Basiswissen Bauphysik (E-Book)

Der Autor zeigt verständlich und anwendungsorientiert, dass Energieeinsparung weder beim Neubau noch bei der Sanierung Einschränkung und Verzicht, sondern Behaglichkeit, Qualitätssteigerung, Werterhaltung und Klimaschutz bedeutet. Mehr denn je geht es um den Klimaschutz. Bis 2030 sollen die Emissionen von Treibhausgasen gegenüber 1990 um 65 Prozent sinken, bis 2045 soll Deutschland treibhausgasneutral sein. Dabei spielt der Gebäudesektor eine entscheidende Rolle, denn etwa 35 Prozent des Energieverbrauchs entfällt in Deutschland auf Gebäude. Der Bau eines energieeffizienten Gebäudes oder eine entsprechende Sanierung sind ein wichtiger Beitrag zur Wärmewende als Voraussetzung für eine zu 100 Prozent erneuerbare Energieversorgung und zur Reduzierung des Klimakillers CO2. Dieses Buch ist ein kompetenter Ratgeber, der dem Leser/der Leserin neutrale und unabhängige Informationen an die Hand gibt, um beim jeweiligen Bauvorhaben in jeder Phase und für jedes Bauteil die richtige Entscheidung im Sinne eines energieeffizienten Gebäudes treffen zu können. Dazu werden nach den Grundlagen der Bauphysik alle wichtigen Themen praxisnah erläutert, von den Bau- und Wärmedämmstoffen über Bauteilkonstruktionen, Wärmebrücken, Fenster, Luft- und Winddichtheit, Lüftungs- und Heizungsanlagen bis zur Nutzung erneuerbarer Energien – ergänzt durch fachliche Exkurse und zahlreiche Abbildungen.

Die Pflege von Bestandsgebäuden erfordert immer ein gewisses Feingefühl im Umgang mit der Bausubstanz. Wenn es um technische Neuerungen und rechtliche Anforderungen geht, sind die Lösungen nicht immer gut mit dem Denkmalschutz vereinbar. Wie dieses Spannungsfeld bearbeitet werden kann und welche Neuigkeiten es auf dem Gebiet der Bauwerkssanierung gibt, erläutern die in diesem Band zusammengestellten Beiträge der 33. Hanseatischen Sanierungstage. Die Themen reichen vom Bestandsmonitoring über Fragen der Verkehrssicherheit in Bestandsgebäuden und der richtigen Abdichtungstechnik bis zur Fußboden- und Belagssanierung. Mit Praxisberichten zu Denkmalpflege und Bautenschutz bildet der Tagungsband ein weites Spektrum der Altbausanierung und Denkmalpflege ab.

Während die rechnerische Erfassung der Wärme- und Feuchteverhältnisse in Bauteilen oftmals immer noch auf stark vereinfachte Bewertungsmethoden wie z. B. das Glaser-Verfahren beschränkt werden, existieren mittlerweile Computerprogramme, die eine realistische und detaillierte Simulation des hygrothermischen Verhaltens von Bauteilen unter natürlichen Randbedingungen erlauben. Mit diesen erweiterten Möglichkeiten sind allerdings auch die Ansprüche an den Anwender gestiegen. Dieser kann sich jetzt nicht mehr an ein vorgegebenes Rechenschema mit explizit tabellierten Eingabedaten halten, sondern muss unter den angebotenen Möglichkeiten in eigener Verantwortung das für seine Problemstellung geeignete Berechnungsmodell auswählen. So stellt sich insbesondere bei der Bemessung die Frage, mit welcher Prognosegenauigkeit gerechnet werden kann und wie die entsprechend notwendigen Sicherheitszuschläge im Berechnungsmodell eingebaut werden können. Aber auch bei Simulationen von Schadenfällen und anderen Aufgabestellungen ist eine Beurteilung der Prognosegenauigkeit notwendig. Dabei liegen oft keine detaillierten Klima- und Materialdaten vor, so dass die erforderlichen Kennwerte aus einer gewissen Bandbreite von Angaben ausgewählt oder abgeschätzt werden müssen. Die Merkblätter 6-1, 6-2 und 6-8 erläutern das Vorgehen bei derartigen Fragestellungen und liefern die Grundlagen für die erfolgreiche Bemessung und Beurteilung von hygrothermischen Simulationsrechnungen.

Klimazielwerte in historischen Gebäuden können nicht verallgemeinert werden. Vielmehr geht es darum, auf die Individualität historischer Gebäude und deren baugebundene und mobile Ausstattung einzugehen. Aus Erhaltung, Historie und Nutzung leiten sich vielschichtige Fragestellungen ab. Dementsprechend ist die individuelle Klimazielwertermittlung ein Prozess, durch den in einem interdisziplinären Team das jeweils notwendige lokale Klima gefunden werden muss. Im Rahmen der Klimazielwertbildung wird außerdem gefordert, das Raumklima und seine Wirkungen nach Durchführung einer Maßnahme regelmäßig in Hinblick auf Schadensfreiheit für Ausstattung und Gebäude zu überprüfen.

Leichtbaukonstruktionen stehen im Verdacht, bauphysikalisch und bauklimatisch nicht die gleiche Leistungsfähigkeit wie massive Baukonstruktionen aufzuweisen. Ziel dieser Arbeit ist es aufzuzeigen, dass leichte Gebäudehüllen aus Textilbeton hygrothermisch mindestens gleichwertig zu konventionellen Gebäudehüllen sind. Nachteilige Aspekte des Leichtbaus auf das Raum- und Oberflächenklima oder die Dauerhaftigkeit sollen damit widerlegt werden. Zudem soll übergeordnet geklärt werden, ob Textilbetonfassaden einen Beitrag zum nachhaltigen Bauen leisten können. Es wurde eine Textilbetonfassade entwickelt, die in den meisten bauphysikalischen Eigenschaften konventionellen Baukonstruktionen überlegen oder mindestens gleichwertig ist. Dabei wurden ausgewählte Anforderungen an die Bauphysik und Architektur untersucht und mit denen konventioneller Baukonstruktionen verglichen. Die vorliegenden Ergebnisse bilden die Grundlage, Fassaden zukünftig wesentlich leichter und damit architektonisch ansprechender auszuführen, als es mit konventionellen Baukonstruktionen der Fall wäre, ohne dabei die bauphysikalischen und bauklimatischen Eigenschaften des Bauwerks zu beeinträchtigen.

Aus den Spannungs-Dehnungslinien von kraftgeregelten Druckschwellversuchen lassen sich die Dissipationsenergiewerte bestimmen. Diese Dissipationsenergie ist für die Erwärmung der Probekörper infolge der zyklisch-mechanischen Beanspruchung verantwortlich. Auf Basis der festgestellten Korrelation zwischen der Probekörpererwärmung und der Schädigungsentwicklung wird nun die direkte Korrelation zwischen der Dissipationsenergie und der Rissentwicklung untersucht. Es zeigt sich, dass sich die Verläufe der mit jedem Lastwechsel dissipierten Energie analog zu den bereits bekannten Verläufen anderer Messparameter und Schädigungsindikatoren in drei Phasen aufteilen lassen. Aus der Auswertung der bis zum Versagen eines Probekörpers kumulierten Dissipationsenergie resultiert ein funktionaler Zusammenhang zur jeweiligen Bruchlastwechselzahl. Sämtliche Auswertungspunkte, die durch die Bruchlastwechselzahlen und den bis zum jeweiligen Versagen kumulierten Dissipationsenergiewerten beschrieben werden, liegen auf einer Kurve, die als Versagenskurve bezeichnet wird. Darauf aufbauend wird in dieser Arbeit ein neuer Schädigungsparameter eingeführt und ein neues Schädigungsmodell beschrieben.

Das Gelingen der Energiewende erfordert einen weitreichenden Wandel des derzeitigen Energiesystems. Dazu müssen alle Bereiche des Systems enger miteinander verzahnt und in ihrer Gesamtheit umgestaltet werden. Eine wichtige Säule dessen ist die Energieforschung. Dieses Nachschlagewerk richtet sich an alle, die angesichts der vielfältigen Themen einen einfachen und grundlegenden Einstieg in die Begrifflichkeiten der Energieforschung suchen. Die Beiträge sollen dem Leser durch eine Fokussierung auf das Wesentliche helfen, sich schnell mit vielfältigen Themen der Energiewende vertraut zu machen und sich darin zu orientieren. Dazu decken über 3800 Stichwörter bzw. rund 2200 Beiträge sowohl Grundbegriffe aus Forschung und Technik, damit in Verbindung stehende Konzepte als auch zahlreiche energietechnologische Begriffe ab, die sich über die gesamte Energiewandlungskette hinweg erstrecken.Das Energiekompendium fasst Fachbegriffe für jedermann verständlich zusammen und ermöglicht einen schnellen und unkomplizierten Einstieg in alle Themenbereiche rund um die Energiewende. Es basiert auf dem Online-Lexikon »EnArgus-Wiki«, ein Informationssystem zu den Projekten aus dem Energieforschungsprogramm.

Unter dem Motto »Innovativ und praktikabel - vom Boden bis zum Dach« berichteten auf der Jubiläumstagung des Bundesverbandes zwanzig namhafte Fachexperten aus Deutschland, der Schweiz und aus Dänemark über vielfältige Themen aus Denkmalpflege, Sanierungspraxis und Bautenschutz. Die Aufsätze des Tagungsbandes behandeln unter anderem die Themen Decken und Fußbodenkonstruktionen sowie deren Sanierung mit innovativen Dreistoffsystemen, die Revitalisierung von Böden, verschiedene Facetten des Holzbaus, Putzschäden und die Eigenschaften von Fassadenbeschichtungen sowie Konstruktionsfragen rund um Dächer und Terrassen. Ebenso werden rechtliche Aspekte sowie die Regelwerke und Normen beleuchtet, z. B. in einer Gegenüberstellung von DIN 4108 und DIN EN ISO 13788 zum wärme- und feuchtetechnischen Verhalten von Bauteilen und in einem Beitrag zur Abdichtung nach DIN 18531 und der Flachdachrichtlinie. Einblick in die praktische Denkmalpflege bieten Beiträge aus der Forschung für die Praxis sowie Praxisberichte zum Bauen im Bestand, z. B. zur Sanierung des Lübecker Rathauses und zur inzwischen abgeschlossenen Sanierung der Christi-Verklärung-Kirche auf der Insel Kischi/Karelien in Russland. Fester Bestandteil der Hanseatischen Sanierungstage ist die Verleihung des »Nachwuchs-Innovationspreises Bauwerkserhaltung«, gestiftet vom BuFAS und unterstützt durch den Fraunhofer IRB Verlag und den Beuth Verlag. Mit diesem Preis zur Nachwuchsförderung werden herausragende wissenschaftliche Leistungen im Bereich der Bauwerkserhaltung gewürdigt. Alle eingereichten Beiträge finden Sie in diesem Tagungsband.

Dieses Merkblatt erläutert das Messverfahren der Infrarotthermografie und stellt Untersuchungs- und Visualisierungsmethoden zur Analyse verschiedener bauphysikalischer Prozesse (Wärmebrücken, Feuchtigkeit, Schimmelpilzbildung, Luftdichtheit etc.) im Bestand vor. Die Leistungsfähigkeit der Untersuchungsmethode wird beschrieben. Dabei wird insbesondere auf Mindestanforderungen an die Messtechnik sowie die notwendigen Umgebungsbedingungen für ein aussagekräftiges Ergebnis eingegangen.

Die Beiträge des Tagungsbandes zu den 29. Hanseatischen Sanierungstagen spannen einen weiten Bogen über die unterschiedlichen Baustoffe. Von den Möglichkeiten und Grenzen bei der Kombination verschiedener Abdichtungsstoffe aus der Sicht des Sachverständigen, des Herstellers sowie der Materialprüfung, über die Schadensvermeidung beim Holzbau bis hin zu aktuellen Fragen zu Umweltaspekten wie z.B. radonsicheres Bauen oder den Umgang mit Fogging oder Chloranisol, weist der Tagungsband wieder ein breites Spektrum an Vorträgen auf. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf dem Vertiefungsthema Beton.