Konvektion vermeiden

Sven-Erik Tornow/jo

Der Bauherr Anton Ambros ist Inhaber eines auf die Vorfertigung von Holzständer- sowie Holzrahmenbauweise spezialisierten Betriebs. Bei der Sanierung setzte er auch auf bewährte Techniken. „Warum sollte man diese wirtschaftliche Methode nicht auch bei der Altbausanierung einsetzen“, sagte sich Anton Ambros. Schließlich argumentiert man gegenüber Bauherren von individuellen Einfamilienhäusern auch mit der Zeitersparnis von vorgefertigten Elementen. Auch wenn zur energetischen Sanierung des Dachgeschosses und der Außenwände traditionelle Holzrahmenelemente genutzt wurden, kam dennoch modernste Technik für optimale Energieeffizienz zum Einsatz.

Für die planerischen Belange arbeitete Ambros mit dem Architekturbüro Felkner zusammen. Sein Ziel war es, mit der Sanierung am von der DENA Deutsche Energieagentur aufgelegten Modellvorhaben „Niedrigenergiehaus im Bestand“ teilzunehmen. Das als Massivbau 1946 erstellte Mehrfamilienhaus wurde durch die Sanierung nicht nur energetisch erheblich verbessert, sondern auch um ein zusätzlich bewohnbares Geschoss erweitert.

Im ersten Schritt erneuerte der Holzbaubetrieb das Dachgeschoss. Hierzu wurde der vorhandene Dachstuhl komplett entfernt und durch einen neuen, vorgefertigten ersetzt. Diesen führte man so hochdämmend aus, dass er Passivhausstandard erreicht. Mit der Erweiterung des Dachgeschosses und dem Einbau großer Glaselemente konnte zudem das „neue“ Geschoss deutlich aufgewertet werden.

Statt mit den sonst üblichen Dämmverfahren für die Fassade setzte man in Hopferau auch bei den Außenwänden auf vorgefertigte Elemente aus dem Holzbau.

Die 24 cm dicken Fassadenelemente wurden einfach auf den vorhandenen Außenwänden angebracht. Neben den zeitlichen Vorteilen durch vorinstallierte Fenster und Verkleidung ermöglichte diese Vorgehensweise auch eine fachtechnisch einwandfreie Ausführung aller Ebenen der Konstruktion. Denn die werkseitige Vorfertigung bietet eine optimale Verarbeitungssituation, um alle notwendigen Details sauber und korrekt auszubilden.

Neben Dämmstoffen aus Holz, Flachs und Zellulose kam bei den Dach- und Fassadenelementen das neue, aluminiumbeschichtete System „Climate Systems“ von DuPont als raumseitige Luftdichtigkeitsebene und als außenseitige zweite wasserführende Ebene zum Einsatz.

Mit diesem System werden Dach- und Wandkonstruktionen bei ihren wesentlichen bauphysikalischen Funktionen unterstützt. Zudem ermöglichen sie eine Energieeinsparung von bis zu 15 Prozent, indem sie die Wärmeverluste durch Konvektion und Radiation unterbinden bzw. erheblich reduzieren. Bewährte Unterspann-/Unterdeckbahnen mit auf Langlebigkeit ausgelegten Funktionsschichtdicken bilden die Basis der neu entwickelten Systeme. Ihre besonderen wind- und wasserundurchlässigen sowie diffusionsoffenen Mikrostrukturen aus Millionen von einzelnen Fasern bilden die Grundlage für den nötigen Feuchtigkeitstransport innerhalb des jeweiligen Bauteils.

In einem besonderen Prozess metallisiert man eine Seite der Bahn, ohne dass dadurch die Dampfdiffusionsoffenheit erheblich reduziert wird. So entstehen in einem Vergütungsprozess „Tyvek Enercor Dach“ und „Tyvek Enercor Fassade“. Zweites Element der neuen Systeme ist die Dampfbremse „AirGuard“, die aufgrund ihrer stofflichen Eigenschaften für raumseitige Luftdichtigkeit sorgt. Somit wird Konvektion unterbunden und die Konstruktion dauerhaft vor Wärmeverlusten durch Luftströmung geschützt. „AirGuard“ ist auch mit einer metallisierten Oberfläche vergütet und somit als optimierte Dampfbremse mit einer zusätzlichen Energiesparfunktion ausgestattet.

Der zusätzliche Energiespareffekt beruht darauf, dass die metallisierten Bahnenoberflächen 85 bis 90 % der Strahlungswärme reflektieren. Um diesen Effekt zu nutzen, müssen neben der Verlegung der Dampfbremse raumseitig und der „Tyvek Enercor Dach“ bzw. -Fassade außenseitig Lufträume als Radiationsebenen angeordnet werden. Raumseitig entsteht dieser Luftraum durch die hinter der luftdicht angeschlossenen Dampfbremse folgenden Installationsebene. In der Wand wird „Tyvek Enercor Fassade“ an der Außenseite mit der metallisieren Seite zum Luftraum installiert, gefolgt von der Fassadenbekleidung. Einzig in der Steildachkonstruktion muss der nicht belüftete Luftraum zwischen Wärmedämmstoff und metallisierter „Tyvek Enercor Dach“ zusätzlich angeordnet werden. Er lässt sich durch eine geringere Dämmstoffschicht oder durch eine zusätzliche Konterlattung ausführen. Entscheidend ist, dass die zur Dämmung hin verlegte metallische Oberfläche keinen Kontakt mit dem Dämmstoff hat, sondern ein Luftraum von mindestens 2,0 cm besteht.

Das sich mit den neuen System die Energieeinsparung der jeweiligen Bauteile optimieren lassen, überzeugte auch Ambros. Noch mehr, dass entsprechende Werte sogar in den von der EnEV geforderten Nachweis oder in den Energieausweis einfließen können.

In Summe sieht Ambros mit dieser nicht alltäglichen Sanierungsform deutliche wirtschaftliche Vorteile: Es ist nach seiner Ansicht gegenüber traditionellen Bauweisen bedeutend schneller und dank der Vorfertigung oftmals viel sauberer bei der Montage vor Ort und spart erheblich Energie. So rechnet der Eigentümer mit einem Energieverbrauch von 1,5 l Heizöl pro m2 im Jahr statt der bisherigen 25 l.

bba-Infoservice Climate System 570 Dampfbremse 571 www.architekt-felkner.de

Architekt: Dipl. Ing. Michael Felkner, Waltenhofen-Oberdorf

Die EnEV fordert: „Zu errichtende Gebäude sind so auszuführen, dass die wärmeübertragende Umfassungsfläche einschließlich der Fugen dauerhaft luftundurchlässig entsprechend dem Stand der Technik abgedichtet ist.“ Bereits bei der Planung ist eine Luftdichtheitsebene vorzusehen, die lückenlos die gesamte Gebäudehülle umschließt. Die DIN 4108-7:2000-00 Punkt 3.1 definiert die Luftdichtheitsschicht als „Schicht, die die Luftströmung durch Bauteile hindurch verhindert“. Leckstellen setzen die Wirksamkeit der Dämmung erheblich herab. Bereits eine Fuge von 1 mm Breite und 1 m Länge kann die Funktion der Wärmedämmung um 35 bis 65 Prozent mindern. jo

Feuchtigkeitseinträge durch ungewollte konvektive Luftströmungen können deutlich größer sein als die viel diskutierte Belastung durch Wasserdampfdiffusion. Untersuchungen des Fraunhofer Instituts für Bauphysik, Stuttgart, ergaben Verhältnisse pro Tag von bis zu 1 g/m2 bei der Diffusion im Vergleich zu 360 g/m2 bei der Konvektion. Hinzu kommt, dass die Diffusion gleichmäßig über eine große Fläche stattfindet. Die Konvektion tritt hingegen hochkonzentriert an den Leckagestellen auf. Die sich dort ansammelnden Feuchtigkeitsspitzen können – selbst bei idealem, also außen diffusionsoffenem, innen diffussionsdichterem Aufbau – meist nicht ausdiffundieren. Im Resultat ist ein undichtes Gebäude also nicht nur unzulässig im Sinne § 5 EnEV, sondern langfristig auch konstruktiv gefährdet. jo