Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- beispiele:wohngebaeude:mehrfamilienhaeuser:passivhaus_die_langlebige_loesung [2023/09/25 10:34] – [Die entscheidenden Passivhaus-Komponenten – entsprechend den auch hier verwendeten Bauteilen] wfeist
+++ beispiele:wohngebaeude:mehrfamilienhaeuser:passivhaus_die_langlebige_loesung [2023/12/29 21:28] (aktuell) – [2.1.2Außenwandkonstruktion] wfeist
@@ Zeile 56: / Zeile 56: @@
   * An jeder Stelle des überall unbeschädigten Aufbaus, auch an der kritischsten Stelle (das ist unmittelbar unter der Spanplatte) ergeben sich sowohl nach der Messung als auch nach der Simulation zu keinem Zeitpunkt bedenkliche Werte für die Materialfeuchtigkeit, der Januar-Wert liegt um 12,7 Massenprozent Materialfeuchte (bis zu 15% wären an dieser Stelle unbedenklich).
-Trotz ungünstiger Orientierung (Norddach!), langen Zeiten mit nahezu 100% aw-Wert im Außenbereich (Substrat des Gründaches) ist der hier vorliegende Aufbau seit 25 Jahren schadensfrei und von allen Feuchtewerten her unkritisch. Eine etwas höhere Austrocknungsreserve im Schadensfall ließe sich durch Verwendung heute verfügbarer feuchteadaptiver Dampfbremsen auf der Innenseite oder/und durch Verwendung eines kapillaraktiven Einblasdämmstoffes (z.B. Zellulose-Dämmstoff) erzielen. Auch bei diesen Lösungen ist eine sorgfältige Luftdichtheit jedoch der entscheidende Schlüssel zur Schadensfreiheit der Konstruktion; gleichfalls entscheidend ist es, auf das Einhalten eines Mindestgefälles((nach vorliegenden weiteren Erfahrungen a.a.O. empfehlen wir Neigungen von >10°, die auch dazu führen, dass die Verschmutzung gering bleibt. Die Neigung beim Pultdacht des Demonstrationsgebäudes beträgt etwa 15°)) zu achten – stehende Wasserpfützen sind auf Dauer für einen solchen Aufbau (wie für jeden anderen Aufbau) nicht zuträglich. Anmerkung: Eine sehr hohe Sicherheit wird hier nur durch einen hinterlüfteten Dachaufbau erreicht, der aber erheblich höhere Investitionskosten erfordert. Diese Aussage gilt unabhängig von der verwendeten Dämmdicke.\\
+Trotz ungünstiger Orientierung (Norddach!), langen Zeiten mit nahezu 100% aw-Wert im Außenbereich (Substrat des Gründaches) ist der hier vorliegende Aufbau seit 25 Jahren schadensfrei und von allen Feuchtewerten her unkritisch. Eine etwas höhere Austrocknungsreserve im Schadensfall ließe sich durch Verwendung heute verfügbarer [[/planung/sanierung_mit_passivhaus_komponenten/loesungen_fuer_den_feuchteschutz/4.6_feuchteadaptive_dampfbremsen|feuchteadaptiver Dampfbremsen]] auf der Innenseite oder/und durch Verwendung eines kapillaraktiven Einblasdämmstoffes (z.B. Zellulose-Dämmstoff) erzielen. Auch bei diesen Lösungen ist eine sorgfältige Luftdichtheit jedoch der entscheidende Schlüssel zur Schadensfreiheit der Konstruktion; gleichfalls entscheidend ist es, auf das Einhalten eines Mindestgefälles((nach vorliegenden weiteren Erfahrungen a.a.O. empfehlen wir Neigungen von >10°, die auch dazu führen, dass die Verschmutzung gering bleibt. Die Neigung beim Pultdacht des Demonstrationsgebäudes beträgt etwa 15°)) zu achten – stehende Wasserpfützen sind auf Dauer für einen solchen Aufbau (wie für jeden anderen Aufbau) nicht zuträglich. Anmerkung: Eine sehr hohe Sicherheit wird hier nur durch einen hinterlüfteten Dachaufbau erreicht, der aber erheblich höhere Investitionskosten erfordert. Diese Aussage gilt unabhängig von der verwendeten Dämmdicke.\\
-Fazit: Hochgedämmte Dachkonstruktionen sind auch als leichtes Holzdach, sogar mit Gründachauflage dauerhaft schadensfrei realisierbar, wenn auf die Luftdichtheit auf der Innenseite und einen wasserableitenden Aufbau auf der Außenseite geachtet wird; dafür gibt es mehrere Alternativen, von denen die Autoren einer hinterlüfteten Deckung mit Unterdach (z.B. Unterspannbahn, aber auch Holzwerkstoffplatte oder Holzschalung, winddicht) den Vorzug geben. Im vorliegenden Fall hat auch der Warmdachaufbau einwandfrei funktioniert. Die Dauerhaftigkeit des hier untersuchten Aufbaus sowie der hinterlüfteten Varianten ist (ohne Gewalteinwirkung) praktisch unbegrenzt.\\
-\\
+Fazit: Hochgedämmte Dachkonstruktionen sind auch als leichtes Holzdach, sogar mit Gründachauflage, dauerhaft schadensfrei realisierbar, wenn auf die **Luftdichtheit auf der Innenseite** und einen wasserableitenden Aufbau auf der Außenseite geachtet wird; dafür gibt es mehrere Alternativen, von denen die Autoren einer hinterlüfteten Deckung mit Unterdach (z.B. Unterspannbahn, aber auch Holzwerkstoffplatte oder Holzschalung, winddicht) den Vorzug geben. Im vorliegenden Fall hat auch der Warmdachaufbau einwandfrei funktioniert. Die Dauerhaftigkeit des hier untersuchten Aufbaus sowie der hinterlüfteten Varianten ist (ohne Gewalteinwirkung) praktisch unbegrenzt.\\
+\\
 ====2.1.2	Außenwandkonstruktion====
@@ Zeile 80: / Zeile 78: @@
 Von besonderem Interesse ist die Beurteilung der ebenfalls herausgeschnittenen Probe des mineralischen Außenputzes. Nach der visuellen und haptischen Beurteilung (Foto!) ist der Putz in seiner gesamten durchgehenden Struktur (≥ 10 mm) solide, rissfrei und haftet durchgehend an der Dämmschicht. Der Eindruck entspricht hier eher dem einer (faserverstärkten) Betonplatte.
-Fazit: Hochgedämmte Wandkonstruktionen sind im Massivbau mit jedem denkbaren Wandbildner((Anm. 2022: aus Sicht des Klimaschutzes ist hier beim Neubau auf geringe produktionsbedingte CO<sub>2</sub>-Emissionen zu achten. Beim Massivbau schneidet hier Kalksandstein relativ gut ab, während Betonwände hohe Emissionen erzeugen. In der Regel sind Holzkonstruktionen die beste Alternative - diese sind im übrigen leichter und mit geringeren Dicken als Passivhaus-Außenwände erstellbar, so dass hier beide Aspekte (Herstellungsenergie und Betriebsenergie) gleichzeitig optimiert werden)) ausführbar; sehr kostengünstig mit WdVS, aber auch mit einer [[baulich:aussen-einblasdaemmung|Unterkonstruktion]], welche nahezu alle Dämmmethoden und Dämmstoffe ermöglicht. Diese Systeme bleiben dauerhaft wirksam, trocken und witterungsbeständig, wenn sie einen mit Glasseidengewebe verstärkten mineralischen Außenputz aufweisen. Die prognostizierte Nutzungszeit eines solchen Putzes ist auch in stark bewitterten Lagen länger als 50 Jahre; die Dämmlagen sind noch länger beständig, es ist nur evtl. die Putzschicht (evtl. auf neuem Putzträger) zu erneuern. Als Dämmstoffe können heute EPS-, XPS-, PUR/PIR-, Mineralwolle, Kork, Holzfaser und Mineralschaum-Dämmplatten eingesetzt werden. \\
+Zu dieser Außenwand gibt es zudem Werte einer langjährigen Messung der Temperaturen im Wandquerschnitt, aus denen eine Reihe interessanter Ergebnisse gezogen werden können; das ist auf Passipedia im Beitrag [[/baulich/details_der_messung_der_wand-querschnitts-temperaturen|Details der Messung von Wandquerschnitts-Temperaturen]] dokumentiert.
-\\
+Fazit: Hochgedämmte Wandkonstruktionen sind im Massivbau mit jedem denkbaren Wandbildner((Anm. 2022: aus Sicht des Klimaschutzes ist hier beim Neubau auf geringe produktionsbedingte CO<sub>2</sub>-Emissionen zu achten. Beim Massivbau schneidet hier Kalksandstein relativ gut ab, während Betonwände hohe Emissionen erzeugen. In der Regel sind Holzkonstruktionen die beste Alternative - diese sind im übrigen leichter und mit geringeren Dicken als Passivhaus-Außenwände erstellbar, so dass hier beide Aspekte (Herstellungsenergie und Betriebsenergie) gleichzeitig optimiert werden)) ausführbar; sehr kostengünstig mit WdVS, aber auch mit einer [[baulich:aussen-einblasdaemmung|Unterkonstruktion]], welche nahezu alle Dämmmethoden und Dämmstoffe ermöglicht. Diese Systeme bleiben dauerhaft wirksam, trocken und witterungsbeständig, wenn sie einen mit Glasseidengewebe verstärkten mineralischen Außenputz aufweisen. Die prognostizierte Nutzungszeit eines solchen Putzes ist auch in stark bewitterten Lagen länger als 50 Jahre; die Dämmlagen sind noch länger beständig, es ist nur evtl. die Putzschicht (möglicherweise auf neuem Putzträger) zu erneuern. Als Dämmstoffe können heute EPS-, XPS-, PUR/PIR-, Mineralwolle, Kork, Holzfaser und Mineralschaum-Dämmplatten eingesetzt werden. \\
+\\
 =====2.2	Vermeidung von Wärmebrücken=====
@@ Zeile 89: / Zeile 87: @@
 | {{ :beispiele:wohngebaeude:mehrfamilienhaeuser:3_intherm_phkran.png |}}  |
-|//**Abbildung 3** Innen-IR-Thermographie des Anschlusses Außenwand/Dach (vom 01.01.2016): Die Temperaturen der regulären Oberflächen (um 21°C) unterscheiden sich kaum von der mittleren operativen Temperatur im Raum. Gut ist die geometrische Wärmebrücke am Anschluss Dach/Wand (First) erkennbar; die Temperaturen fallen nicht unter 20,6°C, überall liegen hygienisch einwandfreie Verhältnisse vor. Bei genauer Betrachtung kann die Konterlattung als geringfügige Schwächung im Dach erkannt werden (geht in Berechnung U-Dach mit ein).//|
+|//**Abbildung 3** Innen-IR-Thermographie des Anschlusses Außenwand/Dach (vom 01.01.2016): Die Temperaturen der regulären Oberflächen (um 21°C) unterscheiden sich kaum von der mittleren operativen Temperatur im Raum. Gut ist die geometrische Wärmebrücke am Anschluss Dach/Wand (First) erkennbar; die Temperaturen fallen nicht unter 20,6°C, überall liegen hygienisch einwandfreie Verhältnisse vor. Bei genauer Betrachtung kann die Konterlattung als geringfügige Schwächung im Dach erkannt werden (dies geht in die normgerechte Berechnung das Dach-U-Wertes mit ein).//|
 | {{ :beispiele:wohngebaeude:mehrfamilienhaeuser:4_autherm_phkran.png |}} |
-|{{ :beispiele:wohngebaeude:mehrfamilienhaeuser:ost2_kran_img_20160101_082147_g.jpg?200|}}//**Abbildung 4** Außen-IR-Thermographie der Ostwand des Passivhauses DA-Kranichstein (01.01.2016): Die Temperaturen der regulären Oberflächen unterscheiden sich mit um 4,2°C kaum von der mittleren Außentemperaturen frei stehender Objekte (Busch, 4°C). Auf der Außenwand sind keine bedeutende Temperaturunterschiede erkennbar – gut aber der Fortluftauslass und das Fenster im OG. Interessant ist auch der "Hotspot" auf dem Dach: Das ist der Auslass der Überdachentlüftung des Abwasserfallrohrs - ein Wärmeverlust, den wir bei der Projektierung bereits erkannt und berücksichtigt haben; die Überdachentlüftung gibt es nur an dieser einen Stelle in der gesamten Hauszeile. Beachte: Die Strahlungstemperatur des (bewölkten) Himmels liegt bei nur 2,3°C. Der Basketball-Korb vor dem Glasvorbau ist bei genauer Betrachtung ebenfalls deutlcih erkennbar. Rechts: Fotographie zum Vergleich.//|
+|{{ :beispiele:wohngebaeude:mehrfamilienhaeuser:ost2_kran_img_20160101_082147_g.jpg?200|}}//**Abbildung 4** Außen-IR-Thermographie der Ostwand des Passivhauses DA-Kranichstein (01.01.2016): Die Temperaturen der regulären Oberflächen unterscheiden sich mit um 4,2°C kaum von der mittleren Außentemperaturen frei stehender Objekte (Busch, 4°C). Auf der Außenwand sind keine bedeutenden Temperaturunterschiede erkennbar – gut aber der Fortluftauslass und das Fenster im OG. Interessant ist auch der "Hotspot" auf dem Dach: Das ist der Auslass der Überdachentlüftung des Abwasserfallrohrs - ein Wärmeverlust, den wir bei der Projektierung bereits erkannt und berücksichtigt haben; die Überdachentlüftung gibt es nur an dieser einen Stelle in der gesamten Hauszeile. Beachte: Die Strahlungstemperatur des (bewölkten) Himmels liegt bei nur 2,3°C. Der Basketball-Korb vor dem Glasvorbau ist bei genauer Betrachtung ebenfalls deutlich erkennbar. Rechts: Fotographie zum Vergleich.//|
-Fazit: Wärmebrückenfreie Anschlüsse sind auch im Massivbau generell plan- und ausführbar. Die in Kranichstein gewählten Lösungen haben sich auch über 25 Jahre Nutzung an keiner Stelle messbar verändert – das Objekt ist rundum wärmebrückenfrei (mit einer nicht relevanten Fehlstelle durch mangelnde Bauaufsicht, vgl. [Feist/Pfluger 2016]). Zertifizierte Bausysteme sind heute mit dauerhaft wärmebrückenfreien Lösungen für alle Bauarten und Bauweisen verfügbar (vgl. [[http://www.passiv.de]]).\\
-\\
+Fazit: Wärmebrückenfreie Anschlüsse sind auch im Massivbau generell plan- und ausführbar. Die in Kranichstein gewählten Lösungen haben sich auch über 25 Jahre Nutzung an keiner Stelle messbar verändert – das Objekt ist rundum wärmebrückenfrei (mit einer einzelnen nicht relevanten Fehlstelle durch mangelnde Bauaufsicht, vgl. [Feist/Pfluger 2016]). Zertifizierte Bausysteme sind heute mit dauerhaft wärmebrückenfreien Lösungen für alle Bauarten und Bauweisen verfügbar (vgl. [[http://www.passiv.de]]). Die wärmebrückenfreie Ausführung von Gebäudehüllflächen reduziert nicht nur die Wärmeverluste: Sie hilft, kalte Oberflächen im Raum zu vermeiden und reduziert dadurch das Risiko von feuchtebedingten Bauschäden. Das wiederum erlaubt eine längere Nutzung des gesamten Bauwerkes. Bei kompetenter Planung kann der Investitionskostenaufwand für die wärmebrückenfreie Konstruktion sehr gering sein.\\
+\\
 =====2.3	Luftdichtheit=====
 Wie die Wärmebrückenfreiheit ist die Luftdichtheit vor allem eine Planungsaufgabe –
-insbesondere kommt es hier auf die Auswahl dauerhaft luftdichter Anschlüsse an; im Gebäude in Kranichstein wurde am 12.02.2016 nach 25 Jahren ein erneuter Luftdichtheitstest durchgeführt, dessen erste Ergebnisse in [Feist/Ebel 2016],[Feist/Pfluger 2016] genauer ausgeführt werden: Nach diesen Ergebnissen haben einzig die Fenster-Lippendichtungen nach 25 Jahren an Elastizität verloren (n50 von 0,17 auf 0,26 h-1). Diese wurden erneuert (das entspricht normalen Erneuerungszyklen von Verschleißteilen) und die ursprünglich dokumentierte Luftdichtheit mit 0,21 h-1 (im Rahmen der Messgenauigkeit) wieder erreicht. Alle kritischen Anschlusspunkte (insbesondere der  Anschluss Leichtbau im Dach <PE-Folie> and Massivbau-Außenwand <Innenputz>) erwiesen sich auch nach 25 Jahren als absolut luftdicht (vgl. Abbildung 5). Der erwähnte Anschluss wurde durch ein Überputzen der Folie mit dem Putz der Außenwand erreicht.
+insbesondere kommt es hier auf die Auswahl dauerhaft luftdichter Anschlüsse an; im Gebäude in Kranichstein wurde am 12.02.2016 nach 25 Jahren ein erneuter Luftdichtheitstest durchgeführt, dessen Ergebnisse in [Feist/Ebel 2016],[Feist/Pfluger 2016] genauer ausgeführt werden: Nach diesen Ergebnissen haben einzig die Fenster-Lippendichtungen nach 25 Jahren an Elastizität verloren (n<sub>50</sub> von 0,17 auf 0,26 h<sup>-1</sup>). Diese wurden erneuert (das entspricht normalen Erneuerungszyklen von Verschleißteilen) und die ursprünglich dokumentierte Luftdichtheit mit 0,21 h<sup>-1</sup> (im Rahmen der Messgenauigkeit) wieder erreicht. Alle kritischen Anschlusspunkte (insbesondere der  Anschluss Leichtbau im Dach <PE-Folie> and Massivbau-Außenwand <Innenputz>) erwiesen sich auch nach 25 Jahren als absolut luftdicht (vgl. Abbildung 5). Der erwähnte Anschluss wurde durch ein Überputzen der Folie mit dem Putz der Außenwand erreicht.
@@ Zeile 116: / Zeile 111: @@
 =====2.4	Passivhaus-Fenster mit positiver Energiebilanz=====
-Ein modernes Passivhaus-Fenster hat vier entscheidende Konstituenten: (I) eine hocheffiziente Verglasung; in Mitteleuropa ist das eine Dreischeiben-low-e-Verglasung mit Edelgasfüllung (II) einen thermisch getrennter Randverbund (III) einen in der Dämmung verbesserter Fensterrahmen (IV) einen wärmebrückenarmen und luftdichten Einbau in die Wandebene. Alle vier Beiträge sind auch beim ersten Passivhausfenster im Projekt in Kranichstein bereits zum Einsatz gekommen – und zwar jeweils als Prototypen. Wie sehen diese Konstituenten nach 25 Jahren aus?
+Ein modernes Passivhaus-Fenster hat vier entscheidende Konstituenten: (I) eine hocheffiziente Verglasung; in Mitteleuropa ist das eine Dreischeiben-low-e-Verglasung mit Edelgasfüllung (II); einen thermisch getrennter Randverbund (III), einen in der Dämmung verbesserter Fensterrahmen und (IV) einen wärmebrückenarmen sowie luftdichten Einbau in die Wandebene. Alle vier Beiträge sind auch beim ersten Passivhausfenster im Projekt in Kranichstein bereits zum Einsatz gekommen – und zwar jeweils als Prototypen. Wie sehen diese Konstituenten nach 25 Jahren aus?
 ====2.4.1	Dreischeiben-Wärmeschutzverglasung====
@@ Zeile 140: / Zeile 135: @@
 | {{ :beispiele:wohngebaeude:mehrfamilienhaeuser:6_fenster_ph_kran.png |}}  |
-|Abbildung 6 Diagramm: Temperaturverlauf auf der Oberfläche des Fensters; fett: die Messung durch thermographische Aufnahme, welche auch farbkodiert im untersten IR-Bildausschnitt dargestellt wird. Grau: zweidimensionale Berechnung des Wärmestroms (M. John, 2016). Aus dieser Berechnung ergab sich der Wärmebrückenverlustkoeffizient (EN 13077) zu WBV = 0,03 W/(mK) für die Lösung mit erhöhtem Glaseinstand in Kranichstein.|
+|Abbildung 6 Diagramm: Temperaturverlauf auf der Oberfläche des Fensters; rote Kurve: die Messung durch thermographische Aufnahme, welche auch farbkodiert im untersten IR-Bildausschnitt dargestellt wird. graue Rauten: zweidimensionale Berechnung des Wärmestroms (M. John, 2016). Aus dieser Berechnung ergab sich der Wärmebrückenverlustkoeffizient (EN 13077) zu $\Psi$ = 0,03 W/(mK) für die Lösung mit erhöhtem Glaseinstand in Kranichstein.|
-Fazit: Die im ersten Passivhaus verwendete Lösung funktioniert und vermeidet konsequent Tauwasser am Glasrand. Vergleichbare Wärmebrückenverlustkoeffizienten WBV sind heute durch zertifizierte thermisch getrennte Abstandhalter erreichbar, wodurch sich die freie Glasfläche (Apertur) erhöht. Diese Lösungen sind heute Standard – der nicht thermisch trennende Randverbund sollte gesetzlich unzulässig sein, da er nur Nachteile aufweist und die Kosten der verbesserten Lösung vernachlässigbar sind (weniger als 50 Cent pro Quadratmeter Glasfläche). \\
+Fazit: Die im ersten Passivhaus verwendete Lösung funktioniert und vermeidet konsequent Tauwasser am Glasrand. Vergleichbare Wärmebrückenverlustkoeffizienten $\Psi$ sind heute durch zertifizierte thermisch getrennte Abstandhalter erreichbar, wodurch sich die freie Glasfläche (Apertur) erhöht. Diese Lösungen sind heute Standard – der nicht thermisch trennende Randverbund sollte gesetzlich unzulässig sein, da er nur Nachteile aufweist und die Kosten der verbesserten Lösung vernachlässigbar sind (weniger als 50 Cent pro Quadratmeter Glasfläche). \\
 \\
@@ Zeile 156: / Zeile 151: @@
 | {{ :beispiele:wohngebaeude:mehrfamilienhaeuser:7_fentherm_phkran.png |}} |
-|//**Abbildung 7** Wärmebrückenfreier Fenstereinbau 1991 (vgl. den Rahmenschenkel an der Wand als Auflage) sowie Infrarotbild 2016 Im Umfang der Fenster ist keinerlei Wärmebrückenwirkung erkennbar (wohl die IR-Verschattung durch den Balkon und die leicht unterschiedlichen Verglasungs-U-Werte). Links unten: der wärmere Fortluftauslass.//|
+|//**Abbildung 7** Wärmebrückenfreier Fenstereinbau 1991 (vgl. den Rahmenschenkel an der Wand als Auflage) sowie Infrarotbild 2016 Im Umfang der Fenster ist keinerlei Wärmebrückenwirkung erkennbar (wohl die IR-Verschattung durch den Balkon und die leicht unterschiedlichen Verglasungs-U-Werte; beachte: die Verkleidung der Balkonbrüstung verdeckt weitgehend den unteren Teil der Verglasung, ganz unten, dort, wo die Verkleidung endet, gibt es aber eine horizontalen Spalt durch den der Blick auf die Verglasung wieder frei ist). Links unten: der wärmere Fortluftauslass.//|
 Für den luftdichten Einbau der Fenster kommt es auf den Anschluss der luftdichtenden Ebenen der Bauteile an: Im Fall der Außenwand ist das der Innenputz – dieser muss also an das Fenster angeschlossen werden. Da dies wegen der unterschiedlichen thermischen und hygrischen Ausdehnungseigenschaften nicht durch unmittelbares Anputzen funktioniert (Riss!) bedarf es hier einer Lösung mit Bewegungstoleranz; heute wird die meist teuer mit Hilfe von beidseits verklebten Spezialklebebändern versucht. Schon in Kranichstein wurde eine sichere und weit kostengünstigere Lösung gewählt: Eine Putzendschiene schließt den Putz sauber vor dem Fensterrahmen ab; nach Einlegen eines  Haftverhinderers (Rundschnur), um Dreiflankenhaftung auszuschließen, wurde die entstehende Fuge (in diesem Fall mit Acrylmasse) dauerelastisch verfugt. Wie die Nachuntersuchung an allen Fenstern zeigt, ist dieser Anschluss auch nach 25 Jahren absolut passsicher und luftdicht (vgl. Abbildung 8). Heute könnte ein Arbeitsschritt dadurch gespart werden, dass hier direkt eine Putzendschiene mit Anklebe-Dichtprofil (sog. Apu-Leiste) verwendet wird; auf ein ausreichendes Funktionsspiel (≥ 3 mm) ist dabei zu achten.