten Untergründe ausreichend glätten, Poren füllen. z. B. vor farblosen Lackierungen auf Holz mit Porenfüller, vor Metall-Lackierung mit Füller Dicke des einzelnen Anstrichs nur 15-20 —m, für ausreichende Schichtdicke, z. B. für Korrosionsschutz-Anstrichsysteme sind etwa 6 Anstriche erforderlich

Bild 18-14 Schema über den Ablauf der Entstehung von Blasen

18

Bild 18-15 Eingefallene Blasen

616

18 Anstrichstoffe

18.8 Normen, Richtlinien, Merkblätter Norm

Stand

Titel

DIN 18363

2002-12

ATV Maler und Lackierarbeiten

DIN 5033

1992-07

Farbmessung, Farbzahlen

DIN 18550

1998-08

Putze, Leichtputze, Ausführung

DIN 6164

1980-02

Farbkarte

DIN EN

1971-01

Lacke und Anstrichstoffe

DIN 53778

1983-08

Kunststoffdispersionsfarben

DIN 55945

1996-09

Beschichtungsstoffe

18.9 Bildquellenverzeichnis

18

Quelle

Bild

Bauhandwerk Fachzeitschrift 10-2007, Bauverlag

18-7

Institut für Lernsysteme, Hamburg

18-4

Korrosionsschutz am Bau, K. Schönburg, Fraunhofer IRB Verlag

Tabelle 18.5 und 18.6

Muster Schmidt, Göttingen

18-3

Raab GmbH & Co., Neuwied

18-2

Schönburg, Milzau

18.8, 18-12 bis 18-14, Tabelle 18.8 und 18.9

SCHOMBURG, Detmold

18.10, 18.11

Sealoflex, Engelsdorf

18-1

19 Ökologisches Sanieren Ökologische Bausanierung bedeutet gesundheitsverträgliches Bauen hinsichtlich der Baustoffe, der Konstruktion und der Haustechnik. Die Ziele liegen dabei bei der deutlichen weltweiten Reduzierung des CO2-Ausstoßes, der Beeinflussung des Klimawandels und der erkennbaren Steigerung des Einsatzes regenerativer Energien wie Solarstrom, Biomasse, Wind- und Wasserkraft, aber auch der Nutzung von Erdwärme und Pellets. Dazu werden beispielsweise technische und technologische Verfahren wie Photovoltaik und Solarthermie, Erdbohrverfahren und Windräder ständig weiterentwickelt und durch eine Vielzahl gesetzlicher Vorschriften und Empfehlungen wie z. B. der Energieeinsparverordnung, dem Gesetz über erneuerbarer Energien, oder der Verpflichtung zur Anwendung des Energieausweises gestützt. Zahlreiche Projekte wie Passivhäuser und Energiesparhäuser beweisen, dass umweltschonendes Bauen, Wohnen und Arbeiten heutzutage mit technischer Innovation und vertretbarem Kostenaufwand möglich ist.

Bild 19-1 Ökologische Sanierung

Eine umfassende Betrachtungsweise erfordert aber auch Kenntnisse über: x x x x

den Eingriff in den Naturhaushalt durch Rohstoffgewinnung Belastung durch die Produktion Auswirkung der Verarbeitung Folgen der Nutzung nicht nur für die Bewohner, sondern auch für Klima, Luft, Boden und Wasser x die Abfallwirtschaft oder selektiven Rückbau aller Konstruktionen und Baustoffe nach Ablauf der Nutzung

618

19 Ökologisches Sanieren

19.1 Umweltschonende Baustoffe 19.1.1 Ökologische Grundsätze Um die Umwelt weniger zu belasten und das Wohlbefinden der Bewohner zu erhöhen, werden die Baustoffe zunehmend nach ökologischen Grundsätzen bewertet. Für die Beurteilung gelten folgende Prinzipien: x x x

Positive Wirkung des Baustoffes auf das Wohlbefinden und die Gesundheit des Menschen. Geringer Energieaufwand und schadstofffreie Herstellung des Baustoffes. Örtliche Fertigung (dezentrale Fertigung) und Nutzung der einheimischen Rohstoffvorkommen vermindert Verkehrsbelastung. x Gleichwertigkeit von Anforderung und Eigenschaft eines Baustoffes verhindert den Einsatz von hochwertigen energieträchtigen Materialien. x Regenerierbarkeit des Baustoffes beim Abbruch des Gebäudes.

19.1.2 Natürliche und biologische Baustoffe Viele Produkte werben heute mit den Begriffen „natürlich“ oder „natürliche Baustoffe“ und „biologische Baustoffe“. Was ist von solchen Begriffen zu halten? Zweifellos sind Holz oder Kork biologische und natürliche Baustoffe, zumindest solange sie unbehandelt sind. x x

Biologische Baustoffe stammen aus gewachsener, organischer Materie. Natürliche Baustoffe werden in der Natur gefunden und unverändert in Bauwerken eingesetzt.

Mit den beiden Begriffen wird die Vorstellung verbunden, dass von natürlichen oder biologischen Baustoffen keine Belastung für den Menschen ausgeht und dass es keine Umweltbelastung bei der Herstellung solcher Baustoffe gibt. Grundsätzlich ist bei der Verwendung von natürlichen Baustoffen zu beachten, dass auch sie bei falschem Einbau zu Gesundheitsschäden führen können. So sind faserige, bei Alterung zur Versprödung neigende (Staubemission) Dämmstoffe von den Innenräumen dicht abzuschotten, der Dämmwert der Bauteile möglichst einheitlich zu gestalten und Dampfbremsen bzw. Dampfsperren, wo erforderlich, fachgerecht einzubauen. Es gibt eine Vielzahl gängiger und preiswerter Baustoffe, die mittlere bis gute ökologische Werte aufweisen. Das Wissen über Herkunft und Produktion eines Baustoffes ist für seine ökologische Beurteilung unumgänglich.

19

Sind diese Vorstellungen haltbar? Holz nutzt man in der Regel nicht in natürlichem Zustand. Es wird meist entweder mit Holzschutzmitteln präpariert oder einer anderen Oberflächenbehandlung ausgesetzt. In diesem Fall sind die Begriffe „natürlich“ und „biologisch“ nicht mehr anwendbar, denn von Holzschutzmitteln können Gefährdungen für die Gesundheit des Menschen ausgehen.

619

19.1 Umweltschonende Baustoffe

Bild 19-2 Holzschädigungen

1 Holz, ein natürliches Baumaterial. Das Abholzen der tropischen Regenwälder ist jedoch eine der großen Umweltgefahren, weil es zu Klimaänderungen führt. 2 Holzstämme werden nicht in natürlichem Zustand zu Häusern verarbeitet. Das Holz wird zu Balken oder Brettern gesägt. Die Motorsägen belasten mit ihren Emissionen die Umwelt. 3 Um Holz gegen Schädlinge zu schützen, wird es gestrichen oder behandelt. Die wirksamen Holzschutzmittel sind giftig, denn sonst würden sie das Ungeziefer nicht vernichten können.

Typische Beispiele für natürliche Baustoffe nach der obigen Definition sind Natursteine wie Granit, Buntsandstein oder Lehm. Granit ist ein seit Tausenden von Jahren verwendeter natürlicher Baustoff. Trotzdem kann Granit als massives Natursteinmauerwerk in Wohngebäuden problematisch sein, weil er als magmatisches Gestein eine relativ hohe Radioaktivität besitzt. Diese hohe Radioaktivität mit der nachfolgenden Radonbelastung kann in Innenräumen aus heutiger medizinischer Sicht bedenkliche Konzentrationen annehmen. Für den Ziegel wird auch heute noch der Begriff „natürlich“ verwendet. Dabei ist der Ziegel ein gebrannter Lehm oder ein gebrannter Ton. Der Grundstoff ist durch den Brennprozess sowohl in seinen chemischen als auch physikalischen Eigenschaften verändert. Man kann hier also nicht mehr von einem „natürlichen“ Baustoff sprechen. Diese wenigen Beispiele sollen zeigen, dass die Begriffe „biologische“ oder „natürliche“ Baustoffe allein wenig aussagen. Besser ist es, kritisch zu untersuchen: x x

welche Schadstoffe in Baustoffen enthalten sind, welche Belastungen von den Baustoffen unmittelbar auf die Gesundheit der Bewohner einwirken, x wieweit die Baustoffe mittelbar die Umwelt belasten. Beispiele für gefährliche Schadstoffe in Baustoffen: x

Toxische Substanzen In der Vergangenheit wurden z. B. Pentachlorphenol oder Formaldehyd genannt.

x

Lungengängige Stäube, die Silikose verursachen können.

x

Faserförmige Stoffe, die kanzerogene Veränderungen im Körper des Menschen verursachen können.

x

Radioaktive Belastungen aus Baustoffen, die eine zu hohe Strahlungsbelastung verursachen.

Bei der Produktion von Baustoffen gibt es verschiedene Quellen für Umweltbelastungen: x x x

Belastungen durch Gewinnung der Rohstoffe Emissionen bei der Produktion Schadstoffe bei der Ablagerung

19

620

19 Ökologisches Sanieren

19.1.3 Auswahl- und Bewertungskriterien Für die Auswahl- und Bewertung von umweltschonenden Baustoffen liegen eine Reihe von Vorschriften (DIN EN ISO 14040 und DIN EN ISO 14044 ĺ Punkt 1.5) und Richtlinien vor. Die Auswahl geeigneter Baustoffe im Zusammenhang mit der Konstruktionsgestaltung bietet den Bauausführenden ausreichende Möglichkeiten zur Reduzierung der Umweltbelastung. Allerdings ergeben sich zurzeit (noch) häufig Meinungsunterschiede zwischen den Experten über allgemein anerkannte Kriterien für die Bewertung der Baustoffe. Die nachfolgende Analyse umfasst die wesentlichen Phasen, die von Baustoffen durchlaufen werden. Rohstoffgewinnung – Produktion – Verarbeitung – Nutzung – Verwertung. Dabei sind auch genannten bauphysikalischen Kennwerte und Baustoffkennwerte zu berücksichtigen. Nach Schulze kann die Rasterung auch noch verfeinert werden. Rohstoffgewinnung x x x x x x x x x

Herkunft Gewinnungsverfahren Eingriff in die Umwelt Transportart/Entfernung Nachwachsende Rohstoffe/fossile Rohstoffe Vorräte Emissionen bei der Rohstoffgewinnung Zwischenstoffe/Abfallstoffe Verpackung für den Transport zur Produktionsstätte

Produktion x x x x x x x x x x

Beschreibung des Produktionsverfahrens Verwendung von Recyclingprodukten Entstehende Zwischen- und Koppelprodukte Abfallstoffe aus dem Produktionsprozess Emissionen, Angaben zu genehmigungspflichtigen Anlagen, Auflagen nach BlmSchG Wasserverbrauch und -belastung Arbeitsplatzbelastung (Angaben nach Gefahrstoffverordnung) Störfallrisiken Entfernung zum Verarbeitungsort Verpackung für den Transport zur Verarbeitung

Verarbeitung

19

x x x x x

Besonderheiten des Arbeitsablaufs Emissionen Arbeitsplatzbelastung (Maßnahmen nach Gefahrstoffverordnung) Abfallstoffe Verpackungsmüll, Baustellenabfälle

19.1 Umweltschonende Baustoffe

621

Nutzung x

Abgabe von Luftfremdstoffen/Partikeln/Fasern

x

Toxikologische Merkmale (Indoor Exposition)      

Giftklassen Kanzerogenität (Kennwert über krebserregende Baustoffe) Allergene Eigenschaften Mutagenität (Fähigkeit einer chem. Substanz, Erbgutveränderung zu bewirken) Embryotoxität Folgetoxität durch chem. Reaktionen

x

Werte zur Innenraumluftbelastung

x

Brandverhalten

x

Emissionen im Brandfall (aufgrund der zahlreichen Parameter nur bedingt Aussagen möglich, keine systematisierten Aussagen verfügbar)

x

Beständigkeit        

Abrieb/Abnutzung Schwinden, Kriechen, Verspröden, Oxydation UV-Beständigkeit Chemische Einflüsse Feuchtebeständigkeit Korrosionsbeständigkeit Temperaturbeständigkeit/Temperaturbereich Schädlinge

x

Nutzungszeitraum, Lebenserwartung

x

Reparaturanfälligkeit/-kosten

x

Oberflächenbeschaffenheit/Hygiene

Verwertung x

Rückbaumöglichkeit

x

Kosten des Rückbaus

x

Einstufung EAK (Europäischer Abfallkatalog)  CPB: chemisch/physikalische, biologische Behandlungsanlage  HMV: Hausmüllverbrennungsanlage  SAV: Verbrennungsanlage für besonders überwachungsbedürftige Abfälle (Sonderab-

fall)

 HMD: Hausmülldeponie  SAD: Oberirdische Deponie für besonders überwachungsbedürftige Abfälle (Sonderab-

fall) x

Wiederverwertbarkeit: Verwertungsgrad, Restabfälle

x

Recycling: Verwertungsgrad, Abfallstoffe, Emissionen

x

Deponierung: Angaben zur Abgabe von Schadstoffen bzw. Zersetzungsprodukten

19

622

19 Ökologisches Sanieren

x

Verbrennung: Angaben zum Verhalten bei Verbrennungsanlagen, Emissionen, Schlackenstoffe

x

zusätzliche Erfordernisse hinsichtlich der Sonderabfallbehandlung

19.2 Ökologische Sanierung von Baukonstruktionen Grundlage der ökologischen Sanierung ist es, zu erkennen, dass x x

der Ausgangspunkt der energetischen Sanierung die bauliche Analyse des Gebäudes ist die Auswahl der Konstruktion den größten Gestaltungsrahmen für ökologisches Sanieren bietet x die wichtigsten konstruktiven Bauteile der ökologische Sanierung Fundamente, Bodenplatten, Fassaden, Wände, Dächer, Fenster sind x gesundes Bauen und Wohnen wesentlicher Bestandteil ökologischer Sanierung ist.

19.2.1 Konstruktive Grundsätze Ausgangspunkt der energetischen Modernisierung ist die bauliche Analyse des Gebäudes – d. h. der Bauteile der Gebäudehülle und der Anlagentechnik – sowie seiner Nutzung. Sowohl die Restlebensdauer als auch die Schäden sollten abgeschätzt werden. Die Genauigkeit bzw. die Tiefe der Untersuchungen wird hauptsächlich von zwei Faktoren bestimmt: 1. dem baulichen Zustand des Gebäudes und 2. der Komplexität der Bauaufgabe. In welchem baulichen Zustand sich der Baubestand befindet, ist von einer Reihe von Faktoren abhängig wie z. B.: x x x x

Alter und Bauzeit Qualität der Bauausführung, Nutzerverhalten der Vorbesitzer sowie Instandhaltungs- und Modernisierungsmaßnahmen während der Standzeit.

Diese Einflussfaktoren spiegeln sich in der eingeprägten Nutzungsgeschichte einer gebrauchten Immobilie wider. Die Untersuchungen vor Baumaßnahmen sind weiterhin nach dem Risiko während der Ausführung auf bauliche Schwierigkeiten zu stoßen, die zur Kostensteigerung führen, zu bewerten. Dies können verdeckte Schäden sein, wie z. B. marode Balkenköpfe einer Holzbalkendecke, die während der Baumaßnahmen entdeckt werden.

19

Mangelnde Kenntnisse der Gebäudestruktur, die z. B. bei Arbeiten an tragenden Bauteilen zu schweren Schäden am Gebäude führen können. Mangelhafte Kenntnisse über Bauaufgaben an schwer zugänglichen Stellen, die bei einer falschen Ausführung zu erheblichen Kosten führen. Als Beispiel sei hier der Bereich der Kellerabdichtung genannt. Hier können falsche oder fehlerhafte Bauausführungen meist nur mit erheblichem Kostenaufwand behoben werden.

19.2 Ökologische Sanierung von Baukonstruktionen

623

Das folgende Diagramm zeigt den schematischen Ablauf einer Bestandaufnahme. Tabelle 19-1

Ablauf einer Bestandsaufnahme

19

624

19 Ökologisches Sanieren

In der nachfolgenden Tabelle lernen Sie deshalb 6 typische Handlungsschwerpunkte kennen, die an konkrete Maßnahmen bzw. Untersuchungsverfahren geknüpft sind, deren Tiefe und die Art der Bestandsuntersuchung sich nach den geplanten Sanierungsmaßnahmen richten. Tabelle 19-2 Schwerpunkte der Bestandsaufnahme

19

Handlungsschwerpunkte

Maßnahmen

Untersuchungsverfahren bzw. Vorgehensweise

Architektonisch-konstruktive Belange

ƒ Gebäudeinformationen ƒ Planerstellung

ƒ Gebäudeunterlagen sichten ƒ Bauwerksbegehung ƒ Aufmaß (Geometrisches Aufmaß, Tachimetrie) ƒ Bestandsplanerstellung ƒ Raumbuch

Statisch-konstruktive Belange

ƒ Festigkeitswerte der Bauteile für die statische Bewertung ƒ Schadensfeststellung ƒ Sanierungsplanung

ƒ Mauerwerksfestigkeit ƒ Endoskopie ƒ Holzuntersuchung

Abdichtungstechnische Belange

ƒ Trockenlegung von Kellerräumen ƒ Salzsanierung

ƒ Zerstörungsfreie Feuchteuntersuchung ƒ Zerstörungsarme Feuchteuntersuchung ƒ Salzuntersuchung

Energetische Belange

ƒ Nachträgliche energetische Sanierung der Gebäudehülle ƒ Analyse des Heizenergieverbrauchs ƒ Nachträgliche energetische Sanierung der Gebäudetechnik

ƒ Thermografie ƒ Luftdichtheitsmessung

Schalltechnische Belange

ƒ Luft- und Trittschalldämmung der Luftschallmessung die fremdgenutzten Wohnbereiche Trittschallmessung trennenden Bauteile am Bau (Wohnungs- und Haustrennwände, Geschossdecken), ƒ Luftschalldämmung der Außenbauteile (v. a. der Fenster) ƒ Luftschalldämmung der Wohnungseingangstür ƒ Geräusche haustechnischer Anlagen (z. B. Aufzugsgeräusche) und ƒ Installationsgeräusche (z. B. Einlaufgeräusche, WC-Spülung etc.)

Gefahrstoffsanierung

ƒ Fasern: Asbest, KMF ƒ Schwer flüchtig: PCP, DDT PCB, PAK, Weichmacher, Formaldehyd ƒ Leicht flüchtig: VOC, MVOC, Isocyanate ƒ Baugrund: Radongas ƒ Schwermetalle: Blei ƒ Biologisch: Legionellen, Schimmelpilz

ƒ Auflichtmikroskopie ƒ Gaschromatografie/ Massenspektrometrie ƒ Abklatsch-/Wischproben ƒ Staubanalysen ƒ Trocken- und Nasschemische Analyse

19.2 Ökologische Sanierung von Baukonstruktionen

625

Bei der Bewertung des nachhaltigen Bauens ist die Wirtschaftlichkeit nicht das einzige Kriterium, vielmehr spielen auch die ökologischen Aspekte der Energieeinsparung und soziokulturelle Aspekte eine wichtige Rolle. Mehr als die Hälfte des Energieeinsparungspotentials kann bereits mit günstig umzusetzenden Standardmaßnahmen erreicht werden. Wesentliche Aspekte energieeinsparender Maßnahmen sind: x

Senkung der jährlichen Energiekosten, zumal durchaus mit einem Energiepreisanstieg in den kommenden Jahren zu rechnen ist; x Verringerung des Energieverbrauchs (ggf. dokumentiert durch einen Energiepass) als Wertsteigerung für die Immobilie bzw. für die Wohnung; x Verbesserung des Wohnkomforts und des Raumklimas durch energetische Modernisierung (beispielsweise Synergieeffekte der Wärmedämmung im Hinblick auf Bautenschutz sowie Behaglichkeit); x Entlastung der Umwelt durch Verminderung von Schadstoffemissionen und Verminderung der Emission klimarelevanter Gase, hierunter der CO2-Emission. Die Auswahl der Konstruktionen bietet neben den entwurflichen Festlegungen den größten Gestaltungsrahmen für ökologisches Sanieren.

19.2.2 Ökologische Konstruktionen Ökologisches Bauen erfordert gegenüber der herkömmlichen Bauweise ein Vielfaches an zusätzlichen Überlegungen bei der Planung der Konstruktion. Neue Techniken werden eingeführt, bereits in Vergessenheit geratene Bauweisen wieder entdeckt. Tabelle 19-3 Ökologische Konstruktionen – geeignete Baustoffe ROHBAUELEMENTE

BAUSTOFFE Untergeschoss

Fundamente

unbewehrter Beton

Entwässerung

Steinzeugrohre

Kellerboden

gestampfter Lehmboden; Ziegelpflaster in Sand verlegt

UG - Umfassungswände

Gewölbe aus Ziegeln; Mauerwerk aus Leichtbetonsteinen, Kalksandsteinen oder Ziegel

Decken über EG

Gewölbe aus Ziegeln; Ziegel – Holzbalkendecken; Ziegeldecken

Erdgeschoss bis Dachgeschoss Tragkonstruktionen

Trennwände

Holzskelettkonstruktionen Außenwände ausgefacht mit Strohleichtlehm, Blähtonleichtlehm in Gleitbauweise hergestellt; in Kalkmörtel vermauerte ungebrannte Ziegel oder Leichtziegel Mauerwerksbau aus herkömmlichen Steinen mit Kalkmörtel gemauert Mauerwerk aus natürlichen Steinen mit hoher Dichte (Wärmespeicherung) Mauerwerk aus künstlichen Steinen z. B. Kalksandsteine und Ziegel mit hoher Dichte

19

626

19 Ökologisches Sanieren

ROHBAUELEMENTE

BAUSTOFFE

Erdgeschoss bis Dachgeschoss Brandwände

Gemauerte Wände aus künstlichen Mauersteinen; Ausführung entsprechend den Bauordnungen der Länder

Geschossdecken

Holzbalkendecken mit sichtbarem oder verdecktem Gebälk und Ziegellagen (ungebrannt und gebrannt) zur Verbesserung der Luftschalldämmung und des Feuerschutzes; Ziegeldecken

Dachdecken

Holzkonstruktionen; Dachdeckung bei einer Neigung von < 20° Dachbegrünung > 20° Ziegeldeckung

Holzschutz

Dachkonstruktion vorbeugend: künstliche Trocknung, bekämpfend: Heißluftbehandlung, Fenster vorbeugend und bekämpfend: Borsalzimprägnierung; kein chemischer Holzschutz im Innenausbau

Die Gebäudehülle eines Hauses stellt die Begrenzung des beheizten Volumens dar, bestehend aus Wänden und Fenstern, Decken bzw. Dach, Kellerdecke bzw. Bodenplatte. Auf der Basis des Schichtaufbaus der Bauteile, der wärmetechnischen Eigenschaften der Baumaterialien (Dicke und Wärmeleitfähigkeit der Materialien) und der Wärmeübergangseigenschaften innen/außen wird der Wärmedurchlasswiderstand R bzw. der Wärmedurchgangskoeffizient U (früher k) errechnet. Ein guter Wärmeschutz wird durch niedrige U-Werte erzielt, bzw. die Bauteile weisen einen hohen Widerstand gegen Wärmeleitung auf. Energiesparende Bauweisen bieten ein angenehmeres Raumklima als bisher übliche Neubauten. Positive Erfahrungen der Bewohner beziehen sich auf: x

Höhere Oberflächentemperaturen Die Innenseiten von Außenwand, Dach, Bodenplatte und Fenstern sind deutlich wärmer.

x

Weniger Zugluft Fugen und Bauteilanschlüsse sind gut abgedichtet.

x

Mehr Licht und Wärme Große Fenster nach Süden führen zu Wärmegewinnen und zu einer guten Ausleuchtung der Wohnräume.

x

Bessere Luft Durch den Einbau von Pollenfiltern in automatische Lüftungsanlagen kann die Luftqualität deutlich verbessert werden.

19.3 Gesund bauen und wohnen

19

19.3.1 Erfassung und Beurteilung gebäudebedingter Schadstoffe Wohngifte, Elektrosmog, PCB, Formaldehyd, Holzschutzmittel, elektromagnetische Umweltverschmutzung, Lösemittel, Schimmel, krankmachender Lärm – jeder kennt die Schlagworte, aber was genau steckt dahinter?

627

19.3 Gesund bauen und wohnen

Erste Anzeichen für gebäudebedingte Erkrankungen sind unspezifische Symptome wie Kopfschmerzen, Übelkeit, Schwindelgefühl, Hautreizungen, Schleimhautschwellungen, hohe Infektanfälligkeit, allergische und asthmaähnliche Beschwerden. Daneben werden in Innenräumen häufig auch Schadfaktoren mit Krebs erzeugendem Potential gefunden. Tabelle 19-4 Erfassung gebäudebedingter Erkrankungen FRAGEBOGEN WIE IST EINE GEBÄUDEBEDINGTE ERKRANKUNG ZU ERKENNEN? Beschwerden und Befindlichkeitsstörungen Besteht eine unspezifische Symptomatik? Zum Beispiel allergische Symptome wie Heuschnupfen, asthmatische Beschwerden, erhöhte Infektneigung, Reizung von Augen, Nase, Rachen, Schlafstörungen, Kopfschmerzen, rheumaähnliche Beschwerden, Haut- und Schleimhautreizungen, Neurodermitis, Konzentrationsstörungen, Vergesslichkeit, unklare Angstzustände, Haarausfall

… ja

… nein

Handelt es sich um eine chronische Erkrankung?

…

ja

… nein

Ist eine Heilbehandlung bisher erfolglos geblieben?

…

ja

… nein

Die Ursache für die Krankheit ist unbekannt?

…

ja

… nein

Besteht ein zeitlicher Zusammenhang zwischen Beschwerdebeginn und Umbaumaßnahmen oder Renovierung Einzug in neu gebautes Haus oder Einbau neuer Fenster

… ja

… nein

Umzug in andere Wohnung

… ja

… nein

Kauf neuer Einrichtungsgegenstände

… ja

… nein

Bessern sich die Beschwerden nach Verlassen der Wohnung oder im Urlaub und treten sie nach der Rückkehr wieder auf?

… ja

… nein

Wenn Sie eine dieser Fragen mit JA beantworten können, sollten Sie mögliche Innenraumbelastungen als Ursache für Ihre Beschwerden und Befindlichkeitsstörungen in Ihre Überlegungen mit einbeziehen. Der Fragebogen erlaubt Laien die schnelle Einschätzung der Lage: Beantworten Sie eine Frage mit JA, empfiehlt es sich, eine professionelle Innenraumbegehung mit Untersuchungen durchführen zu lassen. Dann wird schnell klar, welchen Schadfaktoren die Bewohner des Hauses ausgesetzt sind und ob eine gebäudebedingte Erkrankung möglich ist (Quelle Fragebogen: peridomus Institut Dr. Führer).

Innenraumexperten kennen die verschiedenen Schadfaktoren, die den Bewohnern eines Hauses gefährlich werden können. Chemische Verbindungen, aber auch Schwermetalle und Reaktionen verschiedener Verbindungen miteinander sind zu berücksichtigen. Des Weiteren gehören zu den Schadfaktoren in Innenräumen alle Arten von Stäuben (an die häufig chemische Verbindungen angelagert sind), ferner Geruchsauffälligkeiten sowie physikalische und biologische Faktoren (Schimmelpilze, Bakterien). Physikalische Faktoren Zu den physikalischen Schadfaktoren im Haus gehören Elektrosmog, Lärm, Radioaktivität, Radon und künstliche Mineralfasern inklusive Asbest. Gerade Letzteres ist in den vergangenen Jahren häufig zum Auslöser größerer Sanierungsmaßnahmen geworden. Als preiswerte Welle

19

628

19 Ökologisches Sanieren

fand Asbest seinen Weg auf viele Dächer, als Platte sollte es beispielsweise altes Fachwerk vor Witterung schützen. Asbest ist als Krebs erzeugend bekannt und im Baubereich verboten! Stäube Bei den Stäuben unterscheiden Fachleute zwischen großen Stäuben, die teilweise schon in der Nase gefiltert und wieder ausgestoßen werden, und so genannten lungengängigen Feinstäuben, die bis in die Lunge dringen und dort Gesundheitsschäden auslösen können. Ob und wann Stäube gesundheitsschädlich sind; das hängt von ihrer Zusammensetzung und der Größe der Staubpartikel ab. Biologische Schadfaktoren Das Haus „lebt“ im wahrsten Sinne des Wortes. Unliebsame und lästige Mitbewohnern sind Schimmelpilze, Bakterien, Hefepilze, Schädlinge und Milbe. Im Laufe der Jahrtausende hat sich der Mensch zwar mehr oder weniger an die Störenfriede gewöhnt, lästig – und mitunter auch gesundheitsschädlich – sind sie dennoch. Schimmelpilze benötigen drei Dinge zum Gedeihen: Wärme, Feuchtigkeit und Nahrung, also energiereiches organisches Material. In bewohnten Gebäuden sind Wärme und entsprechendes Nährmaterial vorhanden, die notwendige Feuchtigkeit fehlt meist. Es reichen allerdings schon einige Schäden, in denen Wasser durch ein defektes Rohr Wandbereiche durchnässt, um das Wachstum von Schimmelpilzen auszulösen. Wasserschäden und Wärmebrücken bilden die Hauptursache für Schimmelpilzbildung.

19.3.2 Untersuchungen vor Sanierungsbeginn Am Anfang jeder Sanierung steht die sorgfältige Analyse. Neben der allgemeinen Betrachtung des Objektes müssen mikrobiologische und physikalischmesstechnische Untersuchungen durchgeführt werden, eine Bewertung der Raumluft und eine chemisch-analytische Bestandsaufnahme. Oft ist die Entsorgung des schädlichen Bauteils der einzige Weg, die Ursache gesundheitlicher Probleme ein für alle Mal zu beseitigen. Gesundheitsschädliche Teppiche, Kleber, Tapeten, Bodenbeläge und Anstriche werden entfernt und durch unbedenkliche Materialien ersetzt. Da gerade diese Materialien ohnehin dem Verschleiß unterliegen und in regelmäßigen Abständen erneuert werden müssen, fallen die Kosten nicht ins Gewicht. Sie laufen im Rahmen der normalen Bauunterhaltung mit.

19

Sind die Mängel beseitigt, ist eine kontinuierliche Pflege des Hauses nötig. Damit ist weniger das ständige Wischen und Putzen gemeint, das allerdings (nicht nur) für Hausstauballergiker unentbehrlich ist, sondern die routinemäßige Überprüfung des Hauses und die Bewahrung des gesunden Zustandes. Ein modernes Problem sind die extrem winddichten Häuser. Als Folge der Energiespardiskussion in den vergangenen drei Jahrzehnten wurden Baukonstruktionen mit starker Wärmedämmung nötig, die die Häuser dicht gegen Zugluft abschotten und keinen unkontrollierten, „natürlichen“ Luftaustausch mehr erlauben. Die meisten Menschen haben ihre Lüftungsgewohn-

19.3 Gesund bauen und wohnen

629

heiten diesen baulichen Bedingungen noch nicht angepasst. Die Folge sind oft hohe Luftfeuchtigkeiten und Stoffkonzentrationen in den Innenräumen. Bei unzureichender Lüftung gedeihen Schimmelpilze, chemische Verbindungen bleiben lange in Innenraum. Darunter leiden die Bewohner – gerade auch in neuen oder sanierten Häusern.

19.3.3 Baustoffe für den Innenraum Zum gesunden Bauen gehört auch der Einsatz gesundheitlich möglichst unbedenklicher und umweltschonender Baustoffe. Laminat Viele Bauherren entscheiden sich für Laminat, weil sie denken, es handele sich um einen gesunden Holzboden. Das stimmt so aber nicht: Entgegen allgemeinen Vermutungen ist Laminatboden kein klassischer Holzboden, sondern eine Platte, die aus mehreren Schichten verschiedenen Materials, nicht nur Holz, hergestellt und mit Kunststoff beschichtet wird. Laminat ist mit naturbelassenem Holz also nicht zu vergleichen. Naturfarben Der Preis von Naturfarben kann zunächst Bedenken auslösen. Naturfarben sind zwar etwas teurer sind hochwertige konventionelle, dafür reichen sie in der Regel für viel größere Flächen. Das gleicht den Mehrpreis wieder aus. Tapeten Tapeten sind nicht unbedingt nötig zur Gestaltung der Wände. Vor allem Allergiker sind ohne textile oder papierne Wandverkleidungen oft besser dran, denn manches Produkt hat Zusätze, die nicht jeder verträgt. Wer dennoch mit Tapeten wohnen möchte, sollte sich für reine Naturprodukte entscheiden – und den dazu passenden Kleister. Volldeklaration Unter dem Begriff Volldeklaration verstehen Fachleute die exakte Auflistung aller Inhaltsstoffe eines Produktes. Das bedeutet: Sämtliche Rohstoffe und chemische Verbindungen müssen aufgelistet sein. Verallgemeinernde Hinweise sind nicht zulässig. Noch steckt die Volldeklaration im Bereich der Baustoffe in den Kinderschuhen. Es liegt mit am Verbraucher, ob und wann sie sich durchsetzt und damit die gesundheitliche Einschätzung eines Produktes oder Baustoffes erleichtert. Brandschutz Nicht alle Naturdämmstoffe entsprechen den brandschutztechnischen Vorschriften. Sie werden deshalb oft nachgerüstet – teilweise mit unproblematischen, teilweise mit gesundheitlich bedenklichen Stoffen. Es empfiehlt sich deshalb, bereits bei der Bauplanung zusätzliche konstruktive Brandschutzvorrichtungen vorzusehen, damit die naturbelassenen Dämmstoffe auch eingebaut werden können.

19

630

19 Ökologisches Sanieren

Tabelle 19-5 Volldeklaration (Quelle: peridomus Institut) VOLLDEKLARATION ALLER INHALTSSTOFFE Falsch

Richtig

Produktbeschreibungen wie:

Universal-Hartöl 2044

XXX… ist ein wasserbasierter Einkomponentenparkettlack auf Basis Polyurethan- und Acrylatdispersion.

Aliphatische Kohlenwasserstoffe Kolophonium Harz-Ester, Citrusschalöl, Rizinusöl,

Lösemittel: Hauptsächlich Wasser

Cobalt-, Zirkonium-, Zink- und Manganoctotat – Trockner, Quellton

Allzwecklasur auf Acrylatbasis

Mikro-Wachs, Kieselsäure, Safloralöl

Hölzer aus kontrolliertem Anbau In Deutschlands Wäldern wächst mehr Bauholz, als von der Branche benötigt wird. Wer dennoch auf exotisches Holz nicht verzichten kann, der sollte deshalb auf das internationale FSC-Siegel achten. Es gewährleistet die Herkunft aus kontrollierter nachhaltiger Forstwirtschaft. Tabelle 19-6 Checkliste für natürliche Auswahlmaterialien (Quelle: peridomus Institut) DIESE MATERIALIEN SOLLTEN BAUHERREN AUSWÄHLEN Naturbaustoffe sind in der Regel besser verträglich als synthetische Baustoffe:

x x x x

Holz zur statischen Konstruktion, als Fassadenverkleidung, im Innenausbau Lehmbausteine als tragende Konstruktion und für Trennwände Tonziegel als tragende Konstruktion und Tondachsteine Kalksandsteine, Ziegel, Porenbeton für die Außen- und tragenden Innenwände

Konstruktiver Bautenschutz macht Schutzbehandlung von Bauteilen überflüssig:

x x x x

hohe Dachneigung weite Dachüberstände keine offenen Hirnholzflächen der Feuchtigkeit aussetzen Abstand zum Spritzwasserbereich am Boden halten

Natürliche Bodenbeläge:

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x x x x x x

Holzböden aus Massivholzparkett oder Massivholzdielen Steinböden aus Natursteinen Korkbodenbeläge auch als Parkett Linoleumböden Naturfaserteppiche aus Schafwolle, Ziegenhaar, Kokos und Sisal Parkette und Holzböden ölen oder wachsen, nicht versiegeln

Naturmaterialien verbessern das Raumklima:

x x x

Lehmputze binden Luftfeuchtigkeit Kalkputze beugen Schimmelbildung vor Wand- und Bodenbehandlung mit lösemittelfreien Farben, Naturlasuren, Naturölen, Naturwachsen, Naturharzen

631

19.4 Energiegerechte Gebäudeplanung

x x x

diffusionsoffene Anstriche verwenden immer auf die Volldeklaration aller Inhaltsstoffe bei den Baumaterialien achten Naturdämmstoffe aus Holzfaser, Zellulose, Schafwolle, Hanf oder Flachs wählen

Holzfenster und Holztüren wählen:

x

beim Fenstereinbau und Türeneinbau Anschlüsse von Hand ausstopfen

Installationen:

x x x

Elektro-Installationen abschirmen lassen halogenfreies Material verwenden Im Altbau: Netzfreischaltungen einbauen

19.4 Energiegerechte Gebäudeplanung 19.4 1 Konstruktive Grundlagen Das Bestreben der Gebäudeplaner ist es, in den kommenden Jahren den Gesamtenergieverbrauch kontinuierlich zu senken. Diese Vorhaben erreicht man durch den Bau bzw. die Sanierung von Haustypen, die immer weniger Heizenergie verbrauchen. Gebäude, die vor 1978 erstellt wurden, werden als Altbauten bezeichnet. Sie weisen einen unzureichenden Wärmeschutz auf. Ziel der ökologischen Bauweise ist es, den Energiebedarf zur Erzeugung der Raumwärme in Gebäuden, und damit auch die Schadstoffemissionen aus Tabelle 19-7 Entwicklung des Wärmeschutzes vom Altbau zum Passivhaus Vergleichskriterien

Altbauten nach der WärmeschutzVO 1977

U-Werte für Außenwände Dach und oberste Geschossdecke Kellerdecke Fenster

1,4 W/(m · K)

0,8 bis 0,6 W/(m · K)

0,4 bis 0,2 W/(m · K)

< 0,15 W/(m · K)

0,9 W/(m · K)

0,5 bis 0,3 W/(m · K)

0,2 bis 0,15 W/(m · K)

< 0,1 W/(m · K)

0,8 W/(m · K) Einfach- und Doppelfenster 5,2 W/(m · K) geringe Anforderungen

0,7 bis 0,55 W/(m · K) Isolierverglasung

0,4 bis 0,3 W/(m · K) 2-Scheiben-Wärmeschutzverglasung 1,3 W/(m · K) Mach. Abluft- Lüftungsanlage

< 0,25 W/(m · K) 3-Scheiben-Wärmeschutzverglasung < 0,7 W/(m · K) Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung

Lüftung

Bauweise nach der WärmeschutzVO 1995

1,8 bis 3,1 W/(m · K) Fensterfugenlüftung

Niedrigenergiehaus

Passivhaus

Solare und interne Nicht wirksam Wärmegewinne

Teilweise wirksam

Wirksam, reicht noch nicht aus

Sehr wirksam

Heizung

Kleiner

Klein, nicht regelbar

Keine

Maximaler Jahres- 280 bis 180 HeizwärmekWh/m²a verbrauch

100 bis 54 kWh/m²a

70 bis 50 kWh/m²a

< 15 kWh/m²a

Heizölverbrauch

9 l/m²a

5-4 l/m²a

–

Groß

18–13 l/m²a

19

632

19 Ökologisches Sanieren

Heizanlagen für die Umwelt zu reduzieren. Dies erreicht man durch die Einhaltung der in der EnEV vorgeschriebenen Wärmedämmwerte für die Außenbauteile von Gebäuden. Weitergehende und verbesserte Wärmeschutzmaßnahmen führen vom so genannten Niedrigenergiehaus und zu dem Passivhaus. Es existieren unterschiedliche Wege, um die Wärmeverluste aus einem Gebäude zu minimieren und somit die Anforderungen der Energieeinsparverordnung (EnEV) zu erfüllen.

Bild 19-3 Heizwärmebedarf in kWh je m² Wohnfläche und Jahr

Es haben sich unterschiedliche Begriffe für die energiesparende Bauweise eingebürgert. Gebäudekategorien: Die verwendeten Begriffe der Haus-Anbieter für ihre Produkte sind sehr vielfältig (z. B. Niedrigenergiehaus, Energiegewinnhaus, Ökohaus, Drei-Liter-Haus, Ultrahaus, Hybridhaus, Passivhaus usw.). Verbindliche Kennwerte zum Heizwärme- bzw. Heizenergie- oder auch Primärenergiebedarf sind diesen Begriffen oft nicht zugeordnet. Nur darüber sind Gebäude energetisch vergleichbar.

19

Bisheriges Niedrigenergiehaus:

x

Energiesparhäuser 60 bzw. 40 (KfW):

x

25 % unter zulässigem Jahres-Heizwärmebedarf nach Wärmeschutz-30–75 kWh/m²a, je nach A/V-Verhältnis) (Eigenheimzulagegesetz) x heutiger Standard (Energiesparverordnung) Häuser mit sehr gutem baulichen Wärmeschutz in Verbindung mit effektiven Heizungs- und Lüftungsanlagen ggf. mit Wärmerückgewinnung x Nachweis des Primärenergiebedarfs von 60 bzw. 40 kWh/m²a (EnEV) für KfW-Förderung im Rahmen des KfW-Programms zur CO2-Minderung erforderlich

19.4 Energiegerechte Gebäudeplanung

Ultra-NiedrigEnergiehaus/ 3-Liter Haus:

x

Passivhaus:

x x x x

633

sehr guter baulicher Wärmeschutz (Heizenergiebedarf ca. 30 kWh/m²a) x Anordnung des Wärmeerzeugers (z. B. Kessel) im beheizten Bereich x Vermeidung von Wärmebrücken/keine übermäßig großen Fensterflächen x gute Luftdichtigkeit; Konzepte mit und ohne kontrollierter Wohnungs-Lüftung (WRG)

x x x x

Nullenergiehaus:

x

Energieautarkes Haus:

x

Plusenergiehaus:

x x

Gebäude mit sehr geringem Heizwärmebedarf unter 15 kWh/m²a extrem guter baulicher Wärmeschutz U < 0,15 W/m²K Superverglasung (UF ” 0,75 W/m²K) Vermeidung von Wärmebrücken/sehr gute Luftdichtheit n50 < 0,6 (m³/h)/m³ solare Brauchwassererwärmung (evtl. Wärmepumpe) kontrollierte Lüftungsanlage mit Zuluft-Wärmetauscher-Systemen und WRG spezielles Heizsystem überflüssig, nur Nachheizung der Zuluft bei Bedarf energiesparende Geräte

Orientierung, dass keine zusätzliche Energiemenge für Heizung, Warmwasser, Beleuchtung und elektrische Hausgeräte in der Jahressumme notwendig ist x Photovoltaikanlage entsprechender Größe unbedingt erforderlich x Bedarfs- und Überschussausgleich an Elektroenergie im Jahresmittel x Einsatz von Saison-Wärmespeichern Kein Anschluss an das öffentliche Energienetz, verbraucht keine fossilen Energien x Deckung des extrem minimalen Energiebedarfs nur mit erneuerbaren Energiequellen Erzeugt mehr Energie als verbraucht wird Zusätzliche Solarmodule auf dem Dach

19.4.2 Niedrigenergiehaus Ein Niedrigenergiehaus verbraucht im Jahr maximal 70 Kilowattstunden pro Quadratmeter Wohnfläche, wenn es sich um ein Einfamilienhaus handelt. Bei Mehrfamilienhäusern ist dieser so genannte Jahresheizwärmebedarf auf 55 Kilowattstunden begrenzt. Für den niedrigen Wärmeverbrauch sorgen eine gegenüber dem Standard verbesserte Wärmedämmung und eine effiziente Haustechnik. Der Begriff Niedrigenergiehaus NEG ist inzwischen überholt, da alle Neubauten und sanierten Gebäude nach der EnEV 2007 Niedrigenergiehäuser sind. Deshalb wurden die wesentlichen Konstruktionsmerkmale in der nachfolgenden Übersicht unter ökologischen Gesichtspunkten stichpunktartig zusammengefasst. Zwei Prinzipskizzen sollen die Merkmale anschaulich abrunden.

19

634

19 Ökologisches Sanieren

Bild 19-4

Dach eines NEH

Bild 19-5

Außenwand eines NEH

Der NEH-Standard erfordert keine andere Architektur und lässt sich bis auf die Ausnahme einer exzessiven Glasarchitektur aus jedem Entwurf entwickeln, weil die Qualitätsverbesserung im Bereich der Wärmedämmung und der Luftdichtheit anzustreben sind. Die „Handschrift“ des Architekten bleibt also erhalten.

19.4.3 Passivhaus

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Das Passivhaus stellt heute den (vorläufig) letzten Stand moderner Bautechnik dar. Fälschlicherweise wird es oft als „Haus ohne Heizung“ etikettiert, was nicht ganz korrekt ist, denn ein Restheizwärmebedarf von 1,5 Liter Heizöl pro Quadratmeter und Jahr wird immerhin noch ausgewiesen. Das ist nur noch etwa ein Viertel eines üblichen Niedrigenergiehauses nach derzeitigem Standard. Nach Angaben des Passivhaus-Instituts sind in Deutschland derzeit rund 1000 bewohnte Passivhäuser ausgewiesen. Damit ist Deutschland Spitzenreiter in dieser mo-

635

19.4 Energiegerechte Gebäudeplanung

dernen Bautechnik, gefolgt von Österreich und der Schweiz. Wobei es hierbei nicht nur um einzelne freistehende Einfamilienhäuser geht, auch komplette Siedlungen, Wohnanlagen, Schulen usw. entstehen in Passivbauweise. Was beweist, dass diese Bauweise nicht an eine besondere Konstruktion gebunden ist. Der Passivhausstandard ist grundsätzlich mit jeder Bauweise möglich.

Bild 19-6 Dachaufbau eines Passivhauses

Erkennbar ist eine große Bandbreite an Gestaltungsmöglichkeiten, abhängig von den Vorgaben des Dachausbaus. Grundkonzeption Deutschland hat in klimatisch unterschiedlichen Gebieten heiße Sommer, aber auch sehr kalte Winter – bei zum Teil gleichzeitig vergleichsweise viel Sonnenschein. Die monatlichen Durchschnitts-Außentemperaturen liegen von Oktober bis April klar unter der Heizgrenze von +12°C. Fällt nun die Außentemperatur unter die Heizgrenze, springt der Kessel an. Im Winter gibt es nicht nur niedrige durchschnittliche Temperaturen von bis zu -1,4°C wie in München, an wenigen Tagen gibt es auch extrem tiefe Außentemperaturen. Bei der Kesseldimensionierung sind deshalb die Norm-Außentemperaturen von -10°C (z. B. Wiesbaden) über -14°C (z. B. Dresden) bis zu -20°C (z. B. Oberstdorf) zu berücksichtigen. Hauptgrund für die Notwendigkeit einer Heizungsanlage ist aber nicht die Tatsache, dass die Außentemperaturen zu tief sind, sondern dass ein Gebäude zu wenig „eingepackt“ ist: Es fehlt schlicht an ausreichender Wärmedämmung! Der einmal gewählte Wärmedämm-Standard bleibt i. d. R. für Jahrzehnte bestehen und bei fehlender oder zu wenig Dämmung muss zur Temperaturerhaltung eine Heizungsanlage installiert werden. Selten aber planen Architekten und Bauherren für ein Gebäude einen besseren Wärmedämm-Standard als den, der vom jeweiligen Gesetzgeber eines Landes vorgegeben ist.

19

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19 Ökologisches Sanieren Eine durchgehende Dämmebene mit angemessener Dämmstärke. Möglichst Wärmebrückenfreie Anschluss-Details an allen Kanten. Davor eine zusammenhängende luftdichte Schicht, die an allen Anschluss-Details sauber verbunden werden muss. Die bezeichneten Anschluss-Details A (Traufe), B (Deckenanschluss), C (Fußpunkt) und D (Fensteranschluss) „Rundumdämmung“

Bild 19-8 Veranschaulichung der Planungsgrundsätze für das energieeffiziente Bauen

Dann jedoch ist eine Heizungsanlage unumgänglich. Das am häufigsten eingesetzte Heizungssystem ist die Warmwasserzentralheizung (Öl- oder Gaskessel mit unterschiedlichsten Heizflächen und einer Wärmeverteilung). Dabei sind in Altbauten im Durchschnitt 150 W/m², in Neubauten 90 W/m² und in NEH 50 W/m² Wohnfläche an Kesselleistung (Heizlast) installiert. Alle Wärmeverluste über die Gebäudehülle und die Lüftung werden derart stark verringert, dass die max. Heizlast unter 10 W/m² liegt. Ein „aktives“ Heizsystem ist dann nicht mehr erforderlich. Deshalb wird ein solches Gebäude Passivhaus genannt. Ein Vorteil: Die Investitionskosten für die sonst übliche Heizungsanlage können eingespart werden! Ökologie und Ökonomie des Passivhauses Dieser neue Bau-Standard hat ein hohes Entwicklungspotential, das einerseits ökonomisch sehr interessant ist und andererseits ökologisch Maßstäbe setzt. – aus ökologischen Gründen Das Passivhaus ist Umweltschutz direkt an der Wurzel. Die Reduzierung der Umweltbelastung wird hier z. B. nicht durch eine nachgeschaltete Filtertechnik oder den Ausgleich an anderer Stelle erreicht.

19

Dieser Baustandard lässt Umweltschäden erst gar nicht entstehen, weil es keine Heizungsanlage gibt, die Emissionen wie Staub, Schwefeldioxid oder das klimaschädliche CO2 in die Atmosphäre gelangen lässt. Der extrem geringe Restenergiebedarf eines PH kann dauerhaft und umweltverträglich durch die vorhandenen Ressourcen gedeckt werden; langfristig vollständig aus erneuerbaren Energien. Mit dem Bau eines PH wird damit ein derzeit maximaler Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz geleistet.

19.4 Energiegerechte Gebäudeplanung

637

– aus ökonomischen Gründen Mit einem Passivhaus werden Werte geschaffen, die dauerhaft besseren Komfort und höhere Wertbeständigkeit garantieren. Und dies geschieht nicht zu Lasten, sondern zu Gunsten der natürlichen Umwelt. Die Wertschöpfung kommt dem jeweiligen Investor unmittelbar zugute (lokale Komponente) – indirekt aber auch der Volkswirtschaft durch Verringerung von teuren Umweltschäden (globale Komponente). Demzufolge sind alle Wirtschaftszweige gefordert, ihren Beitrag zu leisten. Dies gilt für Dienstleister wie Architekten und Bauträger ebenso wie für Baustofflieferanten und ausführende Handwerksbetriebe.

Bild 19-8 Jahres-Heizwärmebilanz nach DIN EN 832 eines beispielhaften Passivhauses

Energiebilanz-Heizwärmekennwert Das wichtigste Hilfsmittel bei der Planung eines Passivhauses ist die Erstellung der Wärmebilanz des Gebäudes. Mit dem Passivhaus Projektierungspaket (PHPP), basierend auf EN 832 einem gut eingeführten Berechnungsverfahren für Passivhäuser, steht dem Planer ein Werkzeug zur Verfügung, mit dem die Energiebilanz und mithin die Funktionstüchtigkeit des entstehenden Passivhauses vom ersten bis zum letzen Planungsschritt verfolgt werden kann. Hier fließen alle energetisch relevanten Informationen über das entstehende Gebäude zusammen. Die wichtigsten Verlustbeiträge, Transmissionswärmeverluste und Lüftungswärmeverluste, stehen im Gleichgewicht mit den solaren Gewinnen, den internen Wärmequellen und dem restlichen aufzubringenden Heizwärmebedarf. Die Transmissionswärmeverluste durch die

19

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19 Ökologisches Sanieren

einzelnen Bauteile (Summe = 100%) sind im Vergleich zu deren typischen Flächenanteilen an der gesamten Hüllfläche einzeln dargestellt. Planungsgrundlage für Passivhäuser Die Energiebilanz begründet das Konzept und die wichtigsten Planungsgrundsätze für Passivhäuser. Wärmeverluste verringern – passiv solare Gewinne optimieren. Im mitteleuropäischen, gemäßigt-atlantischen Klima ist die wichtigste Maßnahme die Verringerung der Wärmeverluste des Gebäudes. Das liegt daran, dass hier im Winter längere Zeiten mit zwar moderaten Außentemperaturen, aber wolkenverhangenem Himmel vorkommen, in denen die solaren Gewinne gering sind. Das Verringern der Wärmeverluste führt im Übrigen auch dazu, dass die solaren Gewinne und die internen Wärmequellen zu einem weit bedeutenderen Teil zur Temperierung des Gebäudeinneren herangezogen werden können als bislang üblich. Ein Hinweis auf ein schlecht gedämmtes Gebäude im Bestand kann dies verdeutlichen: An einem sonnigen Winternachmittag wird es in den besonnten Räumen zwar eine Weile wohlig warm, aber spätestens nach Einbruch der Dunkelheit ist die Wärme mangels Dämmung wieder weg und es muss geheizt werden. Anders im Passivhaus, hier unterstützt die Wärmedämmung die Wärmespeicherung. Sollte die Heizung im Passivhaus einmal ausfallen, so würde die Raumtemperatur etwa ein Kelvin pro Tag abfallen. Aus den Heizwärmebilanzen zahlreicher gebauter Passivhäuser ergeben sich folgende Erfahrungswerte: x

Die U-Werte für opake Bauteile sollten normalerweise kleiner als 0,15 W/(m²K) sein, anzustreben sind U-Werte von etwa 0,1 W/(m²K). x Konstruktive Wärmebrücken müssen soweit wie möglich vermieden werden. Für Fenster und Türen im Passivhaus sollte im Regelfall UW bzw. DU ” 0,8 W/(m²K) sein. x Fensterlüftung verursacht sehr hohe Lüftungswärmeverluste, wenn der hygienisch notwendige Luftwechsel in einer Wohnung gewährleistet werden soll. Im Passivhaus wird deshalb eine kontrollierte Lüftung mit Wärmerückgewinnung eingesetzt, welche die Lüftungswärmeverluste sehr stark reduziert. Im Passivhaus ist Fensterlüftung während der Heizperiode nicht mehr notwendig, denn die kontrollierte Lüftung sorgt kontinuierlich für frische, angenehme Luft. Trotzdem hat jeder Raum Fenster zum Öffnen, was besonders im Sommer wichtig ist. Eine konsequent luftdichte Hülle des Gebäudes ist eine weitere wesentliche Anforderung, auf der das Passivhaus-Konzept beruht. Die Lüftungswärmeverluste werden von der Luftströmung durch Fugen maßgeblich bestimmt. Der Grenzwert für die Luftdichtheit liegt für das Passivhaus deshalb bei n50 d 0,6 1/h. Die Erfahrung zeigt, dass nur so die Lüftungswärmeverluste klein genug gehalten werden können.

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In der nachfolgenden Checkliste soll eine Art Leitlinie für die Planung und die Ausführung eines Passivhauses aufgezeigt werden.

19.4 Energiegerechte Gebäudeplanung

639

Tabelle19-8 Checkliste Passivhaus 1. Städtebauliche Rahmenbedingungen und örtliche Gegebenheiten

x x x x x

Anschluss an ÖPNV vorhanden? Südorientierung der Hauptfassaden (± 30°) möglich? Verschattungsfreiheit für passive Solarenergienutzung (Fenster) möglich? Beschattungsfreie Bepflanzung nach Süden möglich? Kompakte Bauformen möglich? Gereihte Gebäude sind vorteilhaft!

2. Vorplanung

x x x x x x x x

Kompakte Baukörper, Anbaumöglichkeiten an evtl. bestehende Nachbargebäude nutzen Verglasungsflächen nach Süden sind optimal. Ost/West/Nordfenster klein halten Verschattungsfreiheit (keine bzw. sehr wenig Verschattung im Winter durch Brüstungen, Vorbauten, Balkone, Dachüberstände, Trennwände....) Einfache Hüllflächenstruktur (möglichst ohne Gauben, Versätze etc.) Grundriss: Installationszone konzentrieren (z. B. Bäder über oder neben Küche);notwendige Lüftungskanäle berücksichtigen Abtrennung eines evtl. vorhandenen Kellergeschosses muss luftdicht, wärmebrückenfrei sein Passivhaus Vorprojektierung mit PHPP Fördermittel für Passivhäuser der Länder z. B. REN-Programm der Landes oder der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) prüfen und beantragen. Bitte beachten: die meisten Förderprogramme verlangen, dass vor Baubeginn beantragt wird

3. Genehmigungsplanung

x x x x

Dämmdicken der Hülle einplanen Wärmebrücken vermeiden Raumbedarf für Haustechnik einplanen Grundriss: auf kurze Leitungsführungen (Warmwasser, Kaltwasser, Abwasser) und kurze Lüftungskanäle achten. Kaltluftkanäle möglichst außerhalb der thermischen Hülle führen, warme Leitungen innerhalb der thermischen Hülle

4. Ausführungsplanung Baukörper

x x x x x

x

Hochgedämmte Regelkonstruktionen wählen U< 0,15 W/(m²K), anzustreben sind U = 0,1 W/(m²K) Wärmebrückenfreie Anschlussdetails vorsehen: WB-Verluste berechnen oder konsequent wärmebrückenfrei konstruieren Luftdichte Anschlussdetails planen Fensteroptimierung (Verglasungsart, Superrahmen, Glasanteil, Sonnenschutz) Superisolierte Fenster mit Dreifach Wärmeschutzverglasung U g < 0,8 W/(m²K) und wärmegedämmten Rahmen einsetzen. Der gesamte U-Wert des Fensters muss einschließlich Einbauwärmebrücken U W eingebaut < 0,85 W/(m²K) unterschreiten. U f und Ȍ g müssen bekannt sein Energiekennwertberechnung mit „Passivhaus Projektierungs- Paket“ (PHPP)

5. Ausführungsplanung Lüftung Kanalnetz und Zentralgerät

x

Wärmetauscher möglichst nahe an der thermischen Hülle aufstellen, egal ob innerhalb (z. B. Technikraum in Obergeschoss) oder außerhalb (kalter Keller) der Hülle. Die kalten Leitungen im warmen Bereich, bzw. die warmen Leitungen im kalten Bereich sind jeweils möglichst kurz zu halten und müssen sehr gut wärmegedämmt werden

19

640

19 Ökologisches Sanieren

x x x x x x x x x x x

Nach Heizregister innerhalb der thermischen Hülle anordnen Kurze Kanäle verwenden, glattwandig, Strömungsgeschwindigkeiten < 3m/s projektieren Mess- und Abgleichvorrichtungen einplanen. Schallschutz, Brandschutz berücksichtigen Luftauslässe: Kurzschlussluftströme vermeiden. Wurfweite, Abgleichmöglichkeit vorsehen Abluftdurchlässe nicht über Heizkörpern (falls vorhanden) anordnen Überströmöffnungen auf Druckverlust Dp < 1 Pa dimensionieren Evtl. Zusatzdämmung von Zentralgerät und Nachheizregister vorsehen Rückwärmzahl > 75%, Luftdichtheit (Umluft < 3%), Stromeffizienz beachten (< 0,4 Wh/m³) Schalldämmung und gute Wärmedämmung des Gehäuses beachten Steuerung der Lüftung sollte nutzerseitig stufenweise möglich sein: „schwach“, „normal“, „stark“: evtl. zusätzliche Bedarfsschalter in der Küche und in Bädern und Toiletten Sommerbypass für Wärmetauscher vorsehen Erdreichwärmetauscher:

x x x

Ist nicht unbedingt nötig, aber als Frostschutz und in Zusammenhang mit Wärmepumpen- Kompaktaggregat zu empfehlen Luftdichtheit der Rohre zum Erdreich beachten Genügend Abstand kalter Leitungsteile vom Haus einhalten Sonstiges:

x x x

Dunstabzugshauben: auf hohen Auffanggrad bei kleinem Volumenstrom achten Umlufthauben verwenden Fettfilter vorsehen

6. Ausführungsplanung übrige Haustechnik

x x x x x x x x x

Sanitär, Warmwasser: kurze Leitungen vorsehen, gut gedämmt und innerhalb der Hülle Sanitär, Kaltwasser: kurze Leitungen normalgedämmt gegen Schwitzwasserbildung Warm- und Heizungsarmaturen dämmen Wasserspar-Armaturen und Warmwasseranschlüsse für Wasch- und Spülmaschinen vorsehen Abwasser: kurze Leitungen vorsehen (nur ein Fallrohr) Unterdach-Rohrbelüfter vorsehen (bevorzugt) oder gedämmtes Entlüftungsrohr Sanitär und Elektroinstallation: möglichst keine Durchdringungen der luftdichten Gebäudehülle planen, dort wo unumgänglich, Dichtheit sicher stellen Energiesparende Haushaltsgeräte einsetzen (Bestandsaufnahme für PHPP sinnvoll) Qualitätskontrolle für Ausführung der gesamten Haustechnik durchführen

7. Ausführung, Bauleitung Baukörper

x x x x

19

Wärmebrückenfreiheit: Qualitätssicherungstermine auf der Baustelle Dämmarbeiten: auf ununterbrochene Dämmschichten achten, Lufträume vermeiden Luftdichtheit: Anschlussdetails kontrollieren, solange zugänglich Luftdichtheit: Drucktest während de Bauphase durchführen lassen! – Wann? Sobald luftdichte Hülle vollständig hergestellt, aber noch zugänglich ist – Wie? Drucktest mit Blower-Door einschließlich Leckageaufnahme und Nachbesserung

8. Ausführung, Bauleitung Lüftung

x x x x x

Durchführungen müssen luftdicht sein Kanäle: Sauber einbauen, sorgfältig abdichten Zentralgerät: Zugänglichkeit der Filter zum Wechseln und Schalldämmung überprüfen Dämmung der Kanäle kontrollieren Einregulierung Luftströme im Normalbetrieb

641

19.4 Energiegerechte Gebäudeplanung

– – –

Messung der Zu- und Abluftströme zum Balance-Abgleich Abgleich der Zu- und Abluftverteilung in den verschiedenen Räumen überprüfen Messung der elektrischen Leistungsaufnahme des Zentralgeräts überprüfen

9. Ausführung, Bauleitung übrige Haustechnik

x x x

Kontrolle der luftdichten Durchführungen Kontrolle der Wärmedämmung der Leitungen Qualitätskontrolle über die Ausführung der gesamten Haustechnik

10. Zertifikat Zur Qualitätssicherung der Planung kann beim Passivhaus-Institut für jedes Gebäude das Zertifikat „Geprüftes Passivhaus“ beantragt werden. Im Rahmen der Prüfung werden die vorgenannten Eigenschaften geprüft und eine detaillierte Energiebilanz nach PHPP erstellt.

Materialien Für die luftdichte Hülle sind drei Kategorien zu beachten: die luftdichte Fläche der Regelbauteile, Bauteilanschlüsse (Ortgang, Traufe, Fenstereinbau) und punktförmige Durchdringungen (z. B. Kabeldurchführungen). Tabelle 19-8 gibt einen Überblick über geeignete bzw. nicht geeignete Materialien für die Konstruktion der luftdichten Hülle eines Gebäudes. Selbstverständlich sind die Verarbeitungshinweise der Hersteller zu beachten. Tabelle 19-9

Gegenüberstellung geeigneter und nicht geeigneter Materialien

Geeignet: luftdichte Materialien für Regelbauteile

Nicht geeignet: undichte Materialien

• Innenputz auf Mauerwerk • Folien • armierte Baupappe • Harte Holzwerkstoff-Platten, z. B. OSB, FPP, BFU • Beton, richtig verarbeitet

• Mauerwerk (Mörtelfugen) • HWL- und Holzweichfaser-Platten • perforierte Folien • EPS-Hartschaumplatten • Nut- und Federschalung

dichte Anschlüsse

Nicht dauerhaft dichte Anschlüsse

19

642

19 Ökologisches Sanieren

Bild 19-9

Wandanschluss an der Hauskante. An der Außenwand wurde nur ein zusätzlicher Steg eingefügt. Im Wesentlichen handelt es sich um eine geometrische Wärmebrücke. Man beachte die Verklebung der luftdichten Beplankung in der inneren Kante.

Bild 19-10

Traufe. Luftdichte Ebene wie beim Ortgangdetail. Der tragende Untergurt ist gemäß den statischen Erfordernissen zu bemessen und zu detaillieren

19

643

19.4 Energiegerechte Gebäudeplanung

19.4.4 Energiesparhaus 60/40 (KfW) Die Begriffe Energiesparhaus 60 und Energiesparhaus 40 bezeichnen die Anforderungen an die Bauweise und die Zahlen, welcher Jahresprimärenergiebedarf pro Quadratmeter Wohnfläche nicht überschritten werden darf. Beim Primärenergiebedarf werden die Verluste berücksichtigt, die bei der Umwandlung eines Energieträgers in Nutzenergie auftreten. Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) fördert das Energiesparende Bauen durch zinsgünstige Kredite. Nachfolgend je ein Beispiel eines 60 und eines 40-KfW-Energiesparhauses. Ausgewählt wurden ein 60-KfW Reihenmittelhaus und ein 40-KfW-Haus als kompaktes Einzelhaus, um zu zeigen, das diese Art der Energieeinsparhäuser jede architektonische Gestaltung zulässt.

Tabelle 19-10 Gegenüberstellung KfW 60/40 Energiesparhaus 60

Energiesparhaus 40

4 Personen 155 m² 59 kWh pro m² und Jahr

2 Personen 94 m² 38 kWh pro m² und Jahr

17,5 cm Mauerwerk 12 cm Mineralfaserdämmung 20 cm Mineralfaserdämmung

24 cm Leichthochlochziegel 20 cm Mineralfaserdämmung 40 cm Mineralfaserdämmung

Fenster

2-Scheiben-WärmeschutzVerglasung

3-Scheiben-WärmeschutzverGlasung, gedämmter Rahmen

Heizung: Solaranlage Brauchwasserspeicher

Gasbrennwertkessel 6 m² Kollektor

Kleinstwärmepumpe 8 m² Kollektor

300 Liter

400 Liter

Qualitätsnachweis: Wärmebrücken:

Blower-Door-Test weitestgehend vermindert

Blower-Door-Test keine

Lüftung:

Fenster

Zentrale Anlage mit Wärmerückgewinnung

102.000,- Euro 20.500,- Euro 13.500,- Euro

133.500,- Euro 33.500,- Euro 20.000,- Euro

136.000,- Euro 877,- Euro

187.000,- Euro 1.989,- Euro

Anzahl Bewohner: Wohnfläche: Primärenergiebedarf: Dämmung: Wand Dach

Kosten: Bau Technische Anlagen Nebenkosten (Planer) Summe Euro/Quadratmeter

19

644

19 Ökologisches Sanieren

19.5 Erneuerbare Energien Erneuerbare Energien sind durch die nachfolgend aufgeführten Schwerpunkte wesentlich gekennzeichnet: x x x x x x x x x

immer noch zu hoher Energieverbrauch und dessen Reduzierung Schritte zur Reduzierung des Co2 Ausstoßes bis 2020 Einsatz möglichst regenerativer Energien bei der Sanierung erneuerbare Energien: solarthermische Anlagen, Photovoltaik, Windenergie, Biomasse, Geothermie und Wasserkraft direkte Nutzung der Sonnenwärme für thermische Solaranlagen Funktionsweise gebäudeintegrierter PV-Systeme nur noch bedingter Einsatz der (nicht regenerativen) Atomkraft Wirkungsweise, Eigenschaften, Vor- und Nachteilen von Windenergie, Biomasse, Geothermie, Wasserkraft Kombination einer Pellet-Heizung mit einer Solaranlage

19.5.1 Stand – Prognose – Einsatz Stand Zehn Millionen Tonnen Erdöl verfeuert die Menschheit am Tag, außerdem 12,5 Millionen Tonnen Steinkohle und 7,5 Milliarden Kubikmeter Erdgas – begleitet von der schleichenden Gewissheit, dass die Vorräte in einige Jahrzehnten zu Neige gehen werden. Der Beginn des 21. Jahrhunderts wird deshalb als „Epoche der Weichenstellung“ in Erinnerung bleiben. Scheitert die Energiewende jetzt, ist der Verfall des Wohlstands fast unausweichlich. Drei Lager stehen einander im Streit um die Zukunft gegenüber: Die Hardliner, die Energie wie bisher aus Öl, Gas und Uran gewinnen wollen; die Gemäßigten, die auf keine Option verzichten wollen, und eine Schule des „sanften Pfades“ die sich von den fossilen – nuklearen Konzepten abwendet und die Zukunft in erneuerbaren Energien und mehr Energieeffizienz sieht. Bei Investitionen in erneuerbare Energien ist die Bundesrepublik weltweit führend. Kein Land gewinnt so viel Strom aus Wind wie Deutschland. Fast jedes fünfte Windrad weltweit stammt aus einer deutschen Werkshalle. Allerdings gibt es ein (noch) bemerkenswertes Problem: Die deutsche Energiewende hat bislang trotz Erneuerbare-Energien-Gesetz und Dreifachverglasung bis ins Gäste-WC etwas Wesentliches versäumt: die Optimierung der Effizienz. Jeder einzelne Deutsche verbraucht immer noch zu viel Energie. Prognose

19

Allerdings sind inzwischen diese Probleme weltweit, auch bei den größten „Sündern“ wie China und die USA bekannt (Tabelle 19-10). So will die EU auf der Basis von 1990 den Ausstoß der Treibhausgase bis zum Jahr 2020 um 20 Prozent senken. Rund 30 Prozent sollen es werden, wenn andere große Industrienationen mitziehen. Im selben Zeitraum sollen Biokraftstoffe auf 10 Prozent des Spritverbrauchs und regenerative Energien auf 20 Prozent des Primärenergieverbrauchs ansteigen.

645

19.5 Erneuerbare Energien

Tabelle 19-11 Die 10 größten CO 2– Verursacher der Welt 2007 Anteil an weltweiten CO2-Emissionen 2007 in % USA

21.82

China

17.94

Kanada

2.07

Russland

5.75

Großbritannien

2.02

Japan

4.57

Italien

1.74

Indien

4.15

Südkorea

1.74

Bild 19-11

Deutschland

3.19

Energieeinsparungsvorhaben mit erneuerbaren Energien in Deutschland bis 2050

Einsatz erneuerbarer Energien bei der ökologischen Sanierung Bei einer ökologischen Sanierung sollte grundsätzlich der mögliche Einsatz regenerativer Energien untersucht werden. Dazu zählen solarthermische Anlagen, Photovoltaikanlagen, Wärmepumpen sowie BiomasseHeizungen. Damit kann eine größere Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen und ihren Preisen sowie als Folge auch eine nachhaltige Reduzierung der CO2-Emissionen erreicht werden. Solarthermische Anlagen zur Warmwasserbereitung – mit oder ohne Einbindung in das Raum-Heizungssystem – sind heute Stand der Technik und ihr möglicher Einsatz im Rahmen einer Altbaumodernisierung ist in jedem Fall zu prüfen. Neben den Voraussetzungen im Verbrauchsprofil sind Vorbedingungen im Gebäude zu beachten, die den Einsatz von Solarthermie begünstigen. In den Sommermonaten kann bei entsprechender Auslegung der Warmwasserbedarf eines normalen Haushaltes üblicherweise vollständig gedeckt werden. In den Übergangszeiten und der Heizperiode muss die Heizungsanlage unterstützend eingesetzt werden. Photovoltaikanlagen können sowohl in Dachflächen wie Fassaden integriert werden. Der erzeugte Strom wird in der Regel in das Netz zugespeist und entsprechend dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) vergütet.

19

646

19 Ökologisches Sanieren

Biomasse-Heizungen in Form von modernen Holzheizungen sind eine ökologisch und volkswirtschaftlich sinnvolle Alternative zu Heizungen mit fossilen Brennstoffen. Je nach Gebäudeart und regionalem Standort ergeben sich sinnvolle Einsatzbereiche der verschiedenen Systeme. Stärkere Verbreitung finden Holz-Pelletkessel, die eine vollautomatisch geregelte Verbrennung von Pellets erlauben und einer Ölheizung in punkto Bequemlichkeit kaum nachstehen. Mit der Wärmepumpe kann die in Erdreich, im Wasser und in der Luft gespeicherte Sonnenenergie für Heizzwecke nutzbar gemacht werden. Sie dient zur Warmwassererzeugung und zur Heizungsunterstützung, bei optimalen Randbedingungen, z. B. Passivhausstandard, kann sie einen herkömmlichen Heizkessel ersetzen. Erneuerbare Energie (auch regenerative Energie genannt) stammt aus Quellen, deren Nutzung nicht die Ressourcen des Ökosystems Erde belasten. Erneuerbare Energien sind z. B. Solarenergie, Windkraft, Erdwärme und die Nutzung nachwachsender Biomasse; im Gegensatz zu fossiler Energie und nuklearer Energie.

19.5.2 Solarenergie Die Sonneneinstrahlung auf die Erde innerhalb von neun Minuten reicht theoretisch aus, um den Weltenergiebedarf der Menschheit für ein Jahr zu decken.

Bild 19-12 Verlauf der Globalstrahlung der Sonne innerhalb eines Jahres, aufgeteilt in den diffusen und den direkten Anteil

Die aktive und passive Nutzung der Sonnenenergie kann auf verschiedene Arten genutzt werden. x x x

19

Flachdach am Haus oder Garage etc. Freifläche Garten, Terrasse Stellfläche für den Solarspeicher, z. B. Keller oder Dachboden

19.5.3 Solarthermie Bei der Solarthermie gewinnt man mit so genannten Thermiekollektoren auf dem eigenen Dach Wärme für die Trinkwassererwärmung und wahlweise auch zur Unterstützung der Heizungsanlage. Die erzeugte Wärme wird in einem Solarspeicher gesammelt und bei Bedarf im Haus genutzt. Eine optimale, für das Haus dimensionierte Anlage liefert Warmwasser und

647

19.5 Erneuerbare Energien

Heizungswärme und entlastet so die Öl- oder Gasheizung. Eine spezielle Anwendung der Solarthermie stellt darüber hinaus die direkte Lufterwärmung mittels Warmluftkollektoren dar. Eine thermische Solaranlage für die Wärmeerzeugung ist die effektivste Art, aktive Energie gewinnen zu können.

Bild 19-13 Solarthermieanlage zur Heizungsunterstützung (Aufdachmontage)

Je mehr Sonneneinstrahlung auf die Thermiekollektoren trifft, desto größer ist die Wärmeleistung. Im Idealfall zeigen die Kollektoren nach Süden. Ost- oder Westausrichtung ist ebenfalls geeignet. Mit sechs Montagearten bietet die Firma Schüco für jedes Haus die passende Lösung. An einer nach Süden ausgerichteten Giebelseite können die Kollektoren z. B. als Vordach montiert werden.

Bild 19-14 Solarertrag in Abhängigkeit von der Dachausrichtung

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648

19 Ökologisches Sanieren

Kollektoren Der Solarkollektor, Sonnenkollektor oder kurz Kollektor ist eine Einrichtung, die Sonnenstrahlung absorbiert, in Wärme umgewandelt und diese an einen strömenden Wärmeträger abgibt. Der aktive Teil des Kollektors, in dem die Energieumwandlung und Wärmeübertragung stattfindet, wird Solarabsorber und Absorber genannt. Für die Einsatzgebiete Warmwasserbereitung, Schwimmbaderwärmung, Heizung, kommen unter Wetterbedingungen mit hohem diffusen, d. h. nicht konzentrierbaren Strahlungsanteil praktisch nur Kollektoren in Frage, die keine Konzentration der Sonnenstrahlung bewirken. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Kollektoren für den Hausbereich ist, dass sie nicht der Sonne nachgeführt werden müssen und sich daher für eine Integration in die Dach- oder Fassadenfläche besonders eignen. Je nach Art der Maßnahmen zur Verringerung der Wärmeverluste und der Art des Wärmeträgermediums unterscheidet man verschiedene Kollektorbauarten.

Bild 19-15 Schematischer Aufbau eines Flachkollektors

Für Kollektoren stehen zurzeit 6 Montagevarianten zur Auswahl: x x x x x x

19

Aufdach Flachdach Indach Ganzdach Vordach Fassaden

649

19.5 Erneuerbare Energien

Bild 19-16 Fassadenmontage

Der Einbau der Kollektoren kann bei den meisten Herstellern im Dach oder oberhalb der Dacheindeckung erfolgen.

Bild 19-17

In-Dach-Montage eines Solarkollektors

Bild 19-18

Auf-Dach-Montage eines Solarkollektors

Für die In-Dach-Montage müssen regen- und flugschneesichere Anschlüsse zwischen den Kollektoren und der konventionellen Dacheindeckung sowie zwischen den benachbarten Kollektoren hergestellt werden, die auch die Aufnahme von Wärmedehnungen ermöglichen sollen. Bei der Auf-Dach-Montage bleibt die vorhandene Dacheindeckung erhalten. Die Kollektoren werden mit Hilfe von Haltewinkeln und -profilen parallel zur Dacheindeckung befestigt. Kollektorneigung und -ausrichtung sollten so gewählt werden, dass sich für den hauptsächlichen Nutzungszeitraum eine hohe Sonnenbestrahlung ergibt. Eine optimale Orientierung wird sich bei Schrägdächern jedoch häufig nicht realisieren lassen, da für die Festlegung der Ausrichtung und Neigung des Daches vielfach andere Kriterien ausschlaggebend sind.

19

650

19 Ökologisches Sanieren

Bild 19-19 Sonnenbestrahlung eines nach Süden ausgerichteten Kollektors im Sommer- und Winterhalbjahr bei unterschiedlichen Neigungswinkeln

Funktionsweise der Trinkwassererwärmung und der Heizungsunterstützung Die Funktionsweise der solaren Trinkwassererwärmung und der solaren Heizungsunterstützung ist nahezu identisch. Die Vorteile sind x x x x x x

Gewinnung von Energie (bis 70% bei der Trinkwassererwärmung und 30% bei der Heizenergie Ganzjährige Nutzung der Solarenergie durch die Vorerwärmung an Tagen mit weniger Sonneneinstrahlung Längere Lebensdauer der Heizungsanlage Verdopplung des Energiegewinne im Vergleich zu einer Thermieanlage ohne Heizungsunterstützung Verlängerung der Heizperiode ohne Energiekosten Wertsteigerung der Immobilie

Eine Thermieanlage kann mit jeder beliebigen Heizungsanlage mit zentraler Warmwasserbereitung kombiniert und optimal abgestimmt werden. Auch der spätere Austausch der Heizungsanlage ist problemlos möglich.

19.5.4 Photovoltaik

19

Die Anwendungsmöglichkeiten der Photovoltaik sind vielfältig und reichen von der Versorgung individueller Einzelverbraucher bis zur Versorgung ganzer Siedlungen. Moderne Photovoltaik-Module sind seit vielen Jahren technisch ausgereift und werden mit Leistungsgarantien von 20 und mehr Jahren angeboten. Technisch gesehen sind Solarzellen die eleganteste und umweltfreundlichste Methode der Stromerzeugung, die heute zur Verfügung steht. Mit zirka 30 m² Photovoltaik-Modulfläche lässt sich rechnerisch bereits der gesamte Stromverbrauch

651

19.5 Erneuerbare Energien

eines durchschnittlichen Haushalts erzeugen. Einen besonderen Anreiz für die Errichtung einer netzgekoppelten Photovoltaik-Anlage auf dem eigenen Dach bietet das Erneuerbare-EnergienGesetz (EEG). Die darin geregelte Vergütung für den in das öffentliche Netz eingespeisten Solarstrom sorgt langfristig für die Rentabilität der Anlage.

Bild 19-20

Generatoren

Ein photovoltaischer Generator – ein Solarmodul – verwandelt die Strahlungsenergie des Sonnenlichts direkt in elektrische Energie bzw. in „Solarstrom“. Er unterscheidet sich damit in Funktionsweise und äußerem Erscheinungsbild von einem thermischen Generator, einem Kollektor, der die Strahlung der Sonne in Wärmeenergie (für Heizung und Warmwasser) verwandelt. Organisatorische Vorbereitungen Für die Errichtung einer PV-Anlage muss der Bauherr eine Reihe organisatorischer Maßnahmen ergreifen und Entscheidungen treffen, die in Tabelle 19-11 zusammengestellt sind.

Bild 19-21 Einfluss des Neigungswinkels und der Himmelsrichtung auf die jährliche relative Sonnenbestrahlung eines PV-Generators

19

652

19 Ökologisches Sanieren

Himmelsorientierung Die PV-Generatorfläche sollte so ausgerichtet werden, dass die von der Sonne über ein Jahr eingestrahlte Energie möglichst groß ist. Für einen schattenfreien Standort hängt die Höhe der eingestrahlten Energie von der Neigung und von der Himmelsrichtung der Generatorfläche ab. Bild 19-21 zeigt den Einfluss des Neigungswinkels und der Himmelsrichtung auf die jährliche Sonnenbestrahlung eines PV-Generators. Tabelle 19-12 Organisatorischer Ablauf beim Bau einer PV-Anlage

19

*) soweit eine Förderung möglich ist

Leistungsfähigkeit Die Leistungsfähigkeit einer Photovoltaik-Anlage wird in kWp (Kilowatt/peak) angegeben. „Peak“ (engl. Höchstwert, Spitze) bezieht sich auf die Nennleistung bei STC-Bedingungen

19.6 Funktionsweise der solaren Stromgewinnung

653

(Standard Test Conditions), die als internationaler Standard festgelegt wurden. Die Normierung dient zum Vergleich verschiedener Solarzellen oder -module. In vielen Fällen ergibt sich aus der verfügbaren Fläche für den PV-Generator die Leistungsgrenze. Je kWp muss grob mit einer PV-Generatorfläche vom 10 m² gerechnet werden. Bei PV-Anlagen für private Wohnhäuser erweist es sich meist am zweckmäßigsten, die PVModule auf Dachflächen anzubringen. Aus Kostengründen ist eine geschlossene, an keiner Stelle beschattete Dachfläche erforderlich, die in Himmelsrichtung und Dachneigung so ausgerichtet ist, dass möglichst der maximal erreichbare Energieertrag erzielt wird.

19.6 Funktionsweise der solaren Stromgewinnung Man unterscheidet im Wesentlichen zwei Arten von gebäudeintegrierten PV-Systemen: x

netzgekoppelte Systeme, die den Strom in das vorhandene Stromnetz einspeisen bzw. bei Bedarf aus dem Netz entnehmen und bei denen Produktionsschwankungen nicht ins Gewicht fallen. x Inselsysteme (auch: stand-alone-Systeme), die unabhängig vom Stromnetz sind und Komponenten zur Stromspeicherung benötigen, um Versorgungssicherheit bei schwankendem Energieertrag zu gewährleisten. Sondermodule Es gibt inzwischen eine ganze Reihe von multifunktionalen PV-Modulen, insbesondere sind folgende Varianten erhältlich: x x x x x x

Dachziegel mit PV Dachsteine mit PV Dachschindeln mit PV Sonnenschutzsysteme mit PV PV-Bauteile (z. B. Balkonbrüstungen oder Fensterläden) Module mit integrierter Beleuchtung

Auch Module mit individueller farbiger oder semitransparenter Gestaltung sind machbar, aber durch zusätzliche Materialien und/oder Arbeitsschritte deutlich teurer als Standardanfertigungen. Gebäudeintegration Die Gebäudeintegration von Photovoltaik vollzieht sich im Spannungsfeld von Nutzeranforderungen und verfügbarem Budget und erfolgt auf drei Ebenen: x x x

Bautechnisch/funktional Elektro-/energietechnisch Ästhetisch/gestalterisch

Die ästhetische Gestaltung hat großen Einfluss auf die allgemeine Akzeptanz von Solaranlagen, wie inzwischen durch entsprechende Studien und Befragungen bewiesen wurde. Solaranlagen sollten deshalb nicht allein als technologische Elemente verstanden werden, die man

19

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19 Ökologisches Sanieren

Gebäuden lediglich hinzufügt, sondern bewusst als architektonische Gestaltungselemente eingesetzt werden. Die Vielfalt der Gestaltung zeigt Bild 7.22. Die Integration von PV-Anlagen in Dächern und Fassaden von Neubauten ist technisch und gestalterisch problemlos möglich, zumal sie von Anfang an mit dem Gebäude geplant werden können und sich die technischen Elemente gut mit modernen Baumaterialien in Einklang bringen lassen. Aber auch die Installation von PV-Anlagen im Baubestand, selbst an denkmalgeschützten Bauten, gelingt in ästhetischer Hinsicht , wenn Rücksicht auf Maßstäblichkeit, Farbigkeit, Materialien und dekorative Elemente des Bestandes genommen wird. Neben der ästhetischen Qualität der Solarmodule selbst ist auch die Art der baulichkonstruktiven Integration der PV-Anlage in das Gebäude (Dach oder Fassade) unter gestalterischen Gesichtspunkten von Bedeutung. Konstruktiv gibt es verschiedene Möglichkeiten, mit den PV-Elementen umzugehen: x x x x

Hinzufügen als separates Element Kombination mit traditionellen Baumaterialien Integration in vorgefertigte Bauteile Individuelle „maßgeschneiderte“ Gebäudeanpassung

Die Kosten sind am niedrigsten beim reinen Hinzufügen, am teuersten bei der individuellen Lösung. Jedoch müssen bei vollwertiger Integration, bei der die PV-Elemente zugleich Funktionen der Gebäudehülle übernehmen und konventionelle Materialien ersetzen, die eingesparten Materialkosten gegen gerechnet werden. Gestalterisch besonders interessant sind multifunktionale PV-Lösungen, beispielsweise die Verwendung in Glasfassaden zur Tagelichtmodulation, in Sonnenschutzsystemen, verglasten Dachöffnungen oder auf kompletten Dachflächen. Auf Dächern konkurrieren die Photovoltaikmodule oft mit thermischen Solarkollektoren. Ein Nebeneinander ist aufgrund der unterschiedlichen Dimensionen, Bauhöhen und Ästhetik der beiden Generatortypen aus gestalterischer Sich immer etwas problematisch und erfordert eine klare Zonierung und Zuordnung auf Dachflächen. Dachgestaltung Dächer sind gewöhnlich die am wenigsten verschatteten Gebäudeteile, so dass sie sich bevorzugt für die Installation von PV-Systemen anbieten, zumal in der Regel auch gerade hier ausreichend große Flächen für die solare Stromerzeugung verfügbar sind. Bezüglich der Module, Konstruktion und Montagesysteme werden drei Anwendungsbereiche unterschieden: x x x

19

Flachdächer Schrägdächer Glasdächer/Oberlichter

Das zusätzliche Gewicht der PV-Anlagen stellt meist kein statisches Problem dar, so dass normalerweise keine Veränderungen an der bestehenden Dachkonstruktion vorgenommen werden müssen. Selbst gewölbte Dächer, z. B. Tonnendächer, können mit Photovoltaik ausgestattet werden. In solchen Fällen kommen beispielsweise gebogene Module mit eingebetteten flexiblen Solarzellen oder PV-Folien zum Einsatz.

19.6 Funktionsweise der solaren Stromgewinnung

Bild 19-22

655

Solardächer – Gestaltungsvielfalt

Auch kleinere Flächen auf Dachgauben (z. B. Schleppgauben) können für die PV-Installation genutzt werden. Dies stellt häufig eine aus gestalterischer Sicht gute Lösung dar, wenn die Modulfläche deutlich von der übrigen Dachfläche abgegrenzt werden soll. Grundsätzlich gilt jedoch, dass ein PV-System – unter Berücksichtigung eines optimalen Sonneneinfallswinkels – umso wirtschaftlicher ist, je größer seine Fläche und je einfacher seine Montage ist.

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656

19 Ökologisches Sanieren

Einen Überblick über das Einsparungspotential eines Hauses mit gleicher Wohnfläche als unterschiedlicher Photovoltaikausgestaltung zeigt das nächste Bild:

Bild 19-23

Einsparungsvarianten

Wichtig ist auch die Ausrichtung der Anlagen. Optimale Energieträger werden bei einer Anlagenausrichtung nach Süden und einem Winkel von 30 ° zur Horizontalen erzielt. Davon abweichende Ausrichtungen haben etwas geringere Ertragswerte.

Bild 19-24 Montagemöglichkeiten für Anlagen

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19.6 Funktionsweise der solaren Stromgewinnung

Eine grundsätzliche Errichtung einer Solarstromanlage sollte so vonstatten gehen: Tabelle 19-13 Einrichtungsalgorithmus einer Solaranlage 1. Vorbereitung des Daches

– Kontrolle der Dachsicherheit; sind Reparaturarbeiten notwendig, bevor die Solaranlage installiert wird – Absturzsicherungen vorsehen.

a) bei Aufdachmontage

– Befestigung der Montageelemente (Dachhaken oder Spezialziegel) und des Montagesystems (Schienen bzw. Klemmen) – Solarmodule vorbereiten (Verbindungskabel anschließen, zu Gruppen vormontieren) – Solarmodule oder Modulgruppen auf das Dach ziehen – Module und Modulgruppen elektrisch verbinden sowie Strangleitungen anschließen und zum Generatorschlusskasten oder NEG verlegen.

b) bei Dachintegration

– Abdecken der Dachziegel und ggf. Änderung der Lattung – Solarmodule verlegen und elektrisch verbinden – Strangleitungen anschließen und verlegen – Dach fachgerecht und wetterdicht verschließen

3. Generatorenanschlusskasten (soweit vorhanden)

Montieren und anschließen

4. Gleichstromhauptleitung

Zum NEG verlegen

5. Netzeinspeisegerät

Montieren und gleichstromseitig anschließen

6. Netzeinspeisegerät an den Netzanschlusspunkt

Wechselstromseitig anschließen

7. Zähleranlage

Umbauen

8. Prüfung und Inbetriebnahme

Bei der Wahl des Systems sollte auch auf die Anordnung und bauliche Integrationsmöglichkeit anderer elektrischer Komponenten wie. z. B. der an der Rückseiten der Module befestigten Anschlussdosen geachtet werden. Alle Systemkomponenten sollten zudem für eine Wartung und ggf. Reparatur möglichst einfach zugänglich sein; teilweise sind hierfür eigene Arbeitsund Laufstege erforderlich. An den Stellen, an denen das Tragsystem im Dachaufbau verankert wird, sind exakte Anschlüsse und gute Abdichtung von besonderer Bedeutung. Bei Installation auf Gründächern muss zusätzlich gewährleistet sein, dass die Begrünung die Module nicht verschattet. Zusätzlich müssen die Module so aufgeständert bzw. montiert werden, dass sie sich nicht gegenseitig verschatten; d. h. es muss auf einen ausreichenden Abstand zwischen ihnen geachtet werden. Neue Wege in der Solarstromerzeugung Die nachfolgende aufgeführte Ausführung befindet sich in der Phase der konstruktiven Reife und stellt daher nur eine Möglichkeit neuer Wege in der Solarstromerzeugung dar.

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19 Ökologisches Sanieren

Bild 19.25

PV auf Kombinationen zwischen Flachdächern und Gründächern Eine neuartige, aber ästhetische durchaus interessante Lösung.

Anders als bisher werden nicht einzelne Module am Dach bzw. an der Fassade angebracht, sondern ein komplettes Energiefeld montiert. Das Dach dient also nicht in Teilbereichen zur solaren Energiegewinnung, sondern als Ganzes, und wird dabei komplett neu gestaltet. Das Energiefeld besteht aus hochwertigen kristallinen Siliziumsolarzellen, besonderen Elementen für die Randabschlüsse (Traufe, First, Ortgang) und Blindelementen, die in verschatteten Bereichen zum Einsatz kommen. Die einzelnen Module – die so genannten Energieeinheiten – weisen eine glatte homogene Oberfläche auf. Sie sind rahmenlos ohne sichtbare Befestigungselemente – anders als bei gängigen Modulen wird auf Alurahmen oder Laminatklammern verzichtet. Das System ist frei skalierbar und passt sich so an jede Gebäudefläche an. Es kann als Dach-, Fassaden-, Brüstungselement- aber auch als Eingangsüberdachung oder Oberlichtverglasung eingesetzt werden. Eigenschaften und Konstruktionsmerkmale:

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x x x x x x x x

Einheitliches Rastermaß Kabellose Verbindung der einzelnen Einheiten Elektrische und mechanische Verbindung in einem Arbeitsschritt (click & send) Keine Befestigungselemente auf der Frontseite Integrierte Analyseelektronik (sense & send) Leichte, langlebige Polyrethaneinfassung Abgestimmte Systemarchitektur Offen für jede Zelltechnologie

19.6.1 Windenergie Die Überlegung, den Wind zu nutzen, hat schon immer die Gedanken der Menschen beflügelt.

659

19.6 Funktionsweise der solaren Stromgewinnung

In vielen Regionen der Welt prägten jahrhundertelang traditionelle Windmühlen, beispielsweise zum Mahlen von Mehl oder zur Be- und Entwässerung, das Landschaftsbild. Das Leistungsspektrum reicht von wenigen kW bis zu mehreren MW. 10kW–Anlagen im Inselbetrieb versorgen kleine Dörfer, Offshore-Windparks mit mehreren hundert MW installierter Leistung speisen die Stromnetze von Industriestaaten. Neben der klassischen Wasserkraft gilt die Windenergie als am weitesten entwickelt. Dänemark deckt bereits ein Fünftel seines Stromverbrauches mit Windenergie. Die weltweit höchsten Wachstumsraten verzeichnet die Windenergie allerdings in China, Indien und den USA. In China wuchs der Windenergiemarkt 2006 um 90 Prozent. Dort befanden sich im vergangenen Jahr auch drei Viertel der weltweit neu installierten Sonnenkollektoren. Ein Drittel des weltweit erzeugten Windkraftstroms stammt aus Deutschland, allein im Jahr 2006 wurden in Deutschland 5000MW Leistung neu installiert. Bis 2030 sollen Offshore-Windparks mit 25.000 MW Leistung bis zu 20% der nationalen Stromversorgung decken.

Bild 19-26 Anteile erneuerbarer Energien an der Gesamtstromerzeugnis in Deutschland 2006

Mittlerweile dominiert in Europa der Bau von Windparks bei Neuinstallationen. Beim Austausch alter, kleinerer Anlagen durch moderne, leistungsstärkere werden auch Einzelanlagen gebaut (Repowering). Windenergieanlagen bilden die ideale Basis für einen Energiemix mit anderen regenerativen Energieträgern im Stromverbund oder beim Einsatz in Inselsystemen.

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Bild 19-27 Windpark in der Ostsee

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19 Ökologisches Sanieren

75 Millionen Kilowattstunden erzeugte die Anlage von Middelgrunden bei Kopenhagen 2007. Das entspricht dem Verbrauch von 20.000 Haushalten oder drei Prozent des gesamten Energiebedarfs der dänischen Hauptstadt. Offshoreanlagen großen Ausmaßes werden fast nur noch von Energiekonzernen geplant; immerhin kostet ihre Errichtung bis zu einer Milliarde Euro.

19.6.2 Biomasse Vergilbtes Laub, Rasenschnitt, Holzreste aber auch Mais-Schnitzel oder Roggen – Biomasse umfasst alle Arten pflanzlicher Organismen. Ihre Molekülstruktur enthält Kohlenstoff und Wasserstoff – die Trägerelemente von Energie. Die Eigenschaft Biomasse ist gespeicherte Sonnenenergie. Dabei wird soviel Kohlendioxid frei gesetzt, wie die Pflanze zuvor während ihres Wachstums durch die Photosynthese aus der Atmosphäre aufgenommen hat. Die CO2 – Bilanz ist daher neutral, abgesehen von der Energie, die aufgewendet werden muss, um die Bio-Pflanzen zu kultivieren, zu ernten und zu verarbeiten. Biomasse ist bereits heute der wichtigste erneuerbarer Energieträger Deutschlands. Allerdings könnte bei einem weiteren Ausbau der Biomasse-Einsatz durch die nötige Nutzung von Feldern und Wälder an seine Grenzen stoßen. Biomasse ist unterschiedlich verwendbar. So kann durch Gärung Bioethanol und durch Verfaulen Biogas erzeugt werden. Die Eigenschaften des Biogases gleichen denen des Erdgases. Eine grobe Landvermessung des Globus lässt ahnen, welche Wucht in dem Thema steckt: Nach einer Schätzung der UNO-Agrarbehörde FAO stehen für weltweit 6,5 Milliarden Menschen etwa 5 Milliarden Hektar bereits erschlossenes Acker- und Weideland zur Verfügung. Der jährliche Hektarertrag aus Energiepflanzen erreicht Spitzen von über 20 Tonnen Trockenmasse, etwa in Form von Schilfgras. Das entspricht einem Heizwert von etwa 9000 Liter Erdöl.

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Bild 19-28 Botanischer Brennstoff – Jahreserträge aus einem Hektar Anbaufläche

661

19.6 Funktionsweise der solaren Stromgewinnung

Biogas zur Stromerzeugung Die Verstromung von Biomasse hat sich aus Sicht der Landwirtschaft in den vergangenen Jahren hauptsächlich auf die Biogasproduktion konzentriert. Bei diesem Prozess wird Biomasse unter Luftabschluss vergoren. Es entsteht ein brennbares Gas mit zirka 55% Methananteil, das Biogas. Dieses lässt sich in Blockheizkraftwerken (BHKW) verbrennen. Bei diesem Prozess werden nur 40% der Biogas-Energie in Strom umgewandelt. 60% der eingesetzten Energie fallen als Abgaswärme an, die sich über einen Wärmetauscher zu Heizzwecken weiter nutzen lässt. Nach Berechnungen der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) lassen sich aus einem Hektar Rüben, Gras, Getreide oder Mais zirka 16MWh Strom produzieren. Pflanzenöl und Holzgas Ein anderes Verfahren mit deutlich geringerem Arbeitszeitbedarf bietet sich mit der Nutzung eines Pflanzenöl-BHKW an. Beim Betrieb sind zwei Varianten denkbar: Bei dem „stromgeführten“ BHKW steht die Stromproduktion wie bei einer Biogasanlage im Vordergrund, das BHKW arbeitet möglichst rund um die Uhr. Hierbei fällt die Wärme als Nebenprodukt an. Ein „wärmegeführtes“ BHKW dagegen ist in erster Linie für die Heizung der angeschlossenen Wohnräume und Ställe zuständig. Der Strom wird dabei eher nebenbei produziert.

Bild 19-29 Herstellung und Verwendung von Biogas

Ein drittes Stromproduktionsverfahren aus landwirtschaftlichen Rohstoffen mit gleichzeitiger Kraft-Wärme-Kopplung bietet die Vergasung von Holz. Bei der Holzgasnutzung zur Stromerzeugung wird das entstehende Holzgas aus dem Vergaserkessel abgeführt und in einem BHKW ähnlich der Biogasverstromung verbrannt. Während bei Biogas das kohlenstoffreiche Methan den Heizwert bestimmt, ist es beim Holzgas Kohlenmonoxid. Stückholz und Hackschnitzel Rund 51 MWh Wärme werden 2008 mit Holzenergie gewonnen. Rund 7 Millionen Kaminund Kachelöfen gibt es dafür in privaten Haushalten. Hinzu kommen etwa 9.000 Pelletsheizungen. Ebenso interessant sind für viele Landwirte größere Biomasseheizkraftwerke, in denen sich Strom und Wärme erzeugen lassen. Derzeit dienen dazu vor allem Altholz sowie Säge-

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19 Ökologisches Sanieren

restabfälle. Mit zunehmender Zahl könnte aber auch Schwachholz aus dem Forst interessant werden. Rund 60 Millionen Kubikmeter Holz wachsen derzeit in deutschen Wäldern nach, wovon nur 40 Millionen genutzt werden. Der DBV sieht demnach ein Potenzial von zusätzlichen 20 Millionen Kubikmeter, die zukünftig naturverträglich entnommen werden könnten.

19.6.3 Geothermie Die geothermische Energie (Erdwärme) der oberen Bodenschichten bis etwa 100m Tiefe ist in Oberflächennähe gespeicherte Sonnenenergie, in tieferen Schichten Wärmeenergie aus dem Erdinneren. Der Wärmeinhalt der Erde würde den heutigen Weltenergiebedarf für 30 Millionen Jahre decken, denn pro Liter „Erdinnenraum“ sind im Mittel 2,6 KWh Energie gespeichert. In Mitteleuropa nimmt die Temperatur in den obersten Erdschichten durchschnittlich um 3 °C pro 100 m zu. Im obersten Erdmantel herrschen etwa 1.200 °C, im Erdkern sind es wahrscheinlich 6.000 °C. Unmittelbar an der Erdoberfläche werden die Temperaturen fast ausschließlich durch die Sonne bestimmt. Da der Boden die Wärme jedoch schlecht leitet, ist spätestens unterhalb von 15–20m Tiefe kein Einfluss der Sonne mehr festzustellen. Im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energieträgern besitzt die Geothermie einen bedeutenden Vorteil: Sie steht unabhängig von Tages- und Jahreszeit oder den herrschenden Klimabedingungen immer zur Verfügung, benötigt keine aufwändigen Transportsysteme und verursacht keine direkte CO2 Emission. In Deutschland wurden 2006 rund 700 Megawatt umweltfreundliche Wärme auf der Basis der Geothermie erzeugt. (Weltweit ~ 25.000 Megawatt)

Bild 19-30 Erdwärmeheizungen

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Zur Gewinnung der unerschöpflichen Ressourcen verfügt Deutschland über ein funktionsfähiges und technologisch ausgereiftes System an Wärmepumpen. Wärmepumpen verbrauchen weniger Primärenergie und sind auch hinsichtlich der CO2-Emissionen günstiger als konventionelle Öl- oder Gasheizungsanlagen. Betrachtet man weitere Schadstoffemissionen wie Schwefeldioxid, Stickoxide und Staub, so zeigt sich, dass Wärmepumpen besonders im Vergleich zur Ölzentralheizung den Schadstoffausstoß erheblich reduzieren.

663

19.6 Funktionsweise der solaren Stromgewinnung

Wärmepumpenheizungen sind in der Anschaffung teurer als konventionelle Öl- oder Gasheizungen. Durch deutlich niedrigere Energie- und Betriebskosten in den folgenden Jahren sind sie jedoch langfristig auch wirtschaftlich attraktiv. Die Installation einer Wärmepumpe ist durch den zuständigen Energieversorger (Bauamt/Landratsamt) zu genehmigen. Oberflächennahe Geothermie Die ersten hundert Meter Tiefe lassen sich bereits geothermisch nutzen, obwohl dort nur Temperaturen von 8-12°C herrschen. Man benötigt zusätzlich nur eine erdgekoppelte Wärmepumpe, um die für die Wärmeversorgung notwendigen höheren Temperaturen zu erzeugen. Erdgekoppelte Wärmepumpen sparen Primärenergie.

a) Erdwärmekollektoren Bild 19-31

b) Erdwärmesonden

c) Erdwärmekollektoren

Prinzipschema erdgekoppelter Wärmepumpen

Zur Wärmeerzeugung in der oberflächennahen Geothermie stehen folgende Nutzungsverfahren zur Verfügung: Erdwärmekollektoren: In einer Tiefe von etwa 80-160cm werden Wärmetauscherrohre aus Kunststoff horizontal im Boden verlegt: Über eine zirkulierende Wärmeträgerflüssigkeit wird dem Boden die Wärme entzogen und mittels einer Wärmepumpe auf das benötigte Temperaturniveau angehoben. Erdwärmesonden: Die Sonden sind senkrechte, meist 30 bis 100m, selten auch tiefere Bohrungen, in die gewöhnlich Kunststoffrohre installiert werden. Sie bilden in Mittel- und Nordeuropa die häufigsten Anlagentypen. Die mit einer Wärmeträgerflüssigkeit gefüllten Sonden heizen oder kühlen in Verbindung mit einer Wärmepumpe einzelne Wohngebäude, Büro- und Gewerbebauten oder sogar ganze Wohnanlagen.

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664

19 Ökologisches Sanieren

Grundwasserwärmepumpen: An geeigneten Standorten lässt sich Grundwasser über Brunnen entnehmen und direkt zur Wärmepumpe bringen. Es muss jedoch wieder in den Untergrund eingeleitet werden, sodass neben Förderbrunnen auch sogenannte Schluckbrunnen einzurichten sind. Erdberührte Betonbauteile, Energiepfähle: Dabei handelt es sich um statisch notwendige Bauteile und/oder Gründungspfähle sowie Schlitzwände. Bei Neubauten kann man diese mit Wärmetauscherrohren ausrüsten und sie in Verbindung mit einer Wärmepumpe wirtschaftlich zum Heizen und Kühlen des Gebäudes einsetzen. 1 Ein Kältemittel nimmt im Wasser gespeicherte Erdwärme auf und verdampft dabei. 2 Ein Elektromotor komprimiert den Dampf. Dabei wird er wärmer – ähnlich wie die Luft in einer Fahrradpumpe, die beim Pumpen heiß wird. 3 Der heiße Dampf erhitzt das Heizungswasser. Dabei kühlt das Kältemittel ab und verflüssigt. 4 Ein Ventil entspannt das Kältemittel. Dabei wird es wieder kälter als das Erdsondenwasser und kann erneut Wärme aufnehmen.

Bild 19-32 Funktionsweise einer KompressionsWärmepumpe

Speichergeothermie Der Erde kann nicht nur Wärme entzogen, in ihr kann auch Wärme gespeichert werden. Erdwärmesondenspeicher Eine Wärmepumpenheizung mit Erdwärmesonden zählt zu den effizientesten Heiztechniken, die derzeit eingesetzt werden. Gegenüber Flächen – Wärmekollektoren bieten diese Tiefenbohrungen einige Vorteile. Beispielsweise kühlt der Gartenboden rund ums Haus nicht aus und die Temperatur ist umso gleichmäßiger, je tiefer die Sonden eingebracht werden. Erdwärme lässt sich auf diese Weise auch nutzen, wenn nicht genügend Fläche um das Haus herum vorhanden ist.

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Nach dem Einbringen der Bohrungen – in Deutschland liegen die Bohrungen üblicherweise zwischen 50 und 160 m wobei auch größere Tiefen möglich sind. Das Prinzip der über 400m tiefen Erdwärmesonden wurde Anfang der 90er Jahre erstmals in der Schweiz erprobt. Damals wollte man alte Bohrungen, z.B. aus der Erdöl- und Erdgassuche weiternutzen. Seit 1994 wird eine fast 3.000m tiefe Erdwärmesonde auch in Prenzlau (Bran-

19.6 Funktionsweise der solaren Stromgewinnung

665

denburg) unter Nutzung einer schon vorhandenen Bohrung betrieben. Die gewonnene Energie wird in das Fernwärmenetz der Stadtwerke eingespeist. Das in die Bohrung eingebrachten Wärmeaustauscher – Rohr muss nunmehr durch Verfüllung des Bohrlochs geschützt werden. Während Baumaterialien üblicherweise eine möglichst hohe Wärmedämmung besitzen sollen, ist hier eine ausgeprägte Wärmeleitfähigkeit erwünscht, damit die Wärme aus der Erde möglichst effektiv in den Kollektor übergeleitet werden kann. Dafür wurde der neuen Trockenmörtel Thermo-Cem (Heidelberger Cement) entwickelt.

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Bild 19-33

Aquiferspeicher am Berliner Reichstag

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19 Ökologisches Sanieren

Dessen Wärmedurchgangswert ist mit 2,0 W/mk etwa doppelt so hoch wie herkömmliche Verfüllbaustoffe. Der Baustoff ist aus natürlichen Baustoffen ohne chemische Additive gemischt und kann deshalb ohne weiteres auch in Wasserschutzzonen verbaut werden. Er ist auch (bedingt) gegen sulfathaltige Wässer beständig. Aquiferspeicher Verfügt man im Untergrund über eine wasserführende Schicht, in der das Wasser nicht oder kam fließt, kann man nur diese zur direkten Wärmespeicherung nutzen. Einen solchen Aquiferspeicher gibt es z. B. am Gebäude des Berliner Reichtags (s. Bild 19-33). Strahlt Wärme auf die Reichstagskuppel, wird überschüssige Wärme in einem Wasserreservoir 300 Meter unter dem Gebäude zwischengelagert. Drei Viertel der Energie können im Winter zum Heizen zurückgewonnen werden. Winterkälte dagegen wird in 60 Meter Tiefe gespeichert und kühlt im Sommer. Tiefengeothermie In Deutschland entstehen (und entstanden) geothermische Heizwerke dort, wo es im Untergrund Thermalwasser gibt (z. B. Norddeutsche Tiefebene, Oberrheintal, Bayern). Das warme und heiße Wasser wird über eine Tiefbohrung an die Oberfläche gefördert, abgekühlt und über eine weitere Bohrung wieder in den Untergrund zurückgeleitet, und zwar in die Schicht, aus der es auch entnommen wurde. Auf diese Weise wird das hydraulische Gleichgewicht im Untergrund erhalten und das Thermalwasservorkommen nicht leer gepumpt. Die aus dem Wasser gewonnene Wärme wird in ein Fernwärmenetz übertragen. Ein solches Wärmeversorgungssystem mit zwei Bohrungen nennt man eine geothermische Dublette. In Deutschland sind sie zwischen 800 und 3.200m tief. Geothermische Heizwerke können über eine installierte Leistung von mehr als 20 Megawatt verfügen und mehrere tausend Wohnungen mit Wärme versorgen.

19 Bild 19-34 Funktionsweise einer Dublettenanlage

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19.6 Funktionsweise der solaren Stromgewinnung

Strom aus Geothermie Geothermische Kraftwerke gibt es meistens dort, wo Dampf- oder Heißwasserlagerstätten zu finden sind. Kraftwerke produzieren mit konventioneller Technik Strom rund um die Uhr. Noch längst sind nicht alle entsprechenden Ressourcen erschlossen. Neue Technologien erweitern die Möglichkeiten. Ein weiterer neuer Schritt sind Erdwärmekraftwerke, die die geothermische Quelle nach dem Hot-Dry-Rock-Verfahren (HDRVerfahren) nutzen. Bei diesem Verfahren wird unter hohem Druck Wasser in trockenes Gestein gepresst, worauf sich Risse bilden. Wasser; das über eine Einlassbohrung in diese Lücken gepumpt wird, erhitzt sich stark. Über eine zweite Leitung steigt das heiße Wasser auf und treibt als Dampf im Kraftwerk eine Turbine an, die über einen Generator Strom erzeugt Bild 19-35 Verfahren zur Energiegewinnung aus Erdwärme (HDR – Verfahren)

19.6.4 Wasserkraft Seit Jahrtausenden nutzt der Mensch die Bewegungsenergie und die Fallhöhe von Wasser. In Deutschland wird heute mit rund 5 % Wasserkraft der größte Anteil erneuerbarer Energien an der Stromproduktion erreicht (weltweit ca. 18 %) jährlich werden rund 25 Mrd. kWh Strom

19 Bild 19-36 Wasserkraftwerke

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19 Ökologisches Sanieren

eingespeist, die entsprechend den Rahmenbedingungen des Energie-Einspeise-Gesetzes (EEG) vergütet werden. Für die kommenden Jahre kann von einem Potential von ca. 40 Mrd. kWh ausgegangen werden. Wasserkraft ist eine ausgereifte und zuverlässige Technologie, die einen wesentlichen Beitrag zur CO2-Minderung, zur Unabhängigkeit von fossilen Energieimporten und zur regionalen Wertschöpfung leistet. In Deutschland liegt das Ausbaupotential insbesondere bei Modernisierung und Reaktivierung bestehender Kleinkraftwerke, die im Inselbetrieb oder netzgekoppelt betrieben werden können. Laufwasserkraftwerke

Speicherkraftwerke

Wasserkraftwerke bieten oftmals einen Mehrfachschutz, da sie neben der Stromproduktion z. B. auch die regionale Wasserversorgung und die Nahrungsmittelproduktion unterstützen können oder helfen, Flutkatastrophen einzugrenzen. Laufwasserkraftwerke nutzen die Strömung eines Flusses oder Kanals zur Stromerzeugung. Charakteristisch ist eine niedrige Fallhöhe bei relativ großer, oft jahreszeitlich mehr oder weniger stark schwankender Wassermenge. Die Anlagen werden aus wirtschaftlichen Gründen oft in Verbindung mit Schleusen gebaut.

Speicherkraftwerke nutzen das hohe Gefälle und die Speicherkapazität von Talsperren und Bergeseen zur Stromerzeugung. Speicherkraftwerke können sowohl zur Deckung der elektrischen Grundlast als auch im Spitzenlastbetrieb eingesetzt werden. Pumpenspeicher-Kraftwerke dienen der Zwischenspeicherung von in Schwachlastzeiten erzeugtem Strom, der zu Spitzenlastzeiten über Turbinen wieder an das Netz abgeben wird.

19.6.5 Nachwachsender Rohstoff Holz Holz ist ein Brennstoff der CO2-neutral verbrennt, denn beim Verbrennen wird nur so viel Kohlendioxid freigesetzt, wie die Pflanze während des Wachstums gebunden hat. Würde man das Holz im Wald langsam verrotten lasse, würde dieses Kohlendioxid auch freigesetzt werden – die CO2-Bilanz bleibt also unverändert. Der Brennstoff Holzpellets besteht aus naturbelassenem Restholz (Säge- oder Hobelspäne) und wird nur mit Druck und natürlichen Holzharzen als Bindemittel zu zylindrischen Presslingen geformt. Die Pellets verbrennen fast vollständig und hinterlassen nur ca. 0,5 % Asche, die obendrein ein hochwertiger Dünger ist. Das macht im Jahr (für ein Gebäude mit 10 kW Heizwärmebedarf und 9m³ Pelletsverbrauch) nur etwa 5 Eimer Asche. Die Pellets-Heizung kann als eine der wenigen regenerativen Energietechniken gelten, die als Alternative zu einer Öl- oder Gasheizung im Ein- und Zweifamilienhaus einsetzbar ist.

19

Pellets-Heizungen bieten einen komfortablen Betrieb und arbeiten – bei einer selbstständigen Beschickung – sogar vollautomatisch. Die Holzpellets werden mit einem Tanklastzug vor Ort geliefert und direkt in den Lagerraum oder in den Gewebetank eingeblasen. Eine ideale Kombination stellt die Verbindung einer Pellets-Heizung mit einer Solaranlage dar.

669

19.6 Funktionsweise der solaren Stromgewinnung

Bild 19-37

Kombination Solaranlage – Pelletsheizung

Mindestens 4 Sonnenkollektoren (1) und ein Kamin- oder Kachelofen-Heizkessel (2) versorgen den Combispeicher (3) mit umweltfreundlicher Sonnenenergie. Der Kamin- oder Kachelofen-Heizkessel produziert die Hälfte seiner erzeugten Energie als Wärmestrahlung und Warmluft für die direkte Beheizung des Aufstellraumes. Die andere Hälfte der erzeugten Energiemenge wird als warmes Wasser in den Kombispeicher eingespeist und dort zur Warmwasserbereitung (4) oder zur Beheizung anderer Räume, wie Küche oder Bad (5), genutzt. Nicht verbrauchte Energie verbleibt im Kombispeicher bis zum Verbrauch am nächsten Tag. In einem modernen Niederenergiehaus kann der gesamte Wärmebedarf für Heizung und Warmwasser durch die Kombination einer Solaranlage und eines Kamin- oder KachelofenHeizkessels gedeckt werden. In normal isolierten Häusern können die Solaranlage und der Kamin- oder Kachelofen-Heizkessel mit dem vorhandenen Heizsystem kombiniert werden. Der Öl-/Gas-Kessel (6) geht dann nur noch in Betrieb, wenn die Sonne und das Holz nicht genügend Energie produzieren.

19 a) Bild 19-38 Heizkessel; a) Kachelofenheizkessel,

b) b) Kaminfeuerkessel

670

19 Ökologisches Sanieren

Angeboten werden auch Kombigeräte, bei denen wahlweise automatisch mit Pellets oder manuell mit Stückholz geheizt werden kann.

19.7 Rückbau aus sanierungstechnologischer Sicht Rückbau wird oftmals im Zusammenhang mit Wohnungsleerstandsdiskussion dem Begriff Abriss gleichgesetzt. Der Sprachgebrauch ist dabei nicht einheitlich. Mindestens drei unterschiedliche Verwendungen sind erkennbar: x x x

strategisch/konzeptioneller Rückbau (Städtebau) technisch/branchenseitig (Hochbau) wohnungswirtschaftlich (Politik/Unternehmen)

Bild 19-39 Abriss einer mehrgeschossigen Plattenbauzeile

Damit soll auch begrifflich zum Ausdruck gebracht werden, dass veränderte Rahmenbedingungen und Notwendigkeiten zur Wiederverwendung neue „Abbruchtechnologien“ erfordern. So geht man vom konventionellen Abbruch (möglichst schnelle Beseitigung der gesamten Bausubstanz mit wenig differenzierten Teilschritten) – immer mehr zum Rückbau über, wo eine Trennung der Bauteile und Baustoffe zur Verbesserung der Recyclingmöglichkeiten und Senkung der Entsorgungskosten erfolgt. Beim zerstörungsfreien Ausbau kompletter Bauteile zur Wiederverwendung spricht man sogar von einer „recyclinggerechten Demontage“

19

Recycling ist die stoffliche Verwertung von Produkten, Teilen oder Stoffen aus Produkten nach ihrem Gebrauch sowie von Produktionsausschuss, Reststoffen und produktionsspezifischen Abfällen in Kreisläufen, um daraus erneut Produkte oder Produkteinsatzstoffe herzustellen. Der VDI (Verband deutscher Ingenieure) präzisiert die Definition und setzt Recycling als Oberbegriff für vier Teilbereiche:

19.7 Rückbau aus sanierungstechnologischer Sicht

Tabelle 19-14

671

Teilbereiche Recycling

Wiederverwendung (Mehrweg):

Die erneute Benutzung des gebrauchten Produktes für den gleichen Verwendungszweck ohne Veränderung der Teile (z. B. Pfandbehälter, Wiedereinbau von Fenstern)

Weiterverwendung:

Die erneute Verwendung des gebrauchten Produktes zu einem anderen Zweck fast ohne Veränderung der Teile (z. B. alte Fenster als Abdeckung für Frühbeete).

Wiederverwertung:

Der wiederholte Einsatz von Altstoffen und Produktionsabfällen in einem gleichartigen Produktionsprozess. Der Rohstoff wird zu einem gleichartigen Gegenstand verarbeitet (z. B. Altglas, Altpapier)

Weiterverwertung (Downcycling):

Der Einsatz von Altstoffen und Produktionsabfällen in einem noch nicht durchlaufenen Produktionsprozess – meistens mit einem Wertverlust verbunden (z. B. PVC – Fenster zu PVC – Bank)

Rückbau ist demnach ein stufenweiser Gebäudeabriss, der die Beeinträchtigungen für das Umfeld minimiert und zugleich den Erhalt von Teilen der Gebäudesubstanz ermöglicht sowie auch eine Wiederverwendung bzw. Verwertung der anfallenden Materialien möglichst vollständig gestattet. Ein so genannter „kontrollierter Rückbau“ beachtet noch stärker abfallwirtschaftliche und umweltrelevante Aspekte. Für innerstädtische Abrissmaßnahmen sowie bei Fertigteilbauwerken eignet sich das Verfahren besonders, z. B. bei Teilabbrüchen oder zur Beseitigung von Gebäudepartien aus zusammenhängender Bebauung. Konkrete Aussagen sind nur nach einer gebietskonkreten Prüfung möglich. Im Prinzip geht es um x x

Auflockerung der Bebauungsdichten, flächenhaften Abriss und Stilllegung ungenutzter Bestände.

Auflockerung der Bebauungsdichten Dazu werden drei mögliche Vorgehensweisen aufgezeigt: x

Herausnahme einzelner Wohngebäude oder von Teilen der bisherigen Quartierrandbebauung zur Auflockerung der bestehenden Bebauungsformen bei grundsätzlicher Beibehaltung der bisherigen städtebaulichen Struktur – somit entfallen enge Gebäudeabstände und durch eine „gebäudekonkrete Entsiedlung“ werden Flächengewinne im Freiraum erreicht. x Abriss einzelner Gebäude oder Gebäudeensembles zur Veränderung der bisherigen städtebaulichen Struktur; damit kann sich - auch im gesamtstädtischen Zusammenhang – ein anders wahrgenommenes Bild ergeben. x Verbesserung der Gebäudestruktur und Schaffung neuer Gestaltungsqualitäten im Wohnumfeld durch Teilrückbau von Wohngebäuden – durch geschossweisen Rückbau einzelner Etagen oder Herausnahme einzelner Gebäudesegmente. Flächenhafter Abriss Flächenhafter Abriss wird zumeist als „Rückzug aus der Fläche“ als Siedlungsfläche definiert; darüber hinaus können diese Flächen aber auch für eine Neubebauung mit grundsätzlich anderen Wohnformen gewonnen werden.

19

672

19 Ökologisches Sanieren

Auch hierfür sind drei unterschiedliche Realisierungen möglich: x

Rückbau von den Randzonen her, wobei die Funktionen im Inneren des Gebietes erhalten bleiben sollen. x Entkernen der Siedlungen von ihrem Inneren her. x Komplettabriss ganzer Wohngebiete oder auch Wohnkomplexe – als größtmöglicher anzunehmender Flächenabriss. Nach den Bauordnungen der Länder zählen sowohl der konventionelle Abbruch als auch der „selektive“ (ausgewählte) Rückbau zu den genehmigungspflichtigen Vorhaben. Die Umsetzungen sollten in enger Abstimmung mit den Fachbehörden Entsorgungswege ausgearbeitet werden.

Bild 19-40 Rückbau der Universität Leipzig

Das maßgebliche Kernstück der Rückbauplanung ist jedoch die Ausarbeitung der Rückbaustrategie. Nach Klärung infrage kommender Entsorgungswege sowie der Zusammenstellung der Arbeits- und Emissionsschutzmaßnahmen beinhaltet diese die Grundlage der späteren Aufstellungen der Ausschreibungsunterlagen. Beispiele: x x x

19

x x x x x x x x x

Sammeln und Sortieren freiliegender Abfälle Beseitigen der Asbeststäube Absaugen schwermetallbelasteter Stäube von Fußboden, Maschinenteilen, Rohrleitungen und Dachkonstruktionen Demontage der Produktionsanlagen Absaugen von Restöl aus Maschinenteilen Demontage der Transformatorenanlagen, Absaugen der Kühlflüssigkeiten Demontage der mit Phenolharzrückständen verkrusteten Rohrleitungen Ausbau von asbesthaltigen Dichtungen der Dampf-Rohrleitungen Ausmeißeln von Schlacke und Auskleidungen aus Gießpfannen und Schmelzöfen Auskernen der Produktionshallen und Werkstätten Ausfräsen der Innenwandung von Kaminen Abfräsen des schwermetallbelasteten Mauerwerks

673

19.8 Normen, Richtlinien, Merkblätter

x x x

Abfräsen Öl-kontaminierter Betonfundamentplatten Absaugen des Fräsgutes Demontage belasteter Altbaustoffe (AZ-Platten, Teerpappe, Isoliermaterial, getränkte Hölzer) x Demontage unbelasteter Altbaustoffe (Türen, Fensterglas, Tore ...) x Abriss (Abgreifen, Einschlagen, Eindrücken) der dekontaminierten und ausgekernten Rumpfgebäude

Tabelle 19-15 Schematisierte Zusammenstellung der Rückbauplanung PHASE RÜCKBAUPLANUNG

Zusammenstellung von Arbeits- und Emissionsschutzmaßnahmen

Klärung der Entsorgungswege

Persönlicher Arbeitsschutz Luftüberwachung Emissionsminderung

Preisanfragen bei Entsorgern Abstimmung mit Fachbehörden

AUSARBEITUNG DER RÜCKBAUKONZEPTION

Zusammenstellung rückbaurelevanter Stoffgruppen Auswahl von Rückbauverfahren Auswahl von Aufbereitungstechniken Separierung, Dekontaminationsverfahren Vorgabe der Entsorgung

Ļ RÜCKBAUSTRATEGIE

19.8 Normen, Richtlinien, Merkblätter Norm

Stand

Titel

DIN 18915

1993-04

Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG)

DIN 18599

2007-02

Energetische Bewertung von Gebäuden

DIN EN ISO 14040

2006-10

Umweltmanagement – Ökobilanz – Grundsätze und Rahmenbedingungen

DIN EN ISO 14044

2006-10

Umweltmanagement – Ökobilanz – Anforderungen und Anleitungen

19

674

19 Ökologisches Sanieren

Norm

Stand

Titel

DIN EN 12831

2003-08

Berechnung der Heizlast von Gebäuden

DIN 4108

2003-07

Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden

DIN EN 832

1998-12

Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden

Energieeinsparverordnung (EnEV) 2007 v. 24.07.07 Gesetz über erneuerbare Energien (EEG) v. 29. April 2000 EU-Abfallverbringungsverordnung vom 14.06.2006, (gültig seit 12.07.2007 )

19.9 Bildquellenverzeichnis

19

Quelle

Bild

BUSO Bund Solardach eG

19-22 bis 19-23,

Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)

19-1

Dr. Sol – solarsysteme GmbH

19-37, 19-38

Handbuch Energie/Bau 9.Auflage 2002

19-3

Holzbau Handbuch, Arbeitsgemeinschaft Holz e.V., Düsseldorf

19-4, 19-5, 19-7, 19-8, 19-9, 19-10,

Linzmeier Bausysteme GmbH

19-6

Ministerium für Verkehr, Energie und Landesplanung des Landes NRW

19-31, 19-34

peridomus Institut Dr. Führer, Himmelstadt

Tabelle 19-5 und 19-6

RWE Energie AG

19-15, 19-17, 19-18, 19-19, 19-21,

Schüco

19-13, 19-14, 19-16

Solarpraxis AG

19-24, 19-29, 19-36

Spiegel Special „Neue Energien“

19-26, 19-27, 19-28, 19-30, 19-32,

SunTechnics GmbH

19-25

Verbraucher Initiative e.V.

19-11

YTONG AG, Wedel

19-2

20 Bautechnischer Artenschutz

20.1 Artenschutz an Gebäuden – warum? Sanierungsbedürftige Gebäude verfügen oft über konstruktiv bedingte, nach außen nicht mehr abgeschlossene Hohlräume. Solche und andere Bereiche werden gern von gebäudeabhängigen, geschützten Vögeln, Fledermäusen und Hautflüglern besiedelt. In Verbindung mit Nahrung bietenden Biotopstrukturen, selbst bis in die Zentren der Großstädte hinein, sind dann oft optimale Lebensgrundlagen gegeben. Die Brisanz dieser Situation sei an zwei Beispielen verdeutlicht: An einem sanierungsbedürftigen Mehrfamilienhaus in Markkleeberg bei Leipzig brüteten im Jahr 2007 mehr als 36 Mauerseglerpaare im Gesimsbereich (Bild 20-1). Oder in einem für den Abriss vorgesehenen Heizkraftwerk im Landkreis Leipziger Land wurden zwei Turmfalkenund fünf Hausrotschwanzbruten sowie eine Ansiedlung der Fledermausart Braunes Langohr festgestellt. Es muss davon ausgegangen werden, dass 70–90 % der sanierungs- oder abbruchbedürftigen Bauwerke über Ansiedlungen geschützter, gebäudeabhängiger Tierarten verfügen.

Bild 20-1 Aufgedeckter Bereich eines Mauerseglernestes am unsanierten Gebäude. Die Tiere legten dort ca. 40 Nester auf der Lattung zwischen Holzverschalung und Biberschwanzeindeckung an. Der Zuflug erfolgt über einen Spalt zwischen Steingesims und Traufbohle.

676

20 Bautechnischer Artenschutz

Geltendes Naturschutzrecht verbietet es, Ansiedlungen besonders oder streng geschützter Tierarten zu vernichten. Der bisherige Sanierungsstil führte jedoch häufig zur vollständigen Beseitigung solcher unter Schutz stehenden Populationen. In jedem Fall (außer bei Stadttauben) handelte es sich dabei um Gesetzesverstöße, welche Baustopp, Bußgeld oder sogar Gefängnisstrafe nach sich ziehen können. Um nicht gegen das Bundesnaturschutzgesetz zu verstoßen und letztlich zum Schwund geschützter Tierarten beizutragen, ist es eine Pflichtaufgabe des Bauherrn und der zuständigen Fachkräfte, auch die Belange des Artenschutzes rechtzeitig zu berücksichtigen. Schließlich kann hier in einzigartiger Weise das Bedürfnis bedrohter Tiere nach Lebensräumen auch im städtischen Bereich mit dem Bedürfnis des Stadtmenschen nach Naturerlebnis im Wohnumfeld in Einklang gebracht werden. In diesem Sinne ist es für die Zukunft eine legitime Forderung, Nistsysteme an Gebäuden als allgemein übliches Teil der Gebäudeausstattung anzuerkennen.

20.2 Rechtsgrundlagen Grundsätzlich ist der Bauherr verpflichtet, dafür Sorge zu tragen, dass die an und in seinem Gebäude lebenden besonders oder streng geschützten Tierarten auch während einer Gebäudeinstandsetzung nicht beeinträchtigt werden. Er ist verpflichtet, auch durch notwendige Bautätigkeit bedingte Störungen so zu beschränken, dass Besiedlungen von Vögeln, Fledermäusen oder geschützten Hautflüglern (Wespen, Solitärbienen oder Ameisenjungfern) nicht beeinträchtigt werden. Gleichzeitig muss der Erhalt der Brut- und Lebensstätten oder die Schaffung artgerechter, dauerhafter und bautechnisch unbedenklicher Ersatzquartiere Gegenstand der Baumaßnahme werden. Dies kann und darf der Bauherr jedoch nicht in Eigenregie durchführen. Nach § 42, (1), Nr. 1 Bundesnaturschutzgesetz (BNatschG) besteht ein Verbot, Tieren der besonders geschützten Arten u. a. nachzustellen, sie zu fangen, zu verletzen, zu töten oder ihre Nist-, Brut-, Wohn- oder Zufluchtsstätten der Natur zu entnehmen, zu beschädigen oder zu zerstören. Für streng geschützte Tierarten besteht außerdem gemäß § 42 (1), Nr. 2 BNatschG sogar ein Verbot der Störung u. a. an ihren Nist-, Brut-, Wohn-, oder Zufluchtsstätten >@. Gemäß §10 BNatSchG in Verbindung mit den Richtlinien 92/43/EWG (FFH-Richtlinie) und 79/409/EWG (Vogelschutzrichtlinie) zählen zur Kategorie der streng geschützten gebäudeabhängigen Arten Turmfalke, Schleiereule und sämtliche Fledermausarten, alle übrigen an Gebäuden brütenden Vogelarten mit Ausnahme der Stadttaube gelten als besonders geschützt. Anhang II der FFH-Richtlinie (92/43/EWG) verlangt sogar Lebensraumschutz für ausgewählte Arten, welche aus europäischer Sicht von besonderem gemeinschaftlichen Interesse sind. Hierzu zählen u. a. auch gebäudeabhängige Fledermausarten wie Kleine Hufeisennase, Mopsfledermaus und das Große Mausohr. Für diese Arten ist abzusichern, dass die betroffenen Populationen trotz des Vorhabens in einem günstigen Erhaltungszustand verbleiben.

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20.2 Rechtsgrundlagen

Bild 20-2 Die relativ große Breitflügelfledermaus ist wie alle heimischen Fledermausarten gemäß Bundesnaturschutzgesetz nicht nur eine besonders, sondern eine streng geschützte Tierart

Einen Verstoß gegen o. g. europäische Richtlinien bzw. Ländergesetze kann ein Bauherr ohne fachkompetente Hilfe kaum vermeiden. Deshalb ist es in der Praxis erforderlich, dass der Bauherr rechtzeitig vor Beginn der Bau- oder Abrisstätigkeit durch autorisierte Fachleute die Vorkommen geschützter Arten am Gebäude feststellen lässt und dann auf Grundlage der Ergebnisse und der vom Gutachter vorgeschlagenen Ersatzmaßnahmen bei der zuständigen Naturschutzbehörde gem. § 62 BNatSchG einen Antrag auf Befreiung von den Verboten des §42 BNatSchG stellt. In der Regel werden diese Anträge mit der Nebenbestimmung, dass vorhandene Tiere unbeschadet bleiben und ausreichend Ersatzmöglichkeiten geschaffen werden, unbürokratisch bewilligt. Diese Vorgehensweise wird auf Grundlage der Richtlinien 92/43/EWG (FFH-Richtlinie) und 79/409/EWG (Vogelschutzrichtlinie) in Verbindung mit den jeweiligen Länderreglungen für Mitgliedsstaaten der Europäischen Union dringend empfohlen. Nur so ist es im Baugeschehen möglich, die Vernichtung geschützter gebäudeabhängiger Tierpopulationen wirklich zu minimieren und damit Verstöße gegen geltendes Recht zu vermeiden. Zum Beispiel wird im Landkreis Leipziger Land dieses Problem bei bauantragspflichtigen Vorhaben mit begründetem Anfangsverdacht äußerst effektiv berücksichtigt. D. h. ein Bauantrag, der für den Abriss oder die Umgestaltung eines Altbaus gestellt wird, kann erst dann abschließend bearbeitet werden, wenn diesem Antrag ein naturschutzfachliches Gutachten über mögliche Vorkommen besonders geschützter und streng geschützter Arten für das betreffende Gebäude beiliegt. Diese Gutachten dürfen nur von Personen erstellt werden, die vom Regierungspräsidium bzw. der Unteren Naturschutzbehörde autorisiert und anerkannt sind. Beim Nachweis vorhandener Brut- und Lebensstätten muss der Bauherr ebenfalls den o. g. Antrag auf Befreiung von den Verboten des § 42 BNatschG gem. § 62 BNatSchG bei der Unteren Naturschutzbehörde stellen. Der darauf folgende Behördenbescheid regelt dann die auferlegte weitere Vorgehensweise. Auch wenn einige Behörden diese Vorgehensweise noch nicht praktizieren sollten, entbindet ein bewilligter Bauantrag den Bauherrn nicht von der Pflicht, die Belange des Artenschutzes zu berücksichtigen.

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20 Bautechnischer Artenschutz

20.3 Merkmale und Bedürfnisse geschützter Tiere am Gebäude Nachfolgend werden für die wichtigsten gebäudeabhängigen Arten Kennzeichen, Niststandorte, Nestmerkmale und die mögliche Variationsbreite bei der Neugestaltung von Nistplätzen beschrieben. Dies soll zum einen helfen, bei vorgefundenen Nistplätzen die Arten zu bestimmen und zum anderen beim Einbau neuer Nistplätze, den Artbedürfnissen gerecht zu werden. Dohle

Bild 20-3 Dohle vor einem Betonflachdachkasten nach HENSEN

Merkmale der Dohle: Taubengroß, schwärzliches Gefieder, grauer Nacken, schwarzer Schnabel, sitzt oft paarweise in der Nähe des Brutplatzes, Einzel- und Koloniebrüter Bevorzugter Neststandort am Bauwerk: Defekte Gesimsbereiche, Rüstlöcher in Schlössern, Kirchen und Türmen, Hausschornsteine, Wasserspeieröffnungen an Brücken, teilweise auch Baumhöhlen Nistmaterial: Außen Reiser durchsetzt mit Erde, ausgepolstert mit Moos, Zellstoff, Federn, Stofffetzen Eier: 5–6, hell blaugrün mit graubraunen und verwaschenen graublauen Flecken Nistplatzgestaltung: Dohlen sind bezüglich der Brutraumgröße sehr flexibel. Den kleinstmöglichen Brutraum bietet ihnen mitunter die Schwarzspechthöhle, eine Maximalgröße kann nicht eindeutig festgelegt werden. Größe des Einflugloches: D: 80 mm Höhe des Einfluges von der Erde aus: 5–45 m (stets wird das höchste Nistplatzangebot bevorzugt) Mindestgröße des Brutraumes: H: 310 mm, B: 250 mm, T: 250 mm Maximalgröße des Brutraumes: H: 1500 mm, B: 1000 mm, T: 1000 mm

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Abstand zwischen mehreren Dohleneinflügen: > 80 cm

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20.3 Merkmale und Bedürfnisse geschützter Tiere

Turmfalke

Bild 20-4 Turmfalkenweibchen beim Füttern

Merkmale des Turmfalken: Etwas größer als die Haustaube, aufrechtere Körperhaltung, rotbraun gefleckter Rücken, spitze Flügelenden, langer Schwanz. Männchen: Oberkopf und Schwanz blaugrau mit schwarzer Endbinde Weibchen: kein Blaugrau, Schwanz hat mehrere dunkle Querbinden Bevorzugter Neststandort am Bauwerk: Defekte Gesimsbereiche, Rüstlöcher in Schlössern, Kirchen und Türmen, Wasserspeieröffnungen an Brücken, in der Feldflur auch Krähen- und Elsternester Nistmaterial: Vorhandenes „scharrbares“ Material wird genutzt, um eine Nistmulde zu scharren. Im Laufe der Brutzeit liegen Fraßreste (Mäuse, Vögel) und Gewölle im Nest. Eier: 5–6 (7), gelblichweiß mit vielen rotbraunen Flecken; meist so kräftig, dass von der Grundfarbe nichts mehr zu sehen ist Nistplatzgestaltung: Turmfalken nehmen ebenfalls Bruthöhlen mit größeren Abmessungen an. Wichtig ist bei der Neueinrichtung von Nistplätzen, dass der Kastenboden mit einer losen Bodenschüttung (feinerer Bauschutt, Hobelspäne, etc.) so versehen wird, dass eine Nistmulde ausgescharrt werden kann. Maximalgröße des Einflugloches: H: 200 mm, B: 200 mm Minimalgröße des Einflugloches: H: 100 mm, B: 160 mm, ca. 50–140 mm über dem Kastenboden Das flacher gehaltene Einflugloch hat den Vorteil, dass sich Alttiere nicht aufrecht in den Einflug setzen können und dieser als Ruheplatz ungeeignet wird. Somit treten an dieser Stelle entsprechend weniger Kotverschmutzungen auf. Höhe des Einfluges von der Erde aus: 6–50 m Mindestgröße des Brutraumes: H: 310 mm, B: 410 mm, T: 250 mm Maximalgröße des Brutraumes: H: 1000 mm, B: 1000 mm, T: 1000 mm Abstand zwischen mehreren Turmfalkeneinflügen: ca. 20 m Abstand zum benachbarten Schleiereuleneinflug: > 1 m

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20 Bautechnischer Artenschutz

Schleiereule

Bild 20-5 Schleiereule im offenen Scheunenfenster

Merkmale der Schleiereule: Krähengroß, schlanker Körper, lange Flügel und Beine, Oberseite relativ einfarbig grau und ocker, Unterseite schwankt zwischen weiß und ocker, sehr heller, herzförmiger Schleier Bevorzugter Neststandort am Bauwerk: Turmhauben von Kirchen, defekte Gesimsbereiche oder größere Mauerlöcher in Scheunen, Ruinen, Schlössern, Wasserspeieröffnungen an Brücken Nistmaterial: Vorhandenes „scharrbares“ Material wird genutzt, um eine Nistmulde zu scharren. Im Laufe der Brutzeit liegen Fraßreste (insbesondere Mäuse) und große, schwarz glänzende Gewölle im Nest. Eier: 4–7 (8), weiß, ca. taubeneigroß Nistplatzgestaltung: Schleiereulen nehmen ebenfalls Bruthöhlen mit größeren Abmessungen an. Wichtig ist bei der Neueinrichtung von Nistplätzen, dass der Kastenboden mit einer losen Bodenschüttung (feinerer Bauschutt, Hobelspäne, etc.) so versehen wird, dass die Nistmulde ausgescharrt werden kann. Insbesondere bei Scheunen und Kirchen sollte neben dem Einflug in den Nistkasten ein weiterer zum Einfliegen in den Dachraum vorgesehen werden. Einflüge und Kastenbefestigungen sind mardersicher auszuführen. Maximalgröße des Einflugloches: H: 200 mm, B: 200 mm Minimalgröße des Einflugloches: H: 180 mm, B: 130 mm (ca. 200–300 mm über dem Kastenboden) Höhe des Einfluges von der Erde aus: 6–30 m Mindestgröße des Brutraumes: H: 500 mm, B: 800 mm, T: 500 mm Maximalgröße des Brutraumes: H: 1000 mm, B: 2000 mm, T: 1000 mm Mauersegler

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Merkmale des Mauerseglers: Schwalbenähnlich, jedoch Unterseite einheitlich dunkelbraun. Im Gegensatz zum Flatterflug der Schwalben tiefe Flügelschläge, Gleit- und Segelflug und Körper etwas kräftiger. Flügel sichelförmig.

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20.3 Merkmale und Bedürfnisse geschützter Tiere

Bild 20-6 Mauersegler jagen in dichten Trupps schreiend über die Dächer der Großstädte.

Bevorzugter Neststandort am Bauwerk: Defekte Gesimsbereiche, in Fugen zwischen Betonplatten oder Mauerlöcher in Wohnhäusern, Kirchen, Scheunen, Ruinen und Schlössern Nistmaterial: Entweder das Material, welches vor Brutbeginn durch Haussperling, Star oder Hausrotschwanz bereits eingetragen wurde oder bei Erstbesiedlung des Nistplatzes werden in der Luft Halme und Federn aufgenommen. Die Nistmulde wird mit Speichel zu einer relativ festen Schale verklebt. Eier: 2–3 langelliptische Eier, 25,0 x 16,3 mm Nistplatzgestaltung: Mauersegler bauen ebenfalls in relativ große Höhlen ein stabiles Nest. Das mit Speichel verklebte Nistmaterial verleiht dem Bau eine ausreichende Festigkeit, so dass die notwendige Abgrenzung zum restlichen Höhlenraum gegeben ist. Nisthöhlen benachbarter Brutpaare müssen untereinander vollständig abgegrenzt sein. Größe des Einflugloches: H: 35 mm, B: 65 mm (runde Ecken) oder: D: 50 mm, 10–20 mm über Kastenboden Höhe des Einfluges von der Erde aus: 8–20 m (freier Fall muss ca. 3 m unterhalb des Einflugloches möglich sein); Ausnahme: < 4 m am Bahnhofsgebäude in Glauchau Mindestgröße des Brutraumes: H: 120 mm, B: 300 mm, T: 120 mm Maximalgröße des Brutraumes: H: 600 mm, B: 1000 mm, T: 1000 mm Abstand zum benachbarten Mauerseglereinflug: > 20 cm Haussperling Merkmale des Haussperlings: etwas größer als der nahe verwandte Feldsperling; Männchen: schwarze Kehle und Brust, graue Kopfplatte, rotbrauner Rücken; Weibchen: einfarbig graubraun Bevorzugter Neststandort am Bauwerk: Defekte Gesimsbereiche, unter Firsthauben, in Spalten am Ortgang, zwischen Dachziegel und Holzverschalung, hinter Blechverkleidungen, in Zwischenböden, in Lüftungslöchern, in Fugen zwischen Betonfertigteilen, hinter Schallöffnungen in Kirchtürmen, usw. Nistmaterial: Aus Heu, Stroh Wurzeln, Zellstoff und Federn wird ein teilüberdachtes, relativ liederliches Nest gebaut. Eier: 3–5, auf hellem Grund braun und weißlich gesprenkelt

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20 Bautechnischer Artenschutz

Bild 20-7 Haussperling in der Fuge eines Plattenbaues.

Nistplatzgestaltung: Haussperlinge sind hinsichtlich der Nistplatzgröße sehr flexibel. Bei sehr großen Nisthöhlen, z. B. in Zwischenböden, werden über mehrere Jahre regelrechte Heuberge eingetragen. Aber auch kleinste Nischen von mitunter weniger als 10x10x10 cm Rauminnenmaß werden als Nistplatz genutzt. Größe des Einflugloches: D: 45 mm (rund), 100–150 mm über Kastenboden Höhe des Einfluges von der Erde aus: 2–20 m Mindestgröße des Brutraumes: H: 120 mm, B: 250 mm, T: 120 mm Maximalgröße des Brutraumes: H: 600 mm, B: 1000 mm, T: 1000 mm Abstand zum benachbarten Mauerseglereinflug: > 40 cm Abstand zum benachbarten Haussperlingeinflug: > 20 cm Hausrotschwanz

Bild 20-8 Hausrotschwänze sind nicht sehr auffallend, aber stets präsente Begleiter der Altbausubstanz.

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Merkmale: Rotbrauner Schwanz zittert ständig. Männchen: grauschwarz mit weißem Flügelfeld, Weibchen: überwiegend rußig braungrau

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20.3 Merkmale und Bedürfnisse geschützter Tiere

Bevorzugter Neststandort am Bauwerk: Defekte Gesimsbereiche oder Mauerlöcher in Wohnhäusern, Schuppen, Scheunen, Ruinen, oftmals auf Dachbalken von Nebengebäuden, Carports usw. Nistmaterial: Locker aus trockenen Halmen und Wurzeln, innen mit Tierhaaren und Wolle ausgepolstert. Eier: 4–6, glänzend weiß, rötlich durchschimmernd Nistplatzgestaltung: Größe des Einflugloches: H: 45 mm, B: 100–120 mm (ca. 60 mm über dem Kastenboden) Höhe des Einfluges von der Erde aus: 3–10 m Mindestgröße des Brutraumes: H: 150 mm, B: 130 mm, T: 140 mm Maximalgröße des Brutraumes: H: 300 mm, B: 500 mm, T: 200 mm Bachstelze

Bild 20-9 Bachstelze

Merkmale: Bachstelzen leben in Gewässernähe, suchen ihre Nahrung auf Wegen, Plätzen und im Uferbereich. Typisch sind die schwarzweiße Zeichnung und der lange wippende Schwanz. Bevorzugter Neststandort am Bauwerk: Halbhöhlen und Nischen in defekten Gesimsen, in Mauerlöchern, in Holzstapeln auf Balken usw. Nistmaterial: Wie Hausrotschwanz: Locker aus trockenen Halmen und Wurzeln, innen mit Tierhaaren und Wolle ausgepolstert Eier: 5–6 weißgrau mit dunkelgrauen Sprenkeln Nistplatzgestaltung: Größe des Einflugloches: H: 45 mm, B: 100–120 mm (ca. 60 mm über dem Kastenboden) Höhe des Einfluges von der Erde aus: 3–10 m Mindestgröße des Brutraumes: H: 150 mm, B: 130 mm, T: 140 mm Maximalgröße des Brutraumes: H: 300 mm, B: 500 mm, T: 200 mm

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20 Bautechnischer Artenschutz

Rauchschwalbe

Bild 20-10 Rauchschwalbe.

Merkmale: Unverwechselbar ist die schwatzende Rauchschwalbe mit rotbrauner Kehle und den beiden langen Schwanzaußenfedern. Bevorzugter Neststandort am Bauwerk: innerhalb von Gebäuden in Stallungen, Schuppen, Hausfluren, Lagerhallen, Tankstellen, Werkstätten usw. Nistmaterial: Nach oben offenes Lehmnest, mit Halmen und Federn durchsetzt und vorwiegend mit Federn ausgepolstert Eier: 4–5, weiß mit rötlich-violett-braunen Flecken Hilfsangebot: Künstliche Nester aus Strohlehm oder Holzbeton in geeignete Innenräume 12 cm unter der Decke anbauen, bei Bedarf Kotbrett mit vorsehen. Einflug über offene Türen, Luken oder Fenster in den Innenbereich von April bis September gewähren Mehlschwalbe

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Bild 20-11 Mehlschwalbe

Merkmale: Kurz nach Fertigstellen von Neubauvorhaben nutzen Mehlschwalben häufig die Gunst der Stunde zum Nestbau, denn in Schlammpfützen des Umfeldes ist noch reichlich

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20.3 Merkmale und Bedürfnisse geschützter Tiere

Lehm zu finden. Typisch ist die schwarzweiße Zeichnung der Tiere. Der Schwanz ist nur eingekerbt Bevorzugter Neststandort: Stets außerhalb von Gebäuden, vorwiegend unter Dachüberständen, Fensterstürzen oder Gesimsen Nistmaterial: Nach oben geschlossenes Lehmnest, innen mit Federn ausgepolstert Eier: 4–5, weiß Hilfsangebot: künstliche Nester aus Strohlehm oder Holzbeton unter geeigneten Überständen anbauen, Kotbrett (25 cm tief) ca. 60 cm darunter unbedingt vorsehen Fledermäuse

Bild 20-12 Das Braune Langohr gehört zu den häufigeren Arten im Gebäudebereich. Die scheinbar überdimensionierten Ohren und das braune Fell sind die auffälligsten Merkmale dieser Art. Weitere differenziertere Unterschiede bestehen zum nahe verwandten Grauen Langohr.

Merkmale/Indizien: Deutliche Hinweise für die Anwesenheit von Fledermäusen im Dachraum können Fraßreste (oftmals Schmetterlingsflügel), Kotanhäufungen, vom Urin herrührende, feuchte Stellen unterhalb möglicher Einfluglöcher und insbesondere in den Wochenstuben wahrnehmbare Lautäußerungen sein. Bevorzugte Hangplatzorte am Bauwerk: Defekte Gesimsbereiche oder Mauerlöcher, Spalten am Ortgang, unter der Firsthaube, hinter Verkleidungen von Schornsteinen und Fassaden, hinter Fensterläden, im Jalousiekasten, offene Mauerwerksfugen, Fugen zwischen den Platten von Betonneubaublöcken, befliegbare Gangsysteme von Brückenbauten, befliegbare Dachräume von Wohnhäusern, Kirchen, Scheunen, Schulen und Schlössern, befliegbare Kelleranlagen und Bergwerksstollen usw. Nistmaterial: Fledermäuse bauen keine Nester. Sie nutzen die Gegebenheiten besonderer Spaltensituationen, um sich darin zu verkriechen bzw. anzuhängen oder sie hängen im offenen Raum frei nach unten. Jungtiere verbleiben bereits am Tag der Geburt während des Jagdfluges der Muttertiere allein mit den anderen Jungen der Kolonie am Hangplatz. Sie hängen dann oft in größeren Gruppen beieinander, um sich gegenseitig zu wärmen >3@. Hangplatzgestaltung: Wichtig bei der Hangplatzgestaltung ist, dass unabhängig von der Geometrie desselben, die Innenflächen ausreichend griffig sind. Nur dann sind die Tiere in der Lage, sich kletternd fortzubewegen und sich sicher aufzuhängen. Diese notwendige Rauhigkeit wird erreicht durch eine entsprechende Materialwahl: Holzbeton, Bimszement, sägeraue Bretter oder in die Brettfläche eingefräste Nuten.

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20 Bautechnischer Artenschutz

Minimalgröße des Einflugloches, z. B. in den Kasten: H: 15–20 mm, B: 50–100 mm Maximalgröße des Einflugloches, z. B. in den Dachraum: H: 150–200 mm, B: 200–400 mm, oder offenes Giebelfenster oder „Uhlenloch“ Höhe des Einfluges von der Erde aus: 0,5–25 m Mindestgröße des Kastens: H: 350 mm, B: 250 mm, T: 25 mm Maximalgröße des Kastens: H: 600 mm, B: beliebig, je nach Bauteilgröße, T: 300 mm wichtig: Innenflächen aufgeraut gestalten Bei befliegbaren Dachböden sind die gegebenen Abmessungen der jeweiligen Dachkonstruktion maßgebend. Wichtig sind zugluftfreie Zonen im Bereich des Spitzbodens, insbesondere bei Türmen. Solitärbienen

Bild 20-13 Insbesondere Mauerbienen und zahlreiche andere Solitärbienenarten bauen ihre Brutröhren in verwitterte Lehmwände oder Mörtelfugen.

Merkmale/Indizien: Befinden sich an Gebäudeaußenwänden mehrere Brutröhren mit einem Durchmesser von 0,5 bis 2 cm in sonnenexponierter Lage, dann kann davon ausgegangen werden, dass diese von Solitärbienen angelegt worden sind. Bevorzugt werden dabei verwitterte Lehmwände oder putzfreie Flächen mit verwitterten Kalkmörtelfugen. Je nach Art und Jahreszeit sind die Flugaktivitäten der Insekten nur eine relativ kurze Zeit zu beobachten. Belegte Brutröhren verfügen entweder über eine saubere, offene Eingangszone oder sind mit Lehm und Pflanzenmaterial zum Schutz der sich entwickelnden Larven verschlossen. Gestaltung neuer Brutröhrenangebote: Einbauort: Neue Angebote sollten möglichst in der Nähe bestehender Populationen, der Südsonne zugewandt, eingerichtet werden. Abmessungen künstlicher Brutröhren: D: 0,5–1,5 cm; T: 10–20 cm, Anzahl: ca. 5–10 Röhren je dm2, Höhe der Einflüge von der Erde aus: 0,2–10 m Verschiedene Vorgehensweisen bei der Neuschaffung von Ersatzbrutröhren:

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a) Beim Abriss einer besiedelten Lehmmauer Mauerbruchstücke mit Brutröhren bergen und in der Nähe des alten Ortes zu einer neuen Bienenwand in Südrichtung zusammenfügen. Wichtig ist der Schutz vor Feuchtigkeit: Erdfeuchte und Spritzwasser bleiben wirkungslos, wenn die Lehmbrocken auf einen Natursteinsockel aufgebaut werden. Vor Regenfeuchte schützt ein ausreichend ausladendes Dach.

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20.3 Merkmale und Bedürfnisse geschützter Tiere

b) Bei der Instandsetzung eines besiedelten Mauerabschnittes 1. Variante: Der am dichtesten besiedelte Mauerabschnitt wird unter Berücksichtigung der Fenstergeometrie nicht verputzt. Als Wetterschutz kommt über diesen Bereich ein gestalterisch angepasstes Vordach. 2. Variante: Unmittelbar neben dem Bereich der dichtesten Besiedlung werden vor Beginn der Gebäudeinstandsetzung und vor Beginn der Bienenflugzeit, also spätestens bis Anfang März, spezielle Solitärbienen-Lehmeinbausteine eingemauert. Nach Ende der Flugzeit aller an diesen Lebensraum gebundenen Arten, also ab Ende September, kann mit der Instandsetzung des bisher besiedelten Mauerabschnittes begonnen werden. Die eingesetzten Lehmeinbausteine verfügen über vorgefertigte Brutröhren, welche in der Zwischenzeit von einem maßgeblichen Teil der vorhandenen Arten besiedelt wurden. Die Einbausteine bleiben unverputzt, die Gesamtlochzahl in den Steinen sollte doppelt so hoch sein wie die Brutröhrenzahl in der sanierungsbedürftigen Mauer.

Bild 20-14 Lehmeinbaustein für Solitärbienen nach HENSEN als Umsiedlungsangebot

3. Variante: Vor dem Verputzen werden in die meisten Brutröhren Holzdübel gesteckt, welche sofort nach dem Verputzen herauszuziehen sind. Somit bleibt für die Bienen ein Teil der alten Röhren weiter nutzbar. Um das Mauerwerk vor eindringendem Wasser zu schützen, sollte der Röhrenabschnitt im neu aufgetragenen Putz ein leichtes Gefälle nach außen bekommen.

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20 Bautechnischer Artenschutz

20.4 Allgemeine Anforderungen an Niststätten im Gebäudebereich Beim Einbau von Schutz- und Niststätten in die vorhandene Bausubstanz sind grundsätzliche Forderungen zu beachten: 11. Die Niststätten sollten möglichst ohne großen Zusatzaufwand während der Instandsetzung/Sanierung herstellbar sein. 12. Eine fachgerechte Instandsetzung/Sanierung der Gebäude muss in jeglicher Hinsicht gewährleistet bleiben. 13. Neu geschaffene Nistplätze sollten möglichst in konstruktiv bedingte Hohlräume integriert werden, so dass das Bild der Fassade nicht gestört wird. 14. Insbesondere neu gestaltete Fassadenbereiche sind vor Kotverschmutzungen zu schützen. 15. Niststätten müssen zum Zwecke der Kontrolle, Pflege und Wartung problemlos erreichbar sein (z. B. vom Dachraum oder Fenster aus). 16. Niststätten sind in der Regel vom freien Dachraum mit einer verschließbaren Kontrollklappe abzugrenzen (Ausnahme: Fledermäuse). 17. Fassaden werden nach Möglichkeit nicht mit Nistkästen behängt. Wenn doch, dann sind vorhandene Nischen, Hohlräume, Vorsprünge usw. zu nutzen bzw. sollten Nistsysteme in Form und Gestalt Bestandteil der Fassadengliederung werden (Bild 20-15). 18. In der Regel sollte Nadelholz (Laubholz nur für bestimmte Bauteile) mit einer Holzfeuchte beim Einbau von weniger als 18 % verwendet werden. 19. Die in den Brutraum zeigenden Brettflächen bleiben grundsätzlich rau (nicht hobeln). 10. Die Einflugöffnungen zeigen möglichst nach Norden oder Osten. 11. Die Größe des Brutraumes, die Gestaltung des Einflugloches und die Einflughöhe müssen den Bedürfnissen der zu unterstützenden Arten entsprechen.

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Mauerseglerkästen als Fortführung der Gesimskastenlinien

Mauerseglerkästen zwischen den Solbänken der beiden oberen Toiletten- und Flurfenster

Bild 20-15 Außen hängende Nistplätze sollten sich in das Bild der Fassade einfügen.

20.5 Artenschutz am Bauwerk – Kosten-Risikoeinschätzung

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12. Durch die Festlegung bestimmter Abmaße des Einflugloches und des Brutraumes können einige Arten bevorzugt angesiedelt werden. 13. Die Zahl der für die einzelnen Arten neu zu schaffenden Nistplätze sollte größer sein, als die Zahl der sanierungsbedürftigen, vorhandenen Brutplätze, so dass das Nistplatzangebot größer wird als der momentane Bedarf. 14. Gegebenenfalls muss eine Prophylaxe gegen Parasiten und Krankheitserreger mit geringem Aufwand möglich sein. 15. Die Abmaße der Einfluglöcher sind so zu gestalten, dass Tauben der Einflug verwehrt bleibt. Eine Ausnahme macht hierbei der Turmfalke. 16. Im Dachraum verwendete chemische Holzschutzmittel müssen fledermausverträglich sein.

20.5 Artenschutz am Bauwerk – Kosten-Risikoeinschätzung Zielstellung jedes Sanierungsvorhabens ist es, in einem festgelegten Zeitabschnitt, eine den Planungsunterlagen entsprechende hochwertige Bauausführung im kalkulierten Kostenrahmen zu erlangen. In Unkenntnis der Sachlage befürchten Bauherren oft, dass sich ihr Bauvorhaben durch Auflagen des Naturschutzes unverhältnismäßig verteuert, die Terminkette nicht mehr gehalten werden kann oder das Projekt grundsätzlich in Frage gestellt wird. Solche Befürchtungen sind dann unbegründet, wenn die Fragen des Natur- und Artenschutzes rechtzeitig im Sinne des Bundesnaturschutzgesetzes >@ berücksichtigt werden. Um in Sachen Artenschutz diese Unsicherheiten in kalkulierbare Aussagen umzuwandeln, um also Planungs-, Kosten- und Ausführungssicherheit zu erreichen, sollte bereits im Zuge der Vorplanung eine artenschutzfachliche Begutachtung des Bauwerkes durchgeführt werden. Wenn der Bauherr hingegen das Risiko eingeht, dass z. B. im Mai die Mauersegler, aus Afrika kommend, tagelang gegen die Netze des Gerüstes in Traufhöhe fliegen, kann dies zu empfindlichen Störungen des Bauablaufes führen. Häufig kommt es zur Anzeige von Bewohnern aus der Nachbarschaft, welche sich über Jahre an den Tieren im defekten Gesims erfreuten und nun mit ansehen müssen, wie den Vögeln der Anflug zum angestammten Nistplatz verwehrt wird. Oder die Naturschutzbehörde reagiert von sich aus, da ihr etliche Nistplätze durch regionale Bestandserfassungen bereits bekannt sind. In jedem Fall wird es zur Störung des Bauablaufes kommen. Mit folgenden Varianten ist dann zu rechnen: x x x x x

Ordnungswidrigkeitsverfahren gegen den Bauherrn oder die ausführende Firma mit Bußgeld bis max. 50.000 € bei besonders geschützten Arten (z. B. Mauersegler) oder Freiheitsstrafe bzw. Geldstrafe bei streng geschützten Arten (z. B. Fledermäuse) partieller oder vollständiger Baustopp bis zur Beendigung des Brutgeschehens Nachforderung eines artenschutzfachlichen Gutachtens Beantragung einer artenschutzrechtlichen Befreiung Realisierung beauflagter Ausgleichsmaßnahmen, wie Nist- oder Hangplätze (Fledermäuse)

Somit birgt die Nichtbeachtung des Artenschutzes bei der Gebäudesanierung für den Bauherrn ein erhebliches Risiko in sich. Wird dieses Problem hingegen rechtzeitig berücksichtigt, bleiben die Kosten von der Begutachtung bis zur Realisierung bezogen auf die Gesamtbausumme oft im Promillebereich und die Terminkette kann gehalten werden.

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20 Bautechnischer Artenschutz

Nicht zuletzt sollte es, auch unabhängig von Kosten, Risiko und Rechtslage, Ehrensache für den Bauherrn sein, an seinem Gebäude einen Beitrag gegen den ständig fortschreitenden Artenschwund seltener, geschützter Tiere leisten zu dürfen.

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Bild 20-16 Schrittfolge für die Berücksichtigung des Artenschutzes bei Sanierungs- oder Abrissvorhaben

20.7 Artenschutzgerechte Gestaltung ausgewählter Bauteile

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20.6 Vorgehensweise für die artenschutzgerechte Altbausanierung 17.6 Vorgehensweise für die artenschutzgerechte Altbausanierung

Bei Beachtung der in Bild 20-16 dargestellten Vorgehensweise kann der Bauherr davon ausgehen, dass x x x x

kein Verstoß gegen das geltende Bundesnaturschutzgesetz zu befürchten ist, die Mehrkosten in einem vertretbaren Rahmen bleiben der Zeitrahmen für die anstehende Sanierung in der Regel unberührt bleibt und dass er einen wichtigen Beitrag für den Erhalt seltener, geschützter Tiere geleistet hat.

20.7 Artenschutzgerechte Gestaltung ausgewählter Bauteile – Beispiele 20.7.1 Im Hauptgesimsbereich Ergebnis einer naturschutzfachlichen Untersuchung gründerzeitlicher Altbausubstanz >32@ ist, dass Hauptgesimse vornehmlich durch Dohle, Turmfalke, Mauersegler und Haussperling besiedeltet werden und die artenschutzgerechte Gesimskastensanierung eine notwendige Konsequenz darstellt >35@, >36@, >37@. Sowohl bauliche, denkmalpflegerische als auch naturschutzfachliche Gründe sprechen gleichermaßen dafür. 20.7.1.1 Im Holzgesimskasten an ein- bis zweigeschossigen Gebäuden Aufgrund der geringeren Höhe und des relativ kleinen Gesimskasteninnenraumes ist diese Variante nur für kleinere Vogelarten wie Hausrotschwanz, Haussperling, Feldsperling, Bachstelze und ab ca. sechs Meter Höhe auch für den Mauersegler geeignet. 20.7.1.2 Im hölzernen Hauptgesims mit großem Gesimskasten Große, zum Dachboden offene hölzerne Gesimsbereiche können oftmals sogar noch nach der Sanierung mit Niststätten versehen werden. Günstig ist es jedoch, das Einflugloch noch bei gestelltem Gerüst von außen in das Stirnbrett einzuarbeiten. Offener Drempel Beim offenen Drempel können Nistplätze eingebaut werden, wenn der Dachboden nicht ausgebaut wird. Einbauhöhe und die Innenmaße des Gesimskastens sind oft so großzügig, dass auch für die größeren Arten, wie Dohle und Turmfalke, Unterkünfte geschaffen werden können. Geschlossener Drempel Hölzerne Hauptgesimse mit geschlossenem Drempel eignen sich ebenfalls auch für den Einbau größerer Niststätten. Aus naturschutzfachlicher Sicht würde es ausreichen, den Tieren nur

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20 Bautechnischer Artenschutz

artgerechte Einfluglöcher in das Stirnbrett zu bohren. Jedoch wäre dann eine unkontrollierbare Ausbreitung im Gesims möglich und Kontrolle und Wartung ausgeschlossen. Deshalb wird im Drempel ein vorgefertigtes Betonklappenteil mit Beobachtungsfenster eingemauert, welches in einen hölzernen Steckaufsatz mündet. Dieser Steckaufsatz ist der auf den Gesimsunterbrettern angeheftete, eigentliche Brutbereich.

– Kontrolle und Wartung mittels Leiter von außen möglich – A bis C sind mögliche Einbauorte

Bild 20-17 Von außen aufbereitete und kontrollierbare Nistbereiche im Holzgesimskasten eines ein- bis zweigeschossigen Hauses mit ausgebautem Dachboden

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20.7 Artenschutzgerechte Gestaltung ausgewählter Bauteile

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Bild 20-18 Einbau-Nistkästen für den Holzgesimskasten mit offenem und geschlossenen Drempel

20.7.1.3 Im Steingesimsbereich mit nicht ausgebautem Dachboden Bei den vorgenannten Gesimskastenvarianten ist außen als einziges bauuntypisches Element jeweils ein Einflugloch im Stirnbrett des Holzgesimskastens zu erkennen. Der Nistplatz im Steingesimsbereich stellt sich von außen nur als ein Loch im durch die Dachrinne verdeckten Insektenschutzgitter dar. In der Regel ist dieser Einbauort eher für kleinere Arten wie Haussperling, Hausrotschwanz und Mauersegler geeignet und sollte nur bei nicht ausgebautem Dachboden in Frage kommen. Wesentliche Vorteile dieser Variante sind der geringe Einbauaufwand und die Nachrüstbarkeit auch nach der Sanierung, sofern von innen das Insektenschutzgitter unterbrochen werden kann. Bei großen Stückzahlen sollten vorgefertigte Kästen (Variante A) verwendet werden, bei kleinen Stückzahlen kann die Herstellung des Nistplatzes auch vor Ort erfolgen (Variante B).

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20 Bautechnischer Artenschutz

Bild 20-19 Niststätten im Steingesimsbereich mit nicht ausgebautem Dachboden insbesondere für Mauersegler und Haussperling

20.7.2 Im Drempel 20.7.2.1 Hinter dem Drempelmauerwerk bei nicht ausgebautem Dachboden

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Insbesondere, wenn für Dohle oder Turmfalke die entsprechend größeren Nistplätze geschaffen werden sollen und ein großzügiger Holzgesimskasten nicht vorhanden ist, bietet sich das Drempelmauerwerk an. Beim nicht ausgebauten Dachboden können die Kästen nach innen zeigen. Je nach Außenwandstärke ist die Größe des Einflugloches zu variieren. Bei großen Wandstärken sollten die Einflüge entsprechend größer sein.

20.7 Artenschutzgerechte Gestaltung ausgewählter Bauteile

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Bild 20-20 Nistkästen für Dohle, Turmfalke und Mauersegler hinter dem Drempel bei nicht ausgebautem Dachboden

20.7.2.2 Im Drempelmauerwerk Kleinere Niststätten können, sofern dies nicht im Gesimsbereich möglich ist, auch im Drempel integriert werden. Nach innen gerichtete Kontrollklappen können sogar in Wohnbereiche oder halböffentliche Bereiche, wie Flure oder Treppenhäuser zeigen. Diese Varianten dürfen jedoch nur dann zur Anwendung kommen, wenn das ausdrückliche Interesse der Wohnungsbesitzer oder -nutzer dauerhaft garantiert ist. Gleichzeitig muss ein störungsfreier Brutverlauf der sich ansiedelnden Tiere gewährleistet bleiben (§42f BNatSchG).

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20 Bautechnischer Artenschutz

Häufiger Istzustand vor dem Einbau von Nistplätzen

Variante A: Mauerseglernistplatz im Drempel mittels Kernbohrungen und eingesetzter Kontrollklappe

Variante B: Mauerseglernistplatz im Drempel als von innen kontrollierbarer Betonniststein MS I

Bild 20-21 Von innen kontrollierbare Nistplätze im Drempelmauerwerk am bewohnten Bereich 

20.7.3 Hinter Lüftungslöchern von Plattenbauten

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Bei der Sanierung von Plattenbauten sind drei Bereiche für Nistsysteme von besonderem Interesse: x hinter den Lüftungslöchern im Kriechboden x auf der Flachdachkante oder x als Bestandteil der Außendämmung

20.7 Artenschutzgerechte Gestaltung ausgewählter Bauteile

697

Besteht die Möglichkeit der Wahl, sollten Lüftungslöcher aus folgenden Gründen stets bevorzugt werden: x x x x x x

sehr kostengünstig bei relativ hohen möglichen Stückzahlen dauerhaft, da der Witterung nicht ausgesetzt gefahrlos, da auch nach 20 Jahren keine herunterfallenden Teile zu erwarten sind ausgewogene Temperaturverhältnisse für die Brut, da keine direkte Sonneneinstrahlung optisch kaum wahrnehmbar über Kriechboden gefahrlos Kontrolle und Wartung möglich

Bild 20-22 Nistplätze hinter Lüftungslöchern im Drempel eines Plattenbaus

20.7.4 In der Außendämmung von Plattenbauten In fast jedem sanierungsbedürftigen Plattenbau konnten sich gebäudeabhängige, besonders geschützte Vogelarten und Fledermäuse ansiedeln. Im offenen Kriechboden und in den Plattenfugen leben mit Vorliebe Fledermäuse. In den Kreuzungsbereichen der Fugen, dort wo der Hohlraum etwas größer ist, brüten Haussperlinge und Mauersegler. Mehlschwalben befestigen ihre Lehmnester unterm Fenstersturz oder unter den Überständen von Dach und Balkon. Die Tragik beim Aufbringen von Dicht- und Dämmsystemen besteht nun darin, dass diese Arbeiten mitunter dann ausgeführt werden, wenn tagsüber sämtliche Fledermäuse schlafend in den Plattenfugen hängen. Wenn nun die Dichtungen zwischen den Betonplatten saniert werden oder ein Außendämmsystem aufzubringen ist, darf dies nur geschehen, wenn zuvor sichergestellt wurde, dass im Fassadenbereich keine geschützten Tiere leben. Nur so ist vermeidbar,

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20 Bautechnischer Artenschutz

Bild 20-23 Nist- und Hangplätze als Bestandteil von Außendämmsystemen unter Berücksichtigung von in Plattenfugen lebenden Vögeln und Fledermäusen

dass z. B. die tagsüber in den Fugen schlafenden Fledermäuse oder Mauerseglerbruten hinter den aufgeklebten Dämmplatten verenden. An nachgewiesenen Ein- und Ausflugstellen müssen Nist- bzw. Hangplätze mit Durchschlupf in der Rückwand aufgesetzt werden. Nur so kann der Erhalt in Spalten schlafender Fledermäuse gewährleistet werden.

20.7.5 Im Fensterbereich Fenster sind ideale Einbauorte für Niststätten, denn

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x x x

sie können jederzeit nach der Gebäudeinstandsetzung eingebaut werden der Einbau ist ohne Hilfsmittel, wie Leiter, Hubbühne oder Gerüst von innen möglich für kleinere Vogelarten, wie z. B. Mauersegler, können auf engem Raum kostengünstig zahlreiche Nistplätze untergebracht werden und x Kontrolle und Wartung sind jederzeit von innen möglich

20.7 Artenschutzgerechte Gestaltung ausgewählter Bauteile

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20 Bild 20-24 Verschiedene Varianten zur Integration von Niststätten im Fensterbereich

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20 Bautechnischer Artenschutz

20.8 Argumentationshilfen für Bauherren und Baufachleute 20.8 Argumentationshilfen für Bauherren und Baufachleute

20.8.1 Belange der Denkmalpflege und Gestaltung Zum Selbstverständnis des Naturschützers sollte es gehören, stets nur solche Lösungen vorzuschlagen, die dem architektonischen Anliegen des Gebäudes nicht widersprechen und die vor allem den denkmalpflegerischen Ansprüchen gerecht werden. Diese Ansprüche sind allerdings nicht immer eindeutig definierbar, sondern mitunter auch abhängig von der persönlichen Auffassung des jeweils zuständigen Denkmalpflegers. Der überwiegende Teil der in diesem Kapitel vorgestellten Varianten bezieht sich auf denkmalgeschützte Bausubstanz und hat sich in der Praxis bewährt. Die vorgeschlagenen Konstruktionen sollen dazu anregen, gemeinsam mit dem Architekten und Denkmalpfleger die für das konkrete Gebäude jeweils beste Lösung zu finden, dazu könnte allerdings im Einzelfall auch gehören, auf Nisteinbauten zu verzichten.

Bild 20-25

Unter Berücksichtigung denkmalpflegerischer Forderungen wurden im Holzgesimskasten eines Gymnasiums von innen kontrollierbare Nistplätze für Dohlen eingebaut, vgl. mit Bild 20-18.

20.8.2 Wärmebrücken beim Einbau in Außenmauern und Wärmedämmung

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Wärmebrücken können dort auftreten, wo Nisteinbauten Bestandteil des Außenmauerwerkes sind und im Winter größere Temperaturdifferenzen zwischen Außen- und Innenseite des Wandaufbaues auftreten. Als Folge können dann bauphysikalisch bedingte Tauwasserbildungen auf der Innenseite der Außenwand oder im Wandaufbau selbst entstehen.

20.8 Argumentationshilfen für Bauherren und Baufachleute

701

Folgende Hinweise sind daher zu beachten: 1. Vom beheizten Wohnraum aus kontrollierbare Niststeine werden bei auftretendem Kondenswasser auf der Innenseite mit einem herausnehmbaren Dämmstück versehen oder der hintere Bereich des Nisthohlraumes wird generell im Winter mit Schafwolldämmvlies ausgefüllt. 2. Im Außendämmsystem integrierte Nist- und Hangplätze sollten selbst dämmende Eigenschaften besitzen und vornehmlich dort eingebaut werden, wo sich dahinterliegend im Innenbereich keine beheizten Räume befinden. In diesem Sinne sind besonders zu empfehlen: Drempel mit dahinter liegendem, belüfteten Kriechboden in Kaltdachausführung, unbeheizte Treppenhaus- und Fluraußenwände und Attiken. 3. Beim Niedrigenergiehaus ist ein im Gebäudeinneren eingebauter Kasten mit Einflug durch die Außenwand mit den der Außenwand identischen Dämmeigenschaften auszustatten. Darüber hinaus muss die Ausführung winddicht sein.

20.8.3 Kotverschmutzungen Verschmutzungen durch Kot können nicht toleriert werden, insbesondere, wenn eine direkte Belästigung von Passanten oder eine Verunreinigung sanierter Fassaden zu befürchten ist. Hierbei ist zwischen der Verschmutzung durch Nestlinge und der durch Altvögel zu unterscheiden. Kotverschmutzung durch Nestlinge Im fortgeschrittenen Nestlingsstadium koten die Jungen einiger Arten durch das Einflugloch hinaus. Der Schaden lässt sich mindern durch Kotbretter, welche unterhalb des Flugloches angebracht werden. Kotverschmutzung durch Altvögel A) Schlaf- und Ruheplätze Schlaf- und Ruheplätze von Altvögeln, insbesondere von Turmfalken und Schleiereulen, sind leicht auszumachen. Das sichere Zeichen sind die Kotbahnen unterhalb der jeweiligen Sitzgelegenheit. Unter den Einfluglöchern zu Dohlennistplätzen treten kaum Verkotungen auf. Bei der Gestaltung der Nistplätze ist dies zu berücksichtigen. Bei einer ausreichend niedrigen Höhe des Einflugloches (ca. 10 cm) vermeidet es der Turmfalke, den Einflug als Ruheplatz zu nutzen. Entsprechend gering sind die damit verbundenen Kotverschmutzungen. Insbesondere der Turmfalke nutzt gern bestimmte Vorsprünge oder aus der Fassade herausragende Teile in der Nähe der Brutstätte als Ruheplatz. Im Fassadenbereich kann dies zu Verschmutzungen führen. Möglichkeiten der Abhilfe sind: x x

Anbringung eines Kotbrettes unterhalb der Sitzgelegenheit Beseitigen der Sitzgelegenheit, sofern diese bautechnisch bzw. denkmalpflegerisch ohne Belang ist. x Ausstatten des Sitzplatzes mit den üblichen Mitteln der Taubenabwehr, so dass der Anflug verhindert ist.

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20 Bautechnischer Artenschutz

x

Schaffung einer Sitzstange an geschützter Stelle im Dachbereich, wobei der Kot von vornherein auf ein Brett fällt oder auf eine nicht einsehbare Stelle des Daches. Die Reinigung sollte dann dort mit geringem Aufwand möglich sein. x Sollte der Einflugbereich eines Nistplatzes gleichzeitig Ruheplatz sein, ist ebenfalls ein Kotbrett oder beim Nistplatz im Mauerwerk eine Kotschräge maurermäßig vorzusehen. B) anfliegende Altvögel Ein besonderes Phänomen wurde bei Staren, die Mauerseglerangebote besiedelten, vom Autor festgestellt: Vor allem in der Phase der Nistplatzerkundung werden während des Anfluges Fassadenbereiche unterhalb des Einfluges bekotet, selbst dann, wenn diese in der Tiefe weit hinter der Einfluglochebene liegen. Möglicherweise steht dies im Zusammengang mit den zum Zwecke der Starabwehr sehr eng gestalteten Einfluglöchern. Lochdurchmesser zwischen 50 und 60 mm hingegen führten zu deutlich geringerer Verschmutzung bei Besiedlungen durch den Star.

20.8.4 Ansiedlung verwilderter Haustauben Verwilderte Haustauben besiedeln Höhlen, Spalten und Vorsprünge inner- und außerhalb von Gebäuden. In defekten Dachböden städtischer mehrgeschossiger Häuser waren 20 und mehr Brutpaare (abnehmende Tendenz) keine Seltenheit. Allgemein bekannte Folgen sind vor allem die starke Verschmutzung der Fassaden und Innenbereiche und die Möglichkeit, dass Taubenzecken auftreten bzw. verschiedene Krankheitserreger übertragen werden können. Bei der artenschutzgerechten Gebäudegestaltung schützt man sich vor verwilderten Haustauben durch x x

taubensichere Einfluglöcher (außer bei Turmfalkennistplätzen), Abgrenzung des Nistplatzes zum Dachbodenraum hin, so dass dieser nicht beflogen werden kann (mit Ausnahme bei Fledermäusen) und x durch die leichte Zugänglichkeit der Niststätten, so dass notwendige Kontroll- und Pflegemaßnahmen unterstützt werden. Die Fluglochmaße sind exakt auf die zu fördernden Arten abzustimmen. Selbst das Einflugloch der etwa taubengroßen Dohle kann so knapp bemessen sein (Durchmesser: 80 mm), dass es für Tauben in der Regel nicht passierbar ist. Wichtig ist dabei der Verzicht auf Anflugbretter oder -stangen unter dem Einflugloch. Lediglich der Einflug für Turmfalken ist so gestaltet (max. 200 x 200 mm), dass die unerwünschte Vogelart ohne weiteres den Nistplatz erreicht. Wie damit umgegangen wird, ist eine Ermessensfrage. In einem sanierten Gebäude können je nach Größe und Umfeld ein bis zwei Turmfalkennisthilfen installiert werden. Diese Nistplätze bleiben, sofern sich der Falke ansiedelt, den Tauben von ca. April bis August vorenthalten. Vor und nach der Brutzeit des Greifvogels kann man mit dem Nestbau eines Taubenpaares je Nistplatz rechnen. Verglichen mit unzumutbaren Verhältnissen,

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x x

wo bis zu 50 Taubenbrutpaare im Dachboden keine Seltenheit waren, wo aus bautechnischer Sicht völlig ungeeignete Stellen zum Nestbau ausgewählt wurden und x wo auf Grund von Dachschäden eindringendes Wasser in Verbindung mit Taubenkot die nächsten Schäden vorprogrammierte,

20.8 Argumentationshilfen für Bauherren und Baufachleute

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kann eine Besiedlung von maximal zwei Taubenpaaren an größeren Gebäuden durchaus als ein annehmbarer Kompromiss angesehen werden, insbesondere dann, wenn die jährliche Reinigung gewährleistet ist. Aus parasitologischer und hygienischer Sicht besteht allerdings die Forderung nach unbedingter Kontrollierbarkeit aller Turmfalkennistplätze und der Gewährleistung einer einmaligen Reinigung im Jahr. Wenn diese mäßige Besiedlung durch Stadttauben nicht toleriert werden kann, besteht außerdem die Möglichkeit, das Einflugloch mit einer Klappe oder einem Stein von innen von Mitte Mai bis Ende Februar zu verschließen. Grundsätzlich jedoch gehören verwilderte Haustauben auch in das Bild einer Großstadt.

20.8.5 Pflege, Wartung und Lebensdauer von Niststätten Für den dauerhaft wirksamen Artenschutz an Bauwerken sind die Aspekte wie Pflege, Wartung und Lebensdauer besonders wichtig. Pflege: Das betrifft die Gesamtheit der Maßnahmen, die dazu dienen, den gebäudeabhängigen Tierarten in den kontrollierbaren Quartieren und den menschlichen Hausbewohnern optimale hygienische Bedingungen zu gewährleisten. Dazu zählen die Nistplatzreinigung, also die Entfernung von Nistmaterial und anderen Resten und bei Bedarf die Anwendung eines kurzzeitig wirkenden, fledermausverträglichen Insektizids oder gar eines Desinfektionsmittels jeweils im Spätherbst. Um den Aufwand hinsichtlich der zu entsorgenden Mengen gering zu halten, sollten, sofern die Möglichkeit besteht, die Nistplätze nicht unnötig groß sein. Wartung: Niststätten haben wie jedes andere Bauteil am Gebäude eine begrenzte Lebensdauer. Deshalb ist es notwendig, insbesondere bei den Niststätten welche außerhalb des Baukörpers befestigt sind, in regelmäßigen Abständen die Befestigungen zu überprüfen. Sämtliche Befestigungen sollten so ausgelegt sein, dass notwendige Wartungsarbeiten nicht in den ersten fünf Jahren anfallen. Sinnvoll ist es trotzdem, die Haltbarkeit und Sicherheit jedes Jahr im Zuge der ohnehin stattfindenden Pflegemaßnahmen zu überprüfen. Wichtigste Wartungsarbeiten sind x x x x

die Überprüfung und ggf. Überarbeitung der Befestigungselemente, die Beseitigung von altem Nistkastenmaterial und ein regelmäßiger Pflegeanstrich der dem Wetter ausgesetzten, verrottbaren Teile. Außerdem ist zu überprüfen, dass im Bereich der Niststätten keine Nässeherde entstehen.

Lebensdauer: Niststätten am Gebäude sollten so ausgeführt werden, dass deren Haltbarkeit wenigstens bis zur nächsten fälligen Gebäudeinstandsetzung mit geringstem Wartungsaufwand gewährleistet bleibt und zu keinem Zeitpunkt ein Sicherheitsrisiko darstellt. Ansonsten sollte die Lebensdauer vergleichbarer, üblicher Bauelemente als Mindestanforderung an Niststätten gelten, z. B. x

Fensterbank- und Jalousienistkasten – entsprechend der Lebensdauer des hölzernen Hauptgesimskastens x Niststeine – entsprechend der Lebensdauer des umschließenden Mauerwerks x Nistelemente in der Außendämmung – entsprechend der Lebensdauer des Dämmsystems usw.

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20 Bautechnischer Artenschutz

20.9 Artenschutzgerechte Vergrämung Unter Vergrämung im Allgemeinen versteht man die Abwehr unerwünschter Tierbesiedlungen. Vergrämen ist prinzipiell kein Anliegen des bautechnischen Artenschutzes. Jedoch sind artenschutzfachliche Belange zu beachten. Insofern hat sie immer artenschutzgerecht zu erfolgen. Zum Beispiel, wenn Buntspechte in die Außendämmung Höhlen zimmern oder Mehlschwalben Fassaden und Fensterbretter verschmutzen oder Stadttauben sich im neu eingebauten Turmfalkennistkasten ansiedeln oder Netze vor dem Fledermauseinflug gespannt werden sollen. Vergrämung ist dann erforderlich, wenn negative Wirkungen vom Bauwerk oder vom bestimmungsgemäßen Nutzer des Gebäudes, dem Menschen, abgewendet werden müssen oder auch dann, wenn zu fördernde gebäudeabhängige Tierarten vor ungünstigen Besiedlungsorten bewahrt werden müssen. Eine pauschale Ideallösung gibt es nicht. Für jeden Einzelfall ist die optimale Lösung herauszufinden. Dabei sind sowohl bauliche, als auch rechtliche Belange in die Betrachtung einzubeziehen. Aus baulicher Sicht ist zu beachten, dass x x x x x

eine möglichst dauerhafte Wirkung gewährleistet bleibt ein geringer Pflege- und Wartungsaufwand notwendig wird sich die Vergrämungseinrichtungen optisch dem Bauwerk bzw. Bauteil unterordnen das Bauwerk nicht geschädigt wird die Herstellungs- und Betriebskosten im angemessenen Rahmen bleiben

Aus rechtlicher Sicht ist dafür zu sorgen, dass x x

keine Tiere gequält werden (Tierschutzgesetz) sich der Erhaltungszustand betroffener unter Schutz stehender Tierpopulationen nicht verschlechtert (Bundesnaturschutzgesetz) und x keine Beeinträchtigungen für den Menschen auftreten (z. B. Immissionsschutzgesetz). Vergrämung kann auf Grundlage x x x x

visueller, akustischer, elektrischer oder mechanischer Methoden erfolgen.

20.9.1 Visuelle Vergrämung Feindattrappen

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Künstliche Nachbildungen von Krähen oder Greifvögeln verhindern zunächst den Anflug durch Tauben. Eine dauerhafte Wirkung ist auf Grund des Gewöhnungseffektes nicht zu erwarten.

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20.9 Artenschutzgerechte Vergrämung

Eine Plastikkrähe schützt, wie hier auf einem Balkon, nicht dauerhaft vor Stadttaubenansiedlungen.

Bild 20-26 Plastikkrähe

Flatterbänder Häufig werden Mehlschwalbenbesiedlungen durch Flatterbänder abgewehrt. Dies ist bei konsequenter Durchführung mitunter wirkungsvoll. Probleme: 1. Die Abwehr von Mehlschwalben darf nur mit Genehmigung der zuständigen Naturschutzbehörde erfolgen. 2. Die Ansicht der betroffenen Fassade wird deutlich verschlechtert.

20.9.2 Akustische Vergrämung Lärm a) Böllerschüsse Mit pyrotechnischen Mitteln erzeugte Schallereignisse verjagen prompt jeden Vogel. Probleme: 1. Dies ist nur außerhalb von Wohnbebauungen möglich und zulässig. 2. Dauerstress für alle gehöhrempfindlichen Lebewesen der Umgebung. 3. Bei regelmäßiger Anwendung treten Gewöhnungseffekte ein. Im Takt der Böllerschüsse verlässt der Taubenschwarm die Stallung, um bald darauf sich für die nächsten paar Minuten am Futter im Stall oder in der Sonne auf den Dach gütlich zu tun.

20 Bild 20-27 Stadttauben

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20 Bautechnischer Artenschutz

b) Ultraschallbeschallung Ultraschalbeschallung wirkt nur vergrämend auf Tiere, welche Frequenzen über 19 kHz wahrnehmen können. Von Vorteil ist, dass der Mensch in der Regel diesen Lärm nicht wahrnimmt. Der Vergrämungseffekt wird dauerhafter, wenn die Schallereignisse hinsichtlich Lautstärke, Tonhöhe und zeitlicher Abfolge ständig variieren. Probleme: 1. Gewöhnungseffekte sind nicht auszuschließen. 2. Negative Wirkungen auf geschützte Vögel und besonders Fledermäuse sind zu erwarten. 3. Bei zu niedrigen Frequenzen werden hörempfindliche Menschen belästigt. c) Arteigene Warn- oder Schreckrufe Über Lautsprecher abgespielte arteigene Warn- oder Schreckrufe können bis zur eintretenden Gewöhnung artspezifisch vergrämend wirken. Auch hier gilt, dass der Vergrämungseffekt dauerhafter wird, je mehr die Schallereignisse hinsichtlich Ruftyp, Lautstärke, Tonhöhe und zeitlicher Abfolge variieren. Vorteilhaft ist, dass durch die mögliche Artselektion andere geschützte Arten weniger beeinträchtigt werden. Probleme: 1. Gewöhnungseffekte sind nicht auszuschließen. 2. Wegen möglicher Lärmbelästigungen ist diese Variante im Wohnbereich eher nicht zu empfehlen.

20.9.3 Elektrische Vergrämung Elektrische Stromstöße an Stromschienen Auf linear ausgebildeten Sitzbereichen können unauffällige Kunststoffschienen mit zwei parallelen elektrischen Leitern montiert werden. Überbrückt der Fuß eines Vogels beim Aufsetzen beide Leiter, führt ein elektrischer Impuls zum sofortigen Verlassen der Schiene. Von Vorteil ist, dass kein Gewöhnungseffekt eintreten kann. Probleme: 1. Hilfsenergie ist notwendig. 2. Bei Verunreinigung können Kriechströme fließen. 3. Es ist sicher zustellen, dass kein Tatbestand der Tierquälerei vorliegen wird.

20.9.4 Mechanische Vergrämung Einhausung durch Netze

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Bei großflächigen, reich strukturierten Bauwerksbereichen ist es oft am einfachsten, den gesamten Bereich mit Netzen einzuhausen. In Frage kommen Netze bzw. Maschendraht aus Edelstahl oder UV-beständigem Kunststoff. Wichtig ist die dauerhafte Reißfestigkeit, eine vernachlässigbare visuelle Wahrnehmbarkeit am Bauwerk und ein absolut dichter Einbau, insbesondere an allen Anschlussstellen. Je nach der abzuweisenden Vogelart sind verschiedene Maschenweiten möglich. Es sollte immer die größtmögliche Maschenweite Verwendung finden. So ist es Kleinvögeln und Fledermäusen jederzeit möglich den eingehausten Bereich zu

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20.9 Artenschutzgerechte Vergrämung

verlassen. An Stellen, wo regelmäßig Reinigungs- oder Wartungsarbeiten nötig sind, werden Reißverschlüsse eingebaut. Die Befestigung der Netze erfolgt mit Ringklammern an Spanndrähten. Letztere werden mittels Ösenschrauben oder anderen Seilführungselementen am Bauwerk befestigt. Zur temporären Gebäudesicherung kommen stabile Netze zum Einsatz. Diese schützen zum einen vor herunterfallenden Teilen und verwehren zum anderen Stadttauben den Einflug. Hier kommt es nur auf Funktionstüchtigkeit an. Probleme: 1. Erhöhte Verschmutzungsgefahr bei Netzanbau in der Umgebung von Lampen (vgl. Bild 20-29). 2. Offene Stellen (ungenaue Ausbildung der Anschlüsse oder Rissbildung durch mechanische Überbeanspruchung) werden gefährliche Vogelfallen. 3. Vor jeder Einhausung ist sicher zu stellen, dass sich keine Tiere in dem zu schützenden Bereich befinden. Sollten geschützte Arten (z. B. Mauersegler, Turmfalken oder Fledermäuse) betroffen sein, ist die Naturschutzbehörde einzubeziehen. Trotz installierter Abwehrnetze bauten Mehlschwalben nach anfänglicher Irritation wieder am gewohnten Platz ihre Nester. Die etwas zu großen Maschen waren den Schwalben kein wirkliches Hindernis. Ebenso wird hier ein weiteres Problem deutlich: Beim Anbau von Abwehreinrichtungen sind auch die nächstmöglichen Ausweichbereiche zu vergrämen. Hier bauten die Schwalben einfach unter dem Fenstersturz weiter. Bild 20-28 Netze um Mehlschwalbennester

In der Umgebung von Halogenstrahlern werden Netze oft nach kurzer Zeit durch Insektenflug und Staubaufwirbelungen unansehnlich verschmutzt.

20 Bild 20-29 Netz an Lampe

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20 Bautechnischer Artenschutz

Hier kam ein zwar stabiler, aber etwas zu grober Maschendraht zur Anwendung. Stadttauben sind auf Dauer vergrämt, aber die Ansehnlichkeit des Bauwerkes ist weithin sichtbar beeinträchtigt.

Bild 20-30 Einhausung Frohburg

Bei einigen stark sanierungsbedürftigen Bauwerken wird aus Sicherheitsgründen und zur Vergrämung von Stadttauben eine vollständige Umhüllung mit Netzen vorgenommen. Dabei ist besonders zu beachten, dass sich während des Verschlusses keine Tiere mehr im Bauwerk befinden und keine befliegbaren Spalten zwischen Netz und Bauwerk existieren – Gefahr einer Vogelfalle.

Bild 20-31 Einhausung Wasserturm

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Spikes Spikes sind dünne stabile Stacheln aus Edelstahl oder Kunststoff. Sie stehen in verschiedenen Längen ein- bis mehrreihig in unterschiedlichen Winkeln auf Kunststoff- oder Edelstahlsohlenleisten. Die Leisten werden auf besiedelte Flächen geklebt bzw. geschraubt. Besonders

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20.9 Artenschutzgerechte Vergrämung

geeignete Anbringungsorte sind Attiken, Flachdachkanten, Gesimse oder Solbänke. Bei exaktem Einbau ist die Wirkung dauerhaft. Probleme: 1. Scharfkantige Spikes können eventuell, wie zum Beispiel bei der Mehlschwalbenabwehr, zu leichten Verletzungen führen. 2. Die Abwehr von Mehlschwalben muss so erfolgen, dass es keinen Bereich gibt, in dem die Spikes zum Bestandteil des Nestes werden können (vgl. Bild 20-34). Verendeter Turmfalke im Sicherungsnetz des eingehausten Wasserturmes, siehe auch Bild 20-31.

Bild 20-32 Turmfalke im Netz

Stadttauben nutzen gern an besonnten Fassaden Solbänke und Gesimse als Ruheplätze. Deutlich sind hier die mit Spikes beklebten Bereiche zu erkennen. Bei jeder Vergrämung sollte man im Vorfeld abschätzen, wohin die Tiere danach ausweichen werden.

Bild 20-33 Stadttauben an Fassade

Spanndrähte Als Spanndrähte kommen häufig kunststoffummantelte Edelstahlseile (0,7 mm) zur Anwendung. Diese werden über Trägerelemente und Edelstahlzugfedern in einer oder mehreren Reihen aufgespannt. Die Befestigung der Trägerelemente erfolgt über bauteilspezifische Clips,

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20 Bautechnischer Artenschutz

Bild 20-34 Mehlschwalben dürfen nur mit Genehmigung der zuständigen Naturschutzbehörde vergrämt werden. Die Anwendung von Spikes erfordert verhaltensbiologische Kenntnisse, denn Schwalben bauen ihr Nest oft einfach in die Spikes hinein.

über Bodenplatten, Bodenleisten oder Spreizdübel. Durch Temperaturschwankungen bedingte Längenänderungen der Drähte werden durch Zugfedern ausgeglichen. Der Anbau erfolgt auf Rohren, Dachrinnen, Balken, dem Dachfirst, der Attika, auf Gesimsen oder Solbänken. Die Wirkung ist ähnlich der Spikes von Dauer. Es ist eine geringere Verletzungsgefahr zu erwarten. Problem: 1. Bei zu straffem Einbau können die Seile im Winter reißen. Dreireihige Spanndrähte, außen in 2 Ebenen, verhindern das Ausruhen von Stadttauben auf der Flachdachkante. Kotverschmutzungen im darunter liegenden Eiscafe machten diese Maßnahme erforderlich.

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Bild 20-35 Spanndrähte

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20.10 Bildquellenverzeichnis

20.10 Bildquellenverzeichnis Quelle

Bild

AGRO

20-2

Gründel, Leipzig

20-6, 20-7, 20-8, 20-9, 20-10

Hartung, Wolkisch

20-4, 20-5

Hensen/Gründel

20-11, 20-12

20

21 ÖNORMEN Mit dem Wachsen der europäischen Gemeinschaft unterliegen auch die technischen Regelwerke einer zunehmenden Harmonisierung. Dennoch bleibt der nationale Charakter der Normen in den Mitgliedsländern (vorerst) erhalten. In Österreich werden die inländischen Normen (ÖNORM) und Österreichischen Technischen Regeln (ÖTR) sowie ISO, EN, ENV, HD, EN ISO und ÖNORM DIN (DIN-Normen, die in das österreichische Regelwerk übernommen wurden) durch das Österreichische Normungsinstitut Wien (ON) verwaltet, vertrieben und zurückgezogen. Verbreitet wird der ON-Katalog seit 2004 elektronisch nur noch auf CD-ROM geliefert und gliedert sich in: x

Alphanumerischen Teil

 alle ÖNORMEN und andere österreichische technische Regeln alphanumerisch in auf-

steigender Folge mit Hinweis auf die Sachteilnummer

 EG-Richtlinien, BGBL. und LGBl. aus „Recht und Technik“  alle Publikationen des ON  Übereinstimmung von internationalen und europäischen Normungsdokumenten zum

Österreichischen Normenwerk x

Sachteil  ÖNORMEN und andere österreichische technische Regeln und „Recht und Technik“ in Sachgruppen nach ICS (International Classification for Standards) geordnet. Jeder dieser Nummern ist eine Sachgruppennummer zugeordnet.  Im Stichwortverzeichnis sind Suchwörter zum Hauptinhalt der Normen in alphabetischer Folge mit Hinweis auf die Sachgruppennummer(n) angeführt.

x

Sachgruppenverzeichnis mit ICS-Zahlen

ÖNORMEN und Österreichische Technische Regeln (ONR) sind unter den angegebenen ICSNotationen zu finden. Bei den zitierten ÖNORMEN handelt es sich um eine Auswahl, die sich speziell auf die Inhalte des Buches beziehen. Die Notationen und Normen sind den Kapiteln zugeordnet und stellen selbstverständlich nur eine Auswahl dar.

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21 ÖNORMEN

1. Bauzustandsanalyse ICS – Notation 03.120.10 Qualitätsmanagement-Qualitätssicherung 2. Planungsabläufe ICS – Notation 91.10.20 Bauvertrag- Bauleistung – Werkvertragsnorm ICS – Notation 03.080.01 Dienstleistungen 3. Energieeinsparverordnung Gegenwärtig (2008) wird in Österreich noch die DIN 18599 Energetische Bewertung von Gebäuden empfohlen 4. Natursteine ICS – Notation 73.020 Bergbau, Steinbrüche ICS – Notation 91.100.15 Mineralische Materialien und Produkte Österreichische Technische Regeln ONR 23100 Beurteilung von Gesteinskörnungen 5. Beton- und Stahlbeton ICS – Notation 77.140.15 Betonstähle ICS – Notation 77.140.99 Weitere Stahl- und Eisenprodukte ICS – Notation 77.144.60 Stahlstäbe, Stahlstangen ICS – Notation 91.080.40 Betonbau ICS – Notation 91.100.30 Beton, Betonfertigteile Österreichische Technische Regeln ONR 23100 Beurteilung von Gesteinskörnungen für Beton auf Alkali-Reaktivität 6. Holzkonstruktionen ICS – Notation 01.040.77 Holzindustrie ICS – Notation 79.040 Bauholz ICS – Notation 79.060.10 Sperrholz ICS – Notation 79.080 Holzhalbzeuge, Holzprodukte ICS- Notation 91.080.20 Holzbau 7. Metallkonstruktionen ICS – Notation 01.040.77 Metallurgie ICS – Notation 23.040.40 Metallfittings ICS – Notation 23.040.10 Eisenrohre, Stahlrohre

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ICS – Notation 77.060 Korrosion von Metallen

21 ÖNORMEN

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ICS – Notation 77.080.20 Stähle ICS – Notation 77.150.60 Bleiprodukte, Zinkprodukte, Zinnprodukte ICS – Notation 77.150.30 Kupferprodukte ICS – Notation 91.080.10 Metallbau 8. Bauteile im Erdreich ICS – Notation 13.060.10 Grundwasser Oberflächenwasser ICS – Notation 13.060.30 Abwasser ICS – Notation 75.140 Wachse, Bitumen, sonstige Erdölprodukte ICS – Notation 93.020 Erdarbeiten, Schachtarbeiten, Fundamente, Untertagearbeit 9. Wände ICS – Notation 91.060.10 Wände, Trennwände, Fassaden ICS – Notation 91.080.30 Mauerwerksbau ICS – Notation 91.100.25 Keramische Materialien und Produkte ICS – Notation 91.100.60 Dämmstoffe ICS – Notation 91.120.10 Wärmedämmung von Gebäuden 10. Dächer ICS – Notation 91.060.20 Dächer ICS – Notation 91.100.60 Dämmstoffe ICS – Notation 91.120.10 Wärmedämmung von Gebäuden 11. Decken ICS – Notation 91.060.30 Decken, Fußböden, Treppen ICS – Notation 91.100.60 Dämmstoffe ICS – Notation 91.120.10 Wärmedämmung von Gebäuden 12. Feuerungsanlagen ICS – Notation 91.060.40 Schornsteine, Schächte ICS – Notation 91.180 Innenausbau 13. Treppen ICS – Notation 91.060.30 Decken, Fußböden, Treppen ICS – Notation 91.140.90 Aufzüge, Fahrtreppen

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21 ÖNORMEN

14. Fenster ICS – Notation 91.060.50 Türen, Tore, Fenster 15. Türen und Tore ICS – Notation 91.060.50 Türen, Tore, Fenster ICS – Notation 91.090 Außenkonstruktionen 16. Fugen ICS – Notation 01.040.91 Bauwesen, Baustoffe (Begriffe) ICS – Notation 91.010.30 Technische Aspekte des Bauwesens 17. Putze ICS – Notation 91.100.10 Zement, Gips, Kalk, Mörtel 18. Anstrichstoffe ICS – Notation 01.040.87 Beschichtungsstoffindustrie, Farbindustrie ICS – Notation 25.220.10 Oberflächenvorbereitung ICS – Notation 25.220.20 Oberflächenbehandlung ICS – Notation 25.220.40 Metallische Beschichtungen ICS – Notation 25.220.60 Beschichtungen ICS – Notation 83.180 Klebstoffe ICS – Notation 87.040 Beschichtungsstoffe (Farben und Lacke) ICS – Notation 91.100.50 Bindemittel, Dichtungsstoffe 19. Ökologisches Sanieren ICS – Notation 01.040.27 Energietechnik, Wärmeübertragungstechnik ICS – Notation 13.020.99 Weitere Umweltaspekte ICS – Notation 27.160 Solartechnik 20. Bautechnischer Artenschutz ICS – Notation 65.020.30 Tierhaltung, Tierzucht

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Literaturverzeichnis Ahnert/Krause: Typische Baukonstruktionen 1860 bis 1960, Verlag für Bauwesen 1989 Autorenkollektiv: Leipziger Bauführer 1995, 1996, 1997, 1998, Messeverlag Leipzig Autorenkollektiv: bauen – modernisieren – einrichten, Das Handbuch des Bauherren, Heinze GmbH 1995 Autorenkollektiv: Handbuch zur Sachkundeausbildung bekämpfender Holzschutz – Ausbildungsbeirat bekämpfender Holzschutz. Köln 2001 Bablick, Federl: Fachwissen für Maler und Lackierer; Stam-Verlag, Köln 1995 Bayer, Edwin: Beton-Praxis. Ein Leitfaden für die Baustelle, Beton-Verlag, Düsseldorf 1999 Bewertung der Auswirkungen von Bauprodukten auf Boden und Grundwasser: 2000-11, Merkblatt des Deutschen Institutes für Bautechnik Berlin Brasholz, Anton: Leitfaden für Anstricharbeiten; Bauverlag, Wiesbaden 1995 Buse/Wanbke/Grimme: Atlas flache Dächer – Nutzbare Flächen, Birkhäuser Verlag, Basel 2000 Deutschmann, Eberhard: Mauerwerk aus Naturstein, TU Dresden, Eigenverlag 1969 Dierks, Klaus; Schneider, Klaus-Jürgen (Hrsg.): Baukonstruktion, Werner Verlag 1990 DIN Deutsches Institut für Normung e. V.: Holzschutz. Baulich, chemisch, bekämpfend, Beuth Verlag, Berlin 1998 DIN-Taschenbuch 309: Dämmstoffe, Baustoffe, Beuth Verlag 2005 Eichler, F.: Bauphysikalische Entwurfslehre, Verlag für Bauwesen, Berlin 1984 Eiserloh, Hans Peter: Handbuch Dachabdichtung, Verlag Rudolf Müller, Köln 2006 Fischer-Uhlig, Horst: Wege zum schadensfreien Wohnen; Blottner Verlag, Taunusstein 2003 Forschungsbericht der Hinz BauConsult GmbH (2000.08): Über die Verwendung von PEFolien in Fußbodenkonstruktionen gegen Erdreich, Fraunhofer IRB Verlag Stuttgart Foud, N.A.: Bauphysikkalender 2008 – Bauwerksabdichtung, Verlag Ernst & Sohn, Berlin 2008 Frey, H.: Bautechnik Fachkunde Bau, Verlag Europa – Lehrmittel Nourney, Haan-Gruiten 1993 Frick/Knöll/Neumann: Baukonstruktionslehre, Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden 2002 Frössel, F.: Mauerwerkstrockenlegung und Kellersanierung, Fraunhofer IRB Verlag, Stuttgart 2008 Frössel, F.: Wenn das Haus nasse Füße hat – Mauerwerkstrockenlegung und Kellersanierung, Frauenhofer IRB Verlag, Stuttgart 2001 Gablenz, Klaus: Bauschäden im Bild, WEKA-Verlag, Augsburg 2000

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Sachwortverzeichnis 3-Liter Haus 633 A Abbindeschwund 500 Abbruch 3 Abdichtung 488 Abgrenzung 466 Abriss – flächenhafter 671 Abrostungsgrad 138 Affinität 219 Alkaligehalt 118 Alkydharz 612 Alkydharzlack 588, 602 Altbausanierung, artenschutzgerechte 691 Altbeschichtung 602 Alterung 3 Aluminium 217, 225 Aluminiumfenster 432 Aluminium-Rahmen-Haustür 477 Aluminium-Türblatt-Haustür 477 Anflanschprinzip 510 Anlage – solarthermische 645 Anpressprinzip 510 Anschlussfuge 449 Anstrich 457 – aus lufttrockenem Öl 612 Anstrichaufbau 590 Anstrichmittel 585 Anstrichschaden 592 Anstrichsysteme 590 Aquiferspeicher 665, 666 Arbeitsfugenband 511, 512 Architektur 468 Artenschutz 675, 689 – bautechnischer 675 – rechtliche Ausnahmegenehmigung 690 Asbestplatte 231

Ästhetik 472 Auf-Dach-Montage 649 Aufhelltechnik 605 Aufsparrendämmung 303, 313, 314 Ausbau 3 Ausführungsfehler 535 Ausführungsplanung 51 Ausgleichstreppe 378 Außendämmsystem 698 Außendämmung 697 Außenputz 544 Außenputzsanierung 543 Außentreppe 388, 392 Außentür 471 Außenwand 283 – erdberührte 260 Außenwandfuge 505, 507, 514, 516 Außenwandkonstruktion 287 Außenwandputz 290 B Bachstelze 683 Backsteinoptik 288 Balkengründung 253 Balkenkopf 343, 344 Bauart 3 Bauausführung 13 Bauelement 3 Bauen im System 544 Baugenehmigung, Antrag auf 48 Baugrundbelastung 18 Baugrundverhältnisse 17 bauliche Anlage 3 baulicher Brandschutz 38 Baumetall – Schaden 216 Bauschaden 4 Baustahl – unlegierter 217 Baustellenmörtel 550

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Sachwortverzeichnis

Baustoff – biologischer 618 – natürlicher 618, 619 Baustopp 676 Bautechnik 52 bautechnische Nachweise 38 Bauteil – erdberührtes 247, 249 Bauteilverfahren 304 Bauüberwachung 52 Bauvorlage 48 Bauweise 3 – energiesparende 632 Bauwerk 4 Bauwerksabdichtung 262 Bauzustand 4, 21 Bauzustandsanalyse 1 Bauzustandsstufe 4, 8 Bauzustandsstufen [BSZ] 8 Beanspruchungsgruppe 596 Bedarfsausweis 58 Befestigung 231 Begutachtung – artenschutzfachliche 689 Beizen 198 Bekämpfungsmittel – chemisches 192 Belastung – radioaktive 619 Bequemlichkeitsregel 378 Berliner Blau 587 Beschichtung 140, 146, 215, 585 – elastische 146 Beschichtungsaufbau 201 Beschichtungssystem 200 Beschichtungsuntergrund 593 Beschlag – offener 444 – verdeckter 444 Bestandsaufnahme 37, 88, 623 Bestandsdauer 6, 8 Bestandserfassung 89 Bestandsgebäude 53, 61 Bestandspläne 37 Beton 20 Betonabsprengung 132 Betonanstrich 596 Betonausblühungen 132

Betonauslaugung 132 Betondeckung 125, 130, 136 Betonersatz 139 Betonfestigkeit 134 Betonfestigkeitsklasse 126 Betonfläche 144 Betongefüge 135 Betongüte 134 Beton-Injektion 140 Betoninstandsetzungssystem 139 Betonkorrosion 132 Betonmischung – farbige 145 Betonniststein 696 Betonoberfläche 136 Betonqualität – unzureichende 131 Betonschaden 115, 123, 124, 131 Betonstahl 217 Betontester 127 Betontreppe 391 Betonüberdeckung 126, 135, 138 Beton-Zerstörungsphasen 127 Betonzusammensetzung 129, 135 Betonzusatzmittel 118 Betonzusatzstoff 120 Bewegungsfuge 497, 500 Bewehrung 121, 135 Bindemittel 545, 585 Binderfarbe 588 Biomasse 660 Biomasse-Heizung 645 Bitumen-Dachbahn 325 Bitumen-Öl-Kombinationslackfarbe 599 Bitumen-Weichfaserplatte 316, 317 Blechornament 228 Blei 224 Bleiweiß 586 Blendrahmen 474 Bodenplatte 257 Bohrkerne 135 Brandschutz 285, 339 – baulicher 15 Braunes Langohr 685 Brettertür 469 Brunnengründung 256 Brutröhre 686 Brutröhrenangebot 686

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Sachwortverzeichnis

Bundesnaturschutzgesetz 676, 691 Bundwand 12 Bußgeld 676 C Carbonatisierung (Karbonatisierung) 124 Chlorid 137 Chlorid-Gehalt 138 Chromgelb 587 Chromgrün 587 CM-Methode 263 Colorlehmputz 531 D Dach – zweischaliges, belüftetes 310 Dachabdeckung 223 Dachflächenfenster 435 Dachgauben 302 Dachgeschossausbau 332 Dachgeschossdeckendämmung 332 Dachraum 303 Dämmkeil 318 Dämmplatte – aus Styropor 317 Dämmplatten aus Styropor 316 Dämmstoff 308, 557 – künstlicher 309 – natürlicher 309 Dämmstoffart 63 Dämmstoffdicke 63 Dämmung 467 Dampfdichtheit 440 Darr-Methode 263 Dauerhaftigkeitsklasse 170 Decke 339 – ebene 339 – gewölbte 341 – Konstruktionsart 339 – Sanierung 343 Deckenkonstruktion 276 Decken-Sectional-Tor 493 Dehnfuge 498 Dehnfugenband 511, 512 Dehnungsfuge 500 Denkmalpflege 2, 700 Denkmalschutz 300 Detailzeichnung 51

Dichtmasse 519 Dichtstoff 504 Dichtstoffband – aufklebbares 528 Dichtung 428 Dichtungsband 508 – vorkomprimiertes 452 Dichtungsmaterialien 519 Dichtungsprinzip 510 Differenzdruckverfahren 175 DIN 4108 53 DIN EN 350-2 170 DIN EN 460 170 DIN V 18599 53, 59 DIN V 4701-10 53 Dispersionsfarbe 588, 602 Dispersionsfarbenanstrich 611 Dohle 678, 691, 697 Dränanlage 271 Drempel 694 – geschlossener 691 – offener 691 Druckfestigkeit 138 Duplex-System 604 E Einbaufuge 452, 453 Einbettungsprinzip 510 Einbringverfahren 182 Einbruchhemmung 481 Einflugloch 693 Einsatzofen 353 Einscheiben-Sicherheitsglas 443 Einschichtsysteme 600 Einzelfundament 252 Eisenschwarz 587 Elastizitätsmodul (E-Modul) 547 Elementdichtstoff 504, 507 Energie – geothermische 662 Energieausweis 53, 54, 60, 61 Energieeinsparverordnung EnEV 303 Energiesparhaus 643 EnEV 53, 54 Entlacken 197 Entsalzung 102, 110 Entschichtungsverfahren 604 Entwässerungssystem 230

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Sachwortverzeichnis

Entwurfsplanung 37 Epoxidharzlackfarbe – wasserverdünnbare 598 Epoxidharz-Teer-Kombinationslackfarbe 598 EPS-Element 322 EPS-Wärmedämmputzsystem 562 Erdgeschossfußboden 345 Erdwärmekollektor 663 Erdwärmesonde 663 Erdwärmesondenspeicher 664 Erneuerbare Energien 644 Erneuerungsanstrich 603 Ersatzbrutröhre 686 Erscheinungsform 4 Erschließung 34 Ertüchtigung 65 – energetische 66 Expositionsklasse 119, 130 F Fachwerkwand 293 Fallrohre 301 Falzdach 220 Falzdichtung 488 Falzhöhe 476 Farbanstriche 297 Farbpigment 146 Fase 498 Fassade 295, 302 Fassadengestaltung 229, 296 Fassadengliederung 688 Faulholzinsekt 163 Feinzink 222 Fenster 401, 698 Fensteranschlag 454 Fensteranschlussfuge 450 Fensterbank-Nistkasten 699 Fensterbereich 698 Fenstereinbau 449 Fensterform 416 Fenstergröße 439 Fensterladen 448 Fenstersicherheit 441, 444 Fenstersprosse 445 Feuchtekonvektion 63 Feuchteproblem 63 Feuchteschaden 535

Feuchteschutz 176 Feuchtigkeit 138 Feuchtigkeitsmessung 139 Feuchtigkeitsschaden 535 Feuchtigkeitsschutz 339 Feuerstätte 350 Feuerungsanlage 349 Finanzbedarf 35 Flachdach 327 Flachdachaufbau – mehrschichtiger 331 Flachgründung 250 Fledermaus 685, 697 Fledermaus-Hartschaum-Kasten 698 Flügelrahmen 474 Formalisierung 22 Formänderung 500, 505 Frischholzinsekt 163 Frontwand 283 Fuge 497, 698 – äußere 505 – bündige 503 – Einsatzmöglichkeit 504 – geschlossene 514 – innere 505 – offene 514 – starre 497 – vertiefte 503 – vorspringende 503 – wetterrechte 503 Fugenabdichtung 497, 506 Fugenabschlussband 511, 512 Fugenart 504 Fugenband 509, 512, 513, 519, 520, 526 – elastisches 522 Fugenbewegung 500 Fugenbreite 498, 516 Fugendichtstoff 519 Fugendichtung 507 Fugendichtungsmasse 507, 527 Fugenflanke 499, 516 Fugenglattstrich 522 Fugengrund 499 Fugenkreuz 520 Fugenrand 519 Fugensanierung 521 Fugentiefe 499 Fugenverbindung 501

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Sachwortverzeichnis

Fugenvorbehandlung 522 Führungslatte 579 Fundament 250 Funktionsänderung 35 Funktionsfähigkeitsdauer 534 Funktionsfehler 533 Funktionstüchtigkeit 534 Funktionsverlust 533 Fußboden 345

Glättmittel 499 Griff 489 Gründach 329 Grundflächenzahl 37 Grundierung 601 Grundofen 355 Grundputz-WTA 564 Grundrissvariante 389 Grünerde 587 Güterichtlinie 413

G

H

Garagentor 492 Gartentreppe 393 Gasbeton 554 Gattersäge 75 Gebäudesubstanz 10 Gebäudeteil 4 Gebäudetrennfuge 506 Gebrauchstauglichkeit 415 Gefach 293 Gefährdungsklasse 168, 178, 180 Geländer 398 Gelöschter Kalk 586 Genauigkeitsgrad 21 Genehmigungsplanung 48, 51 Geothermie 662 Gesamtenergieeffizienz 53 Geschossdeckenfußboden 346 Geschossflächenzahl 37 Geschossmauerwerk 297 Geschosstreppe 378 Gesims 297 Gesimskasten 691 Gestaltungselement 282 Gesteinsart 70 Gesteinsgruppe 71 Gesteinssorte 71 Gewand 297 Gewölbekonstruktion 276 gezogener Schornstein 363 Giebelwand 283 Gipsplatte 317 Gitter 236 Glasfasergewebe 554 Glasfasernetz 555 Glasgittergewebe 554 Glastür 469

Haarriss 290 Hackschnitzel 661 Haftfläche 499 Haftungsprüfung 602 Haftzugfestigkeit 138 Handlauf 399 Hangplatz 685 Hangplatzgestaltung 685 Hauptgesims 691 Hauptgesimsbereich 691 Haus – energieautarkes 633 Hausbock 162 Hausrotschwanz 682, 693 Hausschwamm – echter 157, 158 Haussperling 693, 697 Haustaube 702 Haustür 471 HeizAnlV 53 Heizkamin 351 Herd 358 Hinterfüllmaterial 519 Hohlfuge 503 Hohlstelle 138 Hohlziegelmauerwerk 290 Holz 668 Holz-Aluminiumfenster 429 Holz-Aluminium-Haustür 477 Holzbalkendecke 341, 343 Holzfachwerk 555 Holzfaser 309 Holzfehler 164 Holzfenster 418 – Instandsetzung 456

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Sachwortverzeichnis

Holzfeuchte 688 Holzgas 661 Holzgesimskasten 691 Holzkonstruktion 149 Holzkrankheit 155 Holz-Kunststofffenster 429 Holzlasche 343 Holzprofil 343 Holzschutz 171 – chemischer 180 – konstruktiver 457 Holzschutzmaßnahme 195 Holzschutzmittel 184, 185, 188 – Sicherheitshinweis 188 Holzschutzmittelverteilung 182 Holztür 469 Holz-Türblatt-Haustür 475 Holzveredlung 199 Holzwolle 309 Holzzerstörung 155 Horizontalsperre 266 – elektrophysikalisches Verfahren 268 – Injektionsverfahren 267 – mechanisches Verfahren 266 – paraphysikalisches Verfahren 269 Hydrationsgrad 129 Hydrationswärme 117 Hydrophobierende Imprägnierungen 146 Hydrophobierung 143, 319 I I-Balken 342 ICS (International Classification for Standards) 713 Imprägnierstoff 106 Imprägnierung 102, 105, 568, 585, 601 – hydrophobierende 105, 146 – verfestigende 109 In-Dach-Montage 649 Injektionsschlauch 512 Innendämmung 62 Innentreppe 383, 385 Innentür 471, 478 Innenwand 274, 283 – belastete 294 – unbelastete 294 Innenwandkonstruktion 294 Insekt

– holzzerstörendes 160 Insektenschutzgitter 693 Inselsystem 653 Installationsschlitze 555 Instandhaltung 4, 8 Instandsetzung 5 Instandsetzungsfähigkeit 133 Instandsetzungsmaßnahme 92 Integralverfugung 522 J Jahresprimärenergiebedarf 54, 55, 59 Jalousienistkasten 699 K Kalkmörtelfuge 686 Kaltdach 310, 311, 312 Kaltdächer 310 Kamin – offener 351 Kaminofen 352 Karbonatisierung 125, 126, 128, 129, 131 Karbonatisierungsgeschwindigkeit 128 Karbonatisierungstiefe 138 Keramik-Schornsteinsystem – mehrschaliges 368 Kernbohrung 696 Klemmfilz 320 Kokosfaser 309 Kollektor 648 Kollektorbauart 648 Kondenswasserbildung 19 Konstruktion – ökologische 625 Konstruktionsfehler 455 Kopfschablone 577 Koppelfuge 498 Kork 309 Korrekturwert 408 Korrosion 20, 129, 138, 215, 216 Korrosionsmedium 218 Korrosionsschaden 124, 125, 136 Korrosionsschutz 390 Kotbrett 701, 702 Kotschräge 702 Kotverschmutzung 688, 701 Kreide 587 Kunstharz 556

727

Sachwortverzeichnis

Kunststeintreppe 394 Kunststoffabgasleitung 369 Kunststofffenster 422 Kunststofftür 469 Kupfer 218, 223 L Labyrinthprinzip 511 Lackanstrich 613 Lackfarbe 587 Lackfarbenanstrich 613 Laminat 629 Landesbauordnung 48 Längswand 283 Lasteintragung 16 Lastwirkung 17 Lasur 146, 457 Lattentür 469 Lauflinie 376 Lebensdauer 703 Lehmeinbaustein 687 Lehmputz 548 Lehmwand 686 Leim 586 Leimfarbanstrich 602, 609 Leinöl 586 Leinölfarben 586 Leistendach 224 Leistungsfähigkeit 652 Leistungsumfang 21 Lippenfuge 503 Lithopon 587 Luft-Abgas-Schornsteinsystem 366 Luftdichtheit 440 Luftdichtheitsschicht 175 Luftriss 165 Luftschalldämmung 345 Luftundichtigkeit 57 Lüftungslöcher 696 Lüftungswärmeverlust 58 M Makroriss 142 Mangel – bautechnischer 543 Mängelaufnahmeprotokoll 539 Maschinenputz 531 Massedichtstoff 507

Massendichtstoff 504 Maßnahmenkatalog 94 Materialanalyse 94 Mauer – freistehende 274 Mauerbiene 686 Mauersalpeter 538 Mauersegler 691, 693, 697 Mauersegler-Hartschaum-Kasten 698 Mauerwerk 20 – feuchtes salzhaltiges 566 Mauerwerksfuge 503 Mehlschwalbe 684, 697 Mehrscheiben-Isolierglas 491 Mehrschicht-Leichtbauplatte 317 Metalldach 220 Metalldeckung 221 Metallfasernetz 555 Metallgitter 241 Metallornamentik 227 Methode – nichtzerstörungsfreie 135, 136, 137 – zerstörungsfreie 134, 136, 137 Mikroriss 141 Mindestbetondeckung 130 Mindestmaß 130 Mineralfarbe 602 Mineralien 70 Mittelschablone 577 Mittelschlauch 512 Modernisierung 5 Mohssche Härteskala 85 Mörtel – hydraulischer 550 – nichthydraulischer 550 Mörtelsystem 142 N Nachbehandlung 572, 574 Nagekäfer, gewöhnlicher 162 Naturfarben 629 Naturlehmputz 531 Naturschutzrecht 676 Naturstein 69, 70 Natursteinbearbeitung 75 – handwerkliche 75 – industrielle 75 Natursteinfassade 73

728

Sachwortverzeichnis

Natursteinschaden 81 Natursteintreppe 394 Natursteinwand 291 Neigung 376 Nichtwohngebäude 59, 62 Niedrigenergiehaus 632, 701 Nistmaterial 679 Niststätte 698 Nitrozelluloselack 599 Nullenergiehaus 633 Nut-Feder-Falz 325 Nutzer 14 Nutzung 621 Nutzungsart 5 Nutzungsdauer 5 Nutzungsfähigkeit 5 Nutzungssicherheit 5 O Oberflächenkorrosion 138 Oberflächenschaden 124 Oberflächenschutz 140 Oberflächenschutzmaßnahme 568 Oberflächenverschmutzung 138 Oberflächenzugfestigkeit 136 Oberputzstruktur 561 Oberschale 311 Objekterfassung 22 Öllack 588 ÖNORM 713 Ornament 236 Ortsbesichtigung 34 P Paneel 231 Passivhaus 632, 633, 634 – Ökologie 636 – Ökonomie 636 Permanentweiß (Blancfixe) 587 Pfahlgründung 254 Pfeilergründung 254 Pflanzenöl 661 Pflanzliche Schädlinge 20 Pflege 703 Photovoltaik 650 Photovoltaikanlage 645 Photovoltaikausgestaltung 656 Pigment 586

Pilz – holzverfärbender 159 – holzzerstörender 63, 155 Planer 13 Planung im Bestand 51 Planungsvorschrift 375 Platte 339 Plattenbau 696, 697 Plattenfuge 698 Plattengründung 253 Plusenergiehaus 633 Podestlänge 377 Polychloroprenlackfarbe – physikalisch trocknende 598 Polyethylen – chlorsulfoniertes 598 Polymer-Dispersion 588 Polyurethanfarbe 598 Polyurethanlack 598 Polyurethan-Teerlackfarbe 598 Polyvinylacetatlack 599 Polyvinylchlorid-Lackfarbe 599 Porenbeton 347 Porosität 86, 135 Pressfuge 498 Produktion 620 Profil 575, 580 Profilform 581 Projektionsfehler 534 Prüfprädikat 180, 181 Putz – auf Leichtmauerwerk 531, 565 – Schadenserscheinung 532 Putz/Anstrich-System 544 Putzerneuerung – lokale 571 Putzfestigung 572 Putzgrund 578 Putzmörtel 550 – Klassifizierung 551 Putzmörtelgruppe 550 Putznester 538 Putzoberfläche – strukturierte 569 Putzreinigung 572 Putzrisse 538 Putzschaden 535, 537

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Sachwortverzeichnis

Putzsystem 531, 545 – aktuelles 531 Putztechnik 549 Putzuntergrund 553 Putzverarbeitung 572, 574 – maschinelle 563 Q Quellen 500 Querwand 283 R Rahmentür 469 Rahmenwerkstoff 411 RAL Design Farbatlas 591 RAL Design System 590 Rauchflecke 538 Rauchschutztür 489 Rauchschwalbe 684 Rauigkeit 553 Raumbildung 281 Reinigung 102 Reinigungsverfahren 102 Rekonstruktion 6 Reparaturmaterial 597 Reparaturmörtel 143 Restauriermörtel 97 Restaurierung 6 Restnutzungdauer 6 Rinne 301 Rippenstreckmetall 555 Riss 129, 132, 138, 141 Rissart 166 Rissbewegung 138 Rissbildung 124, 167, 535 Rissbrücke 554 Rissvermeidung 166 Rohstoffgewinnung 620 Rollladen 448 Rosten 215 Rostfleck 132, 538 Rückbau 670 Rußfleck 538 S Sanierputz 531, 564 Sanierputz-Selfpor 547 Sanierputz-WTA 564

Sanierung – energetische 62 – ökologische 622 Sanierungskonzept 33 Sanierungskonzeption 531 Sanierungsschema 35 Saugverhalten 553 Schablonenblech 576 Schablonenbrett 577 Schaden 533 Schadensanalyse 94, 538, 606 Schadensbewertung 124 Schadensbild 77 Schadenscharakteristik 9 Schadensdiagnose 122 Schadensdokumentation 88 Schadenserfassung 15 Schadenskatalog 196 Schadensschwerpunkt 14 Schadensumfang 538 Schadensursache 15, 77, 82, 532 Schadensverursacher 13 Schadfaktor – biologischer 628 Schädigungsgrad 538 Schädling 345 – pflanzlicher 345, 346 Schadstoff 619 – gebäudebedingter 626 Schalldämmung 345 Schallschutz 339, 409 Schallschutztür 489 Schallschutzverglasung 409 Schalungsölflecke 133 Scheinfuge 500 Schichtenaufbau 601 Schilfrohr 309 Schimmelbildung 452, 534 Schimmelpilz 63 Schleiereule 680 Schlussanstrich 601 Schornstein 358 Schornsteinart 360 Schornsteinkopf 362 Schornsteinköpfe 301 Schornsteinmauerwerk 361 Schornsteinschleifung 363 Schuppenprinzip 326

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Sachwortverzeichnis

Schutz 466 Schutzanstrich 140 Schwinden 500 Seiten-Sectional-Tor (Randlauftor) 493 Senkkastengründung 256 Setzbewegung 500 Sgraffitotechnik 582 Sicherheitsbeschlag 444 Sicherheits-Blockier-System 487 Sicherheitsregel 378 Sichtholzschalung 325 Sieblinie 118, 135 Silikatfarbanstrich 608 Silikatfarbe 588, 589 Silikatfarbenanstrich 602 Silikonharz-Einbrennlackfarbe 599 Silikonharzfüllfarbe 589 Sohlbank 297 Solarenergie 646 Solarkollektor 648 Solarthermie 646 Solbank 699 Solitärbiene 686 Sondermodul 653 Sondertür 491 Sonnenkollektor 648 Spannungsriss 290 Sparren 316 Sparrenfeld 693 Specksteinofen 356 Speichergeothermie 664 Sperranstrich – farbloser 569 Spindeltreppe 381, 397 Spritzbeton 140 Spritzbewurf 564 Sprossenfenster 699 Sprossen-Isolierglas 447 Stahl 21 – hochlegierter 217 Stahlbauteile 555 Stahlbeton 116, 117, 121, 124 Stahlbetonfertigteildecke 339 Stahlbetonplatte 339 Stahlbetonrippendecke 339 Stahlbetontragwerk 342 Stahlsteindecke 339 Stahltreppe 388

Stahltür 469 Standfuge 500 Standorterfassung 22 Staub 628 – lungengängiger 619 Steigung 376 Steigungsverhältnis 377 Steildach 306 – wärmegedämmtes 306 Stein – künstlicher 285 – natürlicher 285 Steinaustausch 75 – handwerklicher 96 Steinbearbeitung – handwerkliche 74 Steinergänzung 97 Steingesimsbereich 693, 694 Steinverklammerung 501 Stirnbrett 692 Stoff – faserförmiger 619 Stoßfuge 498 Streifenfundament 253 Stroh 309 Stuccolustro 605 Stückholz 661 Stufenabstand – lichter 382 Stufenart 382 – nach Lage 382 – nach Querschnitt 382 Stufenformat 382 Sturz 699 Styrodur 310 Styropor 309 Substanz – toxische 619 Sulfatwiderstand 118 System – netzgekoppeltes 653 T Taubenabwehr 701 Taubenkot 702 Tauwasser 428 Tauwasserbildung 62 Tiefengeothermie 666

731

Sachwortverzeichnis

Tiefgründung 250 tierischer Schädlingsbefall 347 Titanweiß 587 Titanzink 222, 225 Tor 465, 492 – flächenbündiges 494 Tragschicht 346 Tragsicherheit 285, 341, 342, 343 Tränkung 140 Transmissionswärmeverlust 54 Trassmörtel 547 Treiben 133 Trennfolie 519 Treppe – aufgesattelte 384 – eingeschobene 383 – einläufig gerade 380 – einläufig, halbgewendelte 380 – einläufig, viertelgewendelte 380 – gestemmte 384 – gewendelte 374 – mit Treppenauge 381 – zweiläufig gegenläufige, mit Zwischenpodest 381 Treppenart 379 Treppenauge 379 Treppenlauf 375 Treppenlaufbreite 376 Treppenlauflänge 376 Treppenmaß 375 Treppenöffnung 378 Treppenraum 378 Trittfläche 376 Trittschalldämmung 345 Trockenholzinsekt 161 Trockenmörtel 553 Trockenriss 165 Tür 465 – Aluminium 473, 475 – aus Werkstoffkombinationen 475 – Beschlag 489 – einbruchshemmende 484 – Griff 489 – Holzbauweise 473 – Kunststoff 473, 474 – Schloss 489 Türblattkonstruktion 487

Türdichtung 487 Türgewände 469 Türkämpfer 469 Türlaibung 469 Turmfalke 679, 697 Türöffnung 469 Türrahmen 487 Türschwelle 469 Türsicherheit 481, 485 Türsturz 469 U Überfalzung 501 Überholungsanstrich 602 Überkronen 453 Umbau 6 Umkehrdach 327 Umweltbedingungen 129 Untergrund – anorganischer 594 – dichter 595 – organischer 594 – poröser 594 Untergrundeinteilung 594 Untergrundvorbehandlung 573 Untergrundvorbereitung 141 Unterschale 311 Unterschneidung 376 Unterspannbahn 320, 321 Untersuchungsbericht – holzschutztechnischer 190 Untersuchungsmethode 133 Untersuchungsmethoden 22 U-Wert 304, 404 V Vegetationsschicht 331 Verarbeitung 620 Verbundsicherheitsglas 443 Verfärbung 535 Verfugen – nachträgliches 523 Verfug-Technik 524 Verfugung 100 Verleimung 198 Vermörtelung 102 Versalzungsgrad 567 Verschleiß 6, 8

732

Sachwortverzeichnis

Verschlussdeckprofile 517 Verschlussüberwachung 445 Verschmutzung 535 Versiegelung 568, 585 Vertikalabdichtung 272 Verwertung 621 Verwitterung 77 – biologische 79 – chemische 79 – physikalische 79 Viktoriagrün 587 Vollkantbinder 342 Vollziegelmauerwerk 287 Vorhangfassade 514 Vorsatzschale 294 W Wand 281 – belastete 283 – unbelastete 283 Wandarm 239 Wandkonstruktion 285 Warmdach 312 Wärmebilanz 637 Wärmebrücke 57, 500, 700 Wärmedämmbaustoff 308 Wärmedämmplatten 324 Wärmedämmung 57, 345, 700 Wärmedämmverbundsystem 290, 559 Wärmedämmvermögens 294 Wärmedurchgangskoeffizient 56, 405 – für Fensterrahmen 406 Wärmedurchgangskoeffizient – für Verglasung 406 Wärmeleitfähigkeitsgruppe 63

Wärmepumpe 645 Wärmeschutz 285, 339, 404 Wärmspeichervermögen 290 Wartung 703 Wasserdampfdiffusion 18, 63 Wasserflecke 538 Wasserglas 586 Wasserkraft 667 Wasserundurchlässigkeit 138 Weißer Portland-Zement 586 Wendeltreppe 381, 396 Werk-Frischmörtel 550 Werkmörtel 550 Werk-Trockenmörtel 550 Werk-Vormörtel 550 Widerstandsklasse 442 Widerstandszeit 442 Winddichtung 315 Windenergie 658 WZ-Wert 129 Z Zellulose 309 Zement 117 Ziegeldrahtgewebe 555 Ziegelwand 294 Zink 217, 224 Zinkgrün 587 Zinkweiß 587 Zinnober 587 Zugabewasser 120 Zugschablone 576 Zwischenanstrich 601 Zwischensparrendämmung 303, 315