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Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 1
Sanierung der Gebäudehülle im Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“
Dieser Lernbaustein enthält Teile der Gesamtdarstellung „Die Sanierung des
Mehrfamiliengebäudes ‚Kollwitzstraße‘“, ergänzt um Aufgabenstellungen für den Unterricht
und das Selbststudium.
Die Sanierung und Modernisierung der Gebäudehülle wird anhand des Beispielgebäudes
umfassend dargestellt. Das Gebäude stammt aus den 1950er- bis 1960er-Jahren und weist
jahrgangstypische Charakteristika auf.
Im Folgenden wird immer ausgehend von der Bestandssituation die jeweilige
Sanierungsmaßnahme detailliert beschrieben. Das Lernmaterial ist so aufgebaut, dass der
Bauverlauf nachvollzogen werden kann und SchülerInnen entlang des Baugeschehens
Einzelprobleme behandeln und Lösungsvorschläge entwickeln können. Detailliert
beschrieben werden Wünsche des Bauträgers, mögliche Alternativlösungen sowie Für und
Wider. Auf diese Weise können Rahmenbedingungen, Überlegungen, die zu
Entscheidungen geführt haben, und Umsetzungsschritte bis hin zur Qualitätssicherung
(Wärmebrückenoptimierung) auch von Lernenden nachvollzogen, überprüft, interpretiert und
bewertet werden.
Hinweis …
… zur Verwendung der Materialien
In jedem Unterkapitel des Lernbausteins finden sich Aufgabenblätter, die sowohl
Aufgabenstellungen für Gruppenarbeiten als auch Wissensfragen, die sich für das
Selbststudium eignen, enthalten.
Der Lesetext in den Unterkapiteln ist Voraussetzung für die Lösung der Aufgaben.
Lösungen bzw. Lösungsvorschläge finden sich in einem eigenen Lösungsheft oder im
Online-Lernpfad unter. https://www.e-genius.at/fileadmin/user_upload/Team-
LernBausteine/Kollwitzstrasse/Lernpfad%20Kollwitzstra%C3%9Fe/lernbaustein_gebudehlle.
html https://www.e-genius.at/fallbeispiele/sanierung-mehrfamiliengebaeude/online-lernpfad/ .
Alle Grafiken, Pläne und Bilder stehen in hoher Auflösung entsprechend den
Nutzungsbedingungen zur freien Verfügung unter. https://www.e-
genius.at/fallbeispiele/sanierung-mehrfamiliengebaeude/hilfsmittel/
U-Wert-Berechnungen können mit den Daten aus dem Energieausweis durchgeführt
werden. Siehe. https://www.e-genius.at/fallbeispiele/sanierung-
mehrfamiliengebaeude/hilfsmittel/ .
Die einzelnen Unterkapitel sind in sich abgeschlossen, was eine Integration von Teilaspekten
in unterschiedliche Lehr- und Lernsituationen erleichtert.
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 2
Lernziele
- Einzelne Sanierungsmaßnahmen benennen, die für das Beispielgebäude beschrieben
sind
- Geeignete Vorschläge für die Sanierung und Dämmung der Gebäudehülle erarbeiten
- Berechnungen (U-Wert etc.) durchführen
- Dämmsysteme für das konkrete Beispielgebäude auswählen
- Einzelne im Beispielgebäude ausgeführte Baumaßnahmen diskutieren und bewerten
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 3
Inhaltsverzeichnis
1. Dämmung der Außenwand im Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ ............................ 6
1.1 Bestandssituation vor der Sanierung ....................................................................... 6
1.2 Sanierung der Außenwand ...................................................................................... 7
Arbeitsblatt Dämmung der Außenwand ................................................................................. 9
Aufgabe 1 Wahl eines Dämmsystems bzw. Dämmstoffs ................................................... 9
2. Neuerrichtung und Dämmung der Vorbauten im Mehrfamiliengebäude
„Kollwitzstraße“.....................................................................................................................12
Arbeitsblatt Aufbau und Dämmung neuer Vorbauten ............................................................14
Aufgabe 2 Wahl eines geeigneten Baustoffs für die Errichtung der neuen Vorbauten .......14
3. Sanierung des Daches bzw. der Obersten Geschoßdecke im Mehrfamiliengebäude
„Kollwitzstraße“.....................................................................................................................16
3.1 Bestandssituation vor der Sanierung ......................................................................16
3.2 Errichten einer Dachgeschoßaufstockung in Passivhaus-Qualität ..........................17
3.3 Aufstockung mit neuen Außenwänden im Dachgeschoß ........................................18
Arbeitsblatt Sanierung der Obersten Geschoßdecke ............................................................22
Aufgabe 3 Dämmung der Obersten Geschoßdecke ..........................................................23
Arbeitsblatt Aufstockung um ein Dachgeschoß.....................................................................24
Aufgabe 4 Errichtung eines Dachgeschoßes in Passivhaus-Qualität ................................25
4. Dämmung der Kellerdecke im Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ ...........................27
4.1 Bestandssituation vor der Sanierung ......................................................................27
4.2 Sanierung mit Dämmung unterhalb und oberhalb der Kellerdecke .........................28
4.3 Verteilleitungen für Heizung und Warmwasser im Keller ........................................29
Arbeitsblatt Dämmung der Kellerdecke ................................................................................31
Aufgabe 5 Dämmung der Kellerdecke ..............................................................................31
5. Erneuerung der Fenster im Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ ...............................34
5.1 Bestandssituation ...................................................................................................34
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 4
5.2 Neue Fenster im Bereich der Bestandsgeschoße ..................................................35
5.3 Neue Fenster im Bereich des Dachgeschoßes .......................................................35
5.4 Energetische Beurteilung .......................................................................................35
5.5 Verschattung zum sommerlichen Wärmeschutz .....................................................36
Arbeitsblatt Fenstersanierung ...............................................................................................37
Aufgabe 6 Tausch der Fenster im Gebäudebestand der „Kollwitzstraße“ ..........................37
Aufgabe 7 Fenstersanierung und Fenstertausch ...............................................................38
Abbildungsverzeichnis ..........................................................................................................40
Impressum ...........................................................................................................................42
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 5
Zur Erinnerung …
… Je kleiner der U-Wert, umso besser die Dämmung!
Der U-Wert ist ein spezifischer Kennwert (pro m2, pro K). Er bezeichnet den
Wärmedurchgangskoeffizienten eines flächigen Bauteils, angegeben in der Einheit W/m2K.
Der U-Wert gibt den Wärmestrom durch einen Regelquerschnitt einer Fläche von 1 m2 pro
Zeiteinheit an, wenn die Differenz der Lufttemperatur zwischen den beiden Seiten 1 Kelvin
beträgt.
Die jeweilige Dämmschichtdicke wird miteinbezogen. Der U-Wert gibt Auskunft über die
Wärmedämmwirkung eines Bauteils. In der folgenden Abbildung ist die Berechnung des
U-Werts laut OIB anschaulich dargestellt. Die U-Werte bilden die Grundlage für die
Berechnung des Transmissionsleitwertes der Gebäudehülle. (Für eine Definition des
Transmissionsleitwerts siehe Glossar auf www.e-genius.at.)
Tipp …
… der Architekt im Interview
Auf http://www.e-genius.at/fileadmin/user_upload/Interviewfrage_Gebaeudehuelle.mp3
beantwortet Dr. Burkhard Schule Darup die Frage: „Welche besonderen Herausforderungen
gab es für die Sanierung der Gebäudehülle?“
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 6
1. Dämmung der Außenwand im Mehrfamiliengebäude
„Kollwitzstraße“
Im folgenden Textteil wird die Dämmung der Außenwand behandelt. Es werden sowohl die
Gegebenheiten vor der Sanierung als auch die gewählten Maßnahmen sowie die baulichen
Veränderungen dargestellt, die zur Erreichung von mehr Wohnraum gemacht wurden. Im
Besonderen wird demonstriert, wie unter Verwendung von Passivhaus-Komponenten eine
energetisch hochwertig Lösung für das konkrete Gebäude gefunden wurde und gleichzeitig
entsprechend den Bauherrnwünschen möglichst wirtschaftliche Lösungen berücksichtigt
werden konnten.
1.1 Bestandssituation vor der Sanierung
Das Sanierungsobjekt war ein Gebäude in Massivbauweise. Die Außenwand besteht aus
Hochlochziegeln, mit einer Konstruktionsdicke von 30 cm zzgl. Innen- und Außenputz. Der
alte Außenputz, ein Kalkzementputz mit 2 cm Schichtdicke, hatte das Ende seiner
Nutzungsdauer erreicht und wies nach über 50 Jahren Risse und Hohlstellen auf, die in
jedem Fall eine aufwendige Instandsetzung notwendig gemacht hätten.
Bei der energetischen Sanierung mit Wärmedämmverbundsystem werden solche Mängel mit
der Dämmung überbrückt. Bei der Vorbereitung des Untergrunds werden Putzbereiche mit
relevanten Hohlstellen entfernt und mit eher geringem Aufwand ein hinreichender
Untergrund für den Kleber des WDVS geschaffen. Eine aufwendige Putzsanierung entfällt.
Der U-Wert der Bestandswand ergibt sich gemäß folgender Berechnung mit einem
resultierenden Wert von U = 1,3 W/m2K.
Abbildung 1: U-Wert-Berechnung nach OIB-Richtlinie 6 für die Außenwand im unsanierten Zustand: 1,32 W/m
2K
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 7
Abbildung 2: U-Wert-Berechnung nach PHPP für die Außenwand im unsanierten Zustand. In die
Tabelle werden die einzelnen Konstruktionsschichten mit ihrem Lambda-Wert und der jeweiligen
Materialdicke eingetragen. In Verbindung mit den Wärmeübergangswiderständen innen und außen
ergibt sich ein U-Wert von 1,32 W/m2K
1.2 Sanierung der Außenwand
Die Putzfassade wurde mit einem Wärmedämmverbundsystem saniert. Grundsätzlich
können auch andere Sanierungsvarianten gewählt werden, z. B. eine Vorhangfassade oder
eine Holzkonstruktion, die als vorgefertigtes Element inklusive der Fenster sehr schnell
montiert werden kann und damit für einen günstigen Bauablauf sorgt. Zudem können bei
einer solchen Konstruktion Dämmmaterialien mit besonders guten primärenergetischen
Kennwerten, wie z. B. Zellulosedämmung, verwendet werden.
Beim Projekt „Kollwitzstraße“ wurde ein WDVS gewählt, da es die wirtschaftlichste Lösung
darstellte. Dazu wurde Wärmedämmung aus Polystyrol mit einer Dämmdicke von 20 cm auf
den Untergrund verklebt und verdübelt. Die Wärmeleitfähigkeit des Polystyrol-Dämmstoffs
beträgt = 0,035 W/mK. Die Oberfläche erhielt eine Sicherung mit Dübeln in der
bestehenden Wand sowie Spachtelung und Putzbewehrung. Nach Abtrocknung dieser
Schicht wurde der Oberputz mit Kratzputzstruktur und 2 mm Körnung ausgeführt.
Tipp …
… zum Verhindern von Feuchte
Es ist sinnvoll, einen mineralischen Dickputz mit etwa 10 mm Dicke auf die Dämmung
aufzutragen, denn die höhere Masse vermindert den nächtlichen Auskühleffekt, der zu
Kondenswasserniederschlag führen könnte. In Verbindung mit dem sorptionsfähigen
mineralischen Aufbau kann die Gefahr von Algenbildung deutlich gesenkt werden.
Variante
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 8
Spechte können WDVS-Fassaden beschädigen, finden diese aber nicht mehr attraktiv, wenn
die Putzdicke größer ist.
Ein nicht ganz heller Farbton sorgt zudem für eine erhöhte Wärmeaufnahme bei solarer
Einstrahlung, was ebenfalls die Feuchtebilanz verbessert. (Allerdings sorgen dunklere
Fassaden für höhere Temperaturspannungen, weil sich die Fassade stärker aufheizt.)
Die U-Wert-Berechnung für die sanierte Außenwand wird in der folgenden Tabelle
dargestellt. Der resultierende Wert nach der Sanierung beträgt 0,15 W/m2K.
Abbildung 3: U-Wert-Berechnung nach OIB-Richtlinie 6 mit dem Konstruktionsaufbau nach Sanierung: 20 cm Wärmedämmung mit optimierter Wärmeleitfähigkeit sorgen in Verbindung mit der bestehenden Wandkonstruktion für einen Kennwert von 0,15 W/m
2K (Anmerkung zum Aufbau: In Österreich wird
der Außenputz nur abgeschlagen, wenn er feucht oder stark beschädigt ist)
Abbildung 4: U-Wert-Berechnung nach PHPP mit dem Konstruktionsaufbau nach Sanierung: 20 cm Wärmedämmung mit optimierter Wärmeleitfähigkeit sorgen in Verbindung mit der bestehenden Wandkonstruktion für einen Kennwert von 0,15 W/m
2K
1 Außenwand
Bauteil Nr. Bauteil-Bezeichnung
Wärmeübergangswiderstand [m²K/W] innen Rsi : 0,13
außen Rsa : 0,04
Summe Breite
Teilfläche 1 [W/(mK)] Teilfläche 2 (optional) [W/(mK)] Teilfläche 3 (optional) [W/(mK)] Dicke [mm]
Innenputz 0,350 15
HLZ-Mauerwerk 1400 0,580 300
WDVS PS WLG 035 0,035 200
Außenputz 0,800 20
Flächenanteil Teilfläche 2 Flächenanteil Teilfläche 3 Summe
53,5
U-Wert: 0,155 W/(m²K)
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 9
Arbeitsblatt Dämmung der Außenwand
Die Außenwände eines Gebäudes bilden einen großen Teil der wärmeübertragenden Fläche
der Gebäudehülle, deshalb ist ihre hochwertige Dämmung für eine energetische Sanierung
besonders wichtig. Verlustwärmeströme verlassen durch die Hülle das Gebäude.
Wärmegewinne treten über ebendiese Hülle in das Gebäude ein. Diese Hülle ist damit die
Bilanzgrenze, mit der wir rechnen.
Im Beispielgebäude „Kollwitzstraße“ wurde die Gebäudehülle unter der Verwendung von
Passivhaus-Komponenten energetisch hochwertig saniert, wobei gleichzeitig möglichst
wirtschaftliche Lösungen berücksichtigt wurden. Der mittlere U-Wert des Bestandsgebäudes
betrug 1,3 W/m2K, nach der Sanierung beträgt er 0,15 W/m2K.
Aufgabe 1 Wahl eines Dämmsystems bzw. Dämmstoffs
Notwendige Hilfsmittel: PC, Kapitel 1.1 und 1.2
Vorschlag zur Durchführung: Einzel- oder Gruppenarbeit
Dauer
a. Lesen Sie die Kapitel 1.1 „Bestandssituation vor der Sanierung“ sowie 1.2 „Sanierung der Außenwand“. Machen Sie sich Notizen zu den aus Ihrer Sicht wesentlichen Informationen. Diskutieren Sie Ihr Ergebnis in der Klasse.
ca. 20 min
b. Recherchieren Sie im Themenfeld Baustoffe und Dämmsysteme unter https://www.e-genius.at/lernfelder/baustoffe-und-fassadensysteme/ , welche Dämmstoffe oder Dämmsysteme für die „Kollwitzstraße“ noch infrage gekommen wären. Überlegen Sie, welches Dämmsystem bzw. welche Dämmstoffe aus Ihrer Sicht für die Außenwände des Objekts „Kollwitzstraße“ am sinnvollsten gewesen wären.
Hinweis: Aspekte, die in Erwägung gezogen werden können, sind beispielsweise Errichtungsdauer, Dämmwerte, Wirtschaftlichkeit und Umwelteinflüsse.
c. Bei Beantwortung dieser Frage sollen auch ökologische Kriterien (Primärenergieinhalt nicht erneuerbar und GWP100) berücksichtigt werden. Recherchieren Sie dazu in Baubook: http://www.baubook.at/zentrale/ und machen Sie eine Gegenüberstellung von fünf Dämmstoffen, indem Sie die folgende Tabelle ausfüllen:
ca. 50 min
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 10
Dämmstoff Spezifische Wärmeleitfähigkeit
Primärenergieinhalt nicht erneuerbar (MJ/kg)
GWP100 (kgCO2/kg)
Die Außenwand besteht im Bestand aus Hochlochziegeln mit einer Dicke von 30 cm zzgl. Innen- und Außenputz. Der alte Außenputz war ein Kalkzementputz mit 2 cm Schichtdicke.
Abbildung 5: U-Wert-Berechnung der Bestands-Außenwand vor der Sanierung
d. Schlagen Sie ein geeignetes Dämmsystem vor und ermitteln Sie ausgehend von der in Abbildung 5 abgebildeten Bestandswand den U-Wert nach Sanierung.
Tipp: Dämmsysteme finden Sie im Themenfeld Dämm- und Fassadensysteme: https://www.e-genius.at/lernfelder/baustoffe-und-fassadensysteme/fassadendaemmsysteme-massivbau/
ca. 40 min
e. Welche Dämmstärken wären ausgehend von der unsanierten Bestandswand (siehe Abbildung 5) jeweils notwendig, um auf einen U-Wert von 0,13 W/m2K zu kommen? Welcher U-Wert wird erreicht, wenn die Dämmstärke nur 15 cm beträgt?
ca. 50 min
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 11
f. Diskutieren Sie in der Gruppe Ihre Auswahl und bereiten Sie eine Präsentation vor.
g. Präsentation und Diskussion der Ergebnisse (inkl. Begründung der Wahl).
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 12
2. Neuerrichtung und Dämmung der Vorbauten im
Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“
Im folgenden Unterkapitel wird die Errichtung der Vorbauten inklusive der entsprechenden
Dämmung vorgestellt. Im Beispielgebäude wurden zur Vergrößerung der Wohnnutzfläche
auf der Südseite Vorbauten aus Kalksandsteinmauerwerk mit einer Dicke von 17,5 cm
errichtet. In Verbindung mit einem WDVS mit 24 cm Dämmdicke und = 0,035 W/mK ergibt
sich ein U-Wert von 0,14 W/m2K, bei Verwendung von Dämmmaterial mit = 0,032 W/mK
reduziert sich der U-Wert auf 0,125 W/m2K.1
Abbildung 6: Abbruch der Fensterbrüstungen auf der Südseite, um in diesem Bereich die Vorbauten anzufügen. Die Außenwand wurde über Stahlträger auf Raumbreite abgefangen.
Abbildung 7: Baustellenfoto nach Errichtung des Rohbaus für die Vorbauten
1 Dieser Aufbau findet sich im berechneten Energieausweis nicht, er entspricht jedoch der realen
Umsetzung in der Kollwitzstraße.
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 13
Abbildung 8: 1. OG des Projekts „Kollwitzstraße“, mit Vorbauten
Abbildung 9: Wandaufbau und U-Wert-Berechnung der erfolgten Ausführung
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 14
Arbeitsblatt Aufbau und Dämmung neuer Vorbauten
Aufgabe 2 Wahl eines geeigneten Baustoffs für die Errichtung der neuen Vorbauten
Notwendige Hilfsmittel: PC, Internet, Abbildung 6 (Abbruch Fensterbrüstungen), Abbildung 7 (Rohbau Vorbauten), Abbildung 8 (1. OG mit Vorbauten) und Abbildung 9 (U-Wert-Berechnung Vorbauten)
Vorschlag zur Durchführung: Gruppenarbeit (pro Gruppe 3–4 SchülerInnen)
Dauer
Im Beispielgebäude „Kollwitzstraße“ wurden zur Vergrößerung der Wohnnutzfläche auf der Südseite Vorbauten aus Kalksandsteinmauerwerk mit einer Dicke von 17,5 cm errichtet. In Verbindung mit einem WDVS mit 24 cm
Dämmdicke und = 0,035 W/mK ergibt sich ein U-Wert von 0,14 W/m2K, bei
Verwendung von Dämmmaterial mit = 0,032 W/mK reduziert sich der U-Wert auf 0,125 W/m2K.
a. Für die Dämmung der Außenwand kann aus einer Anzahl von Dämmsystemen gewählt werden. Welche Systemlösungen stehen zur Verfügung?
b. Arbeiten Sie einen alternativen Vorschlag für einen Wandaufbau mit einem U-Wert von 0,12 W/m2K aus bzw. überlegen Sie, warum die ausführenden Architekten sich für ein WDVS entschieden haben.
Tipp: Auf e-genius finden Sie Beispiele für Dämmsysteme: https://www.e-genius.at/lernfelder/baustoffe-und-fassadensysteme/fassadendaemmsysteme-massivbau/
ca. 40 min
c. Für welche Lösung würden Sie sich als BauherrIn, als PlanerIn oder als zukünftige/-r BewohnerIn entscheiden? Diskutieren Sie die gefundenen Lösungen mit Ihren KollegInnen.
ca. 15 min
d. Jede Gruppe präsentiert ihren Vorschlag und erklärt, warum sie sich für diesen entschieden hat. Gehen Sie in Ihrer Argumentation auch darauf ein, warum eine Innenwanddämmung beim konkreten Gebäude nicht sinnvoll ist.
ca. 30 min
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 15
Die neue Außenwand bei den Vorbauten wurde beim Projekt „Kollwitzstraße“ als Kalksandsteinmauerwerk in Verbindung mit einem Wärmedämmverbundsystem energetisch hochwertig ausgeführt.
e. Was sind die Vor- und Nachteile eines Wärmedämmverbundsystems?
ca. 15 min
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 16
3. Sanierung des Daches bzw. der Obersten Geschoßdecke im
Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“
Im folgenden Kapitel wird zum einen die Ausgangssituation im Dachgeschoß vor der
Sanierung gezeigt, zum anderen werden die Sanierung der Obersten Geschoßdecke sowie
die baulichen Maßnahmen zur Aufstockung des Dachbodens in Passivhausqualität im Detail
dargestellt.
3.1 Bestandssituation vor der Sanierung
Beim Bestandsgebäude in der „Kollwitzstraße“ stellte die Oberste Geschoßdecke über dem
zweiten Obergeschoß die Abgrenzung zum kalten Bereich dar.
Abbildung 10: Dachboden vor der Sanierung
Die Konstruktion bestand aus einer Stahlbetondecke, auf der eine dünne Dämmung in
Verbindung mit einer abschließenden Estrichlage aufgebracht war. Diese Dämmung, die
gleichzeitig als Trittschallschutz diente, bestand aus Mineralwolle. Die Überprüfung an zwei
Kontrollstellen ergab eine Dämmdicke, die bei gerade einmal 25 mm lag. Die eingebaute
Mineralwolle hatte sich offensichtlich gegenüber dem Einbauzustand gesetzt. Für die U-
Wert-Berechnung, die in der folgenden Tabelle dargestellt ist, wurde ein gegenüber dem
Originalzustand eher ungünstigerer Wert für die Wärmeleitfähigkeit angesetzt. Der Bestands-
U-Wert liegt bei 1,20 W/m2K. Die Wärmeverluste über die Oberste Geschoßdecke betragen
im Bestand insgesamt etwa ein Fünftel der gesamten Transmissionswärmeverluste.
Abbildung 11: Berechnung der Bestandssituation vor Sanierung für die Decke des Obersten Geschoßes nach OIB-Richtlinie 6. der U-Wert beträgt 1,20 W/m
2K
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 17
Abbildung 12: Berechnung der Bestandssituation vor Sanierung für die Decke des Obersten Geschoßes nach PHPP. Der U-Wert beträgt 1,20 W/m
2K
3.2 Errichten einer Dachgeschoßaufstockung in Passivhaus-Qualität
Im konkreten Fall war vom Bauträger eine Aufstockung um ein Dachgeschoß in Passivhaus-
Qualität gewünscht worden. Die vorhandene Satteldachkonstruktion sowie der beschriebene
Estrichaufbau wurden entfernt. Stattdessen erhielten die Gebäude eine neue, vorgefertigte
Pultdachkonstruktion mit Sparren aus Brettschichtholz. Die Montage erfolgte pro Hausteil
innerhalb von zwei Tagen. Die Dämmung besteht aus 42,5 cm Mineralwolle mit einer
Wärmeleitfähigkeitvon = 0,035 W/mK und führt zu einem hervorragenden U-Wert von
0,11 W/m2K.
Abbildung 13: U-Wert-Berechnung nach OIB mit Konstruktionsaufbau der Dachkonstruktion in Holztafelbauweise mit dem Ergebnis von 0,11 W/m
2K. (Unterschiede zum PHPP bei den Lambda-
Werten – und damit auch beim U-Wert – ergeben sich dadurch, dass diese im hier verwendeten Energieausweisprogramm vorgegeben sind)
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 18
Abbildung 14: U-Wert-Berechnung nach PHPP mit Konstruktionsaufbau der Dachkonstruktion in Holztafelbauweise mit dem Ergebnis von 0,10 W/m
2K
Abbildung 15: Detailschnitt zur Aufstockung: Sowohl die vorgefertigte Passivhaus-Konstruktion des Daches ist zu erkennen als auch der Aufbau der Dachterrasse als Warmdach
3.3 Aufstockung mit neuen Außenwänden im Dachgeschoß
Durch die Aufstockung des Gebäudes in Passivhaus-Bauweise wird die Oberste
Geschoßdecke nach oben hin optimal indirekt gedämmt. Durch die vorgefertigte
Holzbauweise können optimierte Passivhaus-Konstruktionen zur Anwendung kommen: Die
Außenwände der Aufstockung wurden in Holztafelbauweise erstellt mit einem U-Wert von
4 Dachschräge
Bauteil Nr. Bauteil-Bezeichnung
Wärmeübergangsw iderstand [m²K/W] innen Rsi : 0,10
außen Rsa : 0,10
Summe Breite
Teilf läche 1 [W/(mK)] Teilf läche 2 (optional) [W/(mK)] Teilf läche 3 (optional) [W/(mK)] Dicke [mm]
1. Gipskartonplatte 0,200 Gipskartonplatte 0,200 15
2. Dampfbremse 0,300 Dampfbremse 0,300 1
3. Dämmung 0,035 Konstruktionsholz 0,130 55
4. Holzwerkstoff 0,180 Holzwerkstoff 0,180 25
5. Dämmung 0,035 Konstruktionsholz 0,130 370
6. Schalung 0,130 Schalung 0,130 25
7. Dachaufbau hinterl.
8.
Flächenanteil Teilf läche 2 Flächenanteil Teilf läche 3 Summe
10,0% 49,1 cm
U-Wert: 0,097 W/(m²K)
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 19
0,12 W/m2K. Die Verkleidung erfolgte mit einer hinterlüfteten, vorgehängten Fassade mit Alu-
Wellplatten.2
Abbildung 16: U-Wert-Berechnung nach OIB-Richtlinie 6 für die neue Außenwand des Dachgeschoßes mit dem Ergebnis von 0,12 W/m
2K (Unterschiede zum PHPP bei den Lambda-
Werten ergeben sich dadurch, dass diese im hier verwendeten Energieausweisprogramm vorgegeben sind)
Abbildung 17: U-Wert-Berechnung nach PHPP mit Aufbau der Holzrahmenkonstruktion der Außenwand im Dachgeschoß; der Anteil an Konstruktionshölzern in der Fassade wurde durch schlanke Profile relativ gering gehalten
2 Die Aluwelle wurde in der Energieausweisberechnung vernachlässigt. In einer Gesamtbilanzierung
der Primärenergie, die für die Herstellung der Baustoffe eingesetzt wurde, erweist sich der Einsatz von Metall als besonders energierelevant. Daten siehe www.baubook.at PEI.
1 Außenwand Holzrahmenbau
Bauteil Nr. Bauteil-Bezeichnung
Wärmeübergangswiderstand [m²K/W] innen Rsi : 0,10
außen Rsa : 0,04
Summe Breite
Teilfläche 1 [W/(mK)] Teilfläche 2 (optional) [W/(mK)] Teilfläche 3 (optional) [W/(mK)] Dicke [mm]
Gipskartonplatte 0,700 Gipskartonplatte 0,700 15
Dampfbremse 0,300 Dampfbremse 0,300 1
Dämmung 0,035 Konstruktionsholz 0,130 55
Holzwerkstoff 0,180 Holzwerkstoff 0,180 20
Dämmung 0,035 Konstruktionsholz 0,130 300
Schalung 0,130 Schalung 0,130 25
Flächenanteil Teilfläche 2 Flächenanteil Teilfläche 3 Summe
10,0% 41,6
U-Wert: 0,117 W/(m²K)
Variante
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 20
Abbildung 18: Das Baustellenfoto zeigt den errichteten Dachgeschoßaufbau ohne den kompletten Fassadenaufbau
Abbildung 19: Verkleidung mit Vorhangfassade Abbildung 20: Anbringen einer Alu-Wellplatte
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 21
Abbildung 21: Dieses Detail zeigt den Übergang des neuen Daches in die neu errichtete Wand der Nordfassade. Auch der Übergang vom Bestand in die Aufstockung wird unterhalb des Fensters gezeigt
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 22
Arbeitsblatt Sanierung der Obersten Geschoßdecke
Im Zuge einer Sanierung ist zu überlegen, in welcher Weise ein Dachboden saniert wird.
Dabei kann eine entsprechende Dämmung der Obersten Geschoßdecke vorgenommen
werden oder auch im früher nicht konditionierten, kalten Dachraum neuer Wohnraum
geschaffen werden, indem das Gebäude aufgestockt wird oder der Dachboden ausgebaut
wird. Entscheidungsgrundlagen sind in der Regel Bauherrenwünsche, bauliche
Gegebenheiten und Raumordnungspläne.
Im Beispielprojekt „Kollwitzstraße“ stellt die Oberste Geschoßdecke die Abgrenzung zum
kalten Bereich dar. Die Konstruktion besteht aus einer Stahlbetondecke, auf der vor der
Sanierung eine dünne Mineralwoll-Dämmung in Verbindung mit einer abschließenden
Estrichlage aufgebracht war. Die Dämmdicke lag bei gerade einmal 25 mm. Der Bestands-
U-Wert liegt bei 1,20 W/m2K. Die Wärmeverluste über die Dachflächen betragen im Bestand
insgesamt etwa ein Fünftel der gesamten Transmissionswärmeverluste.
Im konkreten Fall wurde vom Bauträger eine Aufstockung um ein Dachgeschoß in
Passivhaus-Qualität gewünscht. Wenn jedoch kein Bedarf zu einer Vergrößerung der
Wohnfläche besteht bzw. eine Aufstockung aus anderen Gründen nicht möglich ist und
zudem die Dachkonstruktion in gutem Zustand ist, kann die thermische Gebäudehülle in
Form der Obersten Geschoßdecke (zwischen Wohn- und Dachraum) ausgeführt werden.
Eine in der Praxis häufige Variante ist der Ausbau des bestehenden Dachbodens, indem die
Dachhaut thermisch saniert wird.
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 23
Aufgabe 3 Dämmung der Obersten Geschoßdecke
Notwendige Hilfsmittel: Internet, Kapitel 3, Abbildung 22 (U-Wert-Berechnung OGD-Bestand), Energieausweis Bestand Daten, Energieausweis nach Sanierung Daten
Vorschlag zur Durchführung: Einzel- oder Gruppenarbeit
Dauer
a. Lesen Sie Kapitel 3 „Sanierung des Daches bzw. der Obersten Geschoßdecke im Mehrfamiliengebäude ‚Kollwitzstraße‘“.
b. Die Wärmeverluste über die Dachflächen betragen im Bestand insgesamt etwa ein Fünftel der gesamten Transmissionswärmeverluste. Mit welchem Dämmstoff/Dämmsystem und mit welcher Dämmstärke kann im konkreten Gebäude „Kollwitzstraße“ ein U-Wert von 0,2 W/m2K erreicht werden?
c. Wo wird die Dämmung der Obersten Geschoßdecke üblicherweise angebracht (oberhalb/unterhalb der tragenden Konstruktion)? Warum? Wo wird die Dämmung im Falle eines Dachbodenausbaus üblicherweise angebracht?
Abbildung 22: Berechnung der Bestandssituation für die Decke des Obersten Geschoßes nach OIB-Richtlinie 6. Der U-Wert beträgt 1,20 W/m
2K
ca. 30 min
d. Führen Sie mit einem Energieausweisprogramm die entsprechenden Berechnungen durch.
ca. 30 min
e. Schreiben Sie einen kurzen Text, in dem Sie Ihre Auswahl eines Dämmstoffs/Dämmsystems begründen.
ca. 20 min
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 24
Arbeitsblatt Aufstockung um ein Dachgeschoß
Im konkreten Fall war vom Bauträger eine Aufstockung um ein Dachgeschoß in Passivhaus-
Qualität gewünscht worden.
Durch die Aufstockung des Gebäudes in Passivhaus-Bauweise wird die Oberste
Geschoßdecke nach oben hin optimal indirekt gedämmt. Durch die vorgefertigte
Holzbauweise können optimierte Passivhaus-Konstruktionen zur Anwendung kommen: Die
Außenwände der Aufstockung im Beispielgebäude wurden in Holztafelbauweise erstellt mit
einem U-Wert von 0,12 W/m2K. Die Verkleidung erfolgte mit einer Vorhangfassade unter
Verwendung einer Aluwelle.
Abbildung 23: U-Wert-Berechnung nach OIB-Richtlinie 6 für die neue Außenwand des Dachgeschoßes mit dem Ergebnis von 0,12 W/m
2K. (Unterschiede zum PHPP bei den Lambda-
Werten ergeben sich dadurch, dass diese im hier verwendeten Energieausweisprogramm vorgegeben sind)
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 25
Aufgabe 4 Errichtung eines Dachgeschoßes in Passivhaus-Qualität
Notwendige Hilfsmittel: PC, Kapitel 3.2 und 3.3, Energieausweis Kollwitzstraße, Energieausweis Bestand Daten, Energieausweis nach Sanierung Daten, Energieausweisprogramm, Abbildung 24 (Detail Dach-Außenwand)
Vorschlag zur Durchführung: Einzelarbeit
Dauer
a. Lesen Sie das Kapitel 3.2 „Errichten einer Dachgeschoßaufstockung in Passivhaus-Qualität“. Beziehen Sie die U-Wert-Berechnungen in Abbildung 13 bzw. Abbildung 14 ein.
b. Machen Sie sich Notizen zu den wesentlichsten Punkten wie Dämmung und Wandaufbauten und notieren Sie, welche konkreten baulichen Maßnahmen zum niedrigen Heizwärmebedarf geführt haben.
ca. 45 min
c. Berechnen Sie Alternativen zur Holztafelbauweise. Berücksichtigen Sie dabei U-Wert (es sollte ein Wert von 0,12 W/m2K erreicht werden) sowie statische Gegebenheiten.
ca. 50 min
d. Begründen Sie gegenüber Ihren KollegInnen Ihre Wahl und durch welche Maßnahmen Sie einen niedrigen U-Wert erreichen können. Nennen Sie auch Gründe, die für die Aufstockung eines Gebäudes sprechen. Was spricht für die Aufstockung eines Gebäudes in Leichtbauweise?
ca. 30 min
e. Der folgende Detailschnitt zeigt einen Ausschnitt aus dem Beispielgebäude. ArchitektInnen fertigen solche Detailschnitte an, um besondere Situationen und Lösungen zu erarbeiten. Was wird hier dargestellt?
ca. 20 min
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 26
Abbildung 24: Detail Dach–Außenwand
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 27
4. Dämmung der Kellerdecke im Mehrfamiliengebäude
„Kollwitzstraße“
Im folgenden Text werden als Ausgangspunkt die baulichen Gegebenheiten im Keller der
„Kollwitzstraße“, wie zum Beispiel die niedrige Raumhöhe, dargestellt. Gezeigt werden auch
die Herausforderungen, die sich daraus ergaben, sowie die Lösung, die vom Architekten
gewählt wurde.
Zur Erinnerung …
… Dämmung der Kellerdecke
Bei Kellerdecken wird die Dämmung in den meisten Fällen von unten angebracht, indem
Dämmplatten verklebt, verdübelt oder abgehängt werden. Alternativ oder ergänzend dazu
kann auch unter dem Estrich im Erdgeschoß gedämmt werden, diese Variante ist aber
aufwendiger und daher nur zu empfehlen, wenn der Estrich ohnehin neu gemacht werden
soll. Zu beachten ist bei der zweiten Variante auch, dass das Fußbodenniveau durch die
zusätzliche Dämmschicht erhöht wird. Bei Holzbalkenkonstruktionen kann (zusätzlich) auch
zwischen den Balken gedämmt werden.
Mehr dazu: Modul Hocheffiziente Sanierung, www.e-genius.at
4.1 Bestandssituation vor der Sanierung
Der Keller war in einer äußerst sparsamen Ausführung realisiert. Die Konstruktionsaufbauten
der Wände und Bodenplatte waren technisch einfach, und die Raumhöhe liegt gerade einmal
knapp über 2,00 m. Die Kellerdecke ist wie die Geschoßdecken als Stahlbetondecke mit
16 cm Dicke ausgeführt.
Abbildung 25: U-Wert-Berechnung der Kellerdecke im Bestand nach OIB-Richtlinie 6
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 28
U-Wert-Berechnung der Kellerdecke im Bestand nach PHPP
4.2 Sanierung mit Dämmung unterhalb und oberhalb der Kellerdecke
Aufgrund der geringen Raumhöhe im Keller musste die Dämmdicke unterhalb der
Kellerdecke auf 12 cm mit = 0,035 W/mK begrenzt werden. Im Gang wurde nur eine Höhe
von 10 cm montiert, wobei aus Brandschutzgründen Mineralwolle zum Einsatz kam. Dazu
kommen 5 cm oberhalb der Decke als Dämmlage unter dem Estrich, sodass eine
Gesamtdämmdicke von 15 bis 17 cm erreicht wird. Der resultierende U-Wert für die
wesentlichen Flächen liegt bei 0,19 W/m2K.
Abbildung 26: Berechnung der Sanierungsvariante für die Dämmung der Kellerdecke nach OIB-Richtlinie 6: Unterhalb der Kellerdecke werden 12 cm Dämmung aufgebracht, oberhalb als Estrichdämmung 4 cm (Unterschiede zum PHPP bei den Lambda-Werten ergeben sich dadurch, dass diese im hier verwendeten Energieausweisprogramm vorgegeben sind)
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 29
Abbildung 27: Berechnung der Sanierungsvariante für die Dämmung der Kellerdecke nach PHPP: Unterhalb der Kellerdecke werden 12 cm Dämmung aufgebracht, oberhalb als Trittschalldämmung 4 cm
4.3 Verteilleitungen für Heizung und Warmwasser im Keller
Die Versorgungsleitungen für Heizung und Warmwasser wurden innerhalb der unterseitigen
Dämmung verlegt, damit sie geschützt im warmen Bereich verlaufen können.
Die Hauptleitungen liegen auf der Südseite vor den Fenstern in einem Bereich, der nicht
begangen werden muss und mithin eine geringere lichte Höhe aufweisen kann. Die
Dämmdicke beträgt daher insgesamt bis zu 25 cm, und die Leitungen zum Keller sind
ausreichend mit Dämmung überdeckt. Der U-Wert liegt im Bereich der Leitungstrassen bei
0,13 W/m2K.
2 Kellerdecke
Bauteil Nr. Bauteil-Bezeichnung
Wärmeübergangsw iderstand [m²K/W] innen Rsi : 0,17
außen Rsa : 0,17
Summe Breite
Teilf läche 1 [W/(mK)] Teilf läche 2 (optional) [W/(mK)] Teilf läche 3 (optional) [W/(mK)] Dicke [mm]
1. Belag 0,130 10
2. Estrich 1,050 50
3. Trittschalldämmung 0,035 40
4. Betondecke 2,100 160
5. Wärmedämmung 0,035 120
6. Spachtelung 0,800 5
7.
8.
Flächenanteil Teilf läche 2 Flächenanteil Teilf läche 3 Summe
38,5 cm
U-Wert: 0,195 W/(m²K)
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 30
Abbildung 28: Detailbereich der Kellersituation im Bereich der Eingänge
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 31
Arbeitsblatt Dämmung der Kellerdecke
Der Keller ist aufgrund der möglichen Transmissionswärmeverluste ein wichtiger Bestandteil
bei einer energetischen Sanierung. Dabei ist wesentlich, ob der Keller beheizt oder
unbeheizt sein soll. Für diese Entscheidung sind Nutzung, bauliche Substanz und
wirtschaftliche Überlegungen ausschlaggebend. Die Führung der gedämmten Gebäudehülle
ist dabei zu beachten.
Der Keller im Beispielgebäude war in einer äußerst sparsamen Ausführung realisiert. Die
Konstruktionsaufbauten der Wände und Bodenplatte waren technisch einfach, und die
Raumhöhe liegt gerade einmal knapp über 2,00 m. Die Kellerdecke ist wie die
Geschoßdecken als Stahlbetondecke mit 16 cm Dicke ausgeführt.
Aufgabe 5 Dämmung der Kellerdecke
Notwendige Hilfsmittel: Internet, Abbildung 29 (Schnitt durch das Gebäude), Abbildung 30 (U-Wert-Berechnung Kellerdecke)
Vorschlag zur Durchführung: Projektarbeit
Dauer
a. Wie kann eine Kellerdecke gedämmt werden? ca.
10 min
b. Zeichnen Sie die Dämmschicht der thermischen Gebäudehülle im Schnitt farbig nach.
ca. 25 min
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 32
Abbildung 29: Schnitt durch das Gebäude
Hinweis: Den bearbeitbaren Schnitt durch das Gebäude finden Sie unter http://www.e-genius.at/fileadmin/user_upload/Schnitt_durch_das_Gebaeude.pdf.
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 33
c. Schlagen Sie eine konkrete Dämmvariante der Kellerdecke vor und berechnen Sie deren U-Wert. Gehen Sie vom Bestand (Abbildung 30) aus.
Abbildung 30: U-Wert-Berechnung der Kellerdecke im Bestand nach OIB-Richtlinie 6
ca. 35 min
d. Beschreiben Sie im abgebildeten Detail die Führung der Wärmedämmung. Beachten Sie dabei das porosiert ausgeführte Mauerwerk unterhalb der neuen Bodenplatte („PPW4-DB oder MG III“). Warum wurde es porosiert ausgeführt?
Abbildung 31: Detailbereich der Kellersituation im Bereich der Eingänge
ca. 20 min
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 34
5. Erneuerung der Fenster im Mehrfamiliengebäude
„Kollwitzstraße“
Im folgenden Kapitel wird der Einbau von Kunststofffenstern mit einem
hochwärmedämmenden Rahmen im Bestand sowie der Einbau passivhauszertifizierter
Fenster im neu errichteten Dachgeschoß des Gebäudes dargestellt.
Erläutert wird auch die Minimierung der Wärmebrücken am Glasrand und beim Einbau der
Fenster.
Zur Erinnerung …
… Wärmeschutzfenster
Für Fenster können Uw-Werte von 0,65 bis 0,95 W/m2K erreicht werden. Die dafür
erforderlichen 3-fach-Wärmeschutzverglasungen weisen im Wesentlichen Glas-U-Werte von
0,5 bis 0,7 W/m2K in Verbindung mit einem energetisch hochwertigen Randverbund der
Gläser auf. Weiters sind gedämmte Rahmen mit U-Werten von 0,65 bis 0,8 W/m2K
erforderlich.
Mehr dazu: Modul Hocheffiziente Sanierung, www.e-genius.at
5.1 Bestandssituation
Der Gebäudebestand wies die jahrgangstypischen Holzverbundfenster auf. Die
Wärmeverluste über die Fensterflächen betrugen im Bestand insgesamt etwa ein Fünftel der
gesamten Transmissionswärmeverluste.
Abbildung 32: Küchenfenster vor der Sanierung
Für die Sanierung von Fenstern gibt es mehrere Möglichkeiten, um Wärmeverluste zu
verringern. Entweder das gesamte Fenster wird ausgetauscht und durch ein hocheffizientes
Fenster ersetzt, oder das Fenster wird saniert und aufgedoppelt, sodass außen das alte
Erscheinungsbild gewahrt wird und mit dem neuen, inneren Fenster Wärmeverluste reduziert
werden. Diese Variante ist vor allem eine Möglichkeit bei innen gedämmten Gebäuden,
wenn es sich um denkmalgeschützte oder ästhetisch hochwertige Fenster handelt.
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 35
Tipp …
… der Architekt im Interview
Auf http://www.e-genius.at/fileadmin/user_upload/Interviewfrage_Fenster.mp3 beantwortet
Dr. Burkhard Schule Darup die Frage: „Warum ist die Entscheidung gefallen, die Fenster
ganz zu erneuern?“
5.2 Neue Fenster im Bereich der Bestandsgeschoße
In den Bestandswohnungen vom Erdgeschoß bis zum zweiten Obergeschoß kamen
Kunststofffenster mit einem hochwärmedämmenden Rahmen (Uf = 0,85 W/m2K) in
Verbindung mit 3-fach-Wärmeschutzverglasung (Ug = 0,6 W/m2K, g-Wert 0,52) zum Einsatz.
Der resultierende Wert für die Fenster beträgt Uw = 0,8 bis 0,9 W/m2K.
Wichtig war die Minimierung der Wärmebrücken am Glasrand und beim Einbau. Das Glas
sollte einen thermisch günstigen Randverbund aufweisen, z. B. aus Kunststoff mit einem
günstigen Wert Glasrand ≤ 0,035 W/mK.
Die Fenster wurden so eingebaut, dass der Rahmen weitestgehend durch die Dämmung
überdeckt war, was zu einer optimierten Einbauwärmebrücke von Einbau = 0,015 W/mK
führte.
5.3 Neue Fenster im Bereich des Dachgeschoßes
Das Dachgeschoß erhielt passivhauszertifizierte Kunststofffenster, die einen Rahmen mit
Uf = 0,75 W/m2K aufwiesen. Es kam wiederum 3-fach-Wärmeschutzverglasung mit
Ug = 0,6 W/m2K und einem g-Wert von 0,52 zum Einsatz. Der resultierende U-Wert für die
Fenster beträgt Uw = 0,79 W/m2K im Mittel.
Die Minimierung der Wärmebrücken am Glasrand wurde mit einem thermisch optimierten
Randverbund mit Glasrand = 0,032 W/mK erreicht. Auch bei der Anschlusssituation im
Holzrahmenbau kann der Rahmen beim Einbau mit Holzweichfaserplatten um etwa 5 cm
überdeckt werden, was wiederum zu einer optimierten Einbauwärmebrücke von
Einbau = 0,015 W/mK führte.
5.4 Energetische Beurteilung
Obwohl die Fensterflächen nach der Sanierung nur ein gutes Fünftel der Außenwandflächen
ausmachen, liegen die Transmissionswärmeverluste der Fenster über den Verlusten durch
die Fassadenflächen. Es muss allerdings bedacht werden, dass durch die transparenten
Flächen solare Gewinne realisiert werden. Aufgrund der guten Ausrichtung liegen die
Gewinne der Fenster nur unwesentlich niedriger als die Verluste, sodass der „resultierende
U-Wert“ der Fenster inklusive der Gewinne fast bei null liegt.
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 36
Abbildung 33: Daten transparenter Bauteile nach OIB Richtlinie 6 (Auszug aus dem Energieausweis)
5.5 Verschattung zum sommerlichen Wärmeschutz
Die Fenster der neuen Vorbauten sowie jene im Dachgeschoß erhielten aus Gründen des
sommerlichen Wärmeschutzes Raffstores. Der Einbau erfolgte wärmebrückenoptimiert und
mit Elektroantrieb.
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 37
Arbeitsblatt Fenstersanierung
Für die Sanierung von Fenstern gibt es prinzipiell zwei Möglichkeiten, um Wärmeverluste zu
verringern. Entweder das gesamte Fenster wird ausgetauscht und durch ein neues Fenster
in Passivhaus-Qualität ersetzt, oder das Fenster wird saniert und aufgedoppelt, sodass
außen das alte Erscheinungsbild gewahrt wird und mit dem neuen, inneren Fenster
Wärmeverluste reduziert werden.
Für eine hocheffiziente Sanierung ist nicht nur die Qualität der Fenster selbst wichtig,
sondern auch der Einbau.
Das Gebäude „Kollwitzstraße“ wies die für die 1950er-Jahre typischen Holzverbundfenster
auf. Die Wärmeverluste über die Fensterflächen betrugen im Bestand insgesamt etwa ein
Fünftel der gesamten Transmissionswärmeverluste.
Aufgabe 6 Tausch der Fenster im Gebäudebestand der „Kollwitzstraße“
Notwendige Hilfsmittel: keine
Vorschlag zur Durchführung: Rollenspiel
Dauer
a. Bilden Sie zwei Gruppen: Eine Gruppe (Akteursgruppe) bereitet ein Rollenspiel vor. Folgende Rollen sollen besetzt werden: Architektenteam, Vertreter einer Wohnbaugesellschaft, Vertreter der Mieter, Handwerker, ggf. Energieberater. Die zweite Gruppe übernimmt die Rolle einer Jury und bewertet die Diskussion.
Hinweis: Besprechen Sie die Regeln wie z. B. die Einhaltung der Kommunikationsregeln vor Beginn des Rollenspiels.
Tipp: In einer zweiten Runde kann getauscht werden, die Jury wird zur Akteursgruppe und umgekehrt.
ca. 20 min
b. Jeder in der „Akteursgruppe“ recherchiert Argumente zu seiner Rolle (z. B. wird der Vertreter der Wohnbaugesellschaft vielleicht eher mit niedrigeren Baukosten argumentieren etc.). Notieren Sie, warum Sie eine bestimmte Lösung bevorzugen. Sie sollen in der „Teamsitzung mit den anderen Akteuren“ Ihren Standpunkt gut vertreten können und die anderen von Ihrer bevorzugten Lösung möglichst überzeugen können.
ca. 90 min
c. Diskutieren Sie in einer Teamsitzung Ihre Entscheidung. ca.
20 min
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 38
d. Die Jury und bewertet im Anschluss die Teamsitzung. Kriterien sind: Darstellung, Inhalt, Aussagekraft.
ca. 15 min
e. Wenn Zeit bleibt, tauschen Sie die Rollen und wiederholen Sie die Schritte a.–d.
ca. 145 min
f. Abschließende gemeinsame Bewertung der Diskussionsergebnisse.
ca. 15 min
Aufgabe 7 Fenstersanierung und Fenstertausch
Notwendige Hilfsmittel: Abbildung 34 (Detail Terrasse-Dach)
Vorschlag zur Durchführung: Einzel- oder Gruppenarbeit
Dauer
a. Wie konnten die Wärmebrücken bei den Fenstern der Bestandswohnungen reduziert werden?
ca. 15 min
b. Welche Fenster sind für die neuen Dachgeschoßwohnungen geeignet, um Passivhaus-Standard zu erreichen?
ca. 10 min
c. Worauf ist in der Baupraxis hinsichtlich Belichtung besonders zu achten? Welche Anforderungen können Sie nennen?
ca. 20 min
d. Durch zusätzliche Fenster entstehen auch zusätzliche Wärmeeinträge. Sommerliche Überhitzung muss durch konstruktive Maßnahmen vermieden werden. Welche Maßnahmen erkennen Sie im folgenden Detail?
ca. 20 min
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 39
Abbildung 34: Detail Terrasse–Dach
Hinweis: Der Detailschnitt kann unter http://www.e-genius.at/fileadmin/user_upload/Detail_Terrasse-Dach.pdf heruntergeladen werden.
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 40
Abbildungsverzeichnis
Alle Abbildungen stammen, soweit nicht anders angegeben, von Burkhard Schulze Darup.
Abbildung 1: U-Wert-Berechnung nach OIB-Richtlinie 6 für die Außenwand im unsanierten
Zustand: 1,32 W/m2K ............................................................................................................ 6
Abbildung 2: U-Wert-Berechnung nach PHPP für die Außenwand im unsanierten Zustand. In
die Tabelle werden die einzelnen Konstruktionsschichten mit ihrem Lambda-Wert und der
jeweiligen Materialdicke eingetragen. In Verbindung mit den Wärmeübergangswiderständen
innen und außen ergibt sich ein U-Wert von 1,32 W/m2K ...................................................... 7
Abbildung 3: U-Wert-Berechnung nach OIB-Richtlinie 6 mit dem Konstruktionsaufbau nach
Sanierung: 20 cm Wärmedämmung mit optimierter Wärmeleitfähigkeit sorgen in Verbindung
mit der bestehenden Wandkonstruktion für einen Kennwert von 0,15 W/m2K (Anmerkung
zum Aufbau: In Österreich wird der Außenputz nur abgeschlagen, wenn er feucht oder stark
beschädigt ist) ....................................................................................................................... 8
Abbildung 4: U-Wert-Berechnung nach PHPP mit dem Konstruktionsaufbau nach Sanierung:
20 cm Wärmedämmung mit optimierter Wärmeleitfähigkeit sorgen in Verbindung mit der
bestehenden Wandkonstruktion für einen Kennwert von 0,15 W/m2K ................................... 8
Abbildung 5: U-Wert-Berechnung der Bestands-Außenwand vor der Sanierung ..................10
Abbildung 6: Abbruch der Fensterbrüstungen auf der Südseite, um in diesem Bereich die
Vorbauten anzufügen. Die Außenwand wurde über Stahlträger auf Raumbreite abgefangen.
.............................................................................................................................................12
Abbildung 7: Baustellenfoto nach Errichtung des Rohbaus für die Vorbauten ......................12
Abbildung 8: 1. OG des Projekts „Kollwitzstraße“, mit Vorbauten .........................................13
Abbildung 9: Wandaufbau und U-Wert-Berechnung der erfolgten Ausführung .....................13
Abbildung 10: Dachboden vor der Sanierung .......................................................................16
Abbildung 11: Berechnung der Bestandssituation vor Sanierung für die Decke des Obersten
Geschoßes nach OIB-Richtlinie 6. der U-Wert beträgt 1,20 W/m2K ......................................16
Abbildung 12: Berechnung der Bestandssituation vor Sanierung für die Decke des Obersten
Geschoßes nach PHPP. Der U-Wert beträgt 1,20 W/m2K ....................................................17
Abbildung 13: U-Wert-Berechnung nach OIB mit Konstruktionsaufbau der Dachkonstruktion
in Holztafelbauweise mit dem Ergebnis von 0,11 W/m2K. (Unterschiede zum PHPP bei den
Lambda-Werten – und damit auch beim U-Wert – ergeben sich dadurch, dass diese im hier
verwendeten Energieausweisprogramm vorgegeben sind) ..................................................17
Abbildung 14: U-Wert-Berechnung nach PHPP mit Konstruktionsaufbau der
Dachkonstruktion in Holztafelbauweise mit dem Ergebnis von 0,10 W/m2K..........................18
Abbildung 15: Detailschnitt zur Aufstockung: Sowohl die vorgefertigte Passivhaus-
Konstruktion des Daches ist zu erkennen als auch der Aufbau der Dachterrasse als
Warmdach ............................................................................................................................18
Abbildung 16: U-Wert-Berechnung nach OIB-Richtlinie 6 für die neue Außenwand des
Dachgeschoßes mit dem Ergebnis von 0,12 W/m2K (Unterschiede zum PHPP bei den
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 41
Lambda-Werten ergeben sich dadurch, dass diese im hier verwendeten
Energieausweisprogramm vorgegeben sind) ........................................................................19
Abbildung 17: U-Wert-Berechnung nach PHPP mit Aufbau der Holzrahmenkonstruktion der
Außenwand im Dachgeschoß; der Anteil an Konstruktionshölzern in der Fassade wurde
durch schlanke Profile relativ gering gehalten ......................................................................19
Abbildung 18: Das Baustellenfoto zeigt den errichteten Dachgeschoßaufbau ohne den
kompletten Fassadenaufbau ................................................................................................20
Abbildung 19: Verkleidung mit Vorhangfassade Abbildung 20: Anbringen einer Alu-
Wellplatte .............................................................................................................................20
Abbildung 21: Dieses Detail zeigt den Übergang des neuen Daches in die neu errichtete
Wand der Nordfassade. Auch der Übergang vom Bestand in die Aufstockung wird unterhalb
des Fensters gezeigt ............................................................................................................21
Abbildung 22: Berechnung der Bestandssituation für die Decke des Obersten Geschoßes
nach OIB-Richtlinie 6. Der U-Wert beträgt 1,20 W/m2K ........................................................23
Abbildung 23: U-Wert-Berechnung nach OIB-Richtlinie 6 für die neue Außenwand des
Dachgeschoßes mit dem Ergebnis von 0,12 W/m2K. (Unterschiede zum PHPP bei den
Lambda-Werten ergeben sich dadurch, dass diese im hier verwendeten
Energieausweisprogramm vorgegeben sind) ........................................................................24
Abbildung 24: Detail Dach–Außenwand ...............................................................................26
Abbildung 25: U-Wert-Berechnung der Kellerdecke im Bestand nach OIB-Richtlinie 6 .........27
Abbildung 26: Berechnung der Sanierungsvariante für die Dämmung der Kellerdecke nach
OIB-Richtlinie 6: Unterhalb der Kellerdecke werden 12 cm Dämmung aufgebracht, oberhalb
als Estrichdämmung 4 cm (Unterschiede zum PHPP bei den Lambda-Werten ergeben sich
dadurch, dass diese im hier verwendeten Energieausweisprogramm vorgegeben sind) ......28
Abbildung 27: Berechnung der Sanierungsvariante für die Dämmung der Kellerdecke nach
PHPP: Unterhalb der Kellerdecke werden 12 cm Dämmung aufgebracht, oberhalb als
Trittschalldämmung 4 cm .....................................................................................................29
Abbildung 28: Detailbereich der Kellersituation im Bereich der Eingänge .............................30
Abbildung 29: Schnitt durch das Gebäude ............................................................................32
Abbildung 30: U-Wert-Berechnung der Kellerdecke im Bestand nach OIB-Richtlinie 6 .........33
Abbildung 31: Detailbereich der Kellersituation im Bereich der Eingänge .............................33
Abbildung 32: Küchenfenster vor der Sanierung...................................................................34
Abbildung 33: Daten transparenter Bauteile nach OIB Richtlinie 6 (Auszug aus dem
Energieausweis) ...................................................................................................................36
Abbildung 34: Detail Terrasse–Dach ....................................................................................39
Fallbeispiel Sanierung Mehrfamiliengebäude „Kollwitzstraße“ – Lernbaustein Gebäudehülle 42
Impressum
Herausgeber und für den Inhalt verantwortlich:
e-genius – Initiative offene Bildung in Technik und Naturwissenschaften
Postfach 16
1082 Wien
Österreich
E-Mail: info(at)e-genius.at
Projektleiterin: Dr. Katharina Zwiauer
E-Mail: katharina.zwiauer(at)e-genius.at
Autor: Dr. Burkhard Schulze Darup
Fachdidaktik: Dr. Katharina Zwiauer
Unter Mitwirkung von: DI (FH) Joachim Mathä, DI Dr. Christoph Strasser,
Magdalena Burghardt MA, DI (FH) Sören Eikemeier, DI Karin Reisinger
Fachliche Beratung: DI Johannes Fechner
Lektorat, mediendidaktisches Design und technische Umsetzung: Magdalena Burghardt MA
Wien, März 2014
Aktualisiert: August 2018
Finanziert durch:
Nutzungsbedingungen:
Alle Inhalte sind unter folgender Creative-Commons-Lizenz lizensiert:
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