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Projekttitel: Nachhaltige Nutzung durchfeuchteter Gebäude durch gesteuerte Belüftung der innenliegenden Grenzflächen

Ideengeber*in:

potenzielle Projektpartner*innen

• Dr. Jörg Walther, Grünhainichen, Bauplanung, hygrothermische bauphysikalische Untersuchungen und Simulationen
• Dr. Frank Grassert, SENEON, Rostock, Produktentwicklung Hardware und Software
• Prof. Joachim Seifert, Prof. Alf Perschk, Technische Universität Dresden, Professur für Gebäudeenergietechnik
• Prof. Pascal Brinks, Fachhochschule Wismar, Professur für Bauphysik/Ressourcenschonendes Planen und Bauen, 
• Ramona Jaron, Isover, Saint-Gobain, Düsseldorf, Leiterin Systementwicklung
• Patrick Jacobi, Building Performance GmbH, Siniat, Ratingen, Gebietsleitung
• Daniela Lonsdorfer, IRES Infrarot Energiesysteme GmbH, Karlsruhe,, Entwicklung
• Harry Keller, Helios Ventilatoren GmbH & Co KG, Villingen-Schwenningen, Entwicklung, Normungsausschuss NA 041-02-51-AA Lüftung von Wohnungen

Abstract

Nachhaltige Nutzung durchfeuchteter Gebäude durch gesteuerte Belüftung der innenliegenden Grenzflächen, da zunehmend Gebäude durch zyklische Überschwemmungen in Flusstälern, Niederungen oder in Küstennähe feuchte- und schadstoffbelastet werden und nutzbar bleiben bzw. kurzfristig wieder einer Nutzbarkeit zugeführt werden sollen. Zum Feuchtemanagement werden bisher vorzugsweise Sanierputze, mitunter auch mineralische oder kapillaraktive Innendämmungen zur Raumseite bevorzugt, die aber Schadstoffeinträge in den Innenraum nicht oder nur unvollständig verhindern können. Die bevorstehende Ausweisung von Radonvorsorgegebieten in weiteren Bundesländern erfordert bauliche Maßnahmen an bestehenden Gebäuden, um dessen Eintritt in die Räume zu unterbinden. In diesem Zusammenhang überwiegend praktizierte Flächenabdichtungen verursachen einen unkontrollierten Eingriff in den hygrischen und somit in den bauklimatischen Haushalt eines Gebäudes und unterbinden eine Trocknung durchfeuchteter Bauteile. Durch die Kombination des Monitorings eines Trocknungs- und Trockenhaltungsprozesses mit einer konstruktiven Lösung für ein belüftetes Trockenbausystem zum Feuchte- und Schadstoffabtransport aus durchfeuchteten erd- oder außenluftberührten Bauteilen bei gleichzeitiger Dämmung und Klimastabilisierung des Innenraumes unter Nutzung natürlicher thermischer Auftriebskräfte wurde ein Lösungsansatz entwickelt.

Innovationsgrad

Es wird die konstruktive Ausführung einer tragenden dämmenden und dampfdichten Luftspaltkonstruktion an der Innenseite des gefährdeten Bauteils mit einer messwertbasierten Überwachung und autarken Ansteuerung von für den Trocknungsprozess eingesetzten oder nutzbaren Aktoren in Sanierungsmaßnahmen kombiniert. Damit kann der Grad der Innovation als zweckinduziert bewertet werden. Es werden zum Zweck der Nutzbarmachung schadstoffbelasteter oder durchfeuchteter Innenraume Trockenbauelemente mit Lüftungssystemen und Mess- und Steuerungstechnik kombiniert.

Welche Situation liegt aktuell wie vor?

Der aktuelle Gebäudebestand allein in Deutschland umfasst etwa 19 Mio. Wohn- und 21 Mio. Nichtwohngebäude. Die Anzahl an Wohngebäuden mit Baujahr bis 1978/1979 weist jedoch 84,1% unbeheizte oder teilbeheizte Kellergeschosse auf, die bislang einer höherwertigen Nutzung weitgehend entzogen bleiben. Das entspricht einer Anzahl von etwa 11,8 Millionen Wohngebäuden (IWU Institut Wohnen und Umwelt, 2. Ausgabe, Darmstadt 2015). Die Ausbau- und Modernisierungsmaßnahmen, die in den zurückliegenden Jahrzehnten u.a. auf der Grundlage von Nachrüstverpflichtungen vorgenommen wurden, die in den Wärmeschutz- und Energieeinsparungsverordnungen und nunmehr im Gebäudeenergiegesetz 2020 verankert sind, konzentrierten sich vordergründig auf aktuell bewohnte Geschosse und Räume. Zur Steigerung von Mieteinnahmen wurden dabei ungenutzte Dachgeschosse unter diesen Gesichtspunkten für Wohnzwecke ausgebaut. Bauliche Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz konzentrierten sich deshalb lediglich auf Fassadendämmungen, die Dämmung der Unterseite von Kellerdecken und partielle Innendämmungen zur Entschärfung von Wärmebrücken in der Kellerdeckenebene. Die ungenutzten Keller- und Erdgeschossräume bleiben einer sinnvollen Nutzung entzogen, weil das Raumklima (Temperatur und Feuchte) zwar historischen Anforderungen (z.B. für Lagerzwecke) genügte, den heutigen Komfortansprüchen an eine höherwertige Nutzung jedoch entgegensteht. Feuchteschäden, z.B. bakterielle, mikrobielle Belastungen, Korrosionsschäden und Salzausblühungen, kennzeichnen diese Zustände. Demgegenüber bieten sich doch gerade Keller- und Erdgeschossräume für die Beheizung und Kühlung der mitunter überhitzten Räume in den darüberliegenden Geschossen und Räumen an. Voraussetzung ist dabei die Reduzierung der relativen Luftfeuchten durch Ausschaltung ihrer Ursachen. Neben den real vorliegenden Zuständen ungenutzter Erd- und Kellergeschosse mit gesamtgesellschaftlich relevanten Nutzflächen sind noch weitere Probleme zu nennen, welche versicherte Risiken darstellen, die der Gesellschaft hohe Schäden verursachen. Aufgrund der exponierten Lage von Kellerräumen in Gebäuden sind sie auch vergleichsweise stark dem Risiko von Wasserschäden als Folge verschiedener Ursachen ausgesetzt, für das nicht in jedem Fall eine Versicherung vorliegt. Neben der Dunkelziffer an unversicherten Feuchteschäden und enormen Nutzungsdefiziten zulasten der Eigentümer müssen die Gebäude- und Hausratversicherungen enorme Kosten aufbringen, um Jahr für Jahr versicherte Schäden zu regulieren. Im Zusammenhang mit Elementarschäden treten insbesondere bei Hochwasserereignissen Fäkalschäden und Kontaminationen mit Heizöl auf, welche die betroffenen Bauteile mit schädlichen Inhaltsstoffen belasten. Bei der anschließenden Trocknung der Bauteile durch Verdunstung treten diese Stoffe sowie schon zuvor vorhandene Schadstoffe in Gasform in die Raumluft aus und können die Räume für lange Zeit völlig oder nur eingeschränkt nutz- und bewohnbar machen. Eine weitere Art von Schadstoffen, welche die Raumluft von Gebäuden belastet, ist das vorkommende Radon, welches Lungenkrebs verursachen kann. Die Bundesländer weisen Radon-Vorsorgegebiete in Deutschland aus, in denen in vielen Gebäuden eine hohe Konzentration von Radon zu erwarten ist.

Welche Bedarfe und Lösungen (aktueller Stand der Wissenschaft und Technik) liegen bei welchen Marktteilnehmern*innen vor?

Bedarfe:

Deutschland verfügt über einen hohen Gebäudebestand, von denen ganze Keller- und Erdgeschosse ungenutzt bleiben, weil Feuchteschäden und das damit verbundenes Raumklima eine sinnvolle Einbeziehung in übliche Nutzungskonzepte unterbindet. Davon sind auch denkmalgeschützte Gebäude betroffen, die an der Außenseite nicht verändert werden können, aber dennoch kostengünstig getrocknet, trockengehalten und nutzbar gemacht werden sollen. Die aktuelle Kostenentwicklung der Energiepreise wird besonders in der Wohnungswirtschaft zunehmend Mieter veranlassen, die Raumbeheizung und die Raumlüftung zu reduzieren, so dass es in Größenordnungen zu mikrobiellem Wachstum oder gar Kondensatbildungen an den Innenseiten der Außenwände sowie an exponierten Wärme- und Feuchtebrücken kommen wird. Gebäude werden zunehmend durch zyklisch wiederkehrende Überschwemmungen in Flusstälern, Niederungen oder in Küstennähe feuchte- und schadstoffbelastet.  Sie müssen mitunter abgebrochen oder können lange Zeit nicht genutzt werden und sollten aber einer kurzfristigen und nachhaltigen Nutzbarkeit zugeführt werden.

Bisher vorhandene Lösungen:

Der Sanierungssektor der Deutschen Bauwirtschaft und die entsprechenden Dienstleister bieten fast ausschließlich Verfahren zur nachträglichen Bauwerksabdichtung an. Es werden einzeln oder kombiniert Verfahren zur nachträglichen Horizontal- und Vertikalabdichtung auf den Außen- und Innenseiten der durchfeuchteten Bauteile propagiert und angeboten. Es existieren viele, mitunter energie- und kostenintensive Technologien zu einer beschleunigten Trocknung von durchfeuchteten Bauteilen (Technische Trocknung). Doch hat sich bislang keine dauerhaft erfolgreiche Technik am Markt etabliert, welche auch Schadstoffe aus kontaminierten Bauteilen beschleunigt eliminieren kann. Die Abwesenheit von erheblich belästigenden Fremdgerüchen, auch unterhalb von genormten Schwellenwerten, gilt als ganz wesentliches Qualitätskriterium für eine Bewohnbarkeit. Selbst ohne Geruchswahrnehmung kann die Anwesenheit von Schadstoffen in der Raumluft nicht als Indiz gelten, dass keine „Baugefährdung“ im Sinne des § 319 StGB mehr vorliegt. Die Lüftungs- und Klimatechnik bietet Systeme an, welche feuchte- und/oder schadstoffbelastete Raumluft an die Außenluft abführt. Das bedeutet jedoch, dass zunächst eine Raumluftbelastung (z.B. mit Radon) in Kauf genommen wird. Es werden einzeln oder kombiniert Verfahren wie Horizontal- und Vertikalsperren, dauerhafter Einsatz von Lüftern, Trocknern oder Heizungen einzeln oder kombiniert eingesetzt.  Zum Feuchtemanagement werden bisher vorzugsweise Sanierputze, mitunter auch mineralische oder kapillaraktive Innendämmungen zur Raumseite bevorzugt.

Weshalb sind diese vorhandenen Lösungen nicht hinreichend genug?

Abdichtungssysteme behindern den Feuchte- und Schadstoffaustritt aus den Bauteilen und stellen einen Eingriff in den hygrischen Haushalt eines Gebäudes dar. Das allseitige „Einkapseln“ von Wasser und Schadstoffen mit Abdichtungen kann diese höheren Konzentrationen in den Bauteilen im Vergleich zur Raumluft nicht vollständig immobilisieren. Der Schadstoff ist zwar in seiner Beweglichkeit gebremst, seine Mobilität behält er aber. Die Schadstoffemission wird  deshalb deutlich kleiner, dennoch können die Schadstoffe durch den Porenelektrolyten oder den Porenraum gelangen, um an freien Verdunstungsflächen ausdiffundieren zu können. Somit wird immer eine gewisse Menge Schadstoff emittiert. Es ist ein treibendes Konzentrations- und Dampfdruckgefälle des Schadstoffs vorhanden. Nachträgliche Außenabdichtungen erfordern das Freilegen aller erdberührten Wände und ggf. den Austausch des Kellerfußbodens. Vor solchen Aufwänden schrecken viele Hauseigentümer zurück und nehmen den oben beschriebenen Flächenverlust ihrer Immobilie in Kauf. Bisherige Verfahren wie Horizontal- und Vertikalsperren, Dauereinsatz von Trocknern und Heizungen sind daher nur eingeschränkt nutzbar, zu kosten- und zeitaufwändig oder werden zu oft fehlerhaft ausgeführt. Sanierputze und Innendämmungen dienen dem Feuchtemanagement. Sie können Schadstoffeinträge in den Innenraum nicht oder nur unvollständig verhindern. Die bevorstehende Ausweisung von weiteren Radonvorsorgegebieten erfordert bauliche Maßnahmen an bestehenden Gebäuden, um dessen Eintritt in die Räume zu unterbinden.

Was ist der Fortschritt Ihrer Idee gegenüber dem Stand von Wissenschaft und Technik?

Es wird die konstruktive Ausführung einer tragenden dämmenden und dampfdichten Luftspaltkonstruktion als Installations-Vorwand an der Innenseite des gefährdeten Bauteils mit einer messwertbasierten Überwachung und autarken Ansteuerung von für den Trocknungsprozess eingesetzten oder nutzbaren Aktoren kombiniert. Dazu werden primär natürliche hygrische und thermische Antriebskräfte zur Trocknung, Trockenhaltung, Schadstoffabfuhr und Klimatisierung der Innenräume genutzt. Die Energie- und Ökobilanz des Gebäudes wird signifikant verbessert. Die vorliegende Idee basiert auf der neuen Kombination bestehender Verfahren und konzentriert sich auf die Anwendung von natürlichen Antriebskräften aufgrund von thermischen, hygrischen, barometrischen und aerodynamischen Potenzialdifferenzen um die Gebäude herum sowie im Erdreich, um diese einer zweckmäßigen Nutzung zuzuführen. Eine Energiezufuhr für diese Zwecke soll nur der Aufrechterhaltung der Funktion unter den jeweiligen Klimarandbedingungen dienen, welche durch ein automatisch arbeitendes System von Monitoring und Steuerung unterworfen wird.

Welche themenverwandten Standards, technische Regeln, Normenausschüsse, Gremien, Foren und Konsortien sind Ihnen bekannt bzw. existieren bereits?

DIN SPEC 35220:2015-11, Anpassung an den Klimawandel – Umgang mit Unsicherheiten im Kontext von Projektionen gibt Hinweise zum richtigen Umgang mit Unsicherheiten der Klimaprojektionen als Voraussetzung der Anpassung, Empfehlungen über bewährte Vorgehensweisen zur Umsetzung der Anpassung und Hilfestellung zur Identifizierung relevanter Normen oder Normungsthemen in Form einer Checkliste.

DIN SPEC 35220 Beiblatt 1:2018-08, Anpassung an den Klimawandel - Umgang mit Unsicherheiten im Kontext von Projektionen; Beiblatt 1: Sommerlicher Wärmeschutz von Gebäuden - Ein Beispiel der Vulnerabilitätsanalyse für den Fall einer Temperaturerhöhung von 2 °C und mögliche Maßnahmen zur Anpassung an die Folgen dieser Temperaturerhöhung beinhaltet eine systematische Aufbereitung des konkreten Beispiels „Sommerlicher Wärmeschutz von Gebäuden“ mit Grundsätzen der Vulnerabilitätsbewertung und Identifizierung möglicher Maßnahmen zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels.

DIN SPEC 35202:2018-08, Leitfaden zur Einbeziehung der Anpassung an den Klimawandel in Normen; Deutsche Fassung CEN-CENELEC Guide 32:2016 bietet eine Orientierungshilfe für die Einbeziehung von Aspekten der Anpassung an den Klimawandel in Produkt- (einschließlich Produktgestaltung), Dienstleistungs-, Infrastruktur- und Prüfnormen unter Betrachtung des gesamten Lebenszyklus; Hilfestellung bei der Identifizierung von relevanten Auswirkungen des Klimawandels.

VDI 2050 ff. insbesondere zu Raumluftanlagen sowie VDI 6022 zur Raumluftqualität.

Korrespondierende Themen werden in den Merkblättern der Wissenschaftlich-Technischen Arbeitsgemeinschaft WTA e.V. 6-12-11/D sowie 10-3-22/D zu Klima und Klimastabilität in historischen Bauwerken, Merkblatt 6-15-13/D sowie 6-19-19/D zur Technischen Trocknung durchfeuchteter Bauteile behandelt. Darüber hinaus existieren Merkblätter aus dem Referat 6 Bauphysik zu hygrothermischen Simulationsverfahren unter realitätsnahen Klimarandbedingungen.

Konstruktive Vorgaben können z.B. an die DIN EN 13830 Vorhangfassaden angelehnt werden. Diese europäische Norm legt die Anforderungen an Vorhangfassadenbausätze fest, die zur Verwendung als Gebäudehülle vorgesehen sind, um Witterungsbeständigkeit, Nutzungssicherheit, Energieeinsparung und Wärmeschutz zu ermöglichen, und enthält Prüf-, Bewertungs-, Berechnungsverfahren und Konformitätskriterien für die entsprechenden Leistungen. Eine Vorhangfassade nach dieser Norm verfügt über ihre eigene mechanische Stabilität und Standsicherheit. Sie trägt aber nicht zur Lastabtragung oder Stabilität des Hauptbaukörpers bei und kann unabhängig von diesem ersetzt werden.

DIN 18340 | 2019-09 Diese Norm legt die allgemeinen Vertragsbedingungen fest, die für Trockenbauarbeiten bezüglich der Baustoffe, der Ausführung, der Haupt- und der Nebenleistungen sowie der Abrechnung gelten. Diese Norm gilt für raumbildende Bauteile des Ausbaus, die in trockener Bauweise hergestellt werden. Sie umfasst insbesondere das Herstellen von offenen und geschlossenen Deckenbekleidungen und Unterdecken, Wandbekleidungen, Trockenputz und Vorsatzschalen, Brandschutzbekleidungen, Trenn-, Montage- und Systemwänden, Fertigteilestrichen, Trockenunterböden und Systemböden sowie die Montage von Zargen, Türen und anderen Einbauteilen in vorgenannte Konstruktionen.

DIN 18183-1 | 2018-05 Trennwände und Vorsatzschalen aus Gipsplatten mit Metallunterkonstruktionen - Teil 1: Beplankung mit Gipsplatten, Diese Norm legt Bedingungen fest, bei deren Einhaltung die Anforderungen nach DIN 4103-1 als erfüllt gelten. Sie gilt für Trennwände aus Gipsplatten oder Gipsplatten mit Vliesarmierung mit Unterkonstruktionen aus Profilen aus Stahlblech.

DIN EN 14195 | 2020-07, Metall-Unterkonstruktionsbauteile für Gipsplatten-Systeme - Begriffe, Anforderungen und Prüfverfahren Diese Norm legt die Eigenschaften von Metall-Unterkonstruktionsbauteilen (z. B. von Profilen, Hängern und Verbindern) fest, die für die Verwendung zusammen mit Gipsplatten nach EN 520, EN 15283-1 und EN 15283-2 bei Hochbauarbeiten sowie mit Gipsplattenprodukten aus der Weiterverarbeitung nach EN 14190 bei nicht tragenden Systemen vorgesehen sind. Diese sind z. B. Trennwände, Wand- und Deckenbekleidungen, Decken mit mechanisch befestigten Platten sowie Bekleidungen von Trägern, Stützen, Kanälen und Schächten.

DIN 18182-1 | 2015-11, Zubehör für die Verarbeitung von Gipsplatten - Teil 1: Profile aus Stahlblech, Diese Norm gilt für Profile aus Stahlblech, die für Unterkonstruktionen bei der Verarbeitung von Platten nach DIN 18180, DIN EN 520, DIN EN 14190, DIN EN 15283-1, DIN EN 15283-2 verwendet werden.

DIN EN 12467 | 2018-07, Faserzement-Tafeln - Produktspezifikation und Prüfverfahren, Diese Norm legt die technischen Anforderungen an und die Verfahren zur Kontrolle und Prüfung sowie die Abnahmebedingungen für Faserzement-Tafeln, Fassadenschindeln und Schalungen fest.

DIN EN ISO 7730 | 2006-03, Ergonomie der thermischen Umgebung – Analytische Bestimmung und Interpretation der thermischen Behaglichkeit durch Berechnung des PMV- und des PPD-Indexes und Kriterien der lokalen thermischen Behaglichkeit (ISO 7730:2005); Deutsche Fassung EN ISO 7730:2005

DIN V 18599 ff | 2018-09, Energetische Bewertung von Gebäuden –
Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung

Beschreibung der Vorarbeiten: Welche Vorarbeiten sind vor einer möglichen Standardisierung Ihrer Idee noch zu leisten und mit welchem zeitlichen Faktor rechnen Sie hierbei

Im Vorfeld wurde das Verfahren zum Monitoring eines Trocknungs- und Trockenhaltungsprozesses mit einem Mess- und Steuersystem („Messrohr“) entwickelt, um damit entsprechende Sanierungsleistungen entsprechend WTA Merkblatt E-6-16 „Technische Trocknung durchfeuchteter Bauteile“ kontrollieren und unterstützen zu können. Es gelang, eine prototypische Lösung zu entwickeln, zum Patent anzumelden und in Feldtests erfolgreich einzusetzen. Die Einsatzpotentiale sollten in dem Projekt „National 5G Energy Hub– Einführung zukunftsträchtiger Kommunikationsstandards in der Energietechnik – Phase II“ der TU Dresden geprüft und entwickelt werden. Für eine breite Anwendung bei Sanierungsvorhaben konnte bisher jedoch keine ausreichende Nachfrage entwickelt werden. Damit war eine Serienproduktion der einzusetzenden Mess- und Übertragungstechnik für eine preiswerte und marktseitig akzeptable Lösung bisher nicht machbar. Durch die Kombination des autarken Monitoring- und Steuerungssystems für einen Trocknungs- und Trockenhaltungsprozess mit einem Trockenbausystem zum Feuchte- und Schadstoffabtransport aus durchfeuchteten erd- oder außenluftberührten Bauteilen bei gleichzeitiger Dämmung und Klimastabilisierung des Innenraumes, des „Doppel-Luftspaltes um eine Kerndämmung“ unter Nutzung natürlicher thermischer Auftriebskräfte, mit der Lösung „Messrohr“ wird nunmehr eine Möglichkeit zum erfolgreichen Markteintritt in den beschriebenen Segmenten gesehen. Mittels einer Innovationspartnerschaft soll damit eine nachhaltige wissenschaftlich begleitete und normativ gestützte komplexe Bauleistung aus Trockenbauelementen, Mess- und Steuerungstechnik, Flächenheizung sowie Lüftung durch ein noch zu interessierendes Bauunternehmen in den Markt eingeführt werden. Dazu beginnen ab Oktober 2022 erste Versuche zum Nachweis der Funktionsfähigkeit des Konzeptes mit einer Anordnung von erd- und außenluftberührten Bauteilen in realen Altbauten auf der Rauminnenseite. Im Rahmen dieser Versuche sollen durch ein Monitoring Messergebnisse über mindestens 12 Monate zum Systemverhalten und zu den klimatischen Einflüssen auf die Funktionsfähigkeit gewonnen werden. Im Rahmen der Planung von EFRE-geförderten Schutzmaßnahmen, die nach dem Hochwasser 2002 in Sachsen erfolgten, wurden seit 2009 Messungen zum saisonal schwankenden Raumklima in Kellerräumen an einem Flussufer ausgeführt. Auf deren Grundlage wurde durch instationäre Simulation ein vergleichbares System entwickelt, welches seit 2015 hinter 50 cm dicken Stahlbetonwänden zum Hochwasserschutz auf der Außenseite von Kellerwänden eingebaut wird, um ohne Eingriffe in die Räume und ohne zusätzliche Energiezufuhr eine Klimaverschlechterung in den Räumen zu unterbinden. Bislang liegen keine Negativerfahrungen zur Funktionsweise vor. Seit 2018 wurde die Idee des Systems an erdberührten Kellerwänden und unter dem Kellerfußboden eines Altbaus eingebaut. Es führte binnen weniger Monate zu einer natürlichen Trocknung aller einbezogenen Bauteile und zu einer signifikanten Raumlimaverbesserung, die nunmehr höherwertige Nutzungen ohne weitere Heizungs- und Klimatechnik ermöglicht.

Welchen Zusammenhang gibt es zwischen Ihrer Idee und dem von Ihnen ausgewählten DIN-Connect Themenschwerpunkt?

Der gegenwärtige Stand der Wissenschaft und Technik hatte die klimatischen Auswirkungen des Klimawandels für die ohnehin sensiblen Keller- und Erdgeschossen bisher ungenügend bzw. gar nicht im Fokus. Die Antragsteller gehen davon, dass Klimawandel, Ressourcenknappheit, Energiemangel und Kostenexplosion in der Gebäudewirtschaft eine neue Strategie im Gebäudemanagement erfordert.  Durch die o.g. Ursachen gewinnt die Erhaltung der Gebäudesubstanz in der Ökobilanzierung von Gebäuden eine wesentliche Rolle. Die Anpassung der Haustechnik zur Klimastabilisierung in Gebäuden kann einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Ökobilanz leisten. Eine Studie der Deutschen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen DGNB ergab, dass bei Annahme einer 50-jährigen Nutzung etwa 65 % der Treibhausgasemissionen im Betrieb von Gebäuden und etwa 35 % bei Herstellung und Rückbau von Gebäuden entstehen. Klimaschutzbedingtes Energiesparen am Gebäude verlangt, bislang ignorierte natürliche Antriebskräfte, die zuvor keine Rolle spielten, zu erkennen, zu erschließen, deren Funktionalität an Pilotprojekten zu demonstrieren und in eine Regel von Wissenschaft und Technik zu überführen, die nach praktischer Bewährung eine neue anerkannte Regel der Bautechnik werden könnte. Auf die Folgen von zunehmenden Wetterextremen muss zeit- und praxisnah mit einer Nutzung des Standes der Wissenschaft und Technik reagiert werden. 

Nutzen und Ziele

Welches Ziel verfolgen Sie mit Ihrer Idee?

Mittels der Transformation der Idee einer messwertbasierten Trocknung und Trockenhaltung von Gebäuden durch die Führung eines Luftstromes über die innenraumseitige Oberfläche eines durchfeuchteten und ggf. schadstoffbehafteten Bauteils soll über eine Innovationspartnerschaft eine nachhaltige wissenschaftlich begleitete und normativ gestützte marktfähige komplexe Bauleistung aus Trockenbauelementen, Mess- und Steuerungstechnik, Flächenheizung sowie Lüftung entstehen, welche durch ein noch zu interessierendes Bauunternehmen in den Markt eingeführt wird und bei ca. 12 Mio. Wohngebäuden dringend benötigte Wohnnutzfläche zusätzlich erschließt. 

Welchen Nutzen generiert Ihre Innovation für welche Zielgruppen?

Für Gebäudeeigentümer können kurzfristig und kostengünstig zusätzlich Gebäudebereiche einer deutlich höherwertigen Nutzung in bereits bestehender Bausubstanz zugeführt werden, was durch bisher angewendete Verfahren nicht oder nur sehr kosten-, zeit- und energieintensiv oder gar nicht möglich war. Ebenfalls können denkmalgeschützte Gebäude bei Beibehaltung entsprechender Auflagen in höherer Nutzungsqualität erhalten werden. Für die Nutzer der Gebäude erhöht sich damit das potentielle Angebot gerade in den Innenstädten, was eine Verringerung der Mietkosten auch in bevorzugter Lage bewirken sollte. Bisherige Beeinträchtigungen der Innenluftqualität entfallen. Die Energiekosten und die Flächenversiegelungen durch den Entfall von Neubauten werden reduziert. Weiterhin ist von einer Kostensenkung für die Versicherungen auszugehen, da Sanierungsmaßnahmen kostengünstiger oder auch überhaupt ermöglicht werden.

Wer profitiert von Ihrer Idee und dem daraus entwickeltem Standard?

Neben den schon beschriebenen Zielgruppen Gebäudeeigentümer, Nutzer und Versicherungen wird für Unternehmen wie Hersteller von Trockenbauelementen, Mess- und Steuerungstechnik, Flächenheizung und Lüftungsanlagen das Marktsegment für entsprechende Handwerksbetriebe erweitert. Ganz besonders profitiert der Klimaschutz. So bedingt der Neubau von 400 000 Wohnungen etwa 25 Mio. Tonnen CO2 durch die Herstellung der Baustoffe wie Zement; je nach Bauweise könnte es sogar doppelt so viel sein. Auch unter dem Blickwinkel zunehmender Materialkosten und Materialverknappung gewinnt die Erhaltung der Gebäudesubstanz in der Ökobilanzierung von Gebäuden eine wesentliche Rolle. Eine Studie der Deutschen Gesellschaft für nachhaltiges Bauen DGNB ergab, dass bei Annahme einer 50-jährigen Nutzung etwa 65 % der Treibhausgasemissionen im Betrieb von Gebäuden und etwa 35 % bei Herstellung und Rückbau von Gebäuden.

Wie werden die Ergebnisse nach Projektabschluss verwertet?

Durch die Bereitstellung einer nachhaltigen normativ gestützten Bauleistung aus Trockenbauelementen, Mess- und Steuerungstechnik, Flächenheizung sowie Lüftung über interessierte Bauunternehmen sollen zunächst mit Schwerpunkt der Überschwemmungsgebiete durchfeuchtete und schadstoffbelastete Gebäude wieder erschlossen werden. Durch die normativen Vorgaben werden eine entsprechende Qualitätssicherung als Regel Technik organisiert und gleichzeitig Impulse für die Weiterentwicklung des Stands Technik und Erweiterung des Marktes generiert. Dabei wird die Nutzung der durch die eingesetzte Messtechnik generierten Daten eine signifikante Rolle bei der Qualitätssicherung der Gebäude und Weiterentwicklung des Produktes spielen.

Skizzieren Sie bitte die europäische/internationale Bedeutung

Die Situation in Deutschland ist auf europäische oder auch internationale Märkte übertragbar. Die Faktoren der Kostensenkung, Bestandsnutzung, des Klimaschutzes, der Vermeidung zusätzlicher Flächenversiegelung, die wachsende Nachfrage nach bezahlbarem, energieeffizient und gesundheitlich unbedenklich nutzbarem Wohnraum werden als analog gesehen, so dass die innovative Bauleistung auf diese Märkte übertragen werden kann.

Skizzieren Sie bitte die Markt- und gesellschaftliche Relevanz

Bauleistungen zur Nutzung des Gebäudebestandes bei verbesserter Energieeffizienz vereinigen die Ziele der Nachhaltigkeit und des Klimaschutzes durch Vermeidung von Neubau und Abriss, der Senkung der Kosten für die Schaffung von dringend benötigtem Wohnraum und der Vermeidung zusätzlicher Flächenversiegelung. Die Integration von Mess- und Analysetechnik wie thermische und hygrische Simulationen ermöglicht die Datenbereitstellung für das Monitoring von Bau und Betrieb des Gebäudes als wesentliches Element der Qualitätssicherung. Weiterhin werden durch die Kooperation die Kompetenzen von Trockenbau Industrie und Handwerk, Messtechnik, Steuerungstechnik erweitert sowie die Ressourcen der beteiligten Unternehmen besser genutzt.

Kompetenzen und Ressourcen

Trockenbau Industrie und Handwerk, Messtechnik, Steuerungstechnik, Thermische und Hygrische Simulationen

Standardisierungsscope/Anwendungsbereich

Der geplante Standard definiert die Anforderungen an die konstruktiven Trockenbaukomponenten, ihren funktionsgerechten Einbau, die Kriterien der Regelstrecken für die einzusetzende Mess- und Steuerungstechnik sowie die Lüftungs- Trocknungs- und Heizaggregate als kombiniertes Produkt. Der Anwendungsbereich bezieht sich auf Trockenbau- Montagekonstruktionen, die zur Mobilisierung und natürlichen Feuchte- und Schadstoffabfuhr aus bestehenden Bauteilen von Gebäuden dienen, welche entsprechende Belastungen aufweisen. Dazu sollen primär natürliche thermische, hygrische, barometrische und aerodynamische Antriebskräfte für den zu erzeugenden Luftstrom genutzt werden. Eine zusätzliche Energiezufuhr ist nur vorgesehen, wenn durch die Mess- und Steuerungstechnik eine Erschöpfung der natürlichen Kräfte signalisiert wird.