Atlas Sanierung Edition ∂
INSTANDHALTUNG UMBAU ERGÄNZUNG
GIEBELER FISCH KRAUSE
MUSSO PETZINKA RUDOLPHI
Atlas Sanierung INSTANDHALTUNG UMBAU ERGÄNZUNG
GIEBELER FISCH KRAUSE
MUSSO PETZINKA RUDOLPHI
Birkhäuser Basel · Boston · Berlin Edition Detail München
Autoren
Koautoren:
Georg Giebeler Prof. Dipl.-Ing. Architekt Fachgebiet Baukonstruktion, Hochschule Wismar
Petra Kahlfeldt, Dipl.-Ing. Architektin Kahlfeldt Architekten, Berlin
Rainer Fisch Dr.-Ing. Architekt Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung, Berlin Harald Krause Prof. Dr. rer. nat. Dipl.-Phys. Fachgebiet Bauphysik und Gebäudetechnik, Hochschule Rosenheim Florian Musso Prof. Dipl.-Ing. Architekt Lehrstuhl für Baukonstruktion und Baustoffkunde, TU München Karl-Heinz Petzinka Prof. Dipl.-Ing. Architekt Fachgebiet Entwerfen und Gebäudetechnologie, TU Darmstadt Alexander Rudolphi Prof. Dipl.-Ing. Gesellschaft für Ökologische Bautechnik mbH, Berlin Redaktion Projektleitung: Steffi Lenzen, Dipl.-Ing. Architektin Redaktion und Lektorat: Julia Liese, Dipl.-Ing. Redaktionelle Mitarbeit: Claudia Fuchs, Dipl.-Ing. Architektin; Carola Jacob-Ritz, M. A.; Eva Schönbrunner, Dipl.-Ing.; Nicole Tietze, M. A. Zeichnungen: Marion Griese, Dipl.-Ing; Martin Hämmel, Dipl.-Ing.; Daniel Hajduk, Dipl.-Ing.; Caroline Hörger, Dipl.-Ing.; Claudia Hupfloher, Dipl.-Ing; Nicola Kollmann, Dipl.-Ing.; Simon Kramer, Dipl.-Ing.; Elisabeth Krammer, Dipl.-Ing; Dejanira Ornelas, Dipl.-Ing. Herstellung / DTP: Roswitha Siegler Repro: Martin Härtl OHG, Martinsried Druck und Bindung: Kösel GmbH & Co. KG, Altusried-Krugzell
Florian Lang, Dipl.-Ing. Architekt Lang+Volkwein Architekten und Ingenieure, Darmstadt Jochen Pfau, Prof. Dr.-Ing. Fachgebiet Innenausbau, Hochschule Rosenheim Ulrich Schanda, Prof. Dr. rer. nat. Dipl.-Phys. Fachgebiet Bauphysik und Gebäudetechnik, Hochschule Rosenheim Elmar Schröder, Dipl.-Phys. Müller-BBM, Planegg Jürgen Volkwein, Dipl.-Ing. Architekt Lang+Volkwein Architekten und Ingenieure, Darmstadt Johann Weber, Dipl.-Ing. Lehrstuhl für Baukonstruktion und Baustoffkunde, TU München Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechts. © 2008, erste Auflage Institut für internationale Architektur-Dokumentation GmbH & Co. KG, München Birkhäuser Verlag AG Basel · Boston · Berlin Postfach 133, CH-4010 Basel, Schweiz Ein Unternehmen der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media Gedruckt auf säurefreiem Papier, hergestellt aus chlorfrei gebleichtem Zellstoff. TCF∞ Printed in Germany ISBN: 978-3-7643-8874-4 www.birkhauser.ch 987654321
4
Inhalt
Impressum Vorwort
4 6
Teil A
8
Einführung
1 Begriffsdefinition Georg Giebeler 2 Weiterbauen – Gedanken zum Bauen mit Bestand Georg Giebeler, Petra Kahlfeldt
10
Teil B
20
16
Grundlagen
1 Sanierungen planen Georg Giebeler 2 Bauphysik Harald Krause, Jochen Pfau, Ulrich Schanda, Elmar Schröder 3 Technische Gebäudeausstattung Karl-Heinz Petzinka, Bernhard Lenz, Jürgen Volkwein, Florian Lang 4 Denkmalpflege Rainer Fisch 5 Baustoffe in Sanierungsprojekten Florian Musso, Johann Weber 6 Gefahrstoffe im Bestand Alexander Rudolphi Teil C
0 1 2 3 4 5
Zeitenatlas
Georg Giebeler Einordnung der Bauaufgabe Allgemeine Sanierungsaufgaben Gründerzeitbauten 1870 –1920 Zwischenkriegsbauten 1920 –1940 Nachkriegsbauten 1950 –1965 Wohlstandsbauten 1965 –1980
Teil D
Gebaute Beispiele im Detail
Projektbeispiele 1 bis 18 Teil E
Anhang
Glossar Verordnungen, Richtlinien, Normen Literatur Abbildungsnachweis Sachregister Autoren
22 32
52
72 86 102
116
118 122 132 154 172 190 206 208 – 265 266 266 268 272 274 276 279 5
Vorwort
»Eine Veränderung, die keine Verbesserung ist, ist eine Verschlechterung.« Adolf Loos
In dieser Reihe sind schon viele Atlanten erschienen und alle vertiefen ein Teilgebiet des Bauens: Beton, Holz, Fassade. Der Atlas Sanierung hingegen behandelt alle Bereiche des Bauens: vom Fundament bis zum Innenanstrich, von der Vorplanung bis zur Bauüberwachung. Dies auf nur 280 Seiten zu vereinen erscheint gewagt, denn zu jedem einzelnen dieser Themen gibt es umfangreiche Literatur. Und tatsächlich baut dieses Buch auf dem Wissen auf, das jeder Architekt mitbringen sollte. Es ersetzt keines der schon erschienen Standardwerke zu Konstruktionen oder Baustoffen, es fügt nur etwas hinzu: Konstruktionen und Baustoffe, mit denen wir – die Planer – uns im Umbau und der Sanierung beschäftigen müssen. Denn: Der wesentliche Unterschied zwischen Umbau und Neubau ist jener, dass das Haus im ersten Fall schon steht. Auch wenn es sich aus dieser banal klingenden Aussage nicht direkt erschließt, enthält sie Fragen wie: Gibt es die Notwendigkeit, zwischen architektonischen Planungen für Um- und Neubauten zu unterscheiden? Wenn ja, liegen die Unterschiede in allen Planungs- und Bauphasen? Benötigt man zusätzliches Wissen, um Umbauten sicher zu beherrschen? Die Antwort lautet: Ja, es gibt grundlegende Unterschiede in Planungsmethodik, Bewertungsmodellen und Fachwissen, welche man sich als Planer aneignen muss, um Umbauten für sich und den Bauherrn zu einem erfolgreichen Abschluss zu führen. Die folgenden Kapitel widmen sich daher hauptsächlich den methodischen Unterschieden zwischen Neu- und Umbauten. Dies setzt voraus, dass man Erfahrung in der Planung von Neubauten mitbringt – was üblicherweise auch erwartet werden kann, da die Neubauplanung Teil jeder Architektenausbildung ist. Die heute üblichen Studiengänge behandeln jedoch selten die Planung von Umbauten und Sanierungen, was umso mehr verwundert, als der Umgang mit vorhandenen Gebäuden in allen bisherigen Epochen üblich war und zudem sehr pragmatisch gehandhabt wurde: Was nutzbar war, wurde genutzt; was umzubauen war, wurde dem eigenen Geschmack und dem eigenen Nutzen angepasst; was »übrig« war, 6
wurde abgebrochen. Erst die Moderne forciert den radikalen Bruch mit dem Bestand: die neue Stadt, das neue Haus, die neue Gesellschaft. Etwas später, nachdem die Zerstörungen des Zweiten Weltkriegs diese »neuen« Städte ermöglicht hat, bemerkt man, dass auf diesem Weg einiges verloren zu gehen droht. Das Pendel schlägt zurück. Anfang der 1960erJahre gibt es eine bemerkenswerte Allianz zwischen Erneuerern wie Alexander Mitscherlich und Bewahrern wie Hans Sedlmayr, die übereinstimmend den Erhalt der alten Städte fordern. Ein Kind dieser Zeit ist die Denkmalpflege, auf deren Idee des Schützens und Erhaltens sich die in der Folge erscheinende Fachliteratur, aber auch entsprechende neue Studiengänge orientieren. Ökonomisch durchsetzbar nur bei besonderen Exponaten vergangener Baukunst, scheinen die Sanierungen und Umbauten der banal erscheinenden Bauten keine Aufgaben für ambitionierte Architekten zu sein. Dies hat sich erst im letzten Jahrzehnt gewandelt – wohl auch dem Umstand geschuldet, dass das Auftragsvolumen im Neubaubereich deutlich zurückgegangen ist. Heute sind es auch solche Bauaufgaben, die den Weg in die Fachzeitschriften und Architekturvorträge finden. Die Lücke zwischen Büchern aus dem Bereich der Denkmalpflege und jenen der Neubaukonstruktion zu schließen, ist das Anliegen dieses Atlas. Dabei basieren viele Aussagen auf persönlichen Erfahrungen. Dass es daher auch viele andere Lösungsansätze als die vorgeschlagenen gibt, ist selbstverständlich. Ein Atlas, der nach Epochen geordnet ist und der historische Zeichnungen enthält Der Teil C des Atlas ist in vier Zeitabschnitte unterteilt: Gründerzeit, Zwischen- und Nachkriegszeit sowie Wohlstandsbauten. Eine andere Unterteilung – beispielsweise nach Bauteilen wie Wand und Decke – entspräche eher dem üblichen Aufbau eines Konstruktionsatlas. Um das zu sanierende Gebäude jedoch in seiner Gesamtheit zu verstehen, werden die jeweiligen Bauteile einer Epoche in direktem Zusammenhang behandelt. Die Aufteilung in Bauteile dient dabei als Untergliederung der vier Zeitabschnitte; es finden sich also zu jedem Bauteil
vier Kapitel, beispielsweise Decken der Gründerzeit, Decken der Zwischenkriegszeit usw. Zeitspezifische Bauarten von Decken stehen in direktem Zusammenhang zu der zeittypisch dazugehörende Wandbauart. Alle Bauteile werden dabei neben der textlichen Beschreibung mit historischen Zeichnungen dargestellt, die in der Regel den damaligen Standardwerken zur Baukonstruktion entnommen sind. Daran interessiert weniger die – zugegebenermaßen wunderbare – Grafik als vielmehr deren hoher Informationsgehalt. Es empfiehlt sich, die Zeichnungen genau zu betrachten, da sie oft über die in der Bildunterschrift ausgewiesenen Inhalte weit hinausgehen und so wertvolle Hilfestellungen in der Planung darstellen. Der Grund für die Beschreibung längst überholter Bautechniken ist einfach: Diese Techniken gehören zu dem Haus, welches saniert werden soll. Sie bilden damit die Grundlage unserer Planungsaufgabe: Historische Detailausbildungen, materialspezifische Kennwerte und die zum Entstehungszeitpunkt verwendeten Materialien sind wesentliche Parameter, auf die die Planung aufbauen muss. Erst das Wissen über alte Konstruktionen lässt eine sinnvolle Entscheidung über deren Erhalt, Ersatz oder Sanierung zu. Ein Atlas, der ohne Standarddetails auskommt Kein Umbau ist wie der nächste. Selbst der Versuch einer ganzheitlichen Betrachtung des Gebäudes in seinem Zeitabschnitt stellt natürlich eine starke Vereinfachung dar. Einerseits sind die Zeitabschnitte nicht klar getrennt, sondern bilden ein Kontinuum, was auch auf die verwendeten Baukonstruktionen zutrifft; andererseits gibt es – insbesondere in Zeiten mit mangelhafter Verkehrsinfrastruktur – regionale Unterschiede in den Bauweisen, welche auf den lokal verfügbaren Materialien basieren. Wenn es also kein historisches Standarddetail, beispielsweise einer Holzbalkendecke, geben kann, so kann es auch kein Standarddetail zur Sanierung dieser Decke geben – ganz abgesehen davon, dass auch die heutigen Ansprüche nicht einheitlich sind, sondern auf unterschiedliche Nutzungszwecke und Baugesetzgebungen reagieren müssen. Statt solcher konkreter und damit ausschließender Vorschläge
zeigt das Buch häufig auftretende technische Schwächen der historischen Konstruktionen. Die meisten davon waren den zeitgenössischen Architekten wohl bewusst, wurden jedoch aufgrund des Stands der Technik oder des Diktats der Ökonomie bewusst in Kauf genommen. Trotz der oben beschriebenen Problematik enthält das Buch Verbesserungsvorschläge für ebensolche »historischen« Schwächen – wiederum im Spannungsfeld zwischen heutiger Gesetzeslage, Innovationen und Kosten. Ein Atlas, der weit mehr enthält als »alte« Baukonstruktionen Allen Einschränkungen zum Trotz gibt es bei Sanierungsvorhaben sehr ähnliche und wiederkehrende Aufgaben und Randbedingungen. Diese sind hauptsächlich im Teil B zusammengefasst. Der Versuch einer Begriffsdefinition, Hinweise zur Planung von Umbauten, bauphysikalische Sanierungen, Veränderungen an der technischen Infrastruktur, Denkmalpflege, Materialien und die Schadstoffsanierung sind zwar ebenfalls abhängig von der vorgefundenen Gebäudestruktur, jedoch in eigenen Kapiteln zusammengefasst, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen. Ergänzt wird dies um übergeordnete, immer wiederkehrende Sanierungen wie Trockenlegungen oder Wärmedämmmaßnahmen. Die historischen Bauweisen in Teil C bieten erst dann eine echte Planungshilfe, wenn man sie in Verbindung mit den Informationen aus den Teilen A und B sieht. Mein Dank geht neben den unzähligen Institutionen und Personen, die maßgebliche Informationen beisteuern konnten, auch an die Autoren baukonstruktiver Standardwerke. Diese Bücher seien jedem Planer – neben diesem Atlas – besonders ans Herz gelegt, denn ihre Lektüre ist nicht nur informativ, sondern zumeist auch sehr kurzweilig.
Georg Giebeler Köln, im August 2008
7
Teil A
Abb. A
Einführung
1 Begriffsdefinition Rekonstruktion Restaurierung Rückbau Gebäudeabbruch Renovierung / Instandhaltung Reparatur / Instandsetzung Sanierung Umbau Entkernung / Neubau mit Teilerhalt Modernisierung Schadstoffsanierung Erweiterung /Anbau Ausbau Umnutzung
10 11 11 12 12 12 13 13 14 14 14 15 15 15 15
2 Weiterbauen – Gedanken zum Bauen mit Bestand Weiterbauen? Weiterbauen! Bauen im Bestand? Bauen mit Bestand!
16 17 18
Palais Langhans, Prag (CZ), Ladislav Lábus
9
Begriffsdefinition Georg Giebeler
A 1.1
A 1.1 A 1.2 A 1.3
10
Erzbischöfliches Diözesanmuseum »Kolumba«, Köln (D) 2007, Peter Zumthor Frauenkirche, Dresden (D) 1743 / 2005, George Bähr Planungsaufwand der verschiedenen Sanierungsmaßnahmen
Es gibt keinen allgemeingültigen Begriff, der alle Baumaßnahmen an bestehenden Gebäuden allumfassend beschreibt und als solcher auch generell verstanden wird. Vielmehr gibt es eine Vielzahl von Begriffen, die neben dem Begriff Sanierung existieren und etwas Ähnliches oder gar das Gleiche meinen: Umbau, Instandsetzung, Modernisierung, Kernsanierung, Rückbau, Bauen im Bestand, Restaurierung, Renovierung. Diese Unschärfe hat mehrere Gründe. Zum einen ist der Grad des Umbaus gemessen am Umfang der zu erhaltenden Bausubstanz sehr unterschiedlich: Er reicht von kleinmaßstäblichen Reparaturen bis zu grundlegenden Kernsanierungen. Zum anderen resultieren die Eingriffe in die Bausubstanz aus unterschiedlichen Beweggründen: ästhetischen, technischen oder nutzungsspezifischen. Hinzu kommt eine »traditionell« ungenaue Wortwahl, die eine eindeutige, scharf abgegrenzte Zuordnung von Begriff zu Maßnahme unmöglich macht. Dieses Kapitel versucht dennoch die verschiedenen Begriffe zu fassen und voneinander abzugrenzen. Dies geschieht nicht im Sinne einer endgültigen Definition. Ziel ist es vielmehr, dem Architekten durch die Einordnung eine Planungshilfe an die Hand zu geben. Verschiedenartige Eingriffe in den Gebäudebestand bedingen sowohl unterschiedliche Planungsmethoden als auch unterschiedliche Baumaßnahmen. Ist der Architekt in der Lage, seine Aufgabe einem Begriff zuordnen, kann das zur Klärung des Planungs- und Bauprozesses beitragen. Daher sollen die Begriffe im Folgenden nicht nur erklärt und eingegrenzt werden, sondern es werden auch praktische Hinweise für die Umsetzung der Planungsaufgabe gegeben. Die Einordnung geschieht nach zwei Gesichtspunkten: erstens nach dem Umfang des Eingriffs in den Bestand und zweitens nach dem Maßstab der Bauaufgabe. Aus der Kombination von beiden lassen sich Planungsmethoden und Baumaßnahmen ableiten. Das Maß des Eingriffs beginnt mit dem Nachbau eines nicht mehr oder nur noch in Teilen bestehenden Bauwerks und reicht über den Komplettabbruch mit anschließenem Neubau bis zur Erhaltung in unterschiedlichen Graden (Renovierung bis Entkernung):
• • • • • • • • • • •
Rekonstruktion Restaurierung Rückbau Gebäudeabbruch Renovierung / Instandhaltung Reparatur / Instandsetzung Teilsanierung Sanierung Kernsanierung / Generalsanierung Umbau Entkernung / Neubau mit Teilerhalt
Hinzu kommen weitere Begriffe, die im Zusammenhang mit Sanierung fallen können, aber nicht in dieses Schema passen: • • • • •
Modernisierung Schadstoffsanierung Erweiterung / Anbau Ausbau Umnutzung
In vielen Fällen treffen mehrere Begriffe auf eine Bauaufgabe zu, weil sich die Begriffe teilweise überschneiden oder mehrere Maßnahmen gleichzeitig durchgeführt werden. Die Einordnung der Objektgröße ist hingegen relativ eindeutig. Sie lässt sich in fünf Kategorien unterteilen: • • • • •
XXL: Stadt / Quartier XL: Block / Gebäudekomplex M: Gebäude S: Gebäudeteil / Geschoss XS: Wohnung / Einzelraum
Zur Kategorisierung könnte man die Begriffe »Weiterbauen« oder »Bauen im Bestand« verwenden. Beide Begriffe beschreiben keine Maßnahmen im technischen Sinne, sondern verdeutlichen eher eine Haltung. Weiterbauen spiegelt den dauerhaften Prozess des Bauens wider: Nach dem Umbau ist vor dem Umbau. Außerdem stellt der Begriff klar, dass jede Maßnahme auf die vorhandenen Strukturen reagieren muss. Streng genommen ist es also kein »Bauen im Bestand«, sondern »Bauen mit Bestand«.
Begriffsdefinition
A 1.2 Rekonstruktion
Unter Rekonstruktion versteht man den Nachbau eines nicht mehr vorhandenen Bauwerks, d. h. es handelt sich streng genommen um einen Neubau. Bei einer ernsthaften Rekonstruktion wird jedoch auch auf alte Baukonstruktionen zurückgegriffen. Rekonstruktionen werden immer wieder kontrovers diskutiert, wobei die Kritik in der Regel umso heftiger ausfällt, je weniger tatsächlich rekonstruiert, also originalgetreu wiederhergestellt wird. Sehr kritisch wird z. B. die Planung des Berliner Schlosses verfolgt; dagegen hat die Rekonstruktion der Dresdener Frauenkirche viel Zustimmung erhalten (Abb. A 1.2). Obwohl sie auf einem alten Entwurf basieren, sind Rekonstruktionen immer Neubauten ohne Originalbestand. Es gelten daher im Allgemeinen die bekannten Regeln für Neubauten. Normen und Gesetze, Herstellerrichtlinien, Bauablauf, Bauzeiten, Art der Ausschreibung und Bauleitung entsprechen weitgehend jenen des
Neubaus. Auch die Arbeitsweisen in der Planungsphase sind ähnlich, denn selten sind historische Bauten so ausreichend dokumentiert, dass der Architekt nichts Neues entwerfen bzw. konstruieren muss. Zudem sind im Zweiten Weltkrieg ein Großteil der europäischen und insbesondere der deutschen Bauarchive zerstört worden, sodass man bei dieser Bauaufgabe oftmals auf Illustrationen oder Fotografien zurückgreifen muss statt auf maßstabsgetreue Architektenpläne. Rekonstruktion als Entwurf bedeutet neben der Aufarbeitung der vorhandenen Quellen zum Originalgebäude also auch eine künstlerische Nachahmung des Baustils einer gewissen Epoche durch den heutigen Architekten, d. h. es ist keine ausschließlich wissenschaftliche Aufgabe. In den einzelnen Planungsschritten hilft zeitgenössische Fachliteratur, wenn es darum geht, historische Konstruktionen möglichst detailgenau mit heutigen Mittel neu zu erstellen.
Restaurierung
Restaurierung bedeutet die Fertigstellung eines unvollendeten Bauwerks. Der Begriff entstand in der Zeit der Romantik, als das Interesse an Kulturdenkmälern der Vergangenheit in den Blickpunkt rückte. Er wurde wesentlich durch den französichen Architekten und Kunsthistoriker Eugène Viollet-le-Duc geprägt, der zu Beginn des 19. Jahrhunderts mittelalterliche Schlösser restaurieren ließ. Ebenso wurde der Kölner Dom nach fast 300 Jahren Baustillstand vollendet (Abb. A 1.4). Restaurierung ist der Rekonstruktion sehr ähnlich, nur dass bei ersterer noch Originalbauteile vorhanden sind, welche zeittypisch ergänzt werden. Ihre Nähe zur Rekonstruktion macht sie ähnlich umstritten: »Die Restaurierung ist eine Maßnahme, die Ausnahmecharakter behalten sollte. Ihr Ziel ist es, die ästhetischen und historischen Werte des Denkmals zu bewahren und zu erschließen. Sie gründet sich auf der Respektierung
+
/
/
/
-
-
-
+
entf.
Renovierung / Instandhaltung
entf.
entf.
entf.
-
+
°
°
°
Reparatur / Instandsetzung
XS: Wohnung / Einzelraum
+
entf.
S: Gebäudeteil / Geschoss
Vergabe, Bauleitung, Abrechnung
+
entf.
XL: Block / Gebäudekomplex
Ausschreibung
°
entf.
Rekonstruktion / Restaurierung
Genehmigung
++
Abbruch / Rückbau
Vorentwurf, Entwurf
Werkplanung
Planungsumfang eines Gebäudes Planungsaufwand im Verhältnis zu M (Gebäude) 2 (M) im Verhältnis zum Neubau1
aufwendig in der Planung, da man Bauforschung betreiben muss oft durchgeführt von spezialisierten Unternehmen aufwendig in Organisation (wann kann gearbeitet werden) und Abrechnung (viele Regieleistungen)
entf.
entf.
--
-
+
Teilsanierung
°
°
°
--
entf.
+
++
++
entf.
entf.
entf.
Sanierung
--
ent.
°
+
++
+
--
entf.
+
+
+
+
entf.
Umbau
+
°
++
++
++
° ° °
+
Kernsanierung / Generalsanierung
++
++
°
+
+
/
/
/
nur Mehraufwand für Sicherheitsmaßnahmen
/
/
Maßnahmen im Bestand haben nur einen kleinen Anteil am Gesamtbudget
Entkernung / Neubau mit Teilerhalt
+
Erweiterung
°
+
°
°
/
Ausbau
°
+
+
+
++
++
++
entf.
entf.
entf.
entf.
+
entf.
entf.
entf.
°
°
°
-deutlich geringer entf. kommt kaum oder nicht zur Anwendung
/
Umnutzung ++ deutlich mehr + mehr ° ungefähr gleich geringer
nicht vergleichbar, kann nicht bewertet werden (z. B. aufgrund großer Schwankungen)
aufwendig in Organisation und Abrechnung, häufig keine Planungsleistungen aufwendig in Organisation und Abrechnung, häufig Streitigkeiten mit Nachbarn hoher Aufwand in der Bauleitung aufgrund vieler Unabwägbarkeiten insgesamt leicht erhöhter Aufwand an den Schnittstellen Bestand / Neubau hoher Entwurfsaufwand durch Anpassung an den Bestand, hoher konstruktiver Aufwand
viele Bauteile des Bestands werden übernommen; bei Teilausbau: aufwendig in Organisation und Abrechnung, häufig Streitigkeiten mit Nachbarn nur Genehmigung notwendig, kann aber sehr umfangreich sein 1
2
gibt eine Hilfestellung, um wieviel höher der Umbauzuschlag ausfallen muss oder wo er entfallen kann notwendige Erhöhung des Umbauzuschlags je nach Größe des Objekts A 1.3
11
Begriffsdefinition
A 1.4
des überlieferten Bestandes und auf authentische Dokumente. Sie findet dort ihre Grenze, wo die Hypothese beginnt«. [1] Dieser wohlgemeinte Ratschlag wird jedoch oft missachtet, auch weil man häufig nicht auf Originaldokumente zurückgreifen kann. Zudem erschließt sich nicht immer, was denn nun als Original gilt: der erste Bau, die erste Erweiterung, die erste Sanierung oder der erste Umbau? Dieser Konflikt zieht sich durch die Fachdiskussionen der letzten Jahrzehnte, und die Antworten spiegeln eher den jeweiligen Zeitgeist wider als dass sie allgemein anerkannt wären. Möglicherweise liegt dies auch darin begründet, dass der Begriff »Original« in der Diskussion fälschlicherweise aus der bildenden Kunst auf die Architektur übertragen wurde, die diesen Begriff nie kannte.
Begriff »konzeptioneller Rückbau«. Auslöser war der massenhafte Wohnungsleerstand in ostdeutschen Städten als Folge der Wiedervereinigung. Aber auch in anderen Regionen treten vergleichbare Probleme auf; sie resultieren meist aus tiefgreifenden, strukturellen Prozessen, die einen wirtschaftlichen Niedergang und damit einen dramatischen Wegzug der Bewohner auslösen – so z. B. in Detroit nach dem Zusammenbruch der Automobilproduktion. Der Rückbau soll städtebauliche Probleme des Leerstands durch gezielten Abbruch einzelner Gebäude, Blocks oder Stadtteile heilen, also den Schrumpfungsprozess steuern. Oft scheitern diese Konzepte aber an der fehlenden Finanzierung, da ein Abbruch ohne Neubebauung niemals Rendite abwerfen kann. Gebäudeabbruch
Rückbau
Um die Jahrtausendwende entdeckten die Stadtplaner das Thema Abbruch als »negatives Bauen« neu und überhöhten es mit dem
Neben großflächigem Rückbau werden oft einzelne Gebäude abgebrochen, um an derselben Stelle einen Neubau zu errichten. Dies ist keine originäre Architektenleistung, denn sie
wird oftmals schon im Projektentwicklungsstadium von spezialisierten Firmen durchgeführt, da nur sie das entsprechende Fachwissen mitbringen. Zu beachten sind neben Bauvorschriften (Abbruchgenehmigung) auch Statik (spezielle Abbruchstatik) und Sicherheitsrichtlinien für Beschäftigte und Anwohner sowie Umweltschutzmaßnahmen für Schad- und Gefahrstoffe. Seit 2000 sind Abbrucharbeiten in der DIN 18 007 geregelt. Renovierung / Instandhaltung
Renovierung fügt dem Bestand nichts Neues hinzu oder tauscht Altes gegen Neues aus, sondern erhält durch fachgerechte »Pflege« den Wert und die Funktion des Bestandsgebäudes. Eine typische Renovierung erfolgt bei Mietobjekten. Die Zweite Berechnungsverordnung legt hierzu fest: »Schönheitsreparaturen umfassen nur das Tapezieren, Anstreichen oder Kalken der Wände und Decken, das Streichen der Fußböden, Heizkörper einschließlich Heizrohre, der Innentüren sowie der Fenster
Gewerk
Bauteil
Überprüfung
Intervall
Erdarbeiten
Dränage Grundleitungen
auf Versandung prüfen und spülen, Wurzelschäden Brüche durch Setzungen und Wurzeln, Verschlammung
5 Jahre 5 Jahre
Rohbau
alle Bauteile
Setzungsrisse
erstmals 5 Jahre nach Fertigstellung
Zimmerer
Bindergelenke alle Bauteile
Bolzen auf Festigkeit prüfen auf Fäulnis (Schwimmhallen u. Ä.) und nach Wasserschäden
5 Jahre 5 Jahre
Dachdecker
Flachdach Steildach
Gullys, Hochzüge, Durchführungen, Bewuchs entfernen, Sprödrisse Rinnen, Fallrohre, Sichtkontrolle Dachsteine
jährlich zum Winteranfang jährlich zum Winteranfang
Heizung
Heizkessel Leitungen Heizkörper und Heizflächenverteiler
Abgaswerte Verschlammung, Dichtigkeit insbesondere bei automatischer Nachfüllung Ventile auf Gängigkeit und Dichtigkeit
jährlich zum Winteranfang 5 Jahre 5 Jahre
Sanitär
Warmwasserbereitung
Verkalkung
5 Jahre
Elektro
FI-Absicherung
Funktion
jährlich
Brandschutz
Rauchmelder Feuerlöscher Fluchtwege
Funktion Kontrolle, Neubefüllung Abstellen von Gegenständen, Unterkeilen von Türen
jährlich 2 Jahre ständig
Fenster
Holzfenster alle Fenster
Außenbeschichtung Dichtungen auf Sprödheit und Risse
2 Jahre 2 Jahre
Dämmung
Konstruktionen mit Dampfbremse
Feuchtigkeit
einmalig 5 Jahre nach Fertigstellung
Parkett
geölte Oberflächen
Pflegehinweise: Reinigen und Ölen
jährlich
Küchen, Bäder, Duschen Wohnräume, Schlafräume, Flure, Toiletten andere Nebenräume
3 Jahre 5 Jahre 7 Jahre
Renovierungsfristen Mietwohnungen1
1
nach Mustermietvertrag des deutschen Bundesjustizministeriums von 1976, jedoch nicht als starre Fristen A 1.5
12
Begriffsdefinition
A 1.4 A 1.5 A 1.6 A 1.7
Dom, Köln (D) 1248 / 1880, Gerhard von Rile / Ernst Friedrich Zwirner, Karl Eduard Voigtel Instandhaltungsfristen (Vorschlag) rückgebauter Plattenbau, Leinefelde (D) 1961 / 2004, Stefan Forster Architekten Umbau eines Kaufhauses, Eschweiler (D) 2006, BeL Architekten
A 1.6
und Außentüren von innen.« [2] Unter Instandhaltung versteht der Gesetzgeber ebendort: »Instandhaltungskosten sind die Kosten, die während der Nutzungsdauer zur Erhaltung des bestimmungsmäßigen Gebrauchs aufgewendet werden müssen, um die durch Abnutzung, Alterung und Witterungseinwirkung entstehenden baulichen oder sonstigen Mängel ordnungsgemäß zu beseitigen.« Eingeschlossen werden Arbeiten, welche eigentlich schon unter Instandsetzung fallen: »Die kleinen Instandhaltungen umfassen nur das Beheben kleiner Schäden an den Installationsgegenständen für Elektrizität, Wasser und Gas, den Heiz- und Kocheinrichtungen, den Fensterund Türverschlüssen sowie den Verschlussvorrichtungen von Fensterläden.« Versäumte Instandhaltungen können gerade bei nicht einsehbaren Flächen wie z. B. Flachdächern zu großen Schäden führen. Daher sollte der Planer dem Bauherrn eine Zusammenstellung geeigneter Instandhaltungsarbeiten einschließlich üblicher Intervalle und Arbeitsanweisungen an die Hand geben – eine nach HOAI zusätzlich zu vergütende Leistung. Auch die verwendeten Baustoffe sollten aufgeführt werden, denn mineralische Innenanstriche machen beispielsweise nur dann Sinn, wenn sie bei jeder Renovierung auch wieder mineralisch ausgeführt werden. Eine typische Checkliste mit regelmäßigen Fristen zur Überwachung und Sanierung zeigt Abb. A 1.5. Reparatur / Instandsetzung
Instandsetzung ist beschränkt auf den Austausch bzw. die Reparatur von defekten Bauteilen. Instandsetzungsarbeiten fallen zwischen den Grundsanierungsintervallen regelmäßig an und obliegen meist der Hausverwaltung ohne Planungsunterstützung. Aus wirtschaftlichen Gründen sollte untersucht werden, ob sich die Instandsetzung gleicher Bauteile häuft. Ein einziger Wasserrohrbruch kann z. B. Zufall sein, jährliche sind es sicher nicht. Im letzteren Fall ist ein Austausch aller Wasserleitungen ab dem Keller anzuraten. Der Rohrbruch kann aber auch durch frühere Instandsetzungen ausgelöst worden sein, wenn z. B. ein Eisenrohrsystem partiell durch Kupferrohre ergänzt worden ist.
Bei Instandsetzungsarbeiten entstehen zwangsläufig Folgekosten, die die eigentlichen Reparaturkosten deutlich übersteigen können – etwa wenn bei der Suche nach einem Rohrbruch intakte Fliesen abgeschlagen werden müssen. In diesem Fall stellt sich die Frage, ob man nicht gleich den Schritt zur Sanierung unternimmt, d. h. die gesamten Bäder erneuert. Dann lassen sich nämlich die Kosten, zumindest bei Mietwohnungen, teilweise auf die Mieter umlegen. Sanierung
Sanierungsmaßnahmen umfassen im Gegensatz zu Instandsetzungen auch intakte, aber beispielsweise unmoderne Bauteile bzw. Oberflächen. Anders als bei Umbauten schließen sie jedoch keine wesentlichen Änderungen an Tragstruktur und Raumbildung ein. Sie sind also genau zwischen Instandsetzung und Umbau angesiedelt. Der Umfang von Sanierungsmaßnahmen kann sehr unterschiedlich sein.
Gerade bei Teilsanierungen sollten die Zeitund Kostenpuffer höher als üblich angesetzt und ein Budget für Kollateralschäden an eigentlich nicht zu sanierenden Teilen eingeplant werden. Solche Schäden sind unvermeidlich und deren Beseitigung sollte unbürokratisch und schnell erfolgen können. Zudem sollte man den Bauherrn bei vermieteten Objekten unbedingt auf die Gefahr von Mietverlusten hinweisen. Denn wenn die »Tauglichkeit der Mietsache zum vertragsgemäßen Gebrauch« aufgehoben oder gemindert wird, erlaubt die deutsche Rechtsprechung Mietminderungen von im Mittel 20 %. Dies ist bereits der Fall, wenn die Wohnung aufgrund von Staubentwicklung nicht gelüftet werden kann oder man im Büro aufgrund von Lärm nicht telefonieren kann. »Normale« Sanierung Übliche Sanierungen umfassen das gesamte Gebäude oder zumindest einen schon im Bestand klar abgegrenzten, autonomen Gebäu-
Teilsanierung Teilsanierungen umfassen nur ein Bau- bzw. Gebäudeteil, beispielsweise die Fassade, das Erdgeschoss oder den Osttrakt. Sie zählen zu den organisatorisch schwierigsten Aufgaben, weil sie im laufenden Betrieb durchgeführt werden. Konflikte mit den Nutzern sind vorprogrammiert, da sich Teilsanierungsaufgaben nicht isoliert ausführen lassen; die technische Infrastruktur erstreckt sich z. B. über das gesamte Gebäude. Eine wirksame Strategie ist die frühzeitige und ausführliche Information über die geplanten Maßnahmen. Stemmarbeiten in bewohnten Gebäuden beispielsweise sind sehr lästig, insbesondere wenn sie morgens um sieben Uhr begonnen werden. Rücksichtnahme durch vertraglich festgelegte Arbeitszeiten sowie die Kommunikation über den Zeitraum der Baumaßnahmen schaffen hier Abhilfe: Die Arbeiten bleiben lästig, aber die zeitliche Begrenzung steigert die Akzeptanz. Ähnliches gilt für das Aufstellen eines Gerüsts, die Stilllegung von Infrastruktur (insbesondere des Fernsehens), Arbeiten an inneren und äußeren Erschließungen sowie alle Arbeiten, die eine überdurchschnittliche Staub-, Lärm- oder Vibrationsentwicklung erwarten lassen. A 1.7
13
Begriffsdefinition
A 1.8
Dachgeschossausbau, München (D) 2006, Andreas Meck, Susanne Frank A 1.9 Museum, Veenhuizen (NL) 2007, Atelier Kempe Thill A 1.10 Umbau des Alten Hofs, München (D) 2006, Auer + Weber, Peter Kulka A 1.11 Umbau einer ehemaligen Brikettfabrik zum Wohnungsbau, Frechen (D) 2007, ASTOC A 1.8
deteil. Die notwendigen Abbrucharbeiten erstrecken sich meist nur auf Oberflächen oder Vorarbeiten für die Ertüchtigung des Brand-, Schall- oder Wärmeschutzes. Ergänzungen und Änderungen der vorhandenen Infrastruktur sind üblich, deren vollständiger Austausch seltener. Sanierungszyklen für einzelne Bauteile sind empirisch relativ gut ermittelt (siehe Sanierungen planen, S. 23, Abb. B 1.2). Echte Sanierungen ohne Nutzungsänderung bedürfen keiner baurechtlichen Genehmigung und sind durch den Bestandsschutz abgesichert, während dieser bei Grundsanierungen oder Umbauten meist erlischt. Kernsanierung / Generalsanierung Abbruchmaßnahmen bei Generalsanierungen sind sehr umfangreich. Sie führen das Gebäude quasi in einen Rohbauzustand zurück. Die Primärkonstruktion bleibt größtenteils unverändert. Typische Maßnahmen sind der vollständige Austausch der Infrastruktur sowie die Ertüchtigung aller Bauteile gemäß heutiger Gesetze und Standards. Aufgrund ihres Umfangs sind Generalsanierungen sehr kostenintensiv, insbesondere wenn zusätzlich notwendige Schadstoffbeseitigungen anfallen. Im Gegenzug erhält man aber ein Gebäude, das in Ausstattung und Sicherheit einem Neubau sehr nahekommt. Dies drückt sich auch dadurch aus, dass mit der Fertigstellung de facto alle Bauteile der Gewährleistung unterliegen, auch im Hinblick auf heutige Normen und Gesetze. Bei einfachen Sanierungen wird diese oftmals nicht oder nicht im vollen Umfang gewährt, da viele Bauteile im ursprünglichen Zustand verbleiben. Bezüglich der Planung unterscheidet sich eine Grundsanierung nicht wesentlich von einem Neubau, auch weil viele Unwägbarkeiten sozusagen abgebrochen werden. Eventuell verbleiben unter wirtschaftlichen Aspekten nicht zu beseitigende Schwächen des Rohbaus, z. B. fehlende Horizontalsperren, übermäßige Deckenverformungen oder schalltechnische Schwächen durch geringe Flächengewichte. Bei der Planung sollten auch die meist deutlich außerhalb heutiger Normen liegenden Ebenheitstoleranzen berücksichtigt werden, welche erst seit 1969 durch die DIN 18 202, Blatt 1 geregelt werden.
Umbau
Umbauten greifen immer in die Struktur des Gebäudes ein. Sie erweitern den Begriff der Sanierung um Eingriffe in die Statik und / oder das Raumgefüge. Daher ist es bei Umbauten unerlässlich, sich mit der vorhandenen Tragstruktur auseinanderzusetzen. Grundlegende Sanierungsmaßnahmen sind fast immer auch Umbauten, sodass sich viele Baumaßnahmen am besten durch mehrere Begriffe beschreiben lassen, z. B. »Grundsanierung mit Umbauten«. Strukturelle Eingriffe bedürfen eines statischen Nachweises, der auch die vorhandene Bausubstanz einbeziehen muss. Dies macht frühzeitige, oft zerstörende Untersuchungen über verwendete Baustoffe und Bauausführungen unerlässlich, beispielsweise das Aufstemmen einer Betondecke zur Klärung von Lage und Art der Bewehrung. Im Zuge von Umbauten sind außerdem echte Entwurfsleistungen erforderlich, da mit ihnen auch Änderungen der Raumkonstellation oder der Erschließungssysteme einhergehen. Dieser zusätzliche planerische Aufwand findet in der deutschen Honorarordnung als Umbauzuschlag seine Berück-
sichtigung. Teilumbauten sind analog zu Teilsanierungen zu betrachten. Entkernung / Neubau mit Teilerhalt
Die Entkernung kommt einem Neubau sehr nahe. Häufig handelt es sich um Maßnahmen – aus einem umstrittenen Denkmalschutzverständnis resultierend –, bei denen die Fassade eines Altbaus erhalten, das Innere jedoch komplett abgebrochen und neu errichtet wird. Modernisierung
Der Begriff der Modernisierung wird in erster Linie im Mietrecht verwendet. Gemäß BGB kann die Jahresmiete um 11 % der für die Modernisierung aufgewendeten Kosten erhöht werden, wenn die Maßnahme entsprechend der gesetzlichen Vorgaben durchgeführt wurde (u. a. fristgerechte Vorankündigung, detaillierte Beschreibung der geplanten Maßnahmen). Modernisierungen können Teilsanierungen sein, z. B. die nachträgliche Wärmedämmung oder der Austausch von Fenstern, aber auch Umbauten wie der nachträgliche Anbau von Balkonen. Sie dienen in jedem Fall der Verbesse-
A 1.9
14
Begriffsdefinition
A 1.10
rung der Mietfläche durch gesteigerten Komfort oder Senkung der Betriebskosten. Folgende Maßnahmen gelten als Modernisierungen im Sinne des deutschen Mietrechts: • Ertüchtigung des Wärme- und Schallschutzes, auch im Innenbereich (z. B. zwischen Treppenhaus und Wohnung) • neue Sanitärausstattung • Einbau einer Zentralheizung (statt Einzelöfen) oder einer zentralen Warmwassererzeugung (statt Einzelboilern) • Ergänzung von Elektroinstallationen, auch Kabelfernsehanschluss oder der Einbau einer Gegensprechanlage • Errichtung von Balkonen oder Wintergärten • Einbau eines Aufzugs Schadstoffsanierung
Unter Schadstoffsanierung versteht man die fachgerechte Entfernung und Entsorgung von Schadstoffen aus Gebäuden. Die Luftbelastung in Innenräumen durch Schadstoffe ist seit Ende der 1970er-Jahre durch PCP-basierte Holzschutzmittel und Asbestfasern ein Sanierungsthema. Inzwischen ist die Gefährlichkeit vieler weiterer Stoffe bekannt geworden; deren Sanierungsmöglichkeiten werden im Kapitel Schadstoffe behandelt (siehe Seite 102ff.). Je nach Gebäudenutzung existieren verschiedene Verordnungen einschließlich unterschiedlicher Grenzwerte: Die »maximale Arbeitsplatzkonzentration« (MAK) etwa wird bei Gewerbenutzungen angewendet, die Richtwerte I und II des »Sachverständigenrats für Umweltfragen« (SRU) gelten dagegen bei Wohnungen und öffentlichen Gebäuden. Sollten die bei Raumluftmessungen festgestellten Werte die vorgeschriebenen Grenzwerte überschreiten, muss eine Schadstoffsanierung durchgeführt werden, welche im Zuge der Bauarbeiten oder davor stattfinden kann. Für den Bauherrn bedeuten solche Sanierungen oft erhebliche Bauzeitverlängerungen und Kostenerhöhungen. Eine frühzeitige Messung ist also bei vermuteten Belastungen dringend anzuraten. Bei Gebäuden, die zwischen 1960 und 1990 errichtet oder saniert wurden, ist die Wahrscheinlichkeit einer Schadstoffbelastung relativ hoch.
Erweiterung / Anbau
Unter Erweiterung versteht man einen Neubau, welcher im direkten Nutzungszusammenhang mit einem Altbau steht. Planerisch ist zu berücksichtigen, dass ein Umbau im Anschlusspunkt an den Bestand meist unvermeidlich ist und demnach statische Belange zu überprüfen sind. Häufige Mängel entstehen auch durch die unterschiedlichen Setzungen zwischen Alt- und Neubau insbesondere bei: • unterschiedlicher Höhenlage der Fundamentsohlen • Fundamentierung des Neubaus im Bereich der ehemaligen Baugrube • Fundamentierung in unterschiedlichen Bodenklassen • Aufstockungen von Teilbereichen des Altbaus (nachträgliche Setzungen) • Wasserhaltungsmaßnahmen für den Neubau wie Grundwasserabsenkung Ausbau
Als Ausbau bezeichnet man sämtliche Arbeiten nach der Errichtung des Rohbaus einschließlich Dachstuhl und Dachdeckung. Eine typische Maßnahme ist der Dachgeschossausbau, d. h. der Ausbau eines ursprünglich nicht genutzten Dachraums. Dabei auftretende baukonstruktive Probleme sind in den Kapiteln Allgemeine Sanierungsaufgaben und Gründerzeitbauten beschrieben (siehe S. 127f. und S. 153). Hinzu kommt der Verlust des Bestandsschutzes, was die baurechtliche Genehmigung insbesondere in den Bereichen Brandschutz, Fluchtwege, Abstandsflächen und Stellplatzverordnung erschwert. Weitere Probleme ergeben sich aus der Durchführung im laufenden Betrieb (siehe Teilsanierung, S. 13). Ausbauten sind daher planerisch sehr anspruchsvoll und sollten entsprechend honoriert werden.
seur – bedürfen in bestimmten Fällen einer behördlichen Genehmigung, und zwar dann, wenn Unterschiede in Bezug auf Arbeitsschutz, Emissionsschutz, Stellplatzverordnung o. Ä. bestehen. Aus diesem Grund können auch Nutzungsintensivierungen genehmigungspflichtige Nutzungsänderungen darstellen, z. B. wenn die bisherige Konzernzentrale als Büroetage an ein Callcenter vermietet wird. Problematisch ist der damit einhergehende Verlust des Bestandsschutzes. Dadurch kann eine Umnutzung weitreichende Konsequenzen nach sich ziehen, denn in einem solchen Fall sind womöglich die gegenwärtigen baurechtlichen Vorschriften einzuhalten, die der Bestand nicht erfüllt. Diese Gesetzeslage wird vielfach kritisiert, da sie der langfristigen Nutzung von Gebäuden entgegensteht und damit ökonomisch und ökologisch fragwürdig ist. Anmerkungen: [1] [2]
Charta von Venedig, 1964 Zweite Berechnungsverordnung, § 28
Umnutzung
Änderungen der Nutzung unterliegen dem Baurecht. Dies betrifft in erster Linie eindeutige Änderungen – wie die Umnutzung eines Wohngebäudes in ein Bürogebäude –, auch wenn es sich nur um eine Teileinheit handelt. Aber auch »leichte« Änderungen innerhalb einer Nutzungsgruppe – z. B. vom Bäcker zum FriA 1.11
15
Weiterbauen – Gedanken zum Bauen mit Bestand Georg Giebeler, Petra Kahlfeldt
A 2.1
A 2.1 A 2.2 A 2.3
16
Rathaus (Erweiterung), Göteborg (S) 1937, Gunnar Asplund Fondazione Querini Stampalia, Venedig (I) 1963, Carlo Scarpa Römisches Theater (Umbau), Sagunto (E) 1994, Giorgio Grassi
Gebäudesanierungen bedeuten immer auch Anpassungen an aktuelle Standards, ob in Hinblick auf geänderte Nutzeransprüche oder an neue technische Vorschriften. Die hierfür notwendigen Baumaßnahmen erfordern Kenntnisse sowohl über aktuelle Bautechniken als auch über historische Bauweisen. Aufbauend auf dem Verstehen und Bewerten historischer Konstruktionen ist diese Aufgabe technisch lösbar. Der Schwerpunkt scheint dabei in erster Linie auf den technischen und nicht auf den gestalterischen Komponente zu liegen, woraus man schließen könnte, dass Sanierungen und Umbauten eine reine Ingenieursleistung seien. Diese weitverbreitete Meinung resultiert möglicherweise daraus, dass vordergründig ein wesentlicher Teil der Gestaltung schon vollbracht ist: Das Volumen ist weitgehend festgelegt, die Struktur des Gebäudes wird durch die Tragglieder vorgegeben und selbst das Erscheinungsbild scheint – insbesondere bei Massivbauten – bereits fixiert zu sein. Die Aufgabe des Planers lässt sich somit scheinbar auf die Lösung der rein technischen Probleme des Altbaus wie mangelhaften Wärme- oder Schallschutz reduzieren, wobei die Gestaltung keine Rolle spielt. Verstärkt wird diese Sichtweise durch die langjährige Praxis der Denkmalpflege: Das auszuführende Detail, die anzuwendende Technik und die zu wählende Oberfläche werden dabei nicht selten von einem Kunsthistoriker vorgegeben. Dieser ist zwar ein auf diesem Gebiet wissenschaftlich ausgebildeter Fachmann, vermeidet jedoch schon aus seinem Selbstverständnis heraus jede eigene Gestaltung. Dabei beinhalten bereits einfache Sanierungen auch eine mindestens gleichwertige gestalterische Aufgabe. Schon sehr kleine Maßnahmen und Eingriffe können eine wesentliche Veränderung des Bestands – meist einhergehend mit einer Beeinträchtigung des Erscheinungsbilds – bewirken, wie die folgenden Beispiele zeigen. Das heute übliche Aufbringen einer nachträglichen Außendämmung führt meist zu deutlich tieferen äußeren Fensterlaibungen mit dem einhergehenden unbefriedigenden Ergebnis von »Fensterlöchern«. Noch verfälschender ist diese Maßnahme bei einer ehemals glatten
Fassade mit außenbündigen Fenstern. Zudem werden durch die Dämmung der Laibungen die Fensteröffnungen kleiner, d. h. die Proportionen zwischen Fenster und Wand verändern sich. Auch verkleinert die auf die Außenwand aufgetragene Wärmedämmung vorhandene Dachvorsprünge oder lässt sie sogar vollständig verschwinden. Ebenso werden die für die Gliederung der Fassade entscheidenden, geringfügig vorspringenden Bauteile wie Türgewände aus Werkstein oder Putzfaschen nivelliert. Aus Kostengründen werden handwerklich aufwendige Verfahren wie steinmetzmäßig behandelte Sockel mit neuen Putzstrukturen überdeckt und die bei Putzfassaden der Nachkriegszeit üblichen schmalen Fensterfaschen beim Aufbringen des neuen Putzes einfach vergessen. Selbst die Oberfläche vorhandener Putzfassaden verschwindet mit der Sanierung, denn statt alter Putztechniken wie Spritzputz oder Kratzputz werden aus Mangel an erfahrenen Handwerkern nur mehr Reibeputze angeboten. Ebenso führt der fast immer kommentarlos hingenommene und technisch notwendige Austausch von Fenstern fast zwangsläufig zu breiteren Fensterprofilen, und das grünlich spiegelnde Floatglas als Ersatz des dünnen und welligen Gussglases wirkt besonders dann erschreckend unpassend, wenn man die alte mit der neuen Ansicht vergleicht. Auch die Neueindeckung eines Steildachs mit breiten Betonformsteinen kann einen Giebel verunstalten, verliert er doch seinen zarten oberen Abschluss durch eingemörtelte Dachziegel zugunsten plumper Ortgangsteine. Als weiteres Beispiel sei der Umgang mit Sichtmauerwerk in Nordeuropa genannt: Hier lässt das preiswerte Wärmedämmverbundsystem die prägenden Ziegelfassaden aus dem Stadtbild mehr und mehr verschwinden. Aber selbst wenn man stattdessen die teure mehrschalige Lösung mit neuem Klinkermauerwerk wählt, wird man die Farbvielfalt, die Ungenauigkeiten und damit die Lebendigkeit der alten Fassade nie erreichen können. Im Innenraum verändern die aus Schall- oder Brandschutzgründen notwendigen Unterdecken nicht nur die Raumproportionen, sondern
Weiterbauen – Gedanken zum Bauen mit Bestand
A 2.2
verdecken alte Hohlkehlen zwischen Wand und Decke oder sogar den Deckenstuck – ganz abgesehen davon, dass der Unterschied zwischen dem handwerklichen Altputz der Wände und der toleranzfreien Glätte der Gipskartondecke selbst dem Laien unangenehm auffällt. Auch die Verbesserung des Trittschallschutzes bedingt formale Veränderungen wie das Verdecken der genagelten Dielenböden einschließlich der üblichen hohen, lackierten und profilierten Sockelleisten, welche aus Kostengründen gern durch einfache Holzleisten ersetzt werden. Vorhandene Rahmenfüllungstüren wirken nach der Sanierung aufgrund von Kürzungen für den neuen Bodenaufbau häufig unproportioniert. Auch rein technische Anpassungen hinterlassen in alten Gebäuden ein oftmals seltsam verfremdetes Gesamtbild. So wirken einfache Blechheizkörper im Gegensatz zu den wuchtigen Radiatoren des Bestands in alter Umgebung banal, und Treppenhauswandsockel aus Fliesen oder besonderen Beschichtungen werden beim Schlitzen neuer
Vertikalschächte für Elektro- oder Brandschutzinstallationen unwiederbringlich zerstört. Diese Beispiele ließen sich noch weiter fortführen, und immer erscheinen die Sanierungsmaßnahmen als unvermeidlich. Tatsächlich sind viele der beschriebenen Baumaßnahmen unumgänglich, um den Schall-, Wärme- oder Brandschutz an die Gesetzeslage anzupassen. Aber das Ergebnis ist ein anderes, wenn die Planung nach architektonischen Grundsätzen – also mit konzeptionell, formal, technisch ganzheitlicher Sichtweise – durchgeführt wird, statt die Planung ausschließlich nach der technischen und ökonomischen Machbarkeit auszurichten. Handelt es sich bei obigen Maßnahmen eher um übliche Aufgaben der Sanierung, so gilt das Gesagte umso mehr für weitergehende Eingriffe in den Bestand wie Kernsanierungen, Umbauten und Erweiterungen – also schwierige architektonische Aufgaben, die eine Synthese von Gestaltung und Technik erfordern. Die Entwurfshaltung bezüglich derartiger Pla-
nungsaufgaben scheint im Umbruch zu sein oder sich schon gewandelt zu haben. Rekonstruierendes Anpassen oder kontrastierendes Neues – diese zwei Haltungen standen sich bis vor Kurzem noch unversöhnlich gegenüber. Inzwischen hat sich aus den Erfahrungen mit einer Vielzahl an mit vorhandener Bausubstanz arbeitenden Planungsaufgaben – gerade auch außerhalb der Denkmalpflege – ein neuer Ansatz entwickelt, der die Einheit des Gebäudes in den Vordergrund stellt – nicht mehr Alt oder Neu als Gegensatz, sondern Alt und Neu als harmonisches Ganzes (Abb. A 2.1). Dieser Gedanke zum »Bauen im Bestand« soll in den beiden folgenden Statements vertieft werden. Weiterbauen? Weiterbauen!
Bauen, gleich ob Neubau oder Umbau, bedeutet immer Weiterbauen – Weiterbauen an einem bestimmten Ort, einem Haus, einer Straße, einem Quartier, einer Stadt, einer Landschaft. Stets geht es um die Auseinandersetzung mit Vorgefundenem. Kein Ort ist unbesetzt oder unbeschrieben. Unser Lebensraum ist ein Kulturraum voller sichtbarer und unsichtbarer, in jedem Fall aber aufzuspürender Bezüge, d. h. geschichtlicher, geistig-kultureller, räumlicher, sozialer und emotionaler, funktionaler und physischer Spuren. Diese liegen entweder offen zutage oder können lesbar gemacht werden. Bauen heißt leben. Deshalb gründet Architektur auf Dauerhaftigkeit und Kontinuität. Die Auseinandersetzung mit der eigenen Sozial- und Architekturgeschichte ist somit wesentliche Voraussetzung für alles Neue. Jedes architektonische Projekt baut ideell und materiell auf dem Vorgefundenen und seiner komplexen Vorgeschichte auf (Abb. A 2.2 und 3). Somit kommt jeder Veränderung eine Bedeutung und Verantwortung zu, die weit über den individuellen Entwurf des Architekten hinausgeht. Das architektonische Thema des Weiterbauens ist so alt wie die Architektur selbst. Am Anfang steht die existentielle Frage »Wie bauen?« – eine einfache Laubhütte, ein Haus zwischen Bäumen oder ein Vogelnest? Darauf folgt irgendwann die Frage »Wie weiterbauen?« Was tun, wenn Hütte, Haus oder Nest sich veränderten Nutzungsansprüchen oder ganz anderen Anforderungen stellen sollen?
A 2.3
17
Weiterbauen – Gedanken zum Bauen mit Bestand
Weiterbauen erfordert stets ein sensibles Abwägen zwischen Bewahren und Erneuern. Von Architekten wird hierbei Interesse, Wissen, Einfühlungsvermögen und auferlegte Einschränkung erwartet. Schließlich geht es zunächst darum, sich auf die konstruktive Sprache und räumliche Lektüre des Bestands einzulassen. Ferner ist eine Entwurfshaltung gefordert, die die gestellte Aufgabe zwischen Bewahren und Erneuern angemessen löst. Doch was ist angemessen? Es kann nicht nur darum gehen, im Entwurf die funktional technische Fragestellung nach der Verbindung von Altem und Neuem zu beantworten. Die architektonisch-räumliche Aufgabe verlangt die Umwandlung von bestehenden Gebäuden, d. h. komponierend-entwerfendes Handeln. Darunter ist eine Arbeit »mit den innerlich lebenden Formen zu verstehen, um eine Interpretation, einen feinsinnigen, gleichzeitig technischen und literarischen Akt der schöpferischen Komposition, zu erreichen« – so jedenfalls sieht es der italienische Architekt Francesco Collotti. Das Spannungsfeld, in dem sich Architekten bewegen, ist schnell umrissen: auf der einen Seite das Bestandsgebäude mit seiner durch Konstruktion und Material geschaffenen Raumidee und auf der anderen Seite die als notwendig erscheinende Zutat, die sich aus geänderten Ansprüchen oder aus einer veränderten Nutzung des Gebäudes ergibt. In konsequenter Weiterentwicklung des Schlagworts aus der Grundsatzdebatte um 1900 »Konservieren statt Restaurieren« hat sich in der zeitgenössischen Denkmalpflege die Haltung durchgesetzt, dass die unterschiedlichen Zeitschichten der baulichen Maßnahmen an einem Gebäude klar erkennbar und ohne Zweifel ablesbar sein müssen, dass das Neue vom Alten konsequent getrennt aufzutreten hat. Diese Vorstellung von einem »dualen« System – hier das Alte, dort das Neue – ist für das Bauen im Bestand, ob Denkmal oder nicht, zur allgemeinen Leitlinie geworden. Propagiert von Denkmalpflegern und Architekten macht dieses kategorische Separieren von Alt und Neu bis heute Schule – wenn auch aus ganz unterschiedlichen Intentionen. Für die Denkmalpflege, die sich auf wissenschaftliche Erkenntnisse beruft, bleibt so die Integri18
a
b
tät, Authentizität und Ablesbarkeit des Baus erhalten; für viele Architekten ist es ein dankbar angenommenes Argument, um dem eigenen künstlerisch-individuellen Gestaltungswillen, der sich zwingend vom anonymen historischen Architektenkollegen abzugrenzen hat, Raum zu geben. Dieses Trennen, Fragmentieren, in Schichten zerlegen, dem Älteren klar ablesbar Neues hinzuzufügen ist weitverbreitete Praxis. Ein auf dieser Grundlage basierender Umbau erfordert verständlicherweise große Eingriffe in den Bestand, um die bildlich, materiell und auch konstruktiv kontrastierende Zutat etablieren zu können. Das Ergebnis wirkt allerdings inhomogen und unharmonisch. Grundlage für die Debatten, die nicht nur in der Fachwelt der Architekten um das gelungene oder weniger gelungene Weiterbauen geführt werden, können nur architektonische Kriterien selbst sein. Das Bild einer erkennbaren und Identität stiftenden Stadt, einer Straße oder eines Quartiers als einer kulturellen Gemeinschaft von Häusern und Räumen entsteht als ein im Ganzen Gedachtes, das das Vorhandene selbstverständlich einbezieht und akzeptiert. Mittlerweile haben sich ungeachtet aller Separierungsbestrebungen ein Verständnis und eine Praxis beim Weiterbauen herausgebildet, die nicht das Zelebrieren von Zeitschichten in den Vordergrund stellen, sondern die architektonische Einheit des Gebäudes hervorheben. Ist nicht die zeitüberschreitende Verbindung, die das Heute und das baulich aus einer Vergangenheit Verbliebene zusammenzubringt, eine gute Veranschaulichung von Tradition? Im Bewusstsein eines kontinuierlichen kulturellen Erbes und Bezug nehmend auf architektonische Traditionen geht es bei der Entwurfsaufgabe »Bauen im Bestand« doch explizit um die Einladung zu einem Neben- und Miteinander, einer auch ästhetisch und bildlich einfühlsamen Korrespondenz, um die Suche nach einer kohärenten, inhaltlich zusammenhängenden Entwurfshaltung. Miroslav Sik, ein für die qualitätvolle Weiterentwicklung der historisch gewachsenen europäischen Stadt ausgezeichneter Schweizer Architekt, sieht die Suche nach einer kohärenten Entwurfshaltung als »die Mitte zwi-
schen schamlos banalen Äußerungen und überambitionierten gestalterischen Mätzchen. Notwendiges planen, Überflüssiges lassen und sich als Architekt den Häusern und ihren Bewohnern zuwenden«. [1] Nur so kann die bildliche Metapher der Vereinigung als eine Transformation aus Bewahren und Erneuern entstehen, ohne dass sein Ursprung verändert wird oder gänzlich verschwindet. In einem Entwurfskonzept des »Neuen Ganzen« wird das Alte nicht inszeniert, um als Bühne für das Neue zu dienen. Es ist die Suche nach einer gestalterischen Kohärenz, die den Bestand und den Neueingriff gleichrangig zu einer architektonischen Gesamtform bringt, jenseits der schier unüberwindbaren Kategorien Neu und Alt, ohne dass dabei die Vielschichtigkeit und Vieldeutigkeit in der Bewältigung der Bauaufgabe verloren geht. Das als transformiertes Ganzes zu sehende Neue trägt von beidem etwas in sich, ohne dass es als separate Schicht ablesbar ist: ein kontinuierliches, homogenes Ganzes. [2]
A 2.4
Bauen im Bestand? Bauen mit Bestand!
Doch könnte man Weiterbauen auch in anderer Weise missverstehen: als kritikloses Weiterbauen einer längst vergangenen Epoche, als Retrowelle, die nach den Designabteilungen der Auto- und Möbelhersteller auch das Baugeschehen überrollt. Die Kopie des Gestrigen – scheinbar legitimiert durch den Wiederaufbau der Dresdener Frauenkirche – ist neben diesem verständlichen Akt der Rekonstruktion leider auch der Startpunkt für architektonische Monstrositäten wie die Braunschweiger Schlossarkaden und für all die vielen kleinen, scheinbar banalen Beispiele in der Tradition des Bauhauses oder anderer positiv vermarktbarer Epochen. Dabei ist »historische Architektur« eben historisch und kann nicht »heutig« sein. Ein gründerzeitliches Haus »originalgetreu« wiederherzustellen muss genauso scheitern wie der Umbau in einen Glaspalast. Dem stehen mehrere unüberwindbare Hindernisse im Weg: • andere politische und soziale Bedingungen • anderes Umfeld – architektonisch und städtebaulich
Weiterbauen – Gedanken zum Bauen mit Bestand
A 2.4 A 2.5
Archivräume im Dachgeschoss, Geistliches Haus, Mariazell (A) 2001, Feyferlik / Fritzer Sanierung Liturgiebereich und Einbau Orgel, Basilika, Mariazell (A) 2000, Feyferlik / Fritzer A 2.5
• • • •
andere Gesetze und Vorschriften andere Handwerkstechniken anderer Stand der Technik der Planer ist nicht »historisch«, folglich kann er nicht im Sinne der Historie bauen
Aus diesen Gründen muss die dogmatische Spielart des kopierenden Historismus scheitern. Aber wo liegt die oben beschriebene Mitte, das »versöhnliche Neben- und Miteinander«? Es beginnt dort, wo man Weiterbauen nicht mehr als Bauen »im« Bestand begreift, also als etwas Neues »in« einem Vorhandenen, sondern als Bauen »mit« Bestand, also das Zusammenführen des Vorhandenen mit dem Neuen zu einem ganzheitlichen Neuen, wie es beispielsweise den Architekten Feyferlik / Fritzer mit den Neu- und Umbauten für den Wallfahrtsort Mariazell gelungen ist (Abb. A 2.4 und 5). Das Verwenden des Vorhandenen setzt aber auch das Verstehen des Vorhandenen in seiner Gesamtheit voraus. Nur so kann es gelingen, statt einzelner Vor- und Nachteile das gesamte Gebäude zu begreifen. Weiterbauen beschränkt sich dabei nicht auf das Verstehen der technischen Besonderheiten, sondern vielmehr darauf, die ursprüngliche Konzeption zu entdecken und sie im Planungsprozess vom Zwang des Faktischen und Geschmäcklerischem zu befreien, also historisch Konzeptionelles zu trennen von damals Notwendigem, Vorgeschriebenem, technisch Beschränktem oder zeittypisch Modischem. Anders als ein Neubau, der sich einer Haltung – auch »Stil« genannt – anpassen lässt, wird dies ein bestehendes Gebäude nicht zulassen. Der Bestand lässt sich nicht nachträglich in eine Haltung pressen. Man kann Umbauten nicht erzwingen. Sieht man als Planer nur die Nachteile des bestehenden Gebäudes, wird man kaum zu befriedigenden Ergebnissen gelangen. Weiterbauen bedeutet, sich mit den Rosinen aus dem Kuchen einen eigenen Kuchen zu backen, im Bestand das Positive zu entdecken und das Negative auszublenden, den Bestand zu lieben. Das Vorhandene verstehen, lieben zu lernen und mit dem Neuen zu einem Gesamten zu formen, könnte man mit einer »Arbeitsgemeinschaft« vergleichen: die Partnerschaft zwi-
schen dem womöglich längst verschiedenen Architekten des Bestands und jenem des Neuen. Diese Partnerschaft besteht faktisch jedoch nur in einer – quasi schizophrenen – Person, der des beauftragten Architekten. Damit die Partnerschaft trotz unterschiedlicher Voraussetzungen gelingt, kann sich der heutige Planer auf eine gemeinsame Erfahrung berufen, die für historische Architekten genauso Gültigkeit hatte wie für die heutigen: Alles muss möglichst preiswert, pünktlich und mängelfrei hergestellt werden. Historische Konstruktionen und die daraus resultierende Gestalt sind meistens Ausdruck dieser Problemstellung und nicht etwa – wie von Denkmalpflegern oft behauptet und von Retrodesignern dankend aufgegriffen – autonomer künstlerischer Ausdruck. Die Zartheit eines Sprossenkastenfensters ist nicht Gestaltung, sondern eine gut funktionierende, preiswerte Konstruktion, die aber den heutigen Anforderungen leider nicht mehr genügt. Wenn Weiterbauen bedeutet, eine zeitgemäße Lösung zu finden, welche in ein Gesamtkonzept passt, kann dies weder die sprossenlose Aluminiumfestverglasung noch die »Siehtvon-Weitem-fast-so-aus-wie-Konstruktion« sein. Es ist das Fenster, welches der Architekt des Bestands gebaut hätte, wenn er denn die heutigen technischen Möglichkeiten und denselben Betrachtungsabstand zu seiner eigenen Epoche gehabt hätte. Empathie in den Erschaffer des Vorhandenen ist nicht außerhalb des eigenen Erlebens möglich, was eine kritiklose Übernahme jedweden historischen Konzepts von vorneherein ausschließt. Empathie im Weiterbauen bedeutet: Wie hätte der historische Architekt das Detail gelöst? Mit welchen Konstruktionen würde er die EnEV umsetzen, wie die Rosenheimer Fensterbaurichtlinien einhalten oder umgehen? Die Planung des Weiterbauens mit den dafür notwendigen Neu- und Umbauten setzt heutige Konstruktionen und heutige Handwerkstechniken voraus, die von sich aus schon ganz andere Gestaltungen implizieren. Die Struktur und Welligkeit einer Putzfassade aus dem 19. Jahrhunderts ist – als preiswerte, mängelfreie Konstruktion – nicht mehr zu imitieren, da heutige Mauersteine viel zu genau sind, die Erfahrung der Handwerker mit Kalkputzen unzu-
reichend ist und sie – vorsichtig geworden durch ständige Mängelanzeigen – nicht mehr handwerklich arbeiten. Weiterbauen oder Bauen mit dem Bestand heißt: den Bestand anzuerkennen und sich in ihn hineinzudenken, seine Struktur und seine Haltung zu erkennen und zu bewerten – und erst dann eine eigene Haltung zu entwickeln, welche auf den Bestand reagiert. Die eigene Haltung ist dabei immer auf die Gegenwart bezogen: heutige politische und soziale Umstände, heutige Kosten, heutige Konstruktionen. Also ist es nicht verwerflich, sondern schlüssig, sie auch nach heutigen Maßstäben zu gestalten – nicht um zwanghaft einen Kontrast herzustellen, auch nicht um das Neue ablesbar zu machen, wie es genauso oft wie falsch gefordert wird. Warum sollte etwas separiert werden, was doch ein Ganzes, eben »ein« Gebäude sein will und nicht eine didaktische 1:1- Ausstellung verschiedener Architekturen. Gefordert wird nur zu Recht, dass es sich um »gute« Architektur, also ein konzeptionell schlüssiges, funktionierendes Ganzes handelt. Im Weiterbauen taugt die Ausschließlichkeit von Kontrast oder Anpassung also nicht als Entwurfsansatz. Beides geht auf in der »verständnisvollen, gleichberechtigten Arbeitsgemeinschaft«; das bedeutet Respekt des heutigen Planers gegenüber der Arbeit des historischen Architekten, aber auch dessen posthumes Einverständnis zum Weiterbauen nach heutigen Grundsätzen.
Anmerkungen: [1] [2]
in seiner Rede anlässlich der Verleihung der Heinrich-Tessenow-Medaille im Jahr 2005 Dieser Abschnitt stammt von Petra Kahlfeldt, Architektin in Berlin.
19
Teil B
Grundlagen
1 Sanierungen planen Analyse Bewertung Planungsprozess Abbruch Nach dem Umbau ist vor dem Umbau
22 22 24 24 29 31
2 Bauphysik Energieeffizienz, Wärme- und Feuchteschutz Wärmeschutz und Behaglichkeit Bestandsaufnahme Sanierungsmaßnahmen Schallschutz Wesentliche Kenngrößen des Schallschutzes und Anforderungswerte Vorgehen im Sanierungsfall Schalltechnische Schwachstellen bei Bestandsbauten und deren Beseitigung Brandschutz Brandschutzertüchtigung von Bestandswänden Brandschutzertüchtigung von Bestandsdecken Ertüchtigung von Stützen und Trägern
32
3 Technische Gebäudeausstattung Bestandsaufnahme Bewertungskatalog Haustechnik und Denkmalschutz Wasserversorgung Wasserentsorgung Warmwasserheizungssysteme Wärmeerzeuger Warmwasserbereitung Gebäudekühlung Lüftung Elektroinstallation Blitzschutz Vorfertigung von Ver- und Entsorgungssystemen
Abb. B
32 33 34 36 42 43 44
45 48 49 49 51 52 52 52 54 54 57 59 61 62 65 67 68 70
4 Denkmalpflege Geschichtliche Entwicklung seit Beginn der Neuzeit Heutiges Begriffsverständnis Denkmalschutz Organisationen und Verbände Internationale Abkommen Baupraktische Denkmalpflege
72 72 77 77 79 80 81
5 Baustoffe in Sanierungsprojekten Tragkonstruktion Holz Eisen und Stahl Stahlbeton Mauerwerk Gebäudehülle Flachdach Dachsteine und -ziegel Metalldeckungen Holz und Holzwerkstoffe Fenster und Türen Naturwerkstein Außenputz Anstriche und Beschichtungen Dämmstoffe Ausbau Innenputz und Gipsbaustoffe Holzböden Estrich und Terrazzo
86 86 86 88 88 89 90 90 91 91 92 93 94 95 96 99 100 100 100 101
6 Gefahrstoffe im Bestand Definition, Deklaration und Umgang mit Gefahrstoffen Bedeutung der Gefahrstoffkontamination im Bestand Bewertungsziele bei Gefahrstoffkontaminationen im Bestand Notwendige Arbeiten und Ablauf der Sanierungsplanung Beschreibung der häufigsten Gefahrstoffe im Gebäudebestand
102 103 105 106 108 110
71
SUVA-Gebäude, sanierte Gebäudehülle, Basel (CH) 1993, Herzog & de Meuron
21
Sanierungen planen Georg Giebeler
B 1.1
Die Planung von Umbauten unterscheidet sich grundsätzlich von der Neubauplanung. So ist beispielsweise der gesamte Planungsprozess von Neubauten bis zum Baubeginn abstrakt: Besprechungen mit Bauherren und Fachplanern lassen sich durch Teilziele strukturieren, äußere Bindungen bestehen nur aufgrund gesetzlicher Bestimmungen. Der Bauherr kann klare Zielsetzungen in Bezug auf Baukosten, Fertigstellungstermin und seine funktionalen Bedürfnisse vorgeben, manchmal sogar hinsichtlich seiner ästhetischen Vorlieben. Der Ausgangspunkt eines Umbaus ist dagegen ein bestehendes Gebäude, was die Situation entscheidend verändert. Die Planung verlässt die abstrakte Ebene schon zu Beginn und taucht ein in die Probleme des Vorhandenen. Die Anforderungen des Bauherrn hingegen bleiben gleich: Kosten- und Terminsicherheit, funktionale Notwendigkeiten und formale Wünsche. Die Vorgehensweise bei der Umbauplanung muss diesen Zwiespalt berücksichtigen, um ein befriedigendes Ergebnis zu erzielen. Analyse
B 1.1 B 1.2 B 1.3
22
Umbau einer Industriehalle zum Bürogebäude, Köln (D) 2001, 4000architekten Lebensdauer verschiedener Bauteile Bestandsstruktur von Wohngebäuden in Deutschland
Am Beginn des Planungsprozesses steht die Analyse des Bestands, die vielfach planungsund baubegleitend fortgeführt wird. Je umfangreicher die Untersuchungen sind, umso größer wird die Planungs- und damit auch die Kostenund Terminsicherheit. Schon aus Honorargründen wird der Architekt jedoch nie eine vollständige Analyse durchführen können. Wichtig ist also die Auswahl der kritischen Stellen. So wird man bei Holzbalkendecken zur Überprüfung der Gebrauchsfähigkeit immer die Auflager untersuchen, nicht jedoch ganze Untersichten entfernen. Neben der Kenntnis von zeittypischen Mängeln und eigener Erfahrung hilft auch gesunder Menschenverstand: Ein Großteil der Schäden entsteht durch alle Formen von Wasser. Es gilt also vor allem jene Bauteile zu untersuchen, die eventuell durch Niederschlag, Spritzwasser, Wasser im Erdreich, Wasserdampf (organischer Befall, Fäule) oder Wasserleitungen in Mitleidenschaft gezogen worden sein könnten.
Archive Der erste Schritt sollte immer das Recherchieren von alten Unterlagen darstellen. Pläne und Berechnungen geben einen Überblick über den damaligen Planungs- und Bauprozess und dienen so als Grundlage für weiterführende oder kontrollierende Untersuchungen. Mögliche Quellen sind der Bauherr, der Vorbesitzer, die damals beauftragten Architekten und Tragwerksplaner sowie das Archiv des Bauamts. Bauforschung Bauforschung bedeutet die ausführliche historische Analyse des Bestands mit dem Ziel, die Geschichte und die damalige Planung des Gebäudes nachvollziehen zu können. Die Grundlage bilden aus verschiedenen Quellen zusammengetragenes Archivmaterial und stichprobenartige Bauteiluntersuchungen. Auf diese Weise können verschienene Bauabschnitte, spätere An- und Umbauten, alte und erst kürzlich vorgenommene Sanierungen oder Oberflächenerneuerungen erkannt und dokumentiert werden. Hilfreich für die Planung ist die Kenntnis der angewendeten Bautechniken für mögliche Rückschlüsse auf deren typische Stärken und Schwächen, aber auch der Hinweis auf konstruktive Schwachstellen wie z. B. nicht sichtbare Fugen zwischen Erstbauwerk und Anbau. Der große Aufwand solcher Forschungen lässt sich jedoch nur bei historisch wertvollen Gebäuden realisieren. Die Arbeitsweise ist jedoch ohne Weiteres auch auf einfache Planungsaufgaben übertragbar. Aufmaß und Bestandsplan Das Aufmessen von Bauten oder Bauteilen begleitet die Umbaumaßnahmen in allen Leistungsphasen. Auch hier müssen die Unterschiede zu Neubauten berücksichtigt werden. Die Ungenauigkeiten des Altbaus führen immer wieder zu Widersprüchen mit der darauf aufbauenden Planung. Es gilt also, das Aufmaß zu interpretieren, d. h. bewusst andere Maße zu zeichnen als die vor Ort gemessenen, um ein stimmiges Gesamtbild zu erzielen. Abweichungen vom rechten Winkel von wenigen Grad spielen z. B. in der Umbauplanung meist
Sanierungen planen
Bauteil
Lebensdauer [Jahre] min. max.
Bauzeit
Einfamilienhäuser Fläche [m2]
Mehrfamilienhäuser Fläche [m2]
Wohnfläche gesamt [m2]
Anteil an der Gesamtwohnfläche
Außenputz, Fassaden
30
60
bis 1918
305 000
227 000
532 000
18 %
Steildach
40
60
1919 –1948
244 000
145 000
389 000
13 % 13 %
Flachdach
20
40
1949 –1957
209 000
185 000
394 000
Fenster
25
40
1958 –1968
252 000
223 000
475 000
16 %
Isolierverglasung
20
35
1969 –1978
303 000
258 000
561 000
19 %
Gebäudehülle insgesamt
20
60
1979 –1983
383 000
246 000
629 000
21 %
Heizung
12
35
gesamt
1 696 000
1 248 000
2 980 000
100 %
B 1.2
keine Rolle und sollten vernachlässigt werden. Notwendig ist es auch, Längenunterschiede von mehreren Zentimetern in einem Raum zu interpolieren. Ziel des Aufmaßes ist nicht ein exaktes Abbild, sondern eine stimmige Planungsgrundlage. Aus diesem Grund sind automatisierte Systeme, welche aus 3-D-Messungen CAD-Daten erstellen können, nur für sehr spezielle Anwendungen empfehlenswert, z. B. im Denkmalpflegebereich. Trotzdem gilt es, Messungenauigkeiten zu vermeiden, um eine saubere, interpretierbare Unterlage zu erhalten. Hierzu ist ein Lasermessgerät unverzichtbar, da es genaue Messdaten liefert und im Gegensatz zum Maßband einen Helfer spart (Abb. B 1.6). Zusätzliche Werkzeuge sind Meterstab, Bleilot und Kompass. Folgende Empfehlungen helfen beim Aufmaß: • wenn möglich, Kettenmaße nehmen, statt immer wieder neu anzusetzen • durch geöffnete Türen etc. hindurchmessen, um die Gesamtinnenmaße des Gebäudes zu erhalten • Höhenmessungen im Treppenhaus vornehmen und Geschosshöhen aufmessen • Gesamtaußenmaße nehmen • Türanschläge etc. brauchen nur einseitig genommen zu werden. • bei schiefwinkligen Räumen Diagonalmaße nehmen; dabei ist die Minimal- bzw. Maximalmessung von Lasermessgeräten hilfreich, bei der man mit dem Zielpunkt an einer Kante »entlangstreifen« kann • zur Decke schauen: Oft vergisst man im Aufmaß die Höhenmaße, Unterzüge etc. • alle Wandstärken messen • Fensteröffnungen wurden meist mit Anschlag gemauert, also muss man zwei lichte Maße nehmen. • horizontale Maße möglichst in gleicher Höhe nehmen, denn keine Wand ist lotrecht • wenn möglich, Wand- und Deckenverkleidungen öffnen, um »Rohbau«-Maße zu erhalten Den Bestandsplan beginnt man mit den sichersten Maßen, d. h. mit den Gesamtmaßen, und versucht die Innenräume möglichst logisch
B 1.3
einzupassen (Abb. B 1.4). Interpretieren heißt dann, sich eigentlich wiederholende Maße wie z. B. Fensteröffnungen identisch zu zeichnen und auch zu überprüfen, ob nicht die Pfeilermaße zwischen den Fenstern identisch sein sollten, obwohl man differierende Maße aufgenommen hat. Es gilt, die Idee des damaligen Architekten zu finden und nicht die Tagesform des damaligen Handwerkers. Zu Beginn der Planungsphase reicht eine Genauigkeit im Maßstab 1:50. Für spätere Planungsschritte, insbesondere bei Fügungen von Neu zu Alt, müssen weitere Messungen erfolgen. In der Regel empfiehlt es sich, ein genaues Aufmaß erst nach dem ersten Abbruch durchzuführen, um doppelte Arbeit zu vermeiden (siehe »Aufräumen« S. 29f.). Modulordnungen Der Versuch, Bauteile maßlich zu normieren, zieht sich durch alle Epochen. Wie bei vielen anderen Produkten auch existierten jedoch je nach Region verschiedene Standards. Überregionale Angleichungen verliefen analog zur derzeitigen Einführung von EU-Normen eher schleppend. Hilfreich für die Interpretation des Bestands kann das Wissen um damals gebräuchliche Modulordnungen sein, um eine Rohbaukonstruktion wie z. B. Mauerwerkstärken und deren Verkleidungen ohne Öffnen der Konstruktion abzuschätzen (Abb. B 1.5). Sichtanalysen Viele Schadensbilder und Konstruktionen lassen sich allein durch Sichtanalysen und eine »haptische« Kontrolle der Oberfläche eruieren. Da es sich um eine kostengünstige Methode handelt, ist die vollständige Durchführung und Dokumentation ratsam. Dabei ist es hilfreich, die Fotostandorte in einem Bestandsplan zu vermerken, weil später nur so eine eindeutige Zuordnung der Bilder möglich ist. Auch das partielle Öffnen von Bauteilen ist sehr zu empfehlen. Für die Beurteilung einer Holzbalkendecke z. B. ist die Art und Ausführung der Unterdecke und Füllungen wichtig, insbesondere in Hinblick auf die Planung von Tragfähigkeit, Schall- und Brandschutz. In diesem Fall reicht meist das Öffnen an einem Balken-
auflager von unten. Die Lage der Balken wiederum kann man auf der Oberseite ablesen, denn dort sind die Bodenbretter genagelt. Messungen und Laboruntersuchungen Das Messen von Bauteilwerten sowie labortechnische Untersuchungen können weitere Klarheit über vermutete Probleme geben, ist aber – weil aufwendig – nur partiell durchführbar. Daher muss man in der Regel aus Einzelfällen auf die Gesamtkonstruktion schließen, was eine potenzielle Fehlerquelle darstellt. Einfache Geräte zur Ermittlung der Bauteilfeuchte messen den elektrischen Widerstand im Baustoff mittels zweier Elektroden (Abb. B 1.7). Kennt man das Material, lassen sich aus Tabellen Rückschlüsse bezüglich des Durchfeuchtungsgrads in Volumenprozent ermitteln. Da die Methode relativ ungenau und fehleranfällig ist, sollte sie als Reihenmessung durchgeführt werden. Die Messung erfolgt an der Bauteiloberfläche; Aussagen über die Feuchte im Mauerkern können also nicht getroffen werden. Dasselbe gilt für Messungen, die auf der dielektrischen Methode, d. h. auf der Messung elektromagnetischer Wellen basieren. Dennoch reichen in der Praxis beide Arten der Messung meistens aus, da es in der Regel nur darum geht abzuschätzen, ob ein Bauteil nass oder trocken ist. Sind genaue Werte oder Messungen im Bauteilkern erforderlich, kommt man um eine Probenentnahme nicht herum. In diesem Fall lässt sich die enthaltene Wassermenge mithilfe der Darrmethode durch drei Gewichtsmessungen genau feststellen. Man wiegt zuerst die entnommene Probe, dann die vollständig getrocknete und anschließend die gewässerte, d. h. vollständig gesättigte Probe. Auf diese Weise lässt sich die Bauteilfeuchte in Volumenprozent ermitteln. Um die Ursachen von Oberflächenfeuchte – z. B. feuchte, warme Sommerluft auf kühlen Oberflächen (Kellermauerwerk) – einordnen zu können, sollten Messungen der Bauteilfeuchte durch die Werte Raumluftfeuchte, Raumtemperatur und Oberflächentemperatur ergänzt werden. Die Bestimmung des Eigengewichts von Bauteilen und Konstruktionen kann bei der Planung 23
Sanierungen planen
Schadensbilder, Kernprobleme Aus der Analyse ergibt sich meist eine Vielzahl von Schadensbildern, die sich in dieser frühen Planungsphase nicht vollständig bewerten lassen. Es gilt, die Kernprobleme herauszuarbeiten und diese bezüglich Kosten und Terminen abzuschätzen. Abb. B 1.8 zeigt die ökonomische Bewertung einiger typischer Sanierungsund Umbaumaßnahmen. Planungsprozess
Umbauten haben einige Besonderheiten, sowohl im Ablauf als auch in äußeren Randbedingungen. Wenn man bisher hauptsächlich Neubauten bearbeitet hat, muss man also als Planer umdenken. Dabei steht fest, dass die Planung und Bauüberwachung von Umbauten aufwendiger ist als jene von Neubauten, was in der deutschen Honorarordnung mit dem Umbauzuschlag berücksichtigt wird.
Umbaupotenzial Unter Berücksichtigung der Zwangspunkte sollte der Architekt das grundsätzliche Umbaupotenzial des Gebäudes einschätzen, d. h. inwieweit kann problemlos in die bestehende Struktur eingegriffen werden, um sie den neuen Nutzerwünschen anzupassen. Das Umbaupotenzial ist abhängig von der Bauart und damit auch von der Erstellungszeit. Ein Gebäu-
Phase 1: Grundlagenermittlung Die Grundlagenermittlung umfasst erste Vorarbeiten und Gespräche zwischen Bauherr und Architekt, in denen die Art der zukünftigen Zusammenarbeit, die Baukosten, der Fertigstellungstermin und allgemeine Nutzerwünsche besprochen werden. Diese Phase unterschei-
398
35
35
Sonst FB Höhe Umfang Fläche Raum +0,00
Treppenraum 5,9 11,9
x
Fliesen, vorh. teilw. H=1,94
197
35
x x x Abbruch Zarge x Einbauschrank xNEU Rückseite verputzt x s. Detail....
x
xHK vorh. x x x
x x
x
x x x x x x L.H. 194 x Holzverkl. x s. Detail.....x x
11x18,5/20
Schiebetür s. Detail....
x
x
x
x
x x
x
Küche 18,0 17,0 2,65 Dielenbelag vorh.
x
Wohnen 28,0 21,7 2,67 Dielenboden, vorh. abschleifen, versiegeln x x Abbruch Zarge x xEinbauschrank NEU Rückseite verputzt x x s. Detail....
x
Höhe Sturz Bestand
xHK vorh.x x s. Statikx x x x xx
Sonst FB Höhe Umfang Fläche Raum
x
x
x
x
x
71
x
x
x
x
Wand abbrechen x
x
x
Bündig!
Durchbruch x neu s. Statik x x x x Kamindurchführung! x x x x
x
362
Bündig!
Schiebetür s. Detail....
x
453
x
x
x
x
x
13
xx
x
x
Terrasse 21.6 m2
+0,00
Sonst FB Höhe Umfang Fläche Raum
422
-0,35
-0,37
-0,48
-0,80
11x19,5/19,5
27
Haustür ausbauen Neue Tür s. Detail....
35
663
Die Bewertung des Bestands ist ein wesentlicher Teil der Architektenleistung. Schon sehr früh muss entschieden werden, ob die Ziele des Auftraggebers in angemessenem Kostenrahmen erreicht werden können. Aufbauend auf der Analyse des Bestands wird untersucht, inwieweit bestehende Bauteile für das spätere Gebäude zu gebrauchen sind und wie groß der Sanierungsaufwand dafür ist. Erst daraus lässt sich ableiten, ob sich die Immobilie für einen Umbau eignet oder nicht. Um frühzeitig eine einigermaßen sichere Aus-
Nutzung – Umnutzung Nicht jedes Bestandsgebäude eignet sich für jede neue Nutzung. Problematisch wird es immer dort, wo sehr spezifische unabänderliche Nutzerinteressen vorliegen. Die Kreissäge einer Tischlerei etwa braucht einen Bewegungsraum, für den es kein Alternativkonzept gibt. Sind wesentliche, d. h. in der Regel tragende Bauteile im Weg, steigt der Aufwand für die Umnutzung beträchtlich. Teilumbauten, z. B. eines einzelnen Geschosses, können noch weiterführende Probleme aufwerfen. So sind dadurch erforderliche Abfangungen im darunterliegenden Geschoss – wenn es bewohnt ist – genauso wenig möglich wie das Neuverlegen von Abwasserfallrohren. Aus der Diskrepanz zwischen Nutzerwünschen und Bestandsaufnahme ergeben sich also Zwangspunkte. Diese herauszufinden und abzugleichen ist Teil der Bewertung.
21
Bewertung
de in einen Umbau zu »zwingen« wird immer zu einem unbefriedigenden Ergebnis führen – sowohl in finanzieller als auch in formaler Hinsicht.
sage treffen zu können, sollte man sich auf die folgenden drei Aspekte konzentrieren.
Sonst FB Höhe Umfang Fläche Raum
von Umbauten von Nutzen sein. Ersetzt man beispielsweise die Lehmfüllung einer Holzbalkendecke gegen Schalldämmmatten, kann man das eingesparte Gewicht für Bodenaufbauten wie schwimmenden Estrich oder abgehängte Decken verrechnen. Dies ist für den statischen Nachweis hilfreich. Viele Bauteilanalysen lassen sich über einfache Untersuchungen vor Ort nicht klären. In diesem Fall müssen Proben entnommen und in bautechnischen Labors untersucht werden. Dies betrifft nicht nur Schadensfälle, sondern auch Materialkennwerte für Neuberechnungen, z. B. die Betongüte und die Streckgrenze von Stahlbetondecken. Bei Schadstoffsanierungen sind beispielsweise Luftschadstoffmessungen auf die Parameter VOC, PCB, Asbest, Formaldehyd und Schimmelpilze üblich (siehe auch Gefahrstoffe im Bestand, S. 102ff.).
305
B 1.4
24
Sanierungen planen
det sich erheblich von der Neubauplanung. Schon in den ersten Gesprächen erwartet der Bauherr Aussagen über Qualität und Umbaupotenziale des Gebäudes; die Fragen sind also wesentlich konkreter. Wünsche bezüglich der Nutzung sowie Vorgaben zu Baukosten und Terminen haben dagegen das gleiche Gewicht wie beim Neubau. Gerade bei letztgenannten Fragen sollte man unbedingt klarstellen, dass sich diese bei einem Umbau in einem so frühen Stadium noch nicht beantworten lassen. Welche Maßnahmen künftig zu treffen sind, um ein auch nur ungefähr beschriebenes Ziel zu erreichen, klärt sich erst nach genauen Analysen des Bestands, also im ungünstigsten Fall erst nach dem Erwerb des Gebäudes. Der Bauherr geht in diesem Fall ein erhebliches Risiko ein, da er eine Immobilie erwirbt, ohne genau zu wissen, wann diese mit welchem finanziellen Aufwand saniert sein wird. Und er nimmt in Kauf, dass er womöglich Abstriche an seinem Nutzungskonzept hinnehmen muss. Umso wichtiger ist die klare und sichere Beantwortung der folgenden Frage: Lohnt es sich, dieses Gebäude zu sanieren? Welche Schwierigkeiten sind zu befürchten? Sehr häufig finden die ersten Gespräche im Rahmen von Ortsterminen statt. Diese dienen dem Besichtigen, nicht dem Bewerten. Erst das Zurückführen auf eine abstraktere Ebene und eventuell nachträgliche Teilanalysen erlauben eine relativ gesicherte Aussage darüber, ob sich ein Umbau lohnt oder nicht. Dem Architekt muss immer bewusst sein, dass die positive Beantwortung dieser Frage augenblicklich über einen großen Teil der Gesamtbaukosten entscheidet. Daher ist es zu empfehlen, Leistungen aus der Vor- und ggf. auch aus der Entwurfsplanung bereits in die Grundlagenermittlung mit einzubeziehen. Solche Beratungsleistungen sollten auch in der Honorarhöhe berücksichtigt werden. Die Bestandsaufnahme etwa kann als »Besondere Leistung« gemäß HOAI abgerechnet werden. Phase 2: Vorplanung Neben weiterführenden Arbeiten aus der Leistungsphase 1 sind die wesentlichen neuen Themenfelder das Erarbeiten eines Planungskonzepts, erste Gespräche mit Fachplanern und Behörden sowie eine Kostenschätzung. Die statische Tragfähigkeit ist in der Bestandsbewertung ein wichtiger Punkt, da eine diesbezügliche Sanierung sehr hohe Kosten verursacht. Diese ohne die Einbindung eines Tragwerksplaners zu bewerten, wäre fahrlässig. Abschätzungen von möglichen Spannweiten aus Erfahrungswerten der Neubauplanung führen im Umbau zu keinem sicheren Ergebnis, da man historische Konstruktionen oft auf die Gebrauchsfähigkeit entsprechend neuer Normen untersuchen muss. Auch Kostenschätzungen nach umbautem Raum müssen bei Umbauvorhaben scheitern, da es kein ausreichendes statistisches Material gibt, auf dem man aufbauen könnte. Der Grund
hierfür ist, dass sich Umbaumaßnahmen wegen ihrer geringen Vergleichbarkeit schwer katalogisieren lassen. Deshalb ist die Vorwegnahme der Kostenberechnung aus der Leistungsphase 3 oder zumindest eine detaillierte Untersuchung einzelner Bauteile sinnvoll. Phase 3: Entwurfsplanung Wenn Teile der Kostenberechnung schon in Phase 2 erbracht wurden, verbleibt als wesentliche Aufgabe der Entwurfsplanung das Durcharbeiten des Planungskonzepts einschließlich dessen zeichnerischen Darstellung. Ein nahe liegender Ansatz ist die Benutzung des erstellten Bestandsplans als Entwurfsgrundlage. Dieser Plan enthält jedoch zu viele Informationen, aus denen sich vermeintliche Zwangspunkte ergeben. Auch haben solche Vorlagen »grafische« Grenzen, die dann als Bestand verbleiben und so weitere Zwangspunkte ergeben. Das Ergebnis ist somit oft näher an einer Sanierung als an einem Neuanfang. Daher sollte man – ähnlich wie bei städtebaulichen Untersuchungen – kleinteilige Informationen aus dem Plan ausblenden. Die radikalste Methode in der Umbauplanung ist die gedankliche vollständige Entkernung: Was verbleibt, wenn man alle Bauteile abbricht, die keine tragende Funktion haben? Auf Grundlage dieses »Rohbauplans« lässt sich nun freier denken. Nach dieser Konzeptphase kann man dann in einem zweiten Schritt untersuchen, welche nichttragenden Bauteile sich in das Konzept integrieren lassen. Ein Vorteil dieser Methode ist, dass man Eingriffe in die Grundstruktur des Gebäudes vermeiden kann. Auf der Grundstruktur des Gebäudes neu zu beginnen bedeutet auch, sich in den ursprünglichen Entwurf zu vertiefen und spätere, womöglich störende Eingriffe auszublenden. Phase 4: Genehmigungsplanung In dieser Leistungsphase sind sämtliche Arbeiten zusammengefasst, die zu einer Baugenehmigung führen. Abweichend von einer Neubauplanung gilt es in den baubehördlichen Verhandlungen von Umbauvorhaben eine Vielzahl von Ausnahmegenehmigungen zu erzielen. Dies betrifft sowohl städtebauliche Regelungen wie Abstandsflächen als auch bautechnische wie Brand-, Wärme- und Schallschutz. Bereits im Vorfeld sollten solche notwendigen Ausnahmen zielgerichtet untersucht werden, um Probleme bei der Genehmigung zu vermeiden.
Ziegelformat
Länge [cm]
Breite [cm]
Höhe [cm]
Oldenburger Format Noddeutsches Dünnformat Hamburger Format Flensburger Format
22 22 22 22
10,5 10,5 10,5 10,5
5,5 5,2 6,5 4,8
Kieler Format Hamburger Format Holsteiner Format
23 23 23
11 11 11
5,5 5,6 5
Reichsformat Format »Ilse«
25 25
12 12
6,5 4,6
altes Bayerisches Format altes Württemberger Format Wiener Format
29 29 29
14 14 14
6,5 6,5 6,5
Badener Format Kloster-Format Kloster-Format II Württemberger Format Bayerisches Format
27 28,5 29 29,8 30
13 13,5 14 14,3 14
6 8,5 9 7,2 7 B 1.5
B 1.4 B 1.5 B 1.6 B 1.7 B 1.8
Erstellen eines Bestandsplans: von der Handskizze vor Ort zum CAD-Plan gebräuchliche Ziegelformate vor 1940 Lasermessgerät Feuchtemessgerät Wirtschaftlichkeit von typischen Sanierungsund Umbaumaßnahmen
B 1.6
Phase 5: Ausführungsplanung Zur Ausführungsplanung gehören alle Planungsschritte vor der Ausschreibung der Bauleistungen, also die gesamte Werk- und Detailplanung. Hier verlieren sich die grundsätzlichen Unterschiede zwischen Neu- und Umbauplanungen. Es gibt jedoch wesentliche Ausnahmen: die Genauigkeit, die Darstellung und die technischen Grundlagen. Eine große Umstellung im Planungsprozess erfordert die Berücksichtigung von Ungenauigkeiten. Planer B 1.7
25
Sanierungen planen
mit ausschließlicher Neubauerfahrung versuchen oft, ihre übliche Werk- und Detailplanungstechnik auch im Umbau umzusetzen. Die teilweise eklatanten Ungenauigkeiten des Bestands, also z. B. Außerwinkeligkeit, nicht lotrechte, nicht übereinanderstehende Wände, enorme Putzstärken, große Abweichungen vom Stichmaß in Wänden und Decken usw. verlangen nach Reaktion in der Werk- und Detailplanung. Bauteilfügungen – gerade von bestehenden zu neuen Bauteilen – unterscheiden sich teilweise beträchtlich von entsprechenden Neubaudetails. Als sehr hilfreich erweisen sich zwei Maßnahmen: das Vorziehen von Abbrucharbeiten und das gemeinsame Besichtigen mit Fachfirmen und Fachberatern der Industrie, deren Erfahrungen in Umbaumaßnahmen man für Planung und Ausschreibung gut nutzen kann. Hier lohnt sich naturgemäß eine Zusammenarbeit mit alteingesessenen, lokalen Firmen, deren Mitarbeiter die alten Bautechniken teilweise noch aus eigener Anwendung kennen. Beim Zeichnen von Umbauplänen ist die Darstellung in den Farben Grau (Bestand), Rot (Neubau) und Gelb (Abbruch) weitverbreitet. Für den Bestand findet man manchmal auch Schwarz, welches allerdings bei vollflächigen Schraffuren Schriften etc. verdeckt. Schraffuren für geschnittene Bestandbauteile sollten nur dann die Materialität zeigen, wenn man sie tatsächlich kennt. Ansonsten sollte man solche Bauteile vollflächig ohne Materialzuweisung
kennzeichnen, um Fachplaner und Handwerker nicht in falscher Sicherheit zu wiegen. Auch das Thema Vermaßung ist schwierig. Wie bereits beschrieben stimmen die Messungen vor Ort mit dem Bestandsplan oft nicht überein. Zieht man nun ganze Maßketten durch die Gebäude, werden diese – künstlich erzeugten – Differenzen offensichtlich und führen zu Verwirrung bei den ausführenden Firmen. Hier kann die Unterscheidung in »bindende« und »unsichere« Maße Abhilfe schaffen. Letztere dienen der ungefähren Orientierung, Massenermittlung etc.; »bindende« Maße hingegen legen Abmessungen von Neubauteilen oder Angaben zu Eingriffen in den Bestand genau fest (Abb. B 1.4). Phase 6 und 7: Vorbereiten und Mitwirken bei der Vergabe Auch beim Aufstellen von Leistungsbeschreibungen sowie bei der Vergabe der Leistungen müssen umbauspezifische Besonderheiten berücksichtigt werden. Die größte Schwierigkeit steckt in den Unwägbarkeiten, welche den Planungsprozess prägen. Nicht sämtliche zu erhaltenden Bauteile können vollständig erfasst und bewertet werden. Dies bedingt eine Flexibilität sowohl in Positionen als auch in der Massenermittlung, die man in Neubauausschreibungen gerade vermeidet. Auch für lediglich vermutete Leistungen sollten unbedingt Eventualpositionen vorgesehen werden, um unerfreuliche Nachverhandlungen zu umgehen. Ungenauigkeiten in der Leistungsbeschreibung lassen
Bauteil
Schadensbild / Sanierungsmaßnahme
Allgemeines
Hausschwamm oder großflächiger Befall von Holzbauteilen
ökonomische Abschätzung
Einzelfallschätzung notwendig1
sich nicht vollständig vermeiden, da man nicht jedes Bauteil »durchleuchten« kann. Es ist daher erforderlich, in den Vorbemerkungen übliche Vertragsgrundlagen wie z. B. die VOB auf besondere Probleme hinsichtlich eines Umbaus zu untersuchen. Normen und Bauregeln sind im Hinblick auf Neubauten entwickelt und müssen womöglich durch besondere Vertragsklauseln eingeschränkt oder sogar außer Kraft gesetzt werden. Ein klassisches Beispiel hierfür sind Gewährleistungsfragen beim Einbeziehen von Altsubstanz oder Anpassungsarbeiten bei Ungenauigkeiten oberhalb der normgemäßen Toleranzen. Eine größere Kostensicherheit kann man auch durch das Einbeziehen von neubautypischen Nebenarbeiten, also gesondert zu vergütenden Arbeiten, in die Standardposition erreichen. Ein weitverbreitetes, aber riskantes Vorgehen ist der gehäufte Einsatz von Stundenlohnarbeiten. Diese lassen sich in Umbauvorhaben zwar noch weniger vermeiden als bei Neubauten, aber auch genauso wenig kontrollieren. Üblicherweise wird man bei Umbauten deutlich mehr Zeit für die Bauüberwachung aufwenden müssen, um eine erträgliche Qualitäts-, Kosten- und Terminsicherheit zu erzielen, die trotzdem immer unter der üblichen Vorhersagegenauigkeit von Neubauten liegen wird. Phase 8: Bauüberwachung Die zur Bauausführung gehörige Planungsphazerstörungsfreie Analyse durch
--
Geruch, Porenstaub (bei Verdacht: Laboruntersuchung)
--
nicht möglich (Laboruntersuchung notwendig)
Allgemeines
Beseitigen von Gefahrstoffen
Allgemeines
Aufarbeiten abgenutzter, aber intakter Oberflächen (z. B. Bodenbeläge)
+
Sichten
Allgemeines
Ergänzung oder Austausch von Wasserund Elektroinstallationen
Sichten Hausverteilungen Heizung + Elektro, Sichten Eckventile Waschbecken (Bleileitungen)
Allgemeines
Austausch von Abwasser- und Grundleitungen
-
Fundamentierung
Unterfangungen bei Setzungen
Fundamentierung
Unterfangungen für tiefere Anbauten
Kellerboden
nachträgliche Abdichtung, nichtdrückend
Kanalkamera -
nicht möglich
--
nicht zutreffend
Feuchtemessung Bodenplatte (24-Stunden-Messung mit Gerät unter Folie)
--
Sichten oder Feuchtemessung Bodenplatte (24-Stunden-Messung mit Gerät unter Folie) nicht zutreffend
Kellerboden
nachträgliche Abdichtung, drückend
Kellerboden
nachträgliche Tieferlegung unter der Fundamentsohle
--
Kelleraußenwand
nachträgliche Horizontalsperre
-
Feuchtemessungen als senkrechte Reihenmessung
Kelleraußenwand
nachträgliche Vertikalabdichtung, Dränage
Feuchtemessungen als senkrechte Reihenmessung
Kelleraußenwand
Fugenabdichtung vorhandener WU-Wanne
+
Sichten
Kellerdecke
Rostanfall Stahlträger Kappendecke
+
Sichten
Kellerdecke
starke Setzungen Gewölbe
--
Sichten
Kellerdecke
frei liegende Bewehrung
Sichten, auf Haarrisse und Hohlstellen prüfen
Außenwand OG
nachträgliche Horizontalsperre
-
Feuchtemessungen als senkrechte Reihenmessung
+
Sichten (evtl. zusätzliche Laboruntersuchung um Hausschwamm auszuschließen)
Außenwand OG
Ausblühungen, Versalzung
Außenwand OG
nachträgliche Wärmedämmung
+
Sichten
Außenwand OG
Setzungsrisse, abgeschlossen
+
Sichten (abgeschlossene Setzungsrisse erkennbar durch Schmutzablagerungen)
Außenwand OG
Putzsanierung, Denkmalschutz
Außenwand OG
frei liegende Bewehrung Sichtbetonbauteile, Balkone
1
nicht möglich (Bauforschung notwendig) Sichten, auf Haarrisse und Hohlstellen prüfen
üblicher Aufwand für Sanierungsmaßnahmen, welche allerdings starken Schwankungen unterliegen und deshalb einer Einzelfallabschätzung bedürfen
a
26
B 1.8
Sanierungen planen
se wird oft als Bauleitung bezeichnet. Sie beinhaltet aber auch die Kosten- und Terminkontrolle bis zur mängelfreien Übergabe. Der wesentliche Unterschied zwischen Neuund Umbauplanungen liegt in der Menge der zu erhaltenden und zu sanierenden Bausubstanz. Solange an oder mit bestehenden Bauteilen gearbeitet wird, ist der Überwachungsaufwand ein viel höherer, um auftretende »Überraschungen« kontrollieren zu können, welche auch aus der zwangsläufig weniger präzisen Planung herrühren. Dadurch verschiebt sich Arbeitszeit aus der Planungs- in die Bauphase, und es werden größere Puffer in der Bauzeitenplanung notwendig. Umbauten sind daher keinesfalls schneller zu realisieren, was man vermuten könnte, da zumindest ein Rohbau übernommen wird. Gewerke, welche viele Schnittstellen zum Bestand haben, sollte man mit üppigen Zeitpolstern einplanen; ein typisches Beispiel sind Verputzarbeiten. Zeitnahe und möglichst umfangreich dokumentierte Entscheidungen verringern die Gefahr von späteren Streitigkeiten bei der Abrechnung von Bauleistungen. Es gilt aber auch hier die Binsenweisheit, dass man keine vorschnellen Entscheidungen auf der Baustelle treffen sollte. Komplexe Zusammenhänge erkennt man oft erst bei der Anpassung der Planung. Mit zunehmendem Baufortschritt wird die Objektüberwachung eines Umbaus jener eines Neubaus immer ähnlicher, da sich die umbautypischen Probleme verringern.
Eine oft vernachlässigte Tätigkeit ist die des gemeinsamen Aufmaßes, das immer zeitnah mit den Arbeiten durchgeführt werden sollte. Die für Umbaumaßnahmen typischen Nachforderungen der Unternehmen wie z. B. das Ausgleichen von Ungenauigkeiten oder Mehrmassen bei Abbruchmaßnahmen lassen sich ohne vorheriges Aufmaß nicht kontrollieren. Baukosten Längere Bauzeiten bedeuten immer auch höhere Baukosten. In den gefährdeten Gewerken sind daher unbedingt Puffer einzubauen, um die geplanten Gesamtkosten einhalten zu können. Neben gewerketypischen können aber auch umbauspezifische Mehrkosten entstehen wie z. B. beim Beseitigen von Kollateralschäden infolge von Abbruch- oder Schlitzarbeiten. Kaum kalkulierbare Unsicherheiten gibt es beispielsweise auch bei statischen Abfangungsarbeiten oder bei Trockenlegungen (Abb. B 1.8). Die übliche und in Deutschland durch die Rechtsprechung geforderte Genauigkeit von Kostenschätzungen und Kostenberechnung kann bei Umbauten nicht eingehalten werden. Hier helfen nur hohe Aufschläge auf die Gesamtkosten, die man erst im Laufe der Bauausführung reduzieren kann. Strategien zur Erhöhung der Flexibilität Auf geringere Planungssicherheit kann man mit höherer Flexibilität antworten. Beweglichkeit in ökonomische Abschätzung
notwendige Einzelfallschätzung
Bezug auf Kosten und Bauzeit kann die Folgen von aufgetretenen Problemen ausgleichen, denen man nicht ausweichen kann. Solche Strategien können sein: • das Arbeiten mit Regie- oder Stundenlohnarbeiten: Diese Methode führt häufig zu Streitigkeiten, auch zwischen Bauherr und Planer. Ganz ausschließen wird man solche Leistungen nie, doch sollten sie 10 % der Auftragssumme nicht überschreiten. • der bereits erwähnte Einbau von Puffern: Hier liegt die Schwierigkeit in der Vermittlung gegenüber dem Bauherrn einerseits und den ausführenden Firmen andererseits. »Sichtbare« Puffer werden von Handwerkern gerne als »schon einkalkuliert« wahrgenommen, womit sie ihre Wirksamkeit verlieren. Die Zeitund Geldpuffer sollten im Laufe der Bauphase aufgelöst werden, um dem Bauherrn Planungs- und Finanzierungssicherheit zu geben. Manche Gewerke gleichen jenen im Neubau. Dabei handelt es sich insbesondere um die Arbeiten des späten Innenausbaus wie z. B. Boden- und Wandbelags-, Maler- und Tischlerarbeiten, da zu diesem Zeitpunkt kaum noch auf bestehende Bausubstanz reagiert werden muss. Dies sind die Arbeiten mit den geringsten notwendigen Puffern. Hier kann man Zeitund Kostenpuffer minimieren und auf Erfahrungswerte des Neubaus zurückgreifen.
Bauteil
Schadensbild / Sanierungsmaßnahme
zerstörungsfreie Analyse durch
Fenster
Austausch Fenster Lochfassade
+
Sichten unteres Flügelprofil und Dichtungen, bei Isolierglas auch Herstellungsjahr
Fenster
Austausch / Sanierung Denkmalschutz
-
Sichten unteres Flügelprofil und Dichtungen, bei Isolierglas auch Herstellungsjahr
nicht zutreffend
-
Sichten, Baujahr feststellen, Archivunterlagen einsehen
Fenster
Austausch Vorhangfassade
Fenster
Teilertüchtigung vorh. Vorhangfassade, Wärme-, Schall- und Brandschutz
Innenwand
Putzsanierung, Risssanierung
+
Sichten, Abklopfen auf Hohlstellen insbesondere im Sockelbereich
Innenwand
Schornsteinsanierung, Versottungen
+
Sichten, insbesondere Dachboden und Reinigungsöffnung Keller
Skelett
frei liegende Bewehrung
Skelett
Ertüchtigung Brandschutz
Skelett
Rostanfall Walzprofile
Skelett
Rostanfall Gussstützen
Decke
Ertüchtigung Tragfähigkeit / Durchbiegung
Decke
Ertüchtigung Brandschutz
Sichten, auf Haarrisse und Hohlstellen prüfen -
+
Baujahr feststellen, Archivunterlagen einsehen (Betonüberdeckung) Sichten Sichten
--
bei großen Spannweiten am Rand und in Feldmitte messen Baujahr feststellen, Archivunterlagen einsehen (Betonüberdeckung)
Decke
Ertüchtigung Schallschutz
Decke
Wärmebrücken auskragende Balkone
Decke
Fäulnisbefall Auflager Holzbalkendecke (kein Schwamm)
nicht möglich (Auflager muß geöffnet werden)
Decke
frei liegende Bewehrung
+
Sichten, auf Haarrisse und Hohlstellen prüfen
Dach /-geschoss
teilweise Fäulnisbefall an der Traufe
+
Sichten
Dach /-geschoss
Ertüchigung Tragfähigkeit / Durchbiegung Dachstuhl
Sichten und Durchbiegung messen
Dach
Austausch Dachdeckung
+
Dach /-geschoss + unkritisch wenig kritisch
Innenausbau nicht genutzter Dachspeicher - kritisch - - sehr kritisch
b
nicht möglich, evtl. Befragung Nutzer --
Sichten
Sichten, insbesondere Nasen auf der Innenseite -
nicht zutreffend
B 1.8
27
Sanierungen planen
1,80
1,40
1,10
80 1,65
Normen und Gesetze / Bestandsschutz Grundsätzlich gelten bei der Umnutzung oder dem Umbau von bestehenden Gebäuden die aktuellen Baunormen und Gesetzen. Naturgemäß wird man aber an vielen Punkten Probleme haben, diese Anforderungen zu erfüllen. Ob man sich in solchen Fällen auf einen Bestandsschutz berufen kann, ist im Einzelfall zu klären. In Deutschland unterscheidet man zwischen aktivem und passivem Bestandsschutz. Während der passive einen ursprünglich rechtmäßig geschaffenen Bestand vor Änderungen gesetzlicher Grundlagen schützt, sichert der aktive Bestandsschutz die Genehmigung der Maßnahmen, um den passiven Bestandsschutz zu erhalten. Für einen Bestandsschutz bedarf es folgender Voraussetzungen: • funktionsgerecht nutzbarer Bestand • frühere materielle Legalität • Fortdauer der Nutzung Den Bestandsschutz zu erhalten ist an sehr strikte Vorgaben gebunden; er soll erhaltende Maßnahmen absichern und erlischt bei: • jeder Änderung der Nutzung, wenn für diese andere Bauvorschriften gelten (d. h. ggf. auch bei leichter Nutzungsänderung) • qualitativ und quantitativ wesentlichen Änderungen, z. B. Eingriffen in die Statik • seit mehr als einem Jahr nicht mehr genutzten oder strukturell »verbrauchten« Gebäuden, z. B. einsturzgefährdeten Bauten Privatrechtliche Forderungen oder persönliche Merkmale tangieren den Bestandsschutz nicht. So kann man sich bei einem Handwerksbetrieb in Innenstadtlage nicht auf den Bestandsschutz berufen, wenn man das Gebäude erweitern will. Andererseits muss der Nachbar aus eben diesem Bestandsschutz heraus den Betrieb dulden, auch wenn die Emissionsbelastung nach heute geltendem Recht nicht zulässig wäre. Insbesondere folgende Gesetze stehen oft im Widerspruch zu geplanten Umbaumaßnahmen und bedürfen gesonderten Ausnahmeregelungen: 28
B 1.9
B 1.10
• Abstandsflächen, Bebauungsgrade: Viele Bestandsbauten, vor allem in dicht bebauten Innenstadtbereichen, entsprechen nicht den heute gesetzlich oder per Verordnung geregelten Dichten bzw. halten Mindestabstände zu Grundstücksgrenzen nicht ein. Meist wird in diesen Fällen der Bestandsschutz sehr wohlwollend ausgelegt. Als problematisch erweisen sich jedoch in der Regel Erweiterungen, z. B. der Anbau von Balkonen oder der Ausbau des Dachgeschosses mit Veränderung der Kubatur. Dann sind, zumindest für die Anbauten, die Abstandsflächen nachzuweisen. In diesem Fall wird entweder in dem Baulastenverzeichnis die Verletzung der Abstandsfläche eingetragen – mit Zustimmung des betroffenen Nachbarn – oder die Übernahme der Abstandsfläche muss sogar in dessen Grundbuch eingetragen werden. • Wärmeschutz: Maßnahmen zur Verbesserung des Wärmeschutzes wie etwa das Aufbringen einer Außendämmung fallen unter den passiven Bestandsschutz. Im Sinne der angestrebten CO2-Reduktion gibt es für eventuell entstehende Verstöße bezüglich der Abstandsflächen Ausnahmeregelungen, die zum Teil schon Eingang in die Baugesetze gefunden haben. • Schallschutz: Heutige Anforderungen an den Luft- und Körperschallschutz werden von historischen Konstruktionen teilweise stark unterschritten. Ein gutes Beispiel hierfür sind Holzbalkendecken in Gründerzeitbauten. Maßnahmen zur Verbesserung sind zwar grundsätzlich möglich, aber durch die geringe Tragfähigkeit der vorhandenen Konstruktion nur eingeschränkt durchführbar. Findet gleichzeitig eine Umnutzung statt (z. B. von Wohn- in Büroraum), müssen Unterschreitungen der Schallschutzwerte sowohl mit den Behörden als auch mit dem Auftraggeber verhandelt und als Ausnahme genehmigt werden, denn in diesem Fall verliert man durch die Nutzungsänderung den Bestandsschutz. • Brandschutz: Beim Beispiel der Holzbalkendecke wäre auch der Brandschutz nach heutiger Gesetzeslage nicht nachzuweisen, weil der häufig gestellten Forderung nach Konstruktionen aus nicht brennbaren Baustoffen
nicht entsprochen werden kann. Da ein Austausch der Decke wirtschaftlich unrentabel ist, müsste eine Ausnahmeregelung ausgehandelt werden, in diesem Fall mit der Feuerwehr. Diese kann ein Brandschutzgutachten und / oder kompensierende Maßnahmen fordern. Die Kosten für solche Maßnahmen können beträchtlich sein, daher ist diese Frage so früh wie möglich zu klären. • Standsicherheit, Gebrauchsfähigkeit: Auch für die Tragwerksberechnung gilt: Ist der Bestandsschutz erloschen, sind die neuesten Normen für eine Neuberechnung anzuwenden. Eine Ausnahme bilden jedoch die Materialnormen. Hier wird in der Regel auf die zum Errichtungszeitpunkt gültige Norm mit den damals zulässigen Materialkennwerten zurückgegriffen. Die Lastannahmen für die fällige Neuberechnung werden jedoch nach den heutigen Vorschriften behandelt. Dabei verliert ein Bauteil schon dann seinen Bestandsschutz, wenn sich die Lastverhältnisse durch bauliche Änderungen oder Umnutzungen erhöhen, z. B. zur Ertüchtigung des Schallschutzes durch neue Estriche oder abgehängte Decken. Bei der Betrachtung alter Bauten nach neuen Gesetzen und Normen ist es wichtig, ob es sich um öffentliches oder Privatrecht handelt. Verordnungen und Gesetze sind in jedem Falle öffentliches Recht und somit einzuhalten, wenn man den Bestandsschutz verloren hat. Privatrechtliche Normen hingegen können – wenn sie nicht im Genehmigungsverfahren per Verordnung eingebunden sind – in bestimmten Fällen nicht bindend sein. Es ist allerdings zu empfehlen, sich vom Auftraggeber Abweichungen jeder Art schriftlich genehmigen zu lassen, um spätere Schadenersatzforderungen, z. B. aus Mietminderungen, zurückweisen zu können. Nachrüstung Technik Eher eine Frage des Standards als eine des Rechts ist die meist unumgängliche Verbesserung bzw. der Austausch der technischen Infrastruktur. Dies betrifft vor allem Abgas- und Lüftungsleitungen, Heizungsverteilung, Sanitärverund -entsorgung, aber auch Schwachstromverteilungen in Bürogebäuden. Problematisch ist
B 1.9
historischer Türstock: Die Breite der inneren Verkleidung der Laibung entspricht der Wandstärke einschließlich Verputz. B 1.10 Mindestmaße eines behindertengerechten Aufzugs B 1.11 Häufigkeitsverteilung bei zwei normalverteilten Renovierungszyklen am Beispiel von Außenputz (vgl. Abb. B 1.2)
relative Häufigkeitsverteilung [%]
Sanierungen planen
0,06 1. Zyklus
0,05
2. Zyklus 0,04 Mittelwerte gestrichelt
0,03 0,02 0,01 0,00 0
10
20
30
40
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80
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100
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130
140
150
160
Zeit [a] B 1.11
oft die nachträgliche Installation in Konstruktionen, die hierfür nicht vorgerichtet sind. Häufig betrifft dies die – in Neubauten eher unproblematische – horizontale Verteilung, die zu formalen und konstruktiven Problemen führt. Daher ist eine frühzeitige Konzeption unter Einbeziehung von Fachplanern dringend anzuraten. Bauphysik Die Sanierung von Altbauten geht immer mit der Veränderung von bauphysikalischen Eigenschaften einher. Fast immer ist die Ertüchtigung von Wärme- und Schallschutz notwendig. Aber schon der vermeintlich harmlose Einbau von normgerechten, wesentlich dichter schließenden Fenstern kann zu Folgeschäden an Bauteilen führen, die in den letzten hundert Jahren schadensfrei waren. Insofern sind bauphysikalische Überlegungen – am besten durch Fachplaner – frühzeitig in die Planung einzubeziehen, auch wenn es sich um vermeintliche Standardmaßnahmen handelt. Von Herstellern als unbedenklich empfohlene Bauteile sollten ebenfalls hinterfragt werden, gelten sie zwar uneingeschränkt für Neubauten, aber nicht für jede Anwendung im Umbau. Kritisch sind vor allem die Maßnahmen, die den Dampfdruckausgleich zwischen innen und außen verändern, also jede Art von Dämmung (auch Schalldämmung), Verkleidung und Beschichtung.
tive und formale Schwierigkeiten, z. B. Kontrast von technischem Bauwerk zu historischer Bausubstanz, Platzierung des Volumens (Unter- und Überfahrt) im Gebäude, Durchbruch durch Decken, Körperschallschutz zu angrenzenden Räumen (Abb. B 1.10). • geringfügige Höhenunterschiede mit Stufen: Rollstuhlgerechte Rampen mit bis zu 6 % Steigung haben eine Länge von ca. 3 m pro Stufe und lassen sich, abgesehen vom räumlich-formalen Eingriff, schon bei wenigen Stufen nicht verwirklichen. Lässt sich der Aufzug nicht so platzieren, dass er mehrere Haltestellen pro Geschoss anfährt (Durchlader), schaffen nur stufenbegleitende Schrägaufzüge Abhilfe. • Türschwellen: Barrierefreiheit bedeutet für Rollstuhlfahrer, dass Schwellen nicht höher als 2 cm sein dürfen; historische Holztürschwellen sind allerdings oft höher. Das Abwägen zwischen historischer Wirkung einer Tür und Barrierefreiheit sollte zugunsten letzterer entschieden werden. • zu geringe Durchgangsbreiten: Das Verbreitern von Türdurchgängen bedeutet immer auch den Austausch des Sturzes, also einen Eingriff in die Standsicherheit. Da aber schon lichte Rohbaumaße von ca. 1 m ausreichend sind, hält sich der Aufwand für diese Maßnahme in Grenzen. Abbruch
Barrierefreies Bauen Einige europäische Länder haben strenge Regeln zur Barrierefreiheit von Gebäuden, insbesondere jene mit öffentlicher Nutzung. Auch wenn es in Deutschland keine generelle Verpflichtung zur Nachrüstung gibt, so bleibt strittig, ob nicht mit dem Verlust des Bestandsschutzes auch die Verpflichtung zur Barrierefreiheit bindend wird. Sinnvollerweise sollten alle Entwurfselemente daraufhin untersucht werden, ob sie barrierefrei ausgestaltet werden können, da dies nicht nur Rechtssicherheit schafft, sondern auch zusätzlichen Komfort für alle Benutzer bietet. Die üblichen Probleme sind: • fehlender Aufzug: Der Einbau eines behindertengerechten Aufzugs bietet große konstruk-
Die Basis des Umbaus ist die zu erhaltende Bausubstanz, die nicht zu verwechseln ist mit dem Bestand. Im Planungsprozess ist zu klären, wie viel vom Bestand abgebrochen werden soll. Drei wichtige Fragen bilden die Entscheidungsgrundlage: • Wie wertvoll ist der Bestand? Dies ist nicht nur nach objektiven, denkmalpflegerischen Gesichtspunkten zu beantworten, sondern als Teil des Entwurfskonzepts. Bestehende Bauteile können baugeschichtlich wertlos sein, für das »Image« des Gebäudes jedoch entscheidend. Insbesondere wenn die Entstehungszeit oder die frühere Nutzung erlebbar bleiben soll, müssen auch Bauteile erhalten werden, die nach anderen Gesichtspunkten abzubrechen wären.
• Lohnt es sich den Bestand zu erhalten? Manchmal kann es preiswerter sein, eine Wand abzubrechen und an gleicher Stelle neu zu mauern – etwa wenn die Mauer teilweise nachzuarbeiten wäre, viele unbrauchbare Oberflächen übereinanderliegen oder der Putz untauglich ist. • Steht der Bestand der neuen Nutzung entgegen? Dies betrifft sämtliche Maßnahmen zur Ertüchtigung der Standsicherheit, der Bauphysik und der technischen Gebäudeausrüstung. Beispielsweise wird man die intakte Holzbalkendecke eines Mehrfamilienhauses infrage stellen, wenn der Umbau zu einem Niedrigenergiehaus nur durch den Einsatz einer Fußbodenheizung sinnvoll ist und der Schallschutz heutigen Ansprüchen genügen muss. Die Kosten der statisch und schalltechnisch ertüchtigten Bestandsdecke liegen dann eventuell nur wenig unter jenen einer neuen Stahlbetondecke, wobei die neue Konstruktion größere Sicherheiten in der Mängelfreiheit bietet. Sämtliche Bauteile des Bestands sollten diesen Fragen unterzogen werden, um eine sinnvolle Abbruchplanung erstellen zu können. Rein pragmatische Betrachtungen zeigen, dass man sich im Zweifel eher für den Abbruch entscheiden sollte. Bestand zu erhalten, birgt immer Unsicherheiten für Planer und Bauherr – in der Bauphase wie auch während der Gewährleistung. Neu eingefügte Bauteile hingegen sind hinsichtlich Kosten, Technik und Gewährleistung kontrollierbar. Dem entgegenzusetzen ist allerdings immer die erste Frage nach dem Wert des Bestands. Jeder Abbruch stellt einen Eingriff in die statischen Gegebenheiten des Gebäudes dar. Dazu gehören die Veränderung von Lasten durch Abbruch, das zeitweise Lagern von Abbruchmaterial im Gebäude und Erschütterungen während des Abbruchs. All dies kann zu Schäden, insbesondere Rissen, im Bestand führen, auch wenn nur nichttragende Bauteile von Abbruchmaßnahmen betroffen sind. »Aufräumen« Der erste Abbruch betrifft sämtliche Maßnah29
Sanierungen planen
B 1.12 B 1.12 B 1.13 B 1.14 B 1.15
Abbruch eines Bürogebäudes Elektrowandsäge Kernbohrer Abbruchmethoden
men an nichttragenden Bauteilen. Abgebrochen werden alle Oberflächen und Materialien, die definitiv unbrauchbar sind. Dies können bei einer Vollsanierung z. B. Trennwände, Bodenbeläge, Wandbeläge, Unterdecken, ungenügende Dämmschichten, Sanitäreinrichtungen, Elektroinstallationen oder Wasserleitungen sein. Der »aufgeräumte« Bestand erlaubt nun wesentlich bessere Bewertungs- und Aufmaßmöglichkeiten; er kommt dem zuvor beschriebenem »Rohbauplan« nahe. Da diese Maßnahmen sowieso erfolgen und baugenehmigungsfrei sind, sollten sie so früh wie möglich durchgeführt werden, am besten schon zu Beginn der Entwurfsplanung. Bei diesen Abbruchmaßnahmen ist unbedingt für einen Schutz der erhaltenswerten Oberflächen zu sorgen, auch weil die Arbeiten meist von ungelernten Arbeitern durchgeführt werden und die Firmen während des eigentlichens Umbaus nicht mehr präsent sind. Entkernen Beim Entkernen bleibt nur die Außenhülle des Gebäudes erhalten; auch tragende und aussteifende Bauteile im Kern werden vollständig entfernt. Das Gebäudeinnere ist meist ein selbstständig tragfähiger, eigener Baukörper; die Lasten aus den erhaltenen Fassaden werden nach Fertigstellung vom Neubau getragen, auch wenn sie ursprünglich selbst eine tragende Funktion hatten. Die vollständige Entkernung verlangt nach umfangreichen, teuren Sicherungsmaßnahmen, außerdem wird bereits bezahlte, eigentlich nutzbare Bausubstanz entfernt, was die Gesamtkosten deutlich erhöht. Hierin liegt auch das Hauptproblem der Entkernung, die sich für Privatbauherren nur lohnen, wenn die Nutzung deutlich intensiviert werden kann. Dies kann z. B. über geringere Geschosshöhen oder die Zusammenlegung von mehreren Gebäuden zu einem neu erschlossenen Gesamtbauwerk erfolgen. Die dann auftretende Diskrepanz zwischen Außenhaut und innerer Struktur ist kaum zu verdecken und wird in der Fachwelt regelmäßig heftig kritisiert. Daher wird diese Methode nur in begründeten Einzelfällen angewendet, z. B. bei denkmalgeschützten Fassaden.
len kommen Hydraulikbagger mit Anbauwerkzeugen wie Abbruchzange, Pulverisierer und Stahlschere zum Einsatz. Diese können bei Gebäudehöhen von bis zu 40 m eingesetzt werden. Das wesentlich spektakulärere Sprengen wird hingegen nur bei 4 % aller Gebäudeabbrüche angewendet und hier auch hauptsächlich bei schweren Industriegebäuden oder Sonderbauwerken wie Brücken, Kühltürmen oder Fußballstadien. Auch der Abbruch von Plattenbauten geschieht vornehmlich mit hydraulischen Werkzeugen. Abb. B 1.15 listet die verschiedenen Techniken und deren Einsatzgebiete auf. Ökonomie Die bereits gestellte Frage, ob sich ein Umbau lohnt, lässt sich als Gesamtmaßnahme ungefähr berechnen. Dazu sind einige Teilkosten zu ermitteln: • Einkaufswert des Bestands bzw. dessen potenzieller Verkaufswert (ohne Grundstücksanteil) • Kosten für Abbruchmaßnahmen bis zum Rohbauzustand • Kosten für außergewöhnliche Sanierungsmaßnahmen wie z. B. Trockenlegung, Einbau horizontaler Sperren, Ertüchtigung der Standsicherheit • Kosten eines vergleichbaren Rohbaus aus Kubaturansätzen eines Neubaus Liegt der ermittelte Neubauwert deutlich unter der Summe der ersten drei Positionen, sollte aus ökonomischer Sicht von einem Umbau Abstand genommen oder ein Komplettabbruch in Erwägung gezogen werden. Dies kann insbesondere dann vorkommen, wenn die Substanz sehr stark geschädigt oder die geplante Nutzung nicht mit dem Bestand kompatibel ist. Sollten viele Bauteile des Ausbaus ohne Sanierungsmaßnahmen weiterhin nutzbar sein, kann man davon ausgehen, dass sich ein Umbau lohnt. Zu sanierende Oberflächen und Bauteile sollte man hingegen nicht auf der Habenseite verbuchen, da sich die Kosten für die Sanierung oft dem Neuanschaffungspreis annähern.
B 1.13
Komplettabbruch Beim vollständigen Abbruch von Gebäuden sind neben der DIN 18 007 auch Bauvorschriften (Abbruchgenehmigung), Statik (spezielle Abbruchstatik), Sicherheitsrichtlinien für Beschäftigte und Anrainer sowie Umweltschutzmaßnahmen für Schad- und Gefahrstoffe zu beachten. Die beim Komplettabbruch eingesetzten Verfahren sind vielfältig. Welche von ihnen zum Tragen kommen, hängt im Wesentlichen von zwei Gegebenheiten ab: der Ausführung der vertikalen Tragelemente (Mauerwerk, Stahlbeton, Stahl) und der Lage des Gebäudes (offene oder geschlossene Bebauung). Die Ausführungsart der Decken spielt hingegen eine untergeordnete Rolle. In den meisten FälB 1.14
30
Ökologie Abgebrochene Materialien stellen – zählt man den Bodenaushub (160 Mio. Tonnen pro Jahr) hinzu – mengenmäßig die größte Gruppe (245 Mio. t) des gesamten Abfallaufkommens in Deutschland dar. Bauschutt (53,4 Mio. t) wird zu 76 % recycelt, nur 8 % (4,2 Mio. t) landen auf der Deponie. Der relativ hohe Recyclinganteil resultiert aus dem großen Anteil an mineralischem Schutt, der beim Abbruch anfällt. 98 % des Gewichts eines vollständig abgebrochenen Mehrfamilienhauses entfallen auf diese Stoffgruppe. Metalle werden sogar zu 100 % verwertet, kommen jedoch nur bei Industriebauten in großem Umfang vor. Die nicht oder nur mit hohem Aufwand
Sanierungen planen
recycelbaren Stoffgruppen wie Holz oder Glas werden auf Deponien entsorgt. In Zukunft wird deren Menge jedoch steigen, denn viele Baustoffe der letzten 40 Jahre sind im Gegensatz zu den vor 1965 verwendeten schlechter wiederverwertbar. Dies betrifft z. B. Wärmedämmstoffe, Porenbetonsteine, Kunststoffbeläge, Gipskartonplatten, Gips- und Kunststoffputze. Häufig ist es auch die »untrennbare« Verbindung der Materialien – wie bei Wärmedämmverbundsystemen –, die eine Wiederverwendung erschwert. Nicht oder nur schwer recycelbare Baustoffe bzw. Bauteile verursachen höhere Kosten im Abbruch, da entweder Deponiekosten anfallen (PVC-Beläge) oder die Trennung in Fraktionen auf der Baustelle (Gipskartonwände) relativ aufwendig ist. Das Trennen der Fraktionen lohnt sich auch bei Kleinabbrüchen, wenn man hierdurch den mineralischen Schutt gesondert abfahren kann. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass zwar Fliesen und Putz auf einer abzubrechenden Wand verbleiben können, nicht jedoch mehrere Lagen Tapeten oder gar Holz- oder PVC-Verkleidungen. Die Gruppe der zu entsorgenden gesundheitsschädlichen Baustoffe ist zwar mengenmäßig klein, kann aber beträchtliche Kosten verursachen. Dabei gilt es zu bedenken, dass die Arbeiter während des Abbruchs mit dem Stoff in Berührung kommen, dessen Gefährlichkeit sie – weil oft ungelernt und nur vorübergehend beschäftigt – nicht kennen.
Man sollte aus ökologischen Gründen auch untersuchen, ob einige Bauteile nicht im Bestand verbleiben können anstatt entsorgt zu werden und muss dieses dem ökonomischen Argument entgegenhalten. Zu überlegen ist auch ein Direktrecycling von Bauteilen, d. h. die Wiederverwendung alter Bauteile als Ganzes. So ist die Wiederverwendung von intakten Dachziegeln auch auf neuen Dachstühlen nicht teurer, dafür aber ökologisch sinnvoller als eine Neueindeckung mit Betondachsteinen. Gute Erfahrungen gibt es auch bei der Wiederverwendung von Plattenbauelementen, wobei ein Einsparpotenzial von bis zu 20 % der Rohbaukosten möglich sein soll. Nach dem Umbau ist vor dem Umbau
Nachhaltigkeit ist ein Schlagwort der letzten Jahre, das immer wieder im Zusammenhang mit Umbaumaßnahmen fällt. Die Weiternutzung bestehender Substanz kann aus ökologischen und ökonomischen wie auch aus sozialen oder formalen Gründen angeraten sein. Dabei darf nicht vergessen werden, dass auch der beste Umbau nur für eine beschränkte Dauer nutzbar ist. Technischer Fortschritt, veränderte Gesetze und Normen, gewandelte Komfortansprüche und obsolet gewordene Nutzungen sind nicht nur der Grund für den heutigen Umbau, sondern auch für jenen in der Zukunft. Diesem Umstand kann man durch einige Grundsätze in der Planung Rechnung tragen:
Bauwerksart
Fall
Handabbruch
Seilzug
Hochbauten Skelettbau
1 2 3 4
– – –
– –
–
1 2 3 4
– – –
+ –
1 2 3 4
– – –
–
– –
1 2 3 4
– – –
1 2 3 4
– – – –
Hochbauten Wandbau
Hochbauten Mischbauweise
Flachbauten
turmartige Bauwerke
• Man vermeide zu große Eingriffe in die ursprüngliche, insbesondere statische Substanz. Eingriffe über das Entwurfskonzept des ursprünglichen Planers hinaus sind nicht reversibel und sollten gut begründet sein. • Neue Bauteile können so geplant werden, dass man sie später wieder problemlos entfernen kann (z. B. Stahl-Stahlbeton-Verbunddecke statt Stahlbetondecke). Dies gilt umso mehr, wenn sie nur für eine spezielle Nutzung zu gebrauchen sind. • Die jetzige Nutzung störende, jedoch potenziell zeittypische oder wertvolle Oberflächen können verdeckt statt endgültig abgebrochen werden. • Neu- und Umbauten sollten als Arbeitsgrundlage für spätere Planer umfassend dokumentiert werden – sowohl in Daten- als auch in Papierform. • Neu eingesetzte Materialien sollten so gewählt werden, dass sie dem Bestand nicht schaden und später problemlos entsorgt bzw. recycelt werden können. Renovierungszyklen bedeuten auch, dass einige Bauteile womöglich schon ausgetauscht worden sind, obwohl andere noch aus der Bauzeit stammen. Gebäude der Gründerzeit haben – auch ohne Kriegsschäden – mit Sicherheit schon mehrere Sanierungsphasen hinter sich und können dementsprechend Bautechniken mehrerer Epochen in sich vereinen.
Strahlmasse
Abbruchhammer
Abbruchund Sortiergreifer
Sprenger
Demontage / Hebezeug
Abbruchstiel
Abbruchzange
Hydraulikbagger für Abbruch
–
+ +
– –
– – – –
+ +
+ + + –
+ + + –
– – – –
– – – –
– – – –
+ +
+ + +
+ + +
+ + +
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+ + + –
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+ + +
+
+ + + –
+ + + +
+ + + +
– – – –
– –
– – – –
– – – –
+ +
–
+
+ +
– – – –
– – – –
Fall 1: Abbruchbaustelle frei, Abbruchobjekt frei stehend Fall 2: Abbruchbaustelle frei, Abbruchobjekt begrenzt Fall 3: Abbruchbaustelle begrenzt, Abbruchobjekt frei stehend Fall 4: Abbruchbaustelle begrenzt, Abbruchobjekt begrenzt
–
–
–
+ –
+ = bevorzugt = vertretbar – = nicht vertretbar / nicht anwendbar
Anmerkung: Beim Abbruch von Bauwerken aus Stahl werden bevorzugt Demontage, Stahlschere oder Seilzugverfahren angewendet.
B 1.15
31
Bauphysik Harald Krause, Jochen Pfau, Ulrich Schanda, Elmar Schröder
B 2.1
Die Sanierung eines Gebäudes beeinflusst immer auch dessen Wärme- und Feuchtehaushalt und damit die Raumklimatik. Ziel einer energetischen Sanierung ist die Reduzierung der Wärmeströme von innen nach außen im Winter und umgekehrt im Sommer. Neben der Anbringung von Wärmedämmung spielt dabei auch die Verbesserung der Gebäudedichtheit eine wesentliche Rolle. Beide Maßnahmen sowie eine entsprechende Heizungs- und Lüftungstechnik sollten aufeinander abgestimmt für ein behagliches Raumklima sorgen und Energieeinsparung sowie die Vermeidung von Bauschäden bewirken. Nur dann ist eine Sanierung dauerhaft erfolgreich. Neben der energetischen Betrachtung sollten im Rahmen einer Sanierung auch der Schallund Brandschutz überprüft und wenn nötig den aktuellen Anforderungen angepasst werden. Verbesserter Schallschutz bedeutet erhöhte Luft- und vor allem Trittschalldämmung sowie die Vermeidung von Installationsgeräuschen. Für den Brandschutz muss ein Gesamtkonzept von den Fluchtwegen über die Bauteileigenschaften bis zur Brandbekämpfung erstellt werden. Bei allen Maßnahmen ist zu bedenken, dass die Sanierung mindestens den Anforderungen der nächsten 30 Jahre gerecht wird. Kürzere Sanierungsintervalle sind mit Sicherheit unwirtschaftlich. Ob dabei die Einhaltung der Mindeststandards die richtige Zielsetzung ist, muss vor Beginn der Planungen überprüft werden. Energieeffizienz, Wärme- und Feuchteschutz
B 2.1 B 2.2 B 2.3 B 2.4 B 2.5 B 2.6
32
Thermografieaufnahme eines Wohngebäudes Endenergiebedarf verschiedener Baustandards in Deutschland inklusive Haushaltsstrom Anteile am Primärenergieverbrauch in Deutschland Anteil der Unzufriedenen (PD) in Abhängigkeit von der Bodentemperatur nach DIN EN ISO 7730 Behaglichkeit in Abhängigkeit von der Lufttemperatur und der Temperatur der Umfassungsflächen Isothermenverlauf für einen Sockelanschluss: Durch die Dämmmaßnahmen wird die innere Oberflächentemperatur so weit angehoben, dass keine Schimmelgefahr besteht.
Nicht nur bei Neubauten, auch bei der Sanierung von Gebäuden steht die Energieeffizienz inzwischen im Mittelpunkt der Planungsleistungen. In Deutschland werden ca. 30 % des Primärenergieverbrauchs für die Beheizung von Gebäuden aufgebracht (Abb. B 2.3). Eine verbesserte Energieeffizienz in diesem Bereich würde einen merklichen Beitrag zur Ressourcenschonung sowie zum Klimaschutz liefern. Den Hauptanteil am Energieverbrauch verursacht der Gebäudebestand, insbesondere die Gebäude, die vor der ersten Wärmeschutzverordnung (WSVO) 1977 errichtet wurden. Für
diese Gebäude stehen aufgrund der Lebenszeit in den nächsten Jahren Sanierungsmaßnahmen an. Hier bietet sich die Chance, die Gebäudesubstanz auch energetisch auf einen Stand zu bringen, der den Herausforderungen im sparsamen Umgang mit unseren Ressourcen der nächsten 30 Jahre Rechnung trägt. Die unterschiedlichen Energiestandards zeigt Abb. B 2.2. Dargestellt ist der Endenergieverbrauch für Warmwasserbereitung und Heizung sowie der Haushaltsstromverbrauch. Zwischen dem Heiwärmeverbrauch eines Altbaus und dem bereits etablierten Passivhausstandard liegt ungefähr der Faktor 10. Zwar wird der Passivhausstandard mit einem auf die Wohnfläche bezogenen Jahresheizwärmebedarf von 15 kWh / m2a in der Sanierung nicht immer möglich sein, dennoch zeigen zahlreiche dokumentierte Projekte, dass eine Reduktion des Energieverbrauchs zwischen 75 und 80 % auch wirtschaftlich sinnvoll ist [1]. Durch den starken Anstieg der Energiekosten in den letzten Jahren sind die gesetzlichen Vorgaben für wärmedämmende Maßnahmen nach der geltenden Energieeinsparverordnung (EnEV) aus wirtschaftlicher Sicht nicht mehr aktuell. Die geforderten Dämmstärken und Bauteilkennwerte basieren auf den Energiekosten von vor zehn Jahren. In der nächsten Fassung der EnEV, die für 2009 geplant ist, soll der laut Vorgaben einzuhaltende Energiebedarf deshalb um ca. 30 %, in einem weiteren Schritt nochmals um 30 % reduziert werden. Eine Verbesserung der Energieeffizienz im Bestand um bis zu 80 % setzt eine Komplettsanierung voraus, für die wie im Neubau integrale Planungsansätze notwendig sind. Durch eine solche Sanierung ergeben sich langfristig mehrere Vorteile für Eigentümer und Nutzer: • Umsetzung eines gesamtheitlichen Konzepts für Wärmedämmung und Gebäudetechnik • Optimierung von Wärmebrücken in allen Anschlussdetails • Inanspruchnahme von Fördermitteln • Werterhaltung und -steigerung Der wirtschaftlich richtige Zeitpunkt für eine en ergetische Sanierung ist dann gegeben, wenn die Modernisierung wichtiger Bauteile
250 200
33 %
5%
150
2%
100
20 %
50
Passivhaus
Haushaltsstrom
Warmwasser
Lüfterstrom
Heizwärme B 2.2
wie z. B. Dach oder Außenputz ansteht. Aktuelle Studien zeigen, dass sich eine Außenwanddämmung sogar bereits im Zusammenhang mit einem fälligen Neuanstrich lohnt [2]. Welche Sanierungsmaßnahmen beim jeweiligen Objekt optimal sind, lässt sich nur durch eine detaillierte Analyse der Energiebilanz des Gebäudes und der Kosten für die möglichen Maßnahmen entscheiden. Inzwischen kann auch auf gut dokumentierte Referenzprojekte und entsprechende Software zurückgegriffen werden [3]. Wärmeschutz und Behaglichkeit
Bei der Betrachtung der Vorteile eines gut gedämmten Gebäudes wird dem Aspekt der verbesserten Behaglichkeit noch zu wenig Bedeutung beigemessen. Durch die Untersuchungen von Ole Fanger, Professor an Dänemarks Technischer Universität (DTU), konnte nachgewiesen werden, dass das Wohlbefinden des Menschen von den Umgebungsbedingungen abhängt und die Einflussfaktoren aus messbaren Größen abgeleitet werden können [4]. Die Erkenntnisse wurden in der DIN EN ISO 7730 zusammengefasst [5]. Für den Niedrigenergiehausstandard hat die Deutsche Energie-Agentur (dena) aktuelle Untersuchungen in einem Planungsleitfaden veröffentlicht [6]. Eine wesentliche Rolle für die thermische Behaglichkeit spielt die operative bzw. empfundene Raumtemperatur. Diese kann näherungsweise als Mittelwert aus der Raumluft- und Oberflächentemperatur der Umfassungsflächen ermittelt werden. Niedrige Oberflächentemperaturen können somit durch höhere Lufttemperaturen kompensiert werden, wobei als Grenzwert für die maximale Differenz zwischen mittlerer Oberflächen- und Lufttemperatur 1,5 – 3,0 °C gelten (Abb. B 2.5). Einen weiteren Einfluss auf die Behaglichkeit hat die Strahlungstemperaturasymmetrie. Diese entsteht durch unterschiedliche Oberflächentemperaturen innerhalb eines Raums. Ein Beispiel dafür stellt eine kalte Fensterfront auf der einen und eine Innenwand mit Raumlufttemperatur auf der anderen Seite dar. Durch den Strahlungsaustausch mit der Umgebung kühlen die Körperbereiche, die der kalten Oberfläche zugewendet sind, stärker aus.
40 %
80 60 40 20 10 8 6 4 2
mech. Energie Licht Raumwärme Warmwasser Prozesswärme
1
B 2.3
25 30 35 40 Bodentemperatur [°C] B 2.4
Ebenso beeinflussen Luftgeschwindigkeiten, die als Zugluft empfunden werden, die Behaglichkeit. Besonders kritisch sind dabei Luftgeschwindigkeiten im Fußbereich, weshalb diese auf 0,15 m / s begrenzt werden sollten. Luftzug kann durch Undichtheiten, Lüftungsanlagen und Luftabfall an kalten Oberflächen entstehen. Auch die Temperaturschichtung im Raum kann zu einem Unbehaglichkeitsgefühl beitragen. Das vertikale Temperaturgefälle im Raum sollte 2 °C je Meter nicht überschreiten. Dabei wird meist für eine sitzende Person der Unterschied zwischen Knöchel und Nackenhöhe beurteilt. Bei Böden sollten sich die Oberflächentemperaturen in einem Bereich von 19 bis 29 °C bewegen. Diese Werte gehen als feste Größe sowohl in die Planung von Dämmmaßnahmen als auch in die Auslegung von Bodenheizungen ein. Neben diesen rein thermischen Einflussgrößen ist die Raumluftfeuchte entscheidend. Bei sitzender Tätigkeit und Raumlufttemperaturen von 20 °C wird eine relative Feuchte zwischen 35 und 65 % als behaglich empfunden. Die DIN EN ISO 7730 fasst die globale Behaglichkeit im PMV- bzw. PPD-Index zusammen. Der PMV-Index (Predicted Mean Vote) bezeichnet die vorhersagbare mittlere Beurteilung des Raumklimas. Aus diesem Index lässt sich der PPD-Wert (Predicted Percentage of Dissatisfied) ableiten, der den Anteil derjenigen angibt, die mit dem vorherrschenden Raumklima unzufrieden sind. Für die lokale Behaglichkeit (Zug-
luft, Temperaturasymmetrie, Oberflächentemperaturen, Temperaturgefälle) kann aus Diagrammen der Anteil der Unzufriedenen abgelesen werden, wie das Beispiel der Bodentemperaturen in Abb. B 2.4 zeigt. Für konkrete Anforderungen werden in der ISO 7730 Kategorien des Umgebungsklimas definiert. Dabei gilt es sowohl die globalen als auch die lokalen Behaglichkeitskriterien einzuhalten. Die energetische Sanierung eines Gebäudes kann aus mehreren Gründen zur Optimierung der thermischen Behaglichkeit beitragen. Bessere Dämmwerte bewirken unmittelbar höhere innere Oberflächentemperaturen und reduzieren damit das Risiko für Strahlungstemperaturasymmetrie und Kaltluftabfall. Der Einfluss des Heizungssystems auf die Behaglichkeit wird dadurch geringer. Eine verbesserte Dichtheit vermindert das Zugluftrisiko. Im Passivhaus spielt die Anordnung und Art der Heizflächen fast keine Rolle mehr. Somit ergeben sich bei gesamtheitlicher Planung geringere Kosten für die Heizungstechnik und mehr Freiräume bei der Raumgestaltung, da auch bei großen Fensterflächen keine Heizflächen zur Kompensation niedriger Oberflächentemperaturen am Fenster platziert werden müssen. Im Sommer verhindert eine verbesserte Wärmedämmung eine Überhitzung, vor allem in Dachgeschossen. Als Maßstab dient die Übertemperaturhäufigkeit. Diese gibt an, wie häufig eine festgelegte Innentemperatur in Bezug auf
mittlere Temperatur Umfassungsflächen t U[ °C]
3l-Haus
EnEV 07
WSVO 95
WSVO 84
0
PD
Anteil Unzufriedener (PD) [%]
300
Bestand
Endenergiebedarf [kWh/m2a]
Bauphysik
5
30 noch behaglich
28
10
15
20
unbehaglich warm
26 24 22
behaglich
20 18 16 14
unbehaglich kalt
12 10
12
14
16
18
20
22 24 26 28 Lufttemperatur t L [°C] B 2.5
B 2.6
33
Bauphysik
die Aufenthaltsdauer in einem Raum überschritten wird. Im Wohnungsbau soll nach DIN 4108-2 die Temperatur höchstens an 10 % der Jahresstunden über 25 °C betragen. [7]. Bestandsaufnahme
Ziel der Bestandsaufnahme ist die Ermittlung der relevanten wärme- und feuchtetechnischen Kenndaten inklusive der jeweiligen Bauteilaufbauten und Schichtdicken. Besondere Sorgfalt bedarf die Analyse von Wärmebrücken im Hinblick auf Energieverluste, aber auch zur Vermeidung von Feuchteschäden nach der Sanierung. U-Werte für Außenbauteile Die thermische Qualität eines Bauteils wird durch den U-Wert beschrieben. Dieser gibt an, wie viel Wärmeleistung pro Quadratmeter bei einer Temperaturdifferenz von 1 Kelvin durch das Bauteil fließt. Die Berechnung des U-Werts für Außenbauteile, außer Fenster und Türen, erfolgt nach DIN EN 6946 [8]. Die genauen wärmetechnischen Daten von Altbauten sind meist nicht bekannt. Zunächst sollten die regional zum Bauzeitpunkt üblichen Materialien und deren Wärmeleitfähigkeit recherchiert werden, soweit diese nicht erkennbar sind. Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials beschreibt die Fähigkeit, Wärmeenergie zu transportieren und dient als Eingangsgröße für die Berechnung von U-Werten. Für Nachweise sind ausschließlich Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeiten zu verwenden, welche die hinter Schrank 5,0
Der Gesamtenergiedurchlassgrad g gibt den Anteil der auf eine Verglasung treffenden Sonnenenergie an, der ins Rauminnere gelangt und damit als Energiegewinn in der kalten Jahreszeit zur Verfügung steht. Er wird nach DIN EN 410 bestimmt [15]. Insgesamt lassen sich Fenster im Bestand auf wenige Typen reduzieren. Für die Berechnung der Energiebilanz werden zusätzlich die g-Werte benötigt, die vom Scheibenaufbau abhängen. Für Vollholztüren lassen sich die U-Werte aus der Holzdicke näherungsweise berechnen, für Metalltüren mit Verglasung können die Werte aus Abb. B 2.8 a herangezogen werden.
früher üblichen Wärmeleitfähigkeitsgruppen (WLG) abgelöst haben [9]. Bei einer energetischen Sanierung mit einem höheren Standard als dem gesetzlich vorgeschriebenen sind die vorhanden U-Werte meist zu vernachlässigen, da die Wärmedurchlasswiderstände der Dämmschichten in der Regel wesentlich größer sind als die der Bausubstanz. Die U-Werte werden nach der Sanierung vor allem durch die Wärmedämmschichten bestimmt. Eine direkte messtechnische Ermittlung des U-Werts ist im Allgemeinen sehr aufwendig und zudem ungenau, sodass hiervon eher abgeraten wird. Eine entsprechende Norm wurde zurückgezogen. In der Praxis orientieren sich Bauphysiker, Architekten und Planer an typischen Aufbauten, die auch in der Literatur beschrieben sind [10] (Abb. B 2.9, 15 und 17). Inzwischen gibt es diesbezüglich ebenfalls Datenbanken im Internet [11]. U- und g-Werte für Fenster und Türen U-Werte für Fenster und Türen werden nach DIN EN 10 077 ermittelt [12]. Dazu benötigt man die U-Werte des Glases nach DIN EN 673, des Rahmens und die Eigenschaften des Abstandhalters des Isolierglases sowie die Fensterabmessungen [13]. Alle Werte liefert der jeweilige Hersteller. Vereinfachungen ergeben sich im Verfahren nach DIN 4108 [14]. Glasteilende Sprossen gehen in die Berechnungen des U-Werts mit ein.
Außenwand
Laibung
Verglasung
Randverbund
Außenwand Fußpunkt
Außenwand Kante
15,5
11,0
10,2
8,0
10,1
8,7
Randbedingungen: -5 °C; 20 °C a
Feuchtetechnische Kennwerte Im gängigen Glaserverfahren nach DIN 4108-6 wird unter stationären Innen- und Außenklimabedingungen der Tauwasserausfall innerhalb von Bauteilen untersucht und hinsichtlich von Bauschäden beurteilt. In diesem Verfahren wird lediglich die Wasserdampfdiffusion als Transportmechanismus berücksichtigt. Daneben spielen Oberflächendiffusion und Kapillartransport bei höheren Feuchten eine entscheidende Rolle. Bei dynamischen Betrachtungen wird zusätzlich die Feuchtespeicherung, d. h. das Sorptionsvermögen von Baustoffen, mit berücksichtigt. Gravierende Schäden werden oft durch konvektiven Feuchtetransport über Fugen oder Undichtheiten hervorgerufen. Wesentliche feuchtetechnische Kenndaten eines Materials sind:
Fenstertyp
Baujahr
Holzrahmen mit Einfachglas
bis 1960
Fenster
Glas
Rahmen Gesamtenergiedurchlassgrad Uw Ug Uf g-Wert [W/m2K] [W/m2K] [W/m2K] [–] 5,0
5,8
1,6 – 2,2
0,9 – 0,85
Kastenfenster mit zwei Einfachgläsern
1870 –1945 2,6 – 2,8
2,8
1,6 – 2,3
0,8 – 0,76
Verbundfenster mit zwei Einfachgläsern
1950 –1965 2,5 – 2,7
2,8
1,6 – 2,2
0,8 – 0,76
Holzrahmen mit 1960 –1985 2,6 – 2,7 Zweischeibenisolierglas
3,0 – 2,8
1,6 – 2,0
0,8 – 0,76
Kunststoffrahmen mit 1965 –1985 2,6 – 3,0 Zweischeibenisolierglas
3,0 – 2,8
1,6 – 2,5
0,8 – 0,76
Aluminiumrahmen mit 1965 –1985 Zweischeibenisolierglas
3,2– 4,3
3,0 – 2,8
3,5 –7,0
0,8 – 0,76
a
hinter Schrank
Außenwand
Laibung
Verglasung
Randverbund
Außenwand Fußpunkt
Außenwand Kante
16,5
19,5
16,0
17,7
13,0
16,7
17,8
Randbedingungen: -5 °C; 20 °C b
34
B 2.7
Fenstertyp
Scheibenaufbau
Gasfüllung
Fenster
Glas
Rahmen Gesamtenergiedurchlassgrad Uw Ug Uf g-Wert [W/m2K] [W/m2K] [W/m2K] [–]
[mm] Holz IV68
4-16-4
Argon
1,4 –1,5
1,2
1,5
0,60 – 0,64
Kunststoff 3-Kammer
4-16-4
Argon
1,5 –1,6
1,2
1,7 –1,8
0,60 – 0,64
Kunststoff 5-Kammer
4-16-4
Argon
1,4
1,2
1,2
0,60 – 0,64
Holz IV68
4-16-4-16-4
Argon
1,1 –1,2
0,6
1,5
0,45 – 0,55
Kunststoff 5-Kammer
4-16-4-16-4
Argon
1,1
0,6
1,2
0,45 – 0,55
Passivhausrahmen
4-16-4-16-4
Argon
0,8
0,6
0,8
0,45 – 0,55
Passivhausrahmen
4-12-4-12-4 Krypton
0,75
0,5
0,8
0,45 – 0,55
b
B 2.8
Bauphysik
Bodenplatte / typischer Kellerdecke Aufbau
Zeitraum
U-Wert sanierter unsaniert Aufbau
Bodenbelag Estrich 4 – 5 cm Stahlbeton
vor 1870
Stahlträger mit Ausfachung
Bodenbelag Unterkonstruktion Schüttung 1920 –1945 Stahlträger und Hohlsteine
Stahlbetondecke
Bodenbelag Estrich Dämmung 2 cm 1960 –1972 Stahlbeton 18 cm
Stahlbetondecke
Bodenbelag Estrich Dämmung 5 cm 1972 –1985 Stahlbeton 18 cm
1,6
0,80
B 2.7
Dämmstärken mit λ B = 0,040 W / mK 12 cm 16 cm 20 cm 25 cm [W/m2K]
[W/m2K] Bodenplatte
U-Wert saniert
Bodenbelag Estrich 4 cm Dämmung /Abdichtung Betonplatte 18 cm Dämmung
0,30
Bodenbelag Estrich Dämmung – Dampfbremse / Luftdichtung Stahlträger und Hohlsteine Dämmung
0,23
0,19
–
0,21
0,18
0,16
1,15
Bodenbelag Estrich Dämmung 2 cm Stahlbeton 18 cm Dämmung
0,26
0,21
0,17
–
0,76
Bodenbelag Estrich Dämmung 5 cm Stahlbeton 18 cm Dämmung
0,23
0,19
0,16
–
a typische innere Oberflächentemperaturen in einem Altbau b innere Oberflächentemperaturen nach Sanierung (Passivhausstandard) B 2.8 a Kenndaten alter Fensterkonstruktionen b U-Werte aktueller Fensterkonstruktionen für das Standardmaß 1,23 ≈ 1,48 m Scheibenaufbau: Glasdicke - Scheibenzwischenraum - Glasdicke Passivhausrahmen: Fensterrahmen, der einen Uf-Wert < 0,8 W / m2K besitzt, verfügbar in Holz und Kunststoff über besondere Dämmmaßnahmen B 2.9 typische U-Werte von alten Bodenplatten und Kellerdecken sowie Verbesserungmöglichkeiten durch Wärmedämmung B 2.10 Ermittlung des Temperaturfaktors fRsi nach DIN 4108-2 B 2.11 innere Oberflächentemperaturen in einer Außenwandkante in Abhängigkeit von der Dicke der Wärmedämmung für eine Ziegelwand ¬ = 0,8 W / mK mit Außendämmung B 2.12 Die Raumluftfeuchte ergibt sich aus dem Feuchteanfall und dem Außenluftvolumenstrom.
B 2.9
Wärmebrücken Im Allgemeinen treten Wärmebrücken bei angrenzenden Bauteilen mit eindimensional bestimmbaren U-Werten auf. Der Einfluss eines solchen Bauteilanschlusses auf den Wärmeverlust und die Oberflächentemperaturen kann nur mit der zweidimensional arbeitenden Finite-Element-Methode (FEM) oder Finite-DifferenzenProgrammen ermittelt werden (Abb. B 2.6). Sind die Anschlüsse linienförmig, wird der Einfluss über einen linearen Wärmedurchgangskoeffizienten (Ψ-Wert) gekennzeichnet. Punktförmige Wärmebrücken haben meist einen geringen Einfluss auf den Energiebedarf, können aber zu Feuchteproblemen führen. Die meisten Wärmebrücken im Altbau sind offensichtlich bzw. lassen sich aus der damaligen Baupraxis ableiten. Eine gute Hilfestellung bietet dabei der kürzlich erschienene Wärmebrückenkatalog für Altbauten [17]. Der Einsatz der Thermografie kann nützlich sein, um Wärmebrücken zu erkennen und qualitativ zu beurteilen (Abb. B 2.1). Sie dient als Qualitätskontrolle nach
Anschlüsse Decke /Außenwand durchlaufende Balkonplatten Rolladenkästen und Fensterstürze Fensterbänke und Fensterlaibung Anschlüsse Innenwand / Bodenplatte oder Innenwand / Kellerdecke
Bei Teilsanierungen ist den niedrigen Oberflächentemperaturen bei Wärmebrücken besonderes Gewicht beizumessen, da es ohne ein Gesamtkonzept für Wärmeschutz, Dichtheit und Lüftung zu Feuchteschäden kommt. Das Auftreten von Schimmel an Bauteiloberflächen hängt im Wesentlichen von der inneren Oberflächentemperatur und der Raumluftfeuchte ab. Erstere kann durch verbesserte Wärmedämmung erhöht werden (Abb. B 2.11). Die Raumluftfeuchte wird durch die anfallenden Feuchtelasten und den Luftwechsel beeinflusst (Abb. B 2.12). Oft wird beim Fenstertausch die Luftdichtheit des Gebäudes verbessert und damit der Grundluftwechsel verringert. Dies führt zwangsläufig zu höheren Raumluftfeuchten und damit zu Schimmelproblemen im Bereich von Wärmebrücken. Um die Gefahren der Schimmelbildung an inneren Oberflächen im Bereich von Wärmebrücken beurteilen zu können, wird in DIN 4108-2 der Temperaturfaktor fRsi definiert. Dieser errechnet sich aus den inneren Oberflächentemperaturen sowie der Raum- und Außenlufttemperatur (Abb. B 2.10). Der Temperaturfaktor
ƒRsi: ΘSi: Θi: Θe:
ΘSi – Θe Θi – Θe
Temperaturfaktor innere Oberflächentemperatur Raumtemperatur Außentemperatur
B 2.10 80 %
20 18
70 %
16 14
60 %
12 10
maximale Raumluftfeuchte
• • • • •
ƒRsi =
Oberflächentemperatur innen [°C]
Grundlegende Baustoffkenndaten enthält die Normenreihe 4108. Weitergehende Kenndaten für dynamische Berechnungen können z. B. über eine Datenbank (Materialdatensammlung für die energetische Altbausanierung) abgerufen werden oder sind in der Software zur Energieberatung enthalten [16].
oder während der Sanierungsmaßnahmen. Im Falle einer Fassadenaußendämmung werden diese Wärmebrücken meist automatisch mit beseitigt. Eine genauere Analyse erscheint deshalb nur bei einer Teilsanierung, auskragenden Bauteilen oder einer Innendämmung sinnvoll. Kritische Wärmebrücken sind bei folgenden Details zu erwarten:
50 %
8 6
40 %
4 2
0
30 %
0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 Wärmedämmung 0,035 W/mK [m]
B 2.11 Volumenstrom [m 3/h]
• Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl (μ-Wert); für Bauteile wird die wasserdampfdiffusionsäquivalente Luftschichtdicke (sdWert) für Feuchteschutzberechnungen nach dem Glaserverfahren verwendet. • Feuchtespeicherfunktion, feuchteabhängige Wärmeleitfähigkeit sowie Transportkoeffizienten für den Flüssigtransport für dynamische Berechnungen
240
e
ht
uc
e .F
200
% 40
l re
160
hte
uc
%
50
120
%
60
e l. F
re
rel.
e
cht
Feu
80 40 0 0
200
400
600
800 1000 Feuchteanfall [g/h] B 2.12
35
Bauphysik
B 2.13 B 2.14 B 2.15
B 2.16
B 2.17
schematischer Aufbau einer Außendämmung mit Wärmedämmverbundsystem (WDVS) beispielhafter Aufbau einer Außendämmung mit WDVS typische U-Werte von alten Wandaufbauten und Verbesserungsmöglichkeiten durch Wärmedämmung Temperaturverlauf: Anschluss Innen- / Außenwand (Ziegel) a ohne Dämmung b mit Innendämmung c mit Innendämmung und Dämmkeil Dämmstoffe und deren Kenndaten (Auswahl): Die letzten drei Spalten zeigen die nötigen Dämmstärken, um eine 30 cm dicke Vollziegelwand mit ¬ = 0,8 W / mK auf den jeweiligen U-Wert zu verbessern (bei vollflächiger Dämmung).
1
3 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4 5 6
Thermodübel Klebemasse Dämmplatten Armierungsmörtel Glasfasergewebe Voranstrich (falls erforderlich) 7 Schlussbeschichtung
1 1 Verklebung 2 Dämmung 3 Befestigung
2
4 5 4
6
4 Armierungsmasse 5 Armierungsgewebe 6 Schlussbeschichtung
B 2.13
sollte dabei ≥ 0,7 sein. Damit wird sichergestellt, dass unter üblichen Innen- und Außenklimabedingungen die innere Oberflächentemperatur nicht unter 12,6 °C sinkt. Bei 50 % Raumluftfeuchte und 20 °C Raumtemperatur führen Temperaturen unter 12,6 °C zu einer relativen Feuchte über 80 %, die das Schimmelwachstum begünstigt. Im Altbau kommt es an vielen Stellen zu einer Unterschreitung der 12,6 °C, was zu einer erhöhten Schimmelbildung beiträgt (Abb. B 2.7 b). Die innere Oberflächentemperatur als Funktion der Dicke der Wärmedämmung für das Beispiel einer Außenwandkante zeigt Abb. B 2.11. Erhöhter Wärmeschutz führt grundsätzlich zu höheren inneren Oberflä-chentemperaturen und damit zur Verringerung des Tauwasser- oder Schimmelpilzrisikos. Oberflächentemperaturen über 12,6 °C auch an kritischen Stellen lassen sich erst bei Verwendung von Passivhaus geeigneten Komponenten und Dämmstärken realisieren (Abb. B 2.7 a).
Im Gebäudebestand findet man meist keine durchgehende wärmedämmende Hülle. Diese muss vor einer energetischen Sanierung zuerst festgelegt werden. Treppenhäuser, Kellerabgänge und teilbeheizte Bereiche stellen dabei eine besondere Herausforderung dar. Durchdringungen der wärmedämmenden Hülle lassen sich an der Kellerdecke oder im Perimeterbereich nicht immer vermeiden und können meist nur entschärft werden. Luftdichtheit Dem Luftdichtheitskonzept kommt die gleiche Bedeutung zu wie der Wärmedämmung. Dabei muss beachtet werden, dass die luftdichte Außenwand
typischer Wandaufbau
Baujahr
B 2.14
Hülle mit der wärmedämmenden Hülle im Wesentlichen übereinstimmen sollte. Eine luftdichte Bauweise stellt die Voraussetzung für ein planmäßiges Funktionieren der Lüftungsanlage dar und bringt zahlreiche Vorteile für den Nutzer: • verringerter Heizenergieverbrauch durch reduzierten Fugenluftwechsel • keine Behaglichkeitsstörungen durch Zugluft • keine Feuchteschäden durch Kondensat aufgrund von Bauteildurchströmung mit warmer Raumluft • verbesserter Schallschutz
U-Wert unsaniert
U-Wert saniert [W/m2K] mit WDVS ¬B = 0,035 W/mK ¬B = 0,040 W/mK minimal
mittel
12 cm 14 –16 cm
zukunftsorientiert 20 cm
Innendämmung 8 cm
Sanierungsmaßnahmen
Fachwerkwand verputzt
vor 1870
1,6
0,25
0,19 – 0,21
0,16
0,38
Eine gesamtheitliche Sanierung muss aus bauphysikalischer Sicht folgende Standards erfüllen:
Innenputz 2 cm Mauerwerk 14 cm Außenputz 2 cm
Gründerzeitfassade
Innenputz 1,5 cm Mauerwerk 25 cm Sandstein 15 cm
1870 –1920
1,5
0,24
0,19 – 0,21
0,16
0,38
Vollziegelmauerwerk Reichsformat
Innenputz 1,5 cm Mauerwerk 37,5 cm Außenputz 2 cm
1920 –1945
1,5
0,24
0,19 – 0,21
0,16
–
Hochlochziegel (Rohdichte 1400 kg/m3)
Innenputz 1,5 cm Mauerwerk 30 cm Außenputz 2,0 cm
1952 –1977
1,4
0,24
0,19 – 0,21
0,16
–
Hohlblockstein (Leichtbeton 1400 kg/m3)
Innenputz 1,5 cm Mauerwerk 30 cm Außenputz 2,0 cm
ca. 1946 –1970
1,8
0,25
0,20 – 0,22
0,16
–
Porensteinmauerwerk
Innenputz 1,5 cm Porenmauerwerk 30 cm 1946 –1972 Außenputz 2 cm
1,3
0,24
0,19 – 0,21
0,15
–
Betonsandwich
Innenputz 1,5 cm Beton 15 – 20 cm 1960 –1985 Dämmung 4 – 6 cm Betonvorsatzschale 6 cm
0,7
0,21
0,17– 0,18
0,14
–
Innenputz 1,5 cm Kalksandstein 24 cm Dämmung 5 cm Außenputz 2 cm
0,7
0,21
0,17– 0,18
0,14
–
• durchlaufende wärmedämmende Hülle • durchlaufende Luftdichtheitsebene • angepasstes Lüftungskonzept Wird einer der drei Punkte nicht ausreichend beachtet, können Probleme vor allem beim Feuchteschutz auftreten. Die Lüftungstechnik stellt eine Schnittstelle zur Gebäudetechnik dar, die Anforderungen an eine Lüftung leiten sich aus der Bauphysik ab. In der neuen Norm zur Wohnraumlüftung wird deshalb eine nutzerunabhängige Lüftung zum Feuchteschutz gefordert [18]. Nutzerunabhängig heißt dabei, dass ein je nach Wärmedämmstandard und Wohnungsgröße zu ermittelnder Außenluftvolumenstrom ohne den Eingriff der Bewohner, d. h. bei geschlossenen Fenstern, gewährleistet sein muss. Dieser Luftwechsel wird in der Regel nicht durch Fugenlüftung, d. h. Infiltration, erreicht, sondern durch eine lüftungstechnische Maßnahme wie z. B. ein Konzept zur freien Lüftung oder eine ventilatorgestützte Lösung.
Mauerwerk mit WDVS
1972 –1985
B 2.15
36
Bauphysik
a
b
c
Luftdichtheit nachträglich zu erreichen, erfordert unterschiedliche Maßnahmen, die im Folgenden erläutert werden.
Holzbaukonstruktionen und Dächer Die Luftdichtheitsebene kann durch Folien, Baupappen, Holzwerkstoff-, Gipskarton- oder Gipsfaserplatten gebildet werden. Dabei ist besonders an den Stoßstellen auf eine geeignete Abdichtung zu achten, es empfehlen sich u. a. mechanische Befestigungen und Abkleben.
Fenster- und Türanschlüsse Da das Fenster kein lastabtragendes Bauteil ist und damit keine starre Verbindung zum Baukörper bestehen darf, können auch an dieser Schnittstelle Bewegungen auftreten. Als Abdichtung wird meist eine Verklebung mit Folien auf der Innenseite gewählt. Bilden Innentüren einen Teil der Dichtheitsebene, ist der luftdichte Einbau und das Schließen der Türen entscheidend.
Mauerwerk Grundsätzlich sorgt der Innenputz für die Luftdichtheitsebene. Besonders im Bereich von Holzbalkendecken ist diese meist unterbrochen. Ein weiteres Problem stellen z. B. undichte Steckdosen oder Installationen dar. Bei der Außendämmung kann durch vollflächige Verklebung des Dämmstoffs eine weitere Luftdichtheitsebene geschaffen werden, falls es auf der Innenseite nicht möglich ist. Betonwände gelten von sich aus als luftdicht. Dämmstoff
Flachs
Anschluss Mauerwerk / Holzbau Diese Schnittstelle muss zusätzlich noch mögliche Bewegungen der Bauteile gegeneinander aufnehmen können. Bewährt haben sich auch hier Abdichtungen, die mechanisch befestigt und geklebt sind.
Rohdichte Wärmeleitfähigkeit WasserdampfArt diffusionswiderstandszahl ρ λ μ [kg/m3] [W/mK] [–] 20 – 50
0,040 – 0,050
1– 2
Dämmstärke [cm] für U-Wert [W/m2K] 0,3 0,2 0,15
Matten, Einblasen, Schüttung
11–14
18 – 22
20 –150
0,040 – 0,080
1– 2
Matten, Einblasen, Schüttung
11– 22
18 – 36
24 – 49
Holzfaser
30 – 250
0,040 – 0,080
5 –10
Matten, Einblasen
11– 22
18 – 36
24 – 49
Holzwolleplatten
60 – 600
0,090 – 0,100
2–5
Platten
25 – 28
40 – 45
55 – 61
200 – 290
0,040 – 0,070
2–6
Platten, Schüttung
11– 20
18 – 31
24 – 43
Kork
65 –160
0,040 – 0,055
2–8
Schrot, Platten
11–15
18 – 25
24 – 34
Mineralwolle
20 – 220
0,035 – 0,050
1– 2
Matten, Einblas-Stopfware 10 –14
16 – 22
21– 31
Mineralschaum
20 –130
0,035 – 0,045
3–6
Platten
10 –13
16 – 20
21– 28
Perlite
60 –160
0,045 – 0,080
2–5
Schüttung, Platten 13 – 22
20 – 36
28 – 49
Polystyrol 15 – 30 expandiert (EPS)
0,035 – 0,040
20 –100
Platten
10 –11
16 –18
21– 24
Polystyrol extrudiert (XPS)
20 – 50
0,030 – 0,040
80 – 250
Platten
8 –11
13 –18
18 – 24
Polyurethan (PU) 30 – 80
0,025 – 0,040
30 –100
Platten, Ortschaum
7–11
11–18
15 – 24
Schaumglas
0,040 – 0,055
∞
Platten, Schüttung 11–15
18 – 25
24 –34
20 – 29
28 – 40
105 –165
Schilfrohr
190 – 220
0,045 – 0,065
2
Matten
Vakuumdämmplatten
150 –180
0,006 – 0,010
∞
Platten, noch keine Zulassung
25 – 65
0,040 – 0,045
1– 2
Zellulose
13 –18 2–3
Schüttung, Matten, 11–13 Einblasware
Installationen Installationen, die die luftdichte Ebene durchdringen, sollten bereits in der Planung vermieden werden. Bei Mauerwerk können vor allem Steckdosen in der Außenwand oder auch unverputzte Außenwände hinter Sanitärvorwandsystemen Undichtigkeiten bewirken. Verteilleitungen sollten deshalb grundsätzlich innerhalb der luftdichten Hülle liegen, um Durchdringungen zu minimieren.
24 – 31
Hanf
Calciumsilikat
B 2.16
3–4
4–6
18 – 20
24 – 28
Wärmedämmung Wärmedämmung hat das Ziel, Wärmeverluste zu reduzieren sowie raumseitige Oberflächentemperaturen und damit die thermische Behaglichkeit zu erhöhen. Dämmstoffe Heute steht eine Vielzahl von Dämmmaterialien zur Verfügung (Abb. B 2.17). Neben den wärme- und feuchtetechnischen Eigenschaften sind bei der Auswahl u. a. Anforderungen hinsichtlich des Brand- und Schallschutzes sowie Druckfestigkeiten zu berücksichtigen. Jeder zugelassene Dämmstoff besitzt eine Kennzeichnung nach DIN 4108, aus der seine Eignung für bestimmte Einsatzzwecke hervorgeht. Auch die Art der Verarbeitung sowie ökologische Gesichtspunkte können als Auswahlkriterium gelten. Außendämmung von Wänden Für die Außendämmung von Wänden stehen mehrere Systeme zur Verfügung (Abb. B 2.15): Üblich ist die Außendämmung in Form eines Wärmedämmverbundsystems (WDVS). Dabei wird der Dämmstoff auf die alte Fassade geklebt, gedübelt oder über eine Tragkonstruktion aus Metall oder Holz an der Fassade befestigt
B 2.17
37
Bauphysik
20°C
-10°C
2,0°C -1,0°C -4,0°C -7,0°C
5,0°C 8,0°C 11,0°C 14,0°C 17,0°C
B 2.18
B 2.19
B 2.20
B 2.18 B 2.19
B 2.20 B 2.21
38
wärmetechnisch optimierter Einbau eines Fensters mithilfe einer Dämmzarge beispielhafter Isothermenverlauf eines Fensteranschlusses mit und ohne Laibungsdämmung (Schema) Fensteranschluss bei Innendämmung mit durchlaufender Dämmebene typische U-Werte von alten Dachaufbauten bzw. Dachgeschossdecken sowie Verbesserungsmöglichkeiten durch Wärmedämmumg
(Abb. B 2.13 und 14). Die zugelassenen WDVS unterscheiden sich hinsichtlich Schichtaufbau, Wärmeleitfähigkeit, Brandschutzeigenschaften und Gebäudehöhe, wobei geschäumte und Faserdämmstoffe zum Einsatz kommen. Im Sanierungsbereich ist auf einen ebenen und tragfähigen Untergrund zu achten. Größere Unebenheiten müssen mit geeigneten Putzmörteln ausgeglichen werden. Bauaufsichtlich zugelassene Systeme wurden bezüglich des Feuchteschutzes geprüft. Anforderungen an den Außenanstrich sind dennoch zu berücksichtigen. Bei der Außendämmung wird die Temperatur innerhalb der Bestandswand deutlich erhöht, was im Allgemeinen vor Feuchteschäden besser schützt, da die Taupunkttemperatur erst in der Wärmedämmung unterschritten wird. Mit Außenluft hinterströmte Wärmedämmung und die damit verbundene Auskühlung des Mauerwerks sollten auf jeden Fall vermieden werden. Nachträglich vorgehängte Fassadensysteme aus Holz, Keramik oder Naturstein schützen den Dämmstoff vor direkter Bewitterung, sodass auch unterschiedlichste Faserdämmstoffe verwendet werden können. Durch die Hinterlüftung entstehen keine feuchtetechnischen Probleme hinsichtlich der Diffusion. Systeme für die Sanierung von Holzkonstruktionen befinden sich ebenfalls in der Entwicklungsphase. Vorgefertigte Wandbauteile mit bereits integrierten Fenstern sollen dabei vor die alte Fassade gestellt oder gehängt werden. Ebenso kommen Stegträger als tragende Konstruktion für unterschiedliche Dämmstoffe zum Einsatz. Innendämmung von Wänden Die Innendämmung von Wänden stellt hohe Anforderungen an den Planer und das ausführende Unternehmen. Soll eine bestehende Fassade und damit der Charakter eines Hauses erhalten bleiben, stellt die Innendämmung die einzige Möglichkeit einer energetischen Sanierung dar. Folgende Schwierigkeiten müssen in der Planung berücksichtigt werden: • Die Dämmung der Innenwand führt zu niedrigeren Temperaturen in der Bestandswand und damit ggf. zu Tauwasserausfall. • Eine Hinterströmung der Innendämmung mit warmer Raumluft aufgrund undichter Anschlüsse der Innenbekleidung oder der Dampfbremse verursacht erheblichen Tauwasserausfall zwischen Dämmung und Wand. • Feuchte infolge von Schlagregen oder kapillar aufsteigendem Wasser kann aufgrund der niedrigen Wandtemperatur schlechter austrocknen. • Innendämmung bedeutet Raumverlust, wobei andererseits die behagliche Aufenthaltszone durch die Wärmedämmung größer wird. Eine Beurteilung des Feuchteschutzes sollte auf jeden Fall durchgeführt werden. Dabei stellt
das Glaserverfahren einen ersten Anhaltspunkt dar. Weisen Dämmstoffe – wie Zellulose oder Calciumsilikatplatten – ein hohes Sorptionsvermögen und einen hohen Transportkoeffizienten für Flüssigtransport auf, liefern nur dynamische Rechenverfahren verlässliche Werte. Die Vorteile dieser Verfahren sind: • mehrere Transportmechanismen (Diffusion, Oberflächendiffusion, Kapillartransport) • Sorptionseigenschaften der Materialien • feuchteabhängige Materialdaten • Anfangsfeuchten • reale Wettersituationen inklusive Regenbelastung • reale Feuchtelasten im Innenraum • Kopplung von Wärme- und Feuchtetransport • Phasenübergänge innerhalb der Konstruktion Das Ergebnis kann als zeitlicher Verlauf dargestellt werden. Dafür stehen validierte Programme von verschiedenen Herstellern in 1-Dund 2-D-Versionen zur Verfügung [19]. Bei nicht kapillar aktiven Dämmstoffen ist eine Dampfbremse notwendig. Bewährt haben sich auch neue feuchteadaptive Dampfbremsen, die im Sommer ein leichteres Austrocknen auch nach innen ermöglichen. Entschärfung von Wärmebrücken Die meisten Wärmebrücken wie z. B. durchlaufende Betondecken werden bei einer Außendämmung beseitigt. Kritisch sind dabei vor allem die Anschlüsse von Kellerdecke oder Bodenplatte zur Außen- sowie zur Innenwand. Durch eine Kombination von Dämmung unter der Kellerdecke und Perimeterdämmung lässt sich dieses Problem deutlich entschärfen. Eine Isothermenberechnung ist auf jeden Fall sinnvoll, um Werte für die inneren Oberflächentemperaturen zu erhalten (Abb. B 2.6). Alternativ können die in DIN 4108, Beiblatt 2 enthaltenen Konstruktionen als Anhaltspunkt für wärmebrückenfreies Konstruieren oder ein Wärmebrückenkatalog herangezogen werden [20]. Bei einer Innendämmung sind in der Regel alle Anschlüsse kritisch, die die Dämmebene durchstoßen. Für Anschlüsse Innenwand an Außenwand oder Decke an Außenwand ist der Einsatz von Dämmkeilen möglich, um die Oberflächentemperaturen anzuheben (Abb. B 2.16). Bei Betondecken muss die Durchdringung der Dämmebene bereits durch den Bodenbelag und den Estrich beseitigt werden, d. h. die Innendämmung darf nicht erst oberhalb des alten Bodenbelags beginnen. Meist lässt sich das Problem nur durch Entfernen des Bodenbelags und des Estrichs und das Einbringen einer Dämmebene unter dem Estrich lösen, was oft auch aus Gründen des Trittschallschutzes sinnvoll ist. Gebäudetrennwände laufen nach oben oft bis zur Dachhaut durch. Eine Verringerung der Wärmebrückenwirkung kann durch Abtragen des Mauerwerks und Dämmung dieses Bereichs oder durch partielles Ausdämmen der
Bauphysik
Hinterlüftungsebene im Trennwandbereich erzielt werden. Wärmedämmung des Dachs Für die Wärmedämmung von Sparrendächern bieten sich folgende Möglichkeiten an: • Zwischensparrendämmung • Zwischensparrendämmung mit zusätzlicher Untersparrendämmung • Aufdachdämmung • Kombinationen aus Zwischensparren-, Untersparren- und Aufdachdämmung Die Zwischensparrendämmung erfordert meist eine Aufdopplung der Sparren, da bei Sparrendicken von 14 bis 15 cm zu wenig Dämmung untergebracht werden kann (Abb. B 2.21). Auch aus Gründen des sommerlichen Wärmeschutzes sollte die Dämmstärke mindestens 20 cm betragen. Feuchteschutztechnische Nachweise sowie eine sorgfältig geplante, luftdichte Ebene sind auf jeden Fall notwendig. Bei Bitumenabdichtungsbahnen oder Blecheindeckung eignet sich eine feuchteadaptive Dampfbremse, damit das im Winter entstehende Tauwasser leichter nach innen austrocknen kann. Als Dämmmaterialien zwischen den Sparren kommen vor allem Faserdämmstoffe und Einblasdämmung zum Einsatz. Für die Aufdachdämmung, die immer mit einer Neueindeckung des Dachs und einer wachsenden Gebäudehöhe verbunden ist, gibt es neben Faserdämmstoffen auch Dämmplatten auf PU-Basis, die über Wärmeleitfähigkeiten bis zu 0,025 W / m2K verfügen und damit zu einer deutlichen Reduktion der nötigen Dämmstärken führen (Abb. B 2.21). Allerdings muss der Dachanschluss an die Außenwand bezüglich der Wärmebrücken berücksichtigt werden. Bei Geschossdecken gegen einen unbeheizten Dachboden ist die Verwendung von begehbaren Dämmplatten die einfachste Möglichkeit der Dämmung. Wichtig ist eine dichte Verlegung, damit keine Kaltluft durchströmen kann. Feuchtetechnische Probleme sind aufgrund der Dämmung auf der kalten Seite nicht zu erwarten, solange die Luftdichtheit gewährleistet ist. Flachdächer können in der Regel auf der bestehenden Abdichtbahn zusätzlich gedämmt werden. Wird über der Dämmebene nicht abgedichtet, spricht man von einem Umkehrdach. Dabei sind nach DIN 6946 Zuschläge auf die Wärmeleitfähigkeit des Dämmstoffs zu berücksichtigen [21]. Im Bereich der Attika lässt sich die Wärmebrücke entschärfen, indem die gesamte Konstruktion gedämmt wird. Wärmedämmung Kellerdecke und Bodenplatte Bodenplatten können normalerweise nicht nachträglich von unten gedämmt werden, sodass nur eine Dämmung oberhalb der Plat-
te infrage kommt (Abb. B 2.9). Die Durchdringung der Dämmebene durch die Innenwände stellt somit jeweils eine Wärmebrücke dar. Deshalb muss darauf geachtet werden, dass die Dämmung der Innenwände lückenlos erfolgt. Zudem empfiehlt sich eine Isothermenberechnung. Aufgrund der höheren Temperaturen des Erdreichs im Vergleich zur Außenluft liegen die Oberflächentemperaturen meist im unkritischen Bereich, also über 12,6 °C. Im Perimeterbereich muss die Außendämmung der Wand mindestens bis in den frostfreien Bereich reichen. Existieren keine Bodenplatten, muss der Aufbau völlig neu erfolgen. Durch den zusätzlichen Aushub kann eine Dämmebene unterhalb der neuen Bodenplatte eingefügt werden. Bei Kellerdecken empfiehlt sich eine Dämmung von unten, falls ausreichende Raumhöhen zur Verfügung stehen. Ist dies nicht der Fall, kann ggf. auf Vakuumisolationspaneele zurückgegriffen werden, die wesentlich geringere Dämmstärken erfordert. Ansonsten ist eine Dämmung oberhalb der Decke nötig, wobei auch hier die Raumhöhe vor allem bei Bauten ab den 1950er-Jahren den limitierenden Parameter darstellt. Dach / Dachgeschossdecke
typischer Aufbau
Fensterkonstruktionen und deren Einbindung Das Fenster dient als Tageslichtquelle zur passiven Solarenergienutzung sowie als Lüftungselement und ist damit das komplexeste Bauteil der Gebäudehülle. Bezüglich des Wärmeschutzes bildet es jedoch auf den ersten Blick eine Schwachstelle, da die erzielbaren U-Werte wesentlich schlechter sind als bei Wand- oder Dachelementen. Der Auswahl der geeigneten Fensterkonstruktion kommt deshalb eine besondere Bedeutung zu. Standardfenster verfügen über eine Zweischeiben-Isolierverglasung mit Wärmeschutzbeschichtung und Argonfüllung. Der UW-Wert für das gesamte Fenster beträgt ca. 1,4 W / m2K. Mit aktuellen Konstruktionen und einer Dreischeiben-Isolierverglasung lassen sich UW-Werte bis zu 0,8 W / m2K erzielen. Durch ihren Einsatz und einen wärmetechnisch verbesserten Rahmen wird das Fenster aufgrund der solaren Gewinne über die Heizperiode zum Energielieferant. Kenndaten typischer Fensterkonstruktionen sind in Abb. B 2.8 b zusammengefasst. Neben der Konstruktion ist der Einbau des Fensters entscheidend. Grundsätzlich sollte auch bei einem Fensteranschluss die Dämmebene nicht unterbrochen und bei der Außen-
Baujahr U-Wert sanierter Aufbau unsaniert [W/m2K]
U-Wert saniert [W/m2K] Dämmstärken mit ¬ = 0,040 W/mK 15 cm 20 cm 30 cm 40 cm
Sparrendachstuhl Innenbekleidung Sparren 14 cm Dachbahn Konterlattung, Lattung Dacheindeckung
vor 1870
1,4
Innenbekleidung Sparren 14 cm Aufdopplung, Dämmung Dachbahn Konterlattung, Lattung Dacheindeckung
–
0,24
0,17
0,12
Mansarddach
1870 – 1920
1,1
Innenputz Holzwolleleichtbauplatten Sparren 14 cm Aufdopplung, Dämmung Dachbahn Konterlattung, Lattung Dacheindeckung
–
0,20
0,13
0,10
Holzbalkendecke Putz zum Dachboden Putzträger Holzbalken / Fehlboden Holzdielen
1920 – 1945
0,75
Putz – Putzträger Holzbalken / Fehlboden Holzdielen Dampfbremse / Luftdichtung Dämmung Estrich / Platten
0,16
0,13
0,11
Sparrendach ausgebaut
1945 – 1960
0,9
Innenputz Holzwolleleichtbaupl. 4 cm Sparren / Dämmung 15 cm Aufdopplung / Dämmung Dachbahn Konterlattung, Lattung Dacheindeckung
–
0,20
0,13
0,10
Stahlbetondecke Innenputz 1960 – zum Dachboden Stahlbetondecke 16 cm 1972 Dämmung Bestand 2 cm Estrich 4 cm
1,3
Innenputz Stahlbetondecke 16 cm Dämmung Bestand 2 cm Estrich 4 cm Dämmung Estrich / Platten
0,22
0,17
0,12
–
Flachdach als Warmdach
0,5
Innenputz Stahlbetondecke 18 cm Ausgleichsschicht Dämmung Bestand 6 cm Bitumenabdichtung Dämmung eventuelle Abdichtung Kies
0,17
0,14
0,11
–
Innenputz Holzwolleleichtbauplatten Sparren 14 cm Dachbahn Konterlattung, Lattung Dacheindeckung
Innenputz Holzwolleleichtbauplatten 4 cm Sparren 15 cm Dachbahn Konterlattung, Lattung Dacheindeckung
Innenputz 1972 – Stahlbetondecke 18 cm 1985 Ausgleichsschicht Dämmung Bestand 6 cm Bitumenabdichtung Kies
B 2.21
39
Primärenergie Anlagenaufwand
250
Warmwasser Heizwärme
200 150
8
zusätzliche Dämmung eines alten Bauteils bis zum optimalen U-Wert: 0,17 W/m2K
7 ca.12 cm U= 0,23 W/m2K
6 5
ca.24 cm U= 0,13 W/m2K
4 3
ökonomisch optimaler Bereich
2 100
ca.17 cm Optimum bei U= 0,17 W/m2K
1 0
50
-1 0
-2
Kosten der eingesparten Energie [Cent/kWh]
300
jährlicher Gewinn [™ /m2]
Energiebedarf [kWh/m2a]
Bauphysik
10 9 8
heutiger Energiebezugspreis (Öl/Gas)
7 6 5 4 3 2 1 0
B 2.22
B 2.23
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 U-Wert des alten Bauteils [W/m2K] B 2.24
dämmung der Blendrahmen überdämmt werden. Eine ungedämmte Laibung bedingt zwangsläufig sehr niedrige Oberflächentemperaturen und Schimmelprobleme (Abb. B 2.19). Ein idealer Einbau führt zu Ψ-Werten von nahezu null und damit zu einer wärmebrückenfreien Situation (Abb. B 2.18). Auch bei der Innendämmung ist eine durchgängige Dämmebene nötig (Abb. B 2.20). Besonders der Fensteranschluss muss luftdicht gestaltet sein, damit die Dämmung nicht mit warmer Raumluft hinterströmt werden kann.
Verfahren der EnEV möglich, wobei die einzuhaltenden Grenzwerte im Altbau gegenüber dem Neubau um ca. 40 % höher liegen. Neu ist die Verpflichtung, die energetische Qualität eines Gebäudes in Form eines Energieausweises zu dokumentieren. Dies gilt auch für den Gebäudebestand. Damit soll Käufern oder Mietern eines Gebäudes die Qualität des Gebäudes leicht verständlich vermittelt werden. Das Gebäude wird dabei anhand einer Skala bezüglich des Energieverbrauchs eingestuft. Zur Erläuterung ist die Skala mit typischen Verbrauchswerten bis hin zum Passivhaus versehen (Abb. B 2.28). Die Ausstellung kann aufgrund des gemessenen Energieverbrauchs oder des berechneten Energiebedarfs erfolgen. Für Wohngebäude mit weniger als fünf Wohneinheiten gilt bis 1. Oktober 2008 die Wahlfreiheit. Danach ist für diese Gebäude nur noch eine Ausstellung auf-
grund des Energiebedarfs zulässig. Steht eine energetische Sanierung eines Gebäudes an, sollten die möglichen Maßnahmen auf jeden Fall mithilfe einer Energiebedarfsrechnung bewertet werden. Grundsätzlich kann zur Erfassung des Gebäudes und zur Ermittlung der energetischen Qualität der Bauteile das Verfahren der EnEV herangezogen werden. Dabei lassen sich Wärmebrücken zunächst durch einen pauschalen Zuschlag von 0,1 W / m2K auf die U-Werte der gesamten wärmeübertragenden Umfassungsfläche berücksichtigen. Bei weitreichender energetischer Sanierung mit Passivhauskomponenten empfiehlt sich der Einsatz des Passivhaus-Projektierungspakets (PHPP) [23]. PHPP stellt eine Excel-Anwendung dar, die sich zur energetischen Projektierung energieeffizienter Gebäude bewährt hat. Des Weiteren steht Software auf Basis der DIN EN 832 zur Verfügung, die eine detaillierte
Bestand
EnEV EnEV Sanierung Neubau
EnEV -30 %
EnEV -50 %
0 1
Passivhaus
Anforderungen aus der EnEV 2007 – Energieausweis In der EnEV 2007 wurde das Anforderungsniveau gegenüber der Fassung von 2004 nicht verändert [22]. Für die Sanierung gelten die bisher maßgeblichen Bauteilwerte. Alternativ ist immer ein Primärenergienachweis nach dem
2
3
4
5
6
derzeit wirtschaftliche Lösung Bauteil
Maßnahme
U-Wert [W/m2K]
Steildach
7
8
9 10 11 12 13 14 15 R-Wert [m2K/W]
zukunftsweisend
Äquivalentpreis U-Wert der eingesparten Energie [Cent/kWh] [W/m2K]
Äquivalentpreis der eingesparten Energie [Cent/kWh]
Unter- und Zwischensparrendämmung
0,161
2,0
0,161
2,0
Aufsparrendämmung
0,16
1,7
0,11
2,0 2,1
Auf- und Zwischensparrendämmung
0,15
1,9
0,10
zus. Dämmung im Warmdachaufbau
0,18
3,2
0,12
3,5
Umkehrdach auf Dachabdichtung
0,22
2,9
0,16
3,3
Wärmedämmung (nicht begehbar) oberste Geschossdecke Wärmedämmung (begehbar)
0,14
0,7
0,12
0,9
Flachdach
Außenwand
Kellerwand Kellerdecke
0,14
1,6
0,12
1,7
WDVS bei Putzerneuerung
0,17
1,3
0,13
1,6
WDVS bei Neuanstrich
0,17
2,3
0,13
2,5
Vorhangfassade mit zusätzlicher Dämmung bei Erneuerung der Schalung
0,18
2,0
0,13
2,3
Innendämmung mit Luftdichtung bei neuer Tapete
0,281
1,0
0,281
2,0
Innendämmung mit Luftdichtung bei Erneuerung von Innenputz
0,281
1,0
0,281
1,0
Innendämmung mit Luftdichtung bei Erneuerung von Innenputz
0,271
2,5
0,271
2,5
2,5
1
2,5
Dämmung von unten
Wärmeverteilund Warmnachträgliche Dämmung 2 wasserleitungen 1 2
B 2.22 B 2.23
B 2.24
B 2.25
B 2.26
0,27
1
0,27
B 2.27 1≈ DN
0,9
2≈ DN
1,5
Dämmstärken aus Gründen des Innenraumverlusts begrenzt Dämmstärke Leitungen ist bezogen auf den Nenndurchmesser DN
B 2.28 B 2.25
40
Vergleich des Energiebedarfs verschiedener Baustandards jährlicher Gewinn durch die Energieeinsparung bezogen auf den Wärmedurchgangswiderstand R Kostenvergleich für die eingesparte Energie bei nachträglicher Dämmung einer Außenwand als Funktion des U-Werts des bestehenden Bauteils Wirtschaftlichkeit von Dämmmaßnahmen: Vergleich der eingesparten Energie (Äquivalentpreise der eingesparten Energie auf der Basis der Energiepreise 2007) Mehrfamilienhaus von 1930, Nürnberg (D) 2002, Burkhard Schulze Darup a vor der Sanierung b nach der Sanierung c berechnete und gemessene Energieverbrauchswerte Vergleich Energiebilanz des Mehrfamilienhauses von 1930 a vor der Sanierung b nach der Sanierung mit Passivhauskomponenten Muster Energieausweis für Wohngebäude
Energieverbrauch [kWh/m2]
Bauphysik
10
Berechnung PHPP 27,4 kWh/m2a Verbrauch im Mittel 26,9 kWh/m 2a Wohnung 1-6
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 J
A
S
O
N
D
J
F
M
A
M J B 2.26
b
c
Analyse ohne die in der EnEV enthaltenen Pauschalierungen ermöglicht.
Sanierung der Hülle auch die Verbesserung der Anlagentechnik, den Einsatz regenerativer Energien und eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung voraus. Die mit den verschiedenen Niveaus verbundenen Energiebedarfskennwerte sind in Abb. B 2.22 einander gegenübergestellt. EnEV-minus-50 % kommt dem nahe, was man durch Passivhauskomponenten erreichen kann. Steht nur die Möglichkeit einer Innendämmung zur Verfügung, ist ungefähr Neubauniveau zu erzielen. Eine effiziente Anlagentechnik führt, wie Abb. B 2.22 verdeutlicht, zu einem sinkenden Anlagenaufwand. Unabhängig von den Anforderungen der EnEV kann man untersuchen, welche Dämmstärken bei den heutigen Preisen wirtschaftlich sinnvoll sind. Auf Basis einer Wirtschaftlichkeitsberechung nach der Barwertmethode hat das Passivhaus Institut in Darmstadt mehrere Dämmmaßnahmen untersucht [24]. Dabei wurden zum einen die wirtschaftlich sinnvollen Dämmstärken und zum anderen die U-Werte von Außenbauteilen im Bestand
ermittelt, bei deren Überschreitung sich eine Dämmmaßnahme lohnt (Abb. B 2.23 und 24). Mögliche Dämmmaßnahmen unter dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit fasst Abb. B 2.25 zusammen. Alle aufgeführten Maßnahmen sind mittelfristig wirtschaftlich, da die Kosten für jeweils eingesparte Energie deutlich unter den aktuellen Energiepreisen liegen. Zu beachten ist, dass unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten die Durchführung von Dämmungen immer mit anderen Maßnahmen, die ohnehin fällig werden, wie z. B. die Erneuerung des Außenanstrichs, verbunden werden sollte.
Anzustrebende Energieniveaus Bei einer Komplettsanierung stellt sich zunächst die Frage, welches Dämmniveau auch aus wirtschaftlicher Sicht anzustreben ist. Derzeit haben sich folgende Bezeichnungen eingebürgert: • • • •
EnEV-Neubauniveau EnEV-minus-30 % EnEV-minus-50 % Sanierung mit Passivhauskomponenten
Energieverluste/-gewinne [kWh/m2a]
Die EnEV-minus-30 % und -50 % Niveaus ergeben sich aus den aktuellen Förderkriterien der Kreditanstalt für Wiederaufbau und beschreiben die Einsparung an Primärenergie bezogen auf das EnEV-Neubauniveau. Erreicht man diese Standards, werden zusätzlich zu einem zinsgünstigen Darlehen Tilgungszuschüsse gewährt. Eine Primärenergieeinsparung in dieser Größenordnung setzt neben der energetischen
240
Solargewinn Fenster innere Wärmequelle
220 Fenster
200 180
Dach
160 140 120
240 220 200 180 160 140 120 100
80
80
60
60
40
Grund
40
20
Lüftung
20
Verluste
Gewinne
0 b
Solargewinn Fenster innere Wärmequelle
Fenster Dach Außenwand Grund Lüftung
0 a
Energetische Sanierung – Was ist machbar? Am Beispiel eines Mehrfamilienhauses in Nürnberg aus dem Jahr 1930 werden die Möglichkeiten einer energetischen Sanierung deutlich [25]. Das Haus mit 895 m2 Wohnfläche wurde 2002 komplett saniert (Abb. B 2.26). Mit der Energiebilanz-Software des Passivhaus-Projektierungspakets (PHPP) [26] wurde der Energieverbrauch vor und nach der Sanierung berechnet, wobei sich ernorme Einsparpotenziale er-
Heizung
Außenwand
100
Energieverluste/-gewinne [kWh/m2a]
a
Verluste
Heizung Gewinne
B 2.27
B 2.28
41
Bauphysik
Df
Ff
Fd horizontal Dd B 2.29 B 2.30 B 2.31 B 2.32 B 2.33
v e r t i k a l
Prinzip der Schallübertragungswege bei Luftschallanregung Prinzip der Schallübertragungswege bei Trittschallanregung Werte für das bewertete Bauschalldämmmaß (Auswahl) typische Geräuschpegel Werte für den bewerteten Normtrittschallpegel am Bau (Auswahl)
gaben (Abb. B 2.27). Im Einzelnen wurden folgende energetisch wirksamen Maßnahmen durchgeführt: • wärmetechnische Verbesserung der Außenwand mit 200 mm Wärmedämmverbundsystem mit einem U-Wert von 0,15 W / m2K, Kellerdecke: 0,19 W / m2K, Dach: 0,12 W / m2K • wärmebrückenfreier Einbau von Passivhaus geeigneten Fenstern mit einem U-Wert von 0,85 W / m2K • Einbau einer Wohnraumlüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung • Einsatz einer Gas-Brennwertheizung und einer thermischen Solaranlage Entscheidend ist, dass sich die berechneten Werte auch in der Praxis bestätigten. Die messtechnischen Ergebnisse sind in Abb. B 2.26 c dargestellt und zeigen, dass sich das sanierte Gebäude genauso verhält wie berechnet. Abweichungen infolge des Nutzereinflusses sind in derselben Größenordnung wie im normalen Wohnungsbau zu erwarten. Als Fazit aus zahlreichen, mit Passivhauskomponenten sanierten Gebäuden lässt sich feststellen: Die durchgeführten Maßnahmen bieten eine höhere Sicherheit gegenüber feuchtebedingten Bauschäden, verbessern die thermische Behaglichkeit durch höhere Oberflächentemperaturen und verdoppeln das erschließbare Energiesparpotenzial gegenüber der Sanierung nach dem EnEVStandard. Das Passivhaus Institut in Darmstadt als wissenschaftlicher Partner resümiert: »Die Attraktivität einer hochwertigen Modernisierung steigt beim Einsatz hocheffizienter Komponenten, da sich die Lebensqualität für die Bewohner spürbar erhöht. Andererseits sind Modernisierungsmaßnahmen im Gebäudebestand ein entscheidender Motor für die Konjunktur. Mit den dargestellten Maßnahmen sind erhebliche CO2Einsparungen erschließbar: Die in den Mustersanierungen erzielte CO2-Reduktion beträgt über 75 %. Die Effizienzverbesserung erfolgt in einem Sektor, bei dem ein reduzierter Verbrauch zugleich einen vermehrten sinnvollen Einsatz von erneuerbaren Energieträgern ermöglicht.«
d
i
a
g
o
n
a
l
trennendes Bauteil B 2.29
B 2.30
Schallschutz bedeutet gemäß der bauaufsichtlich eingeführten Norm DIN 4109 »Schallschutz im Hochbau« Schutz vor Luft- und Trittschallübertragung aus fremden Bereichen, Schutz vor Geräuschen aus haustechnischen Anlagen (z. B. Wasserinstallationen) und Gewerbebetrieben sowie Schutz vor Außenlärm. Im Hauptteil sind auch die Kenngrößen für die Anforderungen an den Schallschutz aufgeführt. Beiblatt 2 dieser Norm beinhaltet Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz zwischen fremden Wohn- und Arbeitsbereichen sowie Empfehlungen für einen normalen oder erhöhten Schallschutz im eigenen Wohn- oder Arbeitsbereich. Als weiteres Regelwerk zur Festlegung von vertraglichen Anforderungen dient die Richtlinie VDI 4100 »Schallschutz von Wohnungen«. Während bei Neubauten die Festlegung des Schallschutzziels meist nach den oben genannten Regelwerken erfolgt, bedürfen Umbau- oder Sanierungsmaßnahmen oft einer differenzierteren Betrachtung. Wenn keine Umnutzung des Gebäudes vorliegt und die schalltechnisch relevanten Konstruktionen nicht verändert werden, gilt zunächst ein Bestandsschutz. Die aktuell gültigen Anforderungen müssen daher nicht zwangsläufig erfüllt werden. Sobald jedoch eine Umnutzung stattfindet oder schalltechnisch relevante Konstruktionen erneuert werden, sind in der Regel, falls zu-
treffend, die Anforderungen der aktuellen DIN 4109 einzuhalten. Unabhängig von der rechtlichen Situation bestehen im Wohnungsbau von Seiten der Bewohner nach einer Umbau- bzw. Sanierungsmaßnahme oftmals unausgesprochene Erwartungen an einen angemessenen Schallschutz, da die Wohnungen meist teuer erworben wurden oder die Miete steigt. Die Akzeptanz eines schlechten Schallschutzes ist bei höherer Miete oder hohen Anschaffungskosten deutlich geringer. Gemäß DIN 4109 liegt die Aufgabe des Schallschutzes darin, »Menschen in Aufenthaltsräumen vor unzumutbaren Belästigungen durch Schallübertragung zu schützen«. Die in dieser Norm formulierten Anforderungen an den Schallschutz reichen vielen Bewohnern von Geschosswohnungsbauten oft nicht mehr aus. Die Aussage: »Es kann nicht erwartet werden, dass Geräusche von außen oder aus benachbarten Räumen nicht mehr wahrgenommen werden«, deckt sich nicht mit den – oft auch baulich nicht realisierbaren – Erwartungen an vollständige Ruhe und Vertraulichkeit. Es ist daher für alle Baubeteiligten wichtig, den Schallschutz mit Kenngrößen zu quantifizieren. Andernfalls kann es im Streitfall vor Gericht durch Interpretation der Baubeschreibung zu einer richterlichen Festlegung des geschuldeten Schallschutzes kommen, wobei die Urteile tendenziell zugunsten der Bewohner ausfallen.
Schallschutz
DIN 4109 R’w
DIN 4109 Bbl.2 Tab. 2 2
VDI 4100 SSt III
67 dB
68 dB
Gebäudetrennwand
70 62 dB1
Wohnungstrennwand
60 50 40 30 20
DIN 4109 Bbl.2 Tab. 3 3
59 dB 53 dB
Wände zw. Krankenräumen Übernachtungsräumen
55 dB 52 dB
47 dB
47 dB, erhöht
37 dB
Türen von Treppenräumen in Wohnräume
27 dB
Türen von Treppenräumen in Flure
Wände zwischen »lauten« 40 dB, normal und »leisen« Räumen 37 dB Wände zw. Büroräumen
1 lt. DIN 4109 erf. R’w = 57 dB 2 Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz 3 Empfehlungen für einen normalen und erhöhten Schallschutz im eigenen Wohn- oder Arbeitsbereich
B 2.31
42
Bauphysik
Art der haustechnischen Anlage
Schalldruckpegel der haustechnischen Anlage [dB(A)] 20
Grundgeräuschpegel im Raum [dB] 30
Ölheizung
25
kaum störend
nicht störend
WC-Spülung
28
störend
kaum störend
Wassereinlauf Badewanne
32
stark störend
kaum störend
Schließung Garagentor
35
stark störend
kaum störend
Badewannenbenutzung
35
stark störend
kaum störend
1
Orientierungswerte
B 2.32 Wesentliche Kenngrößen des Schallschutzes und Anforderungswerte
Die Kenngröße für die Anforderung an die Luftschalldämmung zwischen Räumen ist das bewertete Schalldämmmaß R’w. Bewertung (Index »w«) bedeutet, dass die Frequenzabhängigkeit des Schalldämmmaßes R mit einer der menschlichen Gehörempfindlichkeit nachgebildeten frequenzabhängigen Funktion gewichtet ist, wobei ein wohnungsübliches Geräuschspektrum zugrundegelegt wird (siehe Glossar, S. 266). Eine geringe Schalldämmung bei tiefen Frequenzen geht beispielsweise nicht so stark in die Beurteilung ein, weil auch die Empfindlichkeit des Gehörs bei tiefen Frequenzen kleiner ist. Der Vorteil dieser Größe liegt darin, dass es sich um eine frequenzunabhängige, für die Schallschutzplanung handhabbare Angabe eines einzelnen Zahlenwerts handelt. Schalldämmmaße sollten immer möglichst groß sein. Die tatsächlich erreichte Schalldämmung zwischen zwei Räumen hängt nicht nur von den konstruktiven Eigenschaften des trennenden Bauteils ab, sondern auch von der Einbausituation (Abb. B 2.29). Luft- und Trittschallübertragungen in benachbarte Räume erfolgen nicht ausschießlich durch das die beiden Räume trennende Bauteil selbst. Die Schallwellen breiten sich in Form von Körperschall auch in flankierenden Bauteilen aus und werden von diesen als Luftschall abgestrahlt. Der Apostroph im bewerteten Schalldämmmaß R’w kennzeichnet die Schalldämmung unter Beteiligung der DIN 4109 L’ n,w 70 60 50 40 30
DIN 4109 Bbl.2 Tab. 2 2
VDI 4100 SSt III
Wohnungstrenndecke; weichfedernde Bodenbeläge sind nicht anrechenbar 53 dB 46 dB Decke unter Gemeinschaftsraum
Schallübertragung über die flankierenden Bauteile. Ein Unterschied von 3 dB zwischen dem bewerteten Schalldämmmaß des Bauteils Rw und dem bewerteten Schalldämmmaß des Bauteils R’w im eingebauten Zustand, also in der tatsächlichen Bausituation, bedeutet, dass die Hälfte der Schallenergie über die Flankenwege übertragen wird (Abb. B 2.29). Die Anforderungen gelten immer für den Einbauzustand, also an R’w. Es gilt R’w < Rw, was bei der Planung berücksichtigt werden muss. Für die Verbesserung (= Erhöhung) des Schalldämmmaßes eines trennenden Bauteils durch eine Vorsatzschale, eine Unterdecke oder einen Doppelboden dient das bewertete Luftschallverbesserungsmaß ΔRw als Kenngröße. Bei Außenbauteilen setzt sich das erreichbare Schalldämmmaß aus einer flächenanteiligen Gewichtung der Energieübertragung durch die einzelnen Komponenten – z. B. Außenwand, Fenster und Dach – zusammen. Als schalltechnische Kenngröße wird dafür das resultierende bewertete Schalldämmmaß R’w, res verwendet. Die Anforderung an diese Größe hängt von der Außenlärmbelastung des Gebäudes ab. Letztere kann durch den sogenannten maßgeblichen Außenlärmpegel spezifiziert werden, dem das Gebäude ausgesetzt ist. Der Lärmpegelbereich muss vor der Planung der Außenhülle des Gebäudes bekannt sein und kann z. B. bei der zuständigen Baubehörde erfragt oder durch ein Planungsbüro rechnerisch oder messtechnisch ermittelt werden. DIN 4109 Bbl.2 Tab. 3 3
56 dB, normal
Decke in Einfamilienhäusern
46 dB, erhöht 38 dB 34 dB
Trittschallübertragung bei Decken in fremde Aufenthaltsräume bei Doppelund Reihenhäuser; weichfedernde Bodenbeläge sind anrechenbar 1 Vorschläge für einen erhöhten Schallschutz
20
2 Empfehlungen für einen normalen und erhöhten Schallschutz im eigenen Wohn- oder Arbeitsbereich
Für die Anforderungen an die Trittschalldämmung von Bauteilen (Decken, Treppen) verwendet man den bewerteten Normtrittschallpegel L’n, w; dabei hat der Begriff Bewertung die gleiche Bedeutung wie beim bewerteten Luftschalldämmmaß (siehe oben). Der Apostroph steht wiederum für die Übertragung von Trittschall über die Decke selbst und über flankierende Bauteile, z. B. Wände. Dabei ist zu beachten, dass Trittschall nicht nur vertikal, sondern auch horizontal und diagonal in andere Räume übertragen wird (Abb. B 2.30). Im Gegensatz zu den Schalldämmmaßen sollten die Normtrittschallpegel möglichst klein sein. Damit gilt immer L’n, w > Ln, w. Für die Optimierung (= Verringerung) des Normtrittschallpegels der statisch tragenden Deckenkonstruktion durch eine trittschallmindernde Maßnahme, z. B. durch einen schwimmenden Estrich oder Bodenbelag, dient die bewertete Trittschallminderung ΔLw . Die Anforderungswerte an die genannten Größen R’w und L’n, w werden in der Regel mit der Abkürzung »erf.« für »erforderlich« bezeichnet. In Abb. B 2.31 und 33 sind vergleichend einige Werte für bestimmte Schallschutzanforderungen und -empfehlungen dargestellt. Zur Orientierung über den tatsächlichen Schallschutz in Bestandsbauten der vergangenen Jahrzehnte seien hier ein paar Vergleichszahlen genannt, welche sich aus damaligen Messungen ableiten [27]. Bei Wohnungstrennwänden lag 1950 das Maximum der Häufigkeitsverteilung gemessener Bauschalldämmmaße R’w bei 48 dB, Mitte der 1960er-Jahre bereits bei R’w = 54 dB. Beim Luftschallschutz von Wohnungstrenndecken wurde 1950 das Maximum der Häufigkeitsverteilung bei R’w = 46 dB, 1966 bei R’w = 55 dB und 1987 bei R’w = 58 dB erreicht. Für den Trittschallschutz von Wohnungstrenndecken werden in der Literatur Werte von L’n, w = 73 dB (1950erJahre), L’n,w = 49 dB (Mitte 1960er-Jahre) und L’n,w = 49 dB (1987) angegeben, wobei sich diese alle auf die alten Bundesländer beziehen [28]. Für die Beurteilung von Geräuschen aus haustechnischen Anlagen verwendet man maximale, A-bewertete Schalldruckpegel (siehe Glossar, S. 266). A-Bewertung bedeutet dabei eine
B 2.33
43
Bauphysik
1 2 3 4 5 6 7
Bodenbelag Estrich Folie, ca. 8 cm überlappend Trittschalldämmplatten Rohdecke Randdämmstreifen dauerelastische Versiegelung
1 2 3 4 5 6 7 8 9
keramischer Bodenbelag im Mörtelbett Verbundabdichtung Estrich, ggf. bewehrt Folie, ca. 8 cm überlappend Trittschalldämung Rohdecke Randdämmstreifen dauerelastische Versiegelung keramische Sockelleiste im Mörtelbett
9 7
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5
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3
2
1
8
B 2.34
Berücksichtigung der Frequenzabhängigkeit der menschlichen Hörempfindung. Durch die Bewertung wird der physikalische Schalldruckpegel auf eine hörphysiologisch relevante Größe »korrigiert«. Die Kennzeichnung erfolgt durch die Einheit dB(A). Ein Schallpegel von 20 dB(A) eignet sich für Schlafräume, 55 dB(A) sollten für konzentriertes Arbeiten auf keinen Fall überschritten werden, 70 dB(A) liegen bei angeregter, lauter Unterhaltung vor. Die empfundene Störung hängt immer auch vom Grundgeräuschpegel ab (Abb. B 2.32). Ein WC-Spülgeräusch mit einem baurechtlich gerade noch zulässigen Schalldruckpegel von 30 dB(A) kann in einer ruhigen Wohnlage durchaus sehr störend wirken, jedoch in Gegenwart eines Grundgeräuschpegels von 40 dB(A) gar nicht wahrgenommen werden. Schalldruckpegel aus Wasserinstallationen von deutlich unter 25 dB(A) sind mit Standardsystemen in einem Geschosswohnungsbau nicht durchgängig realisierbar. Zuletzt sei erwähnt, dass die geplante DIN 4109-1, die bereits als Normentwurf vorlag, eine Änderung der bisher verwendeten Kenngrößen zur Beschreibung des Schallschutzes vorsah. Die Anforderungen werden dann nicht mehr an die Kenngrößen R’w und L’n,w gestellt, die die Schalldämmung der Bauteile unabhängig von deren Fläche kennzeichnen, sondern an die bewertete Standardschallpegeldifferenz DnT, w für die Luftschalldämmung und an den bewerteten Standardtrittschallpegel L’nT, w für die Trittschalldämmung. Fest steht, dass eine große Bauteilfläche mehr Schall übertragen kann als eine kleine Fläche. Um dies zu berücksichtigen, sollte in der neuen DIN 4109-1 der Schallschutz durch Verwendung der Kenngrößen DnT, w und L’nT, w beschrieben werden. Der Vorteil dieser neuen Kenngrößen besteht darin, dass der tatsächlich zu erwartende Schallschutz zwischen zwei aneinandergrenzenden Räumen festgelegt werden kann. Nachteilig ist, dass eine differenziertere Planung erforderlich wird, da die tatsächlichen Flächen der trennenden Bauteile beachtet werden müssen. Mit der geplanten Einführung der DIN 4109-1 werden die unterschiedlichen Nutzungen (Festlegung, welches der laute und der leise Raum ist) und Empfindlichkeiten (Stör44
wirkung des übertragenen Schalls und Vertraulichkeit) bewertet und die tatsächliche Größe des trennenden Bauteils sowie die Raumvolumina miteinbezogen. Vorgehen im Sanierungsfall
Der erste Schritt einer schalltechnischen Planung ist die Erfassung und die schalltechnische Bewertung des Bestands der von den Umbau- bzw. Sanierungsmaßnahmen betroffenen Bauteile. Erst dann kann ein Schallschutzkonzept für diese Maßnahmen erstellt werden. Bestandsaufnahme Wenn die bestehenden Konstruktionen im Detail bekannt sind, kann die Ermittlung der jeweiligen schalltechnischen Kennwerte R’w und L’n, w rechnerisch erfolgen. Das schalltechnische Verhalten nicht genau bekannter Konstruktionen, z. B. spezieller Hohlkörperdecken, und schalltechnische Mängel (Trockenputzverkleidungen oder schwimmende Estriche mit Schallbrücken) können jedoch meist nur durch eine messtechnische Überprüfung festgestellt werden. Auch Befragungen der Nutzer über schalltechnische Auffälligkeiten können durchaus hilfreich sein. Schallschutzkonzept Der zweite Schritt besteht in der Aufstellung der schalltechnischen Anforderungen gemäß DIN 4109 und ggf. darüber hinausgehender Bauherren- und Nutzerwünschen. Gerade bei Umbau- oder Sanierungsmaßnahmen ist stets die konstruktive Umsetzbarkeit zu prüfen. Das vielfache Bedürfnis nach einem erhöhten Schallschutzstandard, der über den Mindestschallschutz der DIN 4109 hinausreicht, ist manchmal nur mit einem unverhältnismäßig hohen Aufwand zu erzielen. Häufige Probleme sind: • Einbringen zusätzlicher Lasten für einen schwimmenden Estrich • eine damit verbundene Erhöhung des Fußbodenaufbaus • nachträglich nur schwer zu unterbindender starrer Verbund von Treppen mit den Treppenhauswänden • Einschränkungen durch denkmalgeschützte Konstruktionen
7
6
5
4
3
2
1
B 2.35
Eine Zusage der Erfüllung von erhöhten Anforderungen an den Schallschutz gegenüber dem Bauherrn ohne eine vorherige Bestandsaufnahme kann daher sehr leichtfertig sein, da diese nicht oder möglicherweise nur unter wirtschaftlich nicht vertretbarem Aufwand der geplanten Sanierungsmaßnahme einzuhalten ist. Wichtig ist in jedem Fall, dass die schalltechnischen Anforderungen schriftlich vereinbart werden. Wenn z. B. nach der Sanierung nur der Mindestschallschutz nach DIN 4109 eingehalten werden kann, in der Baubeschreibung aber besonders hochwertiger Wohnraum (»Luxuswohnung«) ausgewiesen wird, kann ein späteres Einklagen eines erhöhten Schallschutzes durch den Eigentümer Erfolg versprechen. Dem kann letztendlich nur durch einen Hinweis in der Baubeschreibung über den tatsächlichen schalltechnischen Standard des Gebäudes vorgebeugt werden. Beinhaltet die Umbau- bzw. Sanierungsmaßnahme Grundrissänderungen, sollte bei der Grundrissplanung auf eine schalltechnisch günstige Anordnung der einzelnen, voneinander zu schützenden Räume geachtet werden. Dies bedeutet, dass schutzbedürftige Räume nicht an Räume mit einer erhöhten Geräuschbelastung, z. B. Bad, WC, Haustechnikraum, Treppenhaus, angrenzen sollten. Die Anordnung von Räumen wie Flure und Küchen als schalltechnische »Pufferzone« ist empfehlenswert. Auch die Belastung durch Außenlärm muss berücksichtigt werden. Hat sich der maßgebliche Außenlärmpegel am Gebäude geändert, muss dies – unter Beachtung der Außenlärmentwicklung der kommenden Jahre – ebenfalls in die Planung des Schallschutzes der Außenbauteile einfließen. Insbesondere sollten schutzbedürftige Räume wie Schlafzimmer vorzugsweise an den lärmabgewandten Gebäudeseiten angeordnet werden. Zuletzt muss der angestrebte Schallschutz durch Festlegung der Bauteilkonstruktionen umgesetzt werden. Bei Unklarheiten, die meist gerade bei älteren Bauten (fehlende Unterlagen bezüglich Planung und Konstruktion) aus nur unzureichend durchführbaren Bestandsanalysen resultieren, sollte für die Festlegung der Sanierungsmaßnahme ein entsprechender
Bauphysik
1
2
3
4
5 1 Estrich 2 Trittschalldämmung 3 Rohdeckenbeschwerung aus kleinformatigen Betonplatten oder gebundener Schüttung 4 Rieselschutzfolie 5 Verlegespanplatte 6 Hohlraumdämmung 7 Lattung oder Federschiene 8 Unterdeckenbeplankung
Deckenaufbau
Rohdecke B 2.34 B 2.35 B 2.36 B 2.37
Anschluss schwimmender Estrich / Wand Anschluss schwimmender Estrich / Wand in Feuchträumen Konstruktion einer Holzbalkendecke mit Schallübertragungswegen Estrichnenndicken und Zusammendrückbarkeit der Dämmschicht für unbeheizte, schwimmende Estriche (Auswahl) nach DIN 18 560-2
6 Schallübertragung über Balken
7
8
Schallübertragung durch das Gefach B 2.36
Fachplaner hinzugezogen und / oder die Empfehlungen von Baustoffherstellern, Systemanbietern (z. B. Trockenbauherstellern) oder Verbänden eingeholt werden [29]. Schalltechnische Schwachstellen bei Bestandsbauten und deren Beseitigung
Von den zahlreichen schalltechnischen Problemfällen sollen im Folgenden einige der am häufigsten auftretenden angesprochen werden. Dabei hängt das Problem meist zusammen mit der zum Zeitpunkt der Erstellung üblichen, mitunter regional unterschiedlichen Baupraxis, den zur Bauzeit zur Verfügung stehenden Möglichkeiten und Materialien sowie auch den damals verglichen mit heute möglicherweise unterschiedlichen Anforderungen an den Schallschutz. Konkrete, detaillierte Konstruktionen sind in Teil C aufgeführt (siehe S. 116ff.). Decken Schalltechnische Schwierigkeiten in alten Bauten weisen vor allem Holzbalkendecken, leichte Stahlbetondecken und Hohlkörperdecken auf. In den meisten Fällen ist im Wohnungsbau zur Verbesserung des Trittschallschutzes bei allen drei Deckentypen ein schwimmender Estrich die einzige praktikable Lösung. Obwohl schwimmende Estriche schon seit einigen Jahrzehnten eine Regelkonstruktion im Wohnungsbau darstellen, entstehen durch den mangelhaften Einbau oft Körperschallbrücken. Die häufigste Ursache für Schallbrücken im Wandbereich stellen fehlende oder nur teilweise eingebaute Randdämmstreifen zur Abkopplung des Estrichs vom sonstigen Baukörper, aber auch Fliesenkleber und Ausgleichsschichten dar, die in die Fuge zwischen Estrich und Wand eindringen (Abb. B 2.34 und 35). Eine einzige Schallbrücke zwischen Estrich und Rohdecke kann den bewerteten Normtrittschallpegel um einige dB erhöhen und damit über Einhaltung bzw. Nichteinhaltung der Anforderungen entscheiden (Abb. B 2.39). Ein schallbrückenfreier Einbau des Estrichs ist daher auch heute noch eine Herausforderung für die Bauausführenden.
genannt: In Bestandsbauten weisen Holzbalkendecken ohne Unterdecke einen bewerteten Normtrittschallpegel von L’n, w = 65 dB und mehr auf, abhängig vom Bodenbelag und einer Beschwerung z. B. im Fehlboden. Mit einem schwimmenden Trockenestrich ist eine Verbesserung um ca. 10 dB möglich, mit mineralischen Estrichen noch mehr. Um also auf die Mindestanforderung im Wohnungsbau von erf. L’n, w ≤ 53 dB zu kommen, sind daher in der Regel weitere Maßnahmen notwendig. Eine vernünftige Prognose des zu erzielenden Trittschallschutzes ist nur mit einschlägigen Planungshilfen oder durch Vergleich mit gemessenen Aufbauten möglich [30]. Im Rahmen eines DGfH-Forschungsvorhabens fand eine Untersuchung vieler Varianten alter Deckenaufbauten mit Vorschlägen zur Sanierung statt [31]. Bei der Verwendung von Planungswerten sollte unbedingt darauf geachtet werden, ob für geprüfte Aufbauten der Ln, w oder der L’n, w angegeben ist. Abb. B 2.36 zeigt einen weitverbreiteten, kostengünstigen und aktuellen Aufbau einer Holzbalkendecke. Welche Komponenten davon bei einer Sanierung umgesetzt werden, hängt von der jeweiligen Bausituation ab, insbesondere von dem meist notwendigen Rückbau, der Tragfähigkeit der Balken und der letztendlich zur Verfügung stehenden Aufbauhöhe für den Deckenaufbau. Ein schwimmender Estrich ist hier unerlässlich. Mineralische Estriche weisen Verbesserungen
lotrechte Nutzlasten
Einzellasten
≤ 2 kPa
≤ 2 kPa
≤ 3 kPa
≤ 4 kPa
Flächenlasten
–
≤ 3 kPa
≤ 4 kPa
≤ 5 kPa
≤ 5 mm
≤ 5 mm
≤ 3 mm
≤ 3 mm
Calciumsulfatfließestrich (CAF)
30 mm2
40 mm
45 mm
50 mm
Calciumsulfatestrich (CA)
35 mm1, 2
50 mm1
55 mm1
60 mm1
Zementestrich (CT)
40 mm1, 2
55 mm1
60 mm1
65 mm1
≤ 3 mm
≤ 3 mm
≤ 3 mm
≤ 3 mm
25 mm2
30 mm
30 mm
35 mm
Zusammendrückbarkeit minimale Estrichnenndicke
Zusammendrückbarkeit minimale Estrichnenndicke 1
Holzbalkendecken Zum Verständnis seien vorab ein paar Zahlen
bei der Trittschalldämmung auf, sind aber deutlich schwerer und haben wegen der notwendigen Austrocknung längere Bauzeiten. Um die Aufbauhöhen der schwimmenden Estriche zu reduzieren, können auch herstellerspezifische Systembauteile verwendet werden. Eine Rohdeckenbeschwerung ist immer anzustreben. Diese kann zur Vermeidung zusätzlicher Aufbauhöhe auch in einen Fehlboden eingebracht werden, wobei die schalltechnische Wirksamkeit deutlich geringer ist, da die Köperschallübertragung über die Balken dann nicht verringert wird (Abb. B 2.36). Oftmals sind aber die Holzbalken so bemessen, dass eine Beschwerung ohne eine statische Ertüchtigung der Balken oder eine zusätzliche statisch tragende Konstruktion nicht infrage kommt. Zur Erzielung eines guten Schallschutzes ist neben dem Estrich auch eine abgehängte Unterdecke unerlässlich. Dabei sollte die Unterdecke mit federnden Abhängern montiert werden und die Beplankung möglichst schwer sein. Bei der Auswahl der Abhänger muss sehr sorgfältig vorgegangen werden, da die gewünschte Verbesserung der Schalldämmung nur dann eintritt, wenn die Belastung der Abhänger durch die abgehängte Unterdecke nahe der maximal zulässigen Belastung liegt. Alternativ kann in kleineren Räumen auch eine vollständig entkoppelte Unterdecke über an den Wänden befestigte Weitspannträger angebracht werden. Zwischen einer fest an einer Lattung montierten Unterdecke oder einer im
2
Gussasphaltestrich (AS)
Bei Dämmschichten ≤ 40 mm kann bei Calciumsulfatestrichen und Zementestrichen die Estrichnenndicke um 5 mm reduziert werden. Bei höherer Zusammendrückbarkeit (≤ 10 mm) muss die Estrichnenndicke um 5 mm erhöht werden. B 2.37
45
Bauphysik
Altbau oftmals vorzufindenden Putzschicht auf Schilfrohrmatten und einer von der Holzbalkendecke abgekoppelten Unterdecke (z. B. durch Weitspannträger) sind Verbesserungen des bewerteten Normtrittschallpegels Ln, w von bis zu 15 dB möglich. Um die Holzbalkendecken auch in der Trittschalldämmung bei tiefen Frequenzen zu optimieren, sollte die Unterdecke einen großen Abstand, in der Regel mindestens 100 mm, zur unteren Beplankungsebene aufweisen. Leichte Stahlbetondecken Für den Trittschallschutz von Stahlbetondecken in Massivbauweise, d. h. mit massiven flankierenden Wänden, ist ein schwimmender Estrich im Wohnungsbau unumgänglich. Bei leichten Stahlbetondecken mit flächenbezogenen Massen von unter 300 kg / m2 (Deckenstärken unter 14 cm) kann oft der baurechtlich mindestens zu erbringende Luft- und Trittschallschutz durch den zusätzlichen schwimmenden Estrich allein nicht erreicht werden. Ob und welche Zusatzmaßnahmen erforderlich sind, hängt von den flankierenden Wänden ab. Ungünstig sind in solchen Fällen leichte flankierende Wände mit flächenbezogenen Massen unter 250 kg / m2. Mögliche Zusatzmaßnahmen sind abgehängte biegeweiche Unterdecken, durch die eine maximale Verbesserung von 3 dB erreicht werden kann, Vorsatzschalen vor den Wänden oder das Ersetzen der massiven Wände durch Gipskartonständerwerkswände. Bei der Auswahl der Trittschalldämmung spielt die dynamische Steifigkeit eine wesentliche Rolle, die Wahl des Materials ist dabei zweitrangig. Trittschalldämmungen mit geringer dynamischer Steifigkeit bringen eine höhere Trittschallminderung. Allerdings ist diese auch mit einer höheren Zusammendrückbarkeit der Trittschalldämmung verbunden. Daraus resultiert in der Regel eine geringere zulässige Nutzlast und / oder eine etwas höhere Estrichnenndicke (Abb. B 2.37). Ungünstig auf die Schalldämmung können sich angeklebte Holzwolleleichtbauplatten mit Putzschicht an der Deckenunterseite auswirken, da diese zusammen mit der Stahlbetondecke ein Resonanzsystem bilden. Abhilfe schafft ein vollständiges Entfernen der Putzschicht und
1
Leichte Massivwände Leichte Massivwände können im Bestand hinsichtlich zweier Aspekte zu Problemen führen. Der erste Aspekt betrifft die Schalldämmung von Decken und Wohnungstrennwänden, bei denen die leichten Massivwände mit einer 50 100
2
1–6 >10
~5 2,5
3
46
Treppenhäuser Bei den Treppen muss zunächst zwischen Treppenläufen und -podesten unterschieden werden. Mindestanforderungen an den Trittschallschutz von Treppenläufen in Geschosshäusern nach DIN 4109 bestehen nur dann, wenn kein Aufzug vorhanden ist und sich mehr als zwei Wohnungen im Gebäude befinden. Ein nachträglicher Einbau eines Aufzugs entbindet somit von einer schalltechnischen Sanierung der Treppenläufe. Die Verbesserung der Trittschalldämmung von Stahlbetontreppenläufen, die starr mit den Treppenhauswänden verbunden sind, ist meist äußerst problematisch. Oft wird daher bei gleichbleibender Nutzung vom Bestandsschutz Gebrauch gemacht. Eine wirksame Verbesserung kann mit einem Teppichbelag erreicht werden. Alternativ können auf einer elastischen Zwischenlage geklebte Fliesen o. Ä. auf die Trittstufen aufgebracht werden. Hier ist wie bei den schwimmenden Estrichen auf eine vollständige Körperschalltrennung der Fliesen von den Wänden, Tritt- und Setzstufen zu achten. An die Treppenpodeste in Geschosshäusern bestehen – abgesehen vom Bestandsschutz – Mindestanforderungen an den Schallschutz nach DIN 4109. Die Trittschalldämmung von Treppenpodesten kann mit einem schwimmenden Estrich wie bei den Decken oder einem Teppichbelag ausreichend verbessert werden.
2
2
4
Bodenbeläge Häufig werden Teppichbeläge gegen Laminatoder Parkettbeläge ausgetauscht. Wenn der Trittschallschutz durch einen funktionsfähigen schwimmenden Estrich gewährleistet ist, stellt dies meist kein Problem dar, wenngleich die Trittschallübertragung höher wird. Wenn der Teppichbelag jedoch Bestandteil des schalltechnischen Konzepts ist, wie dies früher erlaubt war, kann ein Austausch zu einer unzu-
lässigen Trittschallübertragung führen. Zivilrechtlich wird in diesem Fall gefordert, dass sich durch den neuen Bodenbelag der Trittschallschutz nicht verschlechtern darf. Das ist mit einem verklebten Laminat- oder Parkettbelag nicht realisierbar und mit einem lose auf Trittschalldämmung verlegten Laminatbelag auch nur mit einer im Vergleich zum Teppichbelag deutlichen geringeren Trittschallminderung (Abb. B 2.40).
1 2 3 4
durchgehende Fuge Mineralfaserstopfung abgehängte Decke Wohnungstrennwand 24 cm MZ, verputzt B 2.38
80
Anzahl Schallbrücken 0 1 2 3 4
70 60
L’ n,w 49 dB 55 dB 60 dB 62 dB 64 dB
50 40
Trittschallminderung Δ L [dB]
24
Hohlkörperdecken Hohlkörperdecken (Kassettendecken, Rippendecken etc.) weisen gegenüber homogenen Massivdecken in der Regel deutlich geringere flächenbezogene Massen auf. Hinzu kommt, dass aufgrund der Hohlräume innerhalb der Decken schalltechnisch ungünstige, dünne Schalen entstehen, die zu einer zusätzlichen Verschlechterung, insbesondere der Trittschalldämmung, gegenüber Massivdecken gleicher flächenbezogener Masse führen. Wie bei allen Massivdecken ist für einen ausreichenden Trittschallschutz ein schwimmender Estrich erforderlich, der bei günstiger Auslegung das nachteilige Verhalten der Hohlkörperdecken im mittel- und hochfrequenten Bereich kompensiert. Das eigentliche Problem bei Hohlkörperdecken ist aber die Luftschalldämmung. Aufgrund der meist geringen flächenbezogenen Masse der Decke erfolgt eine starke Kopplung zu den flankierenden massiven Wänden. Es ist daher empfehlenswert, auf massive Wände so weit wie möglich zu verzichten und Wände in Ständerbauweise mit Holzwerkstoff- oder Gipskartonbeplankungen zu verwenden. Alternativ können Vorsatzschalen an den Massivwänden ausgeführt werden. In jedem Fall ist eine messtechnische Überprüfung notwendig, da viele verschiedene Typen von Hohlkörperdecken im Bestand existieren und deren Verhalten sich in Abhängigkeit von der Bauart teilweise signifikant unterscheidet.
Norm-Trittschallpegel L’ n [dB]
2
der Holzwolleleichtbauplatten oder nur das Entfernen der Putzschicht in Verbindung mit einer abgehängten biegeweichen Unterdecke. Wie bei Holzbalkendecken bringt auch hier eine möglichst schwache Kopplung der Unterdecke mit der Rohdecke die höchste Schalldämmung.
3150
50 7 mm Teppichbelag Δ L w = 26 dB
40
8 mm Laminatbelag mit ca. 5,5 mm Trittschalldämmung ΔL w = 19 dB
30 20
10 mm Laminatbelag mit ca. 1,5 mm Trittschalldämmung ΔL w = 17 dB
10 0
30
-10
20
63 125 250 500 1k 2k Frequenz [Hz]
125 250 500 1k 2k Frequenz [Hz]
B 2.39
B 2.40
Bauphysik
B 2.38
flächenbezogenen Masse von weniger als 200 kg / m2 als flankierende Bauteile zu einer unerwünschten Minderung der Schalldämmung führen können (siehe S. 46). Der zweite Aspekt betrifft die Verbesserung der Luftschalldämmung einer einschaligen Massivwand mit einer flächenbezogenen Masse < 450 kg / m2 als Wohnungstrennwand (Abb. B 2.41). Das Hinzufügen einer zweiten Massivwand auch mit Abstand zur Bestandswand stellt keine geeignete Maßnahme dar. Hierzu müsste die hinzugefügte Massivwand auf der Decke elastisch gelagert und vom Baukörper mit Fuge vollständig körperschallentkoppelt werden. Diese Bauweise ist z. B. im Studiobau üblich, jedoch nicht im Wohnungsbau. Hier ist der Einbau einer Vorsatzschale aus biegeweichen Platten (z. B. Gipskarton- und oder Gipsfaserplatten) möglich und verbessert die Luftschalldämmung. Die mit einer Vorsatzschale erreichbare Optimierung ist von der Schalldämmung der Bestandswand abhängig (Abb. B 2.41). Vorsatzschalen erreichen ihre beste schalldämmende Wirkung, wenn der Abstand der biegeweichen Platten zur Bestandswand möglichst groß (mindestens 50 mm) und die Beplankung möglichst schwer (mindestens zwei Lagen Plattenmaterial) ist, die Ständerkonstruktion frei stehend vor der Wand nur an Decke und Boden befestigt und der Hohlraum mit einem Dämmstoff (z. B. Mineralfaser) bedämpft wird. Eine weitere Vorsatzschale auf der anderen Seite führt bei in die Trennwand einbindenden flankierenden Massivwänden zu einer zusätzlichen Verbesserung um maximal 3 dB. Trennwände im Dachausbau Nachträgliche Ausbauten von Dachgeschossen mit Trennwänden zwischen Wohneinheiten sind mit besonderer Vorsicht hinsichtlich der Schalllängsleitung zu beurteilen (Abb.B 2.29). Um eine Trennwand als Wohnungstrennwand zu ertüchtigen, ist es erforderlich, die trennende Wand möglichst weit bis zur Dachhautebene zu führen und die unterseitige Bekleidung der Dachschrägen im Bereich der Trennwand zu unterbrechen (Abb. B 2.38). Dies ist auch aus Brandschutzgründen notwendig. Selbst bei Trennwänden innerhalb einer Woh-
(einlagig GKP 12,5 mm, 5 cm Abstand)
Abluft
ΔR w aus Messungen bei zweilagiger Beplankung Δ R w [dB]
Prinzipskizze zur Minimierung der Schalllängsleitung bei der Einbindung einer Trennwand bis an die Dachhaut und zur Unterbrechung durchlaufender Ebenen B 2.39 Normtrittschallpegel eines schwimmenden Anhydritestrichs auf Polystyrol-Trittschalldämmplatten mit unterschiedlicher Anzahl an punktuellen Schallbrücken B 2.40 Trittschallminderung von Teppich- und Laminatbelägen auf Massivdecken B 2.41 bewertetes Luftschallverbesserungsmaß ΔRw als Kenngröße zur Verbesserung der Luftschalldämmung einer Massivwand durch eine Vorsatzschale mit Hohlraumdämmung auf getrennter Ständerung B 2.42 Aufbau eines Kastenfensters nach einer Sanierung; Ersatz einer Verglasungsebene durch ein Mehrscheiben-Isolierglasfenster
Δ R’w (Differenz der Werte aus DIN 4109 Bbl.1 Tab.1 und Tab.8) Δ R w nach DIN EN ISO 12354-1
20 15
außen
innen
10 5
Zuluft
0 100
200
300
400 500
flächenbezogene Masse m’ der bestehenden Massivwand [kg/m 2 ]
B 2.41
B 2.42
nung sollte eine durchlaufende Bekleidung der Dachschräge oberhalb der Trennwand unterbrochen und mit Faserdämmstoff belegt werden (Absorberschott). Insbesondere bei einer nachträglichen Aufsparrendämmung aus druckfesten und nicht porösen Dämmmaterialien sind Maßnahmen wie z. B. deren Ersatz durch poröse Dämmmaterialien zur Minderung der Schalllängsleitung erforderlich. Letztere Maßnahme sollte von einem Fachplaner geprüft werden.
Außenlärm Bei der Festlegung der erforderlichen Schalldämmung der Außenbauteile muss berücksichtigt werden, dass nicht nur die Fenster, sondern auch die Außenwand und ggf. das Dach zur Schallübertragung beitragen. Bei starker Belastung durch Außenlärm (Straßen-, Schienen-, Wasser- und Luftverkehr) wird eine Berechnung und Einhaltung der resultierenden Schalldämmung in der Planung gefordert.
Wasserinstallation Häufige Beschwerden bezüglich der Geräuschübertragung bei wasserführenden Installationen treten bei WC-Druckspülern und an der Wand befestigten WC-Körpern auf. Druckspüler sollten durch einen Spülkasten ersetzt werden. Bei einem bodenstehenden WC-Körper ist eine Befestigung ausschließlich auf schwimmendem Estrich erforderlich. Ein wandhängender WC-Körper, der inzwischen den Regelfall darstellt, benötigt ein geeignetes Vorwandinstallationssystem. Seitens der Hersteller liegen meist Angaben zu den Produkten vor, welche Schallschutzanforderungen mit den jeweiligen Systemen erreicht werden können. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Prüfungen normgerecht in einem eindeutig definierten Prüfstand durchgeführt werden müssen. Für davon abweichende bauliche Situationen ist eine Umrechnung notwendig, die von einigen Herstellern für typische Standardfälle auch zur Verfügung gestellt wird. Die Einbauvorschriften sollten genau beachtet werden, da es sich bei diesen Systemen in der Regel um durchdachte Konstruktionen handelt, bei denen die Auswirkungen von Abweichungen nicht absehbar sind. Darüber hinaus entfällt in einem solchen Fall die Gewährleistung des Herstellers. Die Verwendung von geprüften Systemen ist unbedingt auch bei allen anderen Bestandteilen der Wasserinstallation wie Trink- und Heizungsleitungen, Abwasser- und innen liegenden Regenwasserleitungen, Bade- und Duschwannen, Waschtischen, Bidets, Armaturen usw. zu empfehlen. Armaturen, die nach Prüfzeichen nicht der Armaturengruppe I zugeordnet werden können, sollten ersetzt werden.
Fenster Verbundfenster und insbesondere Kastenfenster weisen verglichen mit Einfachfenstern mit Mehrscheibenisolierglas bei dichten Fugen eine sehr gute Schalldämmung auf. Bei Ersatz dieser Fenster durch Einfachfenster kann es zu einer empfindlichen Einbuße der Schalldämmung kommen. Dies macht sich vor allem bei tieffrequenten Geräuschquellen wie langsam fahrende LKW bemerkbar. Bei Kastenfenstern kann eine Verglasungsebene durch eine wärmetechnisch erforderliche Isolierverglasung ersetzt werden. Es ist jedoch für eine ausreichende Belüftung des Luftraums innerhalb des Kastenfensters zu sorgen, da es ansonsten zu feuchtetechnischen Problemen kommen kann. Dabei sollten Lüftungsöffnungen die schalldämmende Wirkung der zweiten Verglasungsebene durch eine geeignete Ausführung z. B. als Schalldämpferkanal nicht zu stark mindern (Abb. B 2.42). Wärmedämmverbundsysteme Durch das nachträgliche Anbringen eines Wärmedämmverbundsystems kann in Abhängigkeit vom verwendeten Produkt der Schallschutz gegen Außenlärm verschlechtert oder verbessert werden. Die Ursache liegt in der Ausbildung eines Resonanzsystems. Bei Produkten, deren Resonanzfrequenz unterhalb des bauakustisch relevanten Bereichs liegt, ergibt sich eine Verbesserung, ansonsten eine Verschlechterung (bis zu 6 dB bei der Resonanzfrequenz) oder keine Änderung der Schalldämmung. Welchen Einfluss die Systeme auf die Schalldämmung einer massiven Außenwand haben, ist in den allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen der Dämmstoffhersteller beschrieben. Auf die Schalllängsdämmung entlang der Außenwand haben die 47
Bauphysik
Wärmedämmverbundsysteme keinen negativen Einfluss. Dächer Bei einem nachträglichen Ausbau des Dachgeschosses als Wohnraumerweiterung sollte beachtet werden, dass Dachaufbauten mit einem Sichtdachstuhl (Aufsparrendämmung) wegen der geringen Masse des Dachaufbaus auch eine geringe Luftschalldämmung aufweisen. Dachstühle mit Zwischensparrendämmung sowie einer oder mehreren abschließenden Lagen von Trockenbauplatten ergeben deutlich höhere Schalldämmmaße. Hersteller von Hartschaumdämmplatten sind dazu übergegangen, eine zusätzliche Lage aus Faserdämmstoff an den Hartschaumdämmplatten anzubringen. Damit wird eine schalltechnisch weiche (elastische) Ebene zwischen Dachdeckung und Beplankungs eingebracht, die das Schalldämmmaß um einige dB verbessert. Die konstruktiven Dachaufbauten bei Dachsanierungen unterscheiden sich meist geringfügig von den Konstruktionen eines Neubaus. Somit kann auf die einschlägigen Planungswerke und Informationen der Baustoffhersteller zurückgegriffen werden [32]. In Bezug auf den Schallschutznachweis können Dachfenster die Schalldämmung verschlechtern. Zur Minderung der durch Regen auf den Dachfenstern verursachten Geräusche existieren bisher noch keine Lösungen. Bauteil / Ist-Zustand
Anforderungen
Eine Vielzahl von Bestandsgebäuden weist brandschutztechnische Mängel auf. Diese resultieren meist aus der Kombination unzureichend gesicherter Flucht- und Rettungswege in Verbindung mit brennbaren Baustoffen im Gebäude und nachträglichen Veränderungen des Gebäudebestands. Typische brandschutztechnische Mängel sind: • Flucht- und Rettungswege entsprechen nicht den Anforderungen (z. B. Holztreppenhäuser). • Brandabschnitte sind bezogen auf die heutige Nutzung häufig unzureichend unterteilt (keine oder zu große Brandabschnitte). • Brennbare Baustoffe befinden sich in Tragkonstruktion und Oberflächen. • Bauteile wie Trennbauteile besitzen eine zu geringe Feuerwiderstandsdauer. • Eine gezielte Brandbekämpfung (Zugänglichkeit, Anlagentechnik) ist nicht möglich. Vor allem nachträgliche Änderungen bergen die Gefahr, gegen die Vorgaben des Brandschutzes zu verstoßen. Dies betrifft im Wesentlichen: • nachträgliche Installation und Anordnung von Durchbrüchen
Abweichung Risiko
Brandabschnitt
LBO
Denkmalschutz
Fachwerkwand F 30-B
vertikale Trennung
F 90-AB
Erhalt der Fachwerkwand
Holzbalkendecke < F 30-B
horizontale F 90-AB Trennung
Gussstahlstütze < F 30-A
keine Trennung
F 90-AB
Brandschutz
Maßnahmen anlagentechnisch
baulich
Brandweiterleitung Rauchausbreitung Standsicherheit
keine
beidseitige Brandschutzbekleidung ∫ F 90-BA
Erhalt des vorhanden historischen Parkettbelags
Standsicherheit
Sprinklerung
selbstständige Unterdecke ∫ F 60-B
keine
Standsicherheit
keine
Brandschutzbekleidung ∫ F 90-A
vorhanden
vorhanden
B 2.43 Musterbauordnung / Landesbauordnung Schutzziele und Anforderungen des vorbeugenden Brandschutzes
Kriterienkatalog
Maßnahmenkatalog
Leistungsbuch
Risikoanalyse Nutzung Brandlasten Bauweise
Voraussetzungen für Brandbekleidungen Risikodefinition Ertüchtigungsbedarf
Fachplaner Architekt Bauherr Bauaufsicht Feuerwehr
Brandschutzplanung Brandabschnitte Brandmeldeanlagen Rettungswege Löschanlage F-Klasse RWA Baustoffklasse städtebauliche Gestaltung
Fachplaner Architekt Denkmalschützer Bauherr Bauaufsicht / Prüfer Feuerwehr Versicherer
Brandschutzausführung Fachfirmen Qualitätssicherung
Fachplaner Architekt Denkmalschützer Bauherr B 2.44
48
• Vergrößerung und Zusammenschluss von Raumeinheiten • nachträglicher Einbau von Fenstern, Verglasungen, Türen usw. • Umnutzung von Räumen Brandschutzkonzept und Maßnahmen Im Zuge der Sanierung und Umnutzung bestehender Gebäude müssen oft brandschutztechnische Verbesserungsmaßnahmen durchgeführt werden. Die erforderlichen baulichen, konzeptionellen oder anlagentechnischen Schritte lassen sich dabei nur im Zusammenhang und bei einer Gesamtbetrachtung des jeweiligen Gebäudes festlegen. Sie richten sich nach den vorhandenen Risiken, Denkmalschutzauflagen sowie wirtschaftlich vertretbaren Möglichkeiten der brandschutztechnischen Optimierung. Lösungen sollten im Rahmen eines Brandschutzkonzepts bereits in der Planungsphase erarbeitet und darin die ggf. vorhandenen Risiken und die Maßnahmen zu deren Reduzierung angegeben werden (Abb. B 2.43). Im Zuge der Erstellung des Brandschutzkonzepts lässt sich feststellen, ob der heute geforderte Zustand durch ergänzende Brandschutzmaßnahmen (z. B. nachträgliche Verbesserung des Feuerwiderstands von tragenden Bauteilen oder Auskleidung von Rettungswegen mit nicht brennbaren Baustoffen) hergestellt werden kann oder ob die ermittelten Abweichungen von baurechtlichen Vorschriften auf andere Art kompensiert werden müssen. Bezogen auf die brandschutztechnischen Schutzziele sollte bei den baulichen Maßnahmen vor allem die Nachrüstung von Rettungs- und Fluchtwegen erfolgen. Weiterhin muss sichergestellt sein, dass die Brandabschnittsgrenzen sowohl im Hinblick auf die Brandweiterleitung als auch bezogen auf die Rauchausbreitung ihre Funktion erfüllen. Die vorgesehenen Maßnahmen sind in jedem Einzelfall mit der Bauaufsichtsbehörde abzustimmen, ggf. unter Einbeziehung der zuständigen Feuerwehren und eines Brandschutzsachverständigen. In Abb. B 2.44 ist die prinzipielle Vorgehensweise mit den wesentlichen Einflussgrößen, erforderlichen Maßnahmen und Beteiligten dargestellt. Die Anforderungen an Neubauvorhaben und an das Bauen im Bestand sind hinsichtlich des baulichen Brandschutzes weitgehend identisch, wobei deren Umsetzung jedoch sehr unterschiedlich sein kann. Während im Neubau die Gebäude, deren Bauteile, Anschlüsse und Durchdringungen von vornherein auch unter brandschutztechnischen Aspekten geplant werden, ist im Bestand häufig eine nachträgliche additive Ertüchtigung der vorhandenen Bauteile oder die Umsetzung von Kompensationsmaßnahmen erforderlich. Brandschutztechnische Nachweise (vor allem allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen oder allgemeine bauaufsichtliche Prüfzeugnisse) lassen sich häufig nicht in allen Einzelheiten auf bestehende Gebäude und Bestandskonstruktionen übertragen.
Bauphysik
B 2.43
B 2.44 B 2.45
B 2.46
Beispiele für die Ermittlung der vorhandenen brandschutztechnischen Eigenschaften und des vorhandenen Risikos von Bauteilen sowie möglicher Kompensationsmaßnahmen systematische Darstellung zur Erstellung von Brandschutzkonzepten für bestehende Gebäude Beispiel für die brandschutztechnische Bekleidung einer Fachwerkwand F 90-BA mit gleichzeitiger schallschutztechnischer Verbesserung durch die Vorsatzschale schematischer Aufbau zur brandschutztechnisch additiven Verbesserung einer Holzbalkendecke ohne Eingriff in die Bestandsdecke
Vorsatzschale: Beplankung 2≈ 12,5 mm GKF
B 2.45
B 2.46
Der Planer bzw. Architekt kann im Einzelfall eine Reduzierung der Anforderungen erreichen, bei Konstruktionsänderungen bedarf dies ggf. der Zustimmung durch die Oberste Bauaufsicht; bei Baudenkmälern ist die Untere Bauaufsichtsbehörde zuständig. Unter bestimmten Randbedingungen – in der Regel nicht bei Umnutzungen – gilt bei Sanierungsmaßnahmen der »Bestandsschutz«. Hier werden im Neubau nicht genehmigungsfähige bauliche Situationen toleriert, allerdings meist in Kombination mit brandschutztechnisch wirksamen Zusatzmaßnahmen. So können z. B. bei der Sanierung von Wohngebäuden bei unveränderter Nutzung, Nutzungsdichte und Erschließung Holztreppenstühle erhalten bleiben, wenn Zusatzmaßnahmen wie Feuerlöscher und / oder Rauchabzugsklappen angebracht werden.
nisch selbstständig wirkende Vorsatzschalen (Schachtwände) erfolgen. Dabei wird das Prinzip »Ist-Feuerwiderstand (Wand) + Feuerwiderstand (Vorsatzschale) = Gesamtfeuerwiderstand« verwendet, wobei hier nach Absprache die Zustimmung der Bauaufsicht notwendig ist. Nicht definierte bzw. nicht klassifizierte sonstige Wände müssen wie Bauteile ohne Feuerwiderstand (F = 0) behandelt werden. Dazu sind brandschutztechnisch wirksame Vorsatzschalen (Schachtwände) in der Qualität F 30 bis F 90 erforderlich, die den Feuerwiderstand unabhängig von der Bestandswand »selbstständig« erfüllen. Neben der Möglichkeit zur Bekleidung kann der Brandschutz von massiven Bauteilen auch durch einen geeigneten Putzauftrag verbessert werden.
Brandschutzertüchtigung von Bestandswänden
Fachwerkwände Die Ausführung von Fachwerkaußenwänden mit ausgefüllten Gefachen sind nach DIN 4102, Teil 4, Abschnitt 4.11, bis zur Feuerwiderstandsklasse F 30-B geregelt. Gemäß diesen Angaben müssen die Fachwerkhölzer Mindestquerschnittsabmessungen von 100 ≈ 100 mm bei einseitiger Brandbeanspruchung bzw. von 120 ≈ 120 mm bei zweiseitiger Brandbeanspruchung besitzen. Die Fachwerkfelder müssen vollständig mit Lehmschlag, Holzwolleleichtbauplatten nach DIN 1101 oder Mauerwerk nach DIN 1053-1 ausgefüllt sein, wobei mindestens eine Wandseite bekleidet werden muss. Als Bekleidungsmaterialien können u. a. eingesetzt werden:
Die Anforderung F 90-B (F 90-BA) setzt stets additive Bekleidungen und Vorsatzschalen voraus (Abb. B 2.45). Der Nachweis muss über Prüfzeugnisse oder Gutachten erfolgen. Die Brandschutzbekleidung kann generell auf einer Holz- oder Metallunterkonstruktion angebracht werden, die direkt an der Fachwerkwand befestigt oder frei stehend vor der Fachwerkwand errichtet wird. Bei brandschutztechnischen Bekleidungen ist generell zu beachten, dass der Hohlraum, der zwischen Bekleidung und Wand entsteht, nicht belüftet werden darf (Kaminwirkung). Zusätzliche Folien, z. B. Dampfbremsen, beeinflussen die klassifizierten Feuerwiderstände nicht negativ. Bei gleichzeitigen Anforderungen an den Wärme- und Schallschutz muss geprüft werden, ob weitere Dämmstoffeinlagen zulässig sind und welche Dämmstoffe (Baustoffklasse, Schmelzpunkt) eingesetzt werden dürfen. Bei Schallschutzanforderungen ist ein Faserdämmstoff, z. B. Mineralwolle, zur Hohlraumbedämpfung sinnvoll.
Bei diesen Wänden ist zu unterscheiden zwischen nichttragenden Raum abschließenden Wänden, tragenden Raum abschließenden Wänden und tragenden nicht Raum abschließenden Wänden. Massivwände Der Feuerwiderstand der vorhandenen Wandkonstruktion lässt sich durch eine Analogiebetrachtung zu den Konstruktionen nach DIN 4102-4 abschätzen. Angaben zu Massivwänden enthalten folgende Tabellen: • Tab. 35: Beton- und Stahlbetonwände • Tab. 38: Wände aus Mauerwerk und Wandplatten (nichttragend) • Tab. 39: Wände aus Mauerwerk (tragend) Bei intakten Mauerwerkswänden reicht in der Regel der Feuerwiderstand der Bestandswand aus. Im Falle von Undichtigkeiten muss eine zumindest einseitige Verfugung oder Verputzung erfolgen. Bei Stahlbetonwänden ist neben der Wanddicke auch die vorhandene Betonüberdeckung der Bewehrung ausschlaggebend und sollte überprüft werden. Wenn der bauordnungsrechtlich geforderte Feuerwiderstand durch die Bestandswand nicht erreicht wird, kann eine »additive Verbesserung« z. B. durch brandschutztech-
• Gipskartonfeuerschutzplatten (GKF) nach DIN 18 180, d ≥ 12,5 mm • Gipskartonbauplatten (GKB) nach DIN 18 180, d ≥ 18 mm • Gipsfaserplatten, d ≥ 10 mm, aufgrund vorliegender Prüferfahrungen • Putz nach DIN 18 550 Teil 2, d ≥ 15 mm Darüber hinaus eignet sich eine Vielzahl spezieller, bauaufsichtlich geprüfter Brandschutzplatten. Mit diesen Plattenwerkstoffen lassen sich in der Regel besonders schlanke oder brandschutztechnisch leistungsfähige Konstruktionen realisieren.
Brandschutzertüchtigung von Bestandsdecken
Der Feuerwiderstand von Decken ist, abhängig von der Deckenbauart und den Konstruktionsmerkmalen, in DIN 4102-4 beschrieben. Man unterscheidet zwischen massiven Rohdecken der Deckenbauarten I bis III und Deckenbauarten aus Holz (Holzbalkendecken bzw. Decken aus Holztafeln). Dächer, die im Aufbau mit Deckensystemen identisch sind, werden bezüglich ihrer Brandschutzeigenschaften gleichgestellt (Abb. B 2.49). Massivdecken sind in DIN 4102-4 Abschnitte 3.4 – 3.11 behandelt, Holzbalkendecken in den Abschnitten 5.2 und 5.3. Reicht der vorhandene Brandschutz der vorgefundenen Bestandsdecke nicht aus, muss eine Aufrüstung in eine höhere Feuerwiderstandsklasse erfolgen (Abb. B 2.47 und 50). Diese Verbesserung lässt sich bei Stahlbetondecken unter bestimmten Umständen durch zusätzliche Putzschichten realisieren. Meist wird die Feuerwiderstandsklasse bei Decken jedoch durch die Anordnung zusätzlicher Unterdecken und Deckenbekleidungen, bei Brandbeanspruchung von oben durch Bodenaufbauten (z. B. Estrich) erhöht. Deckenkonstruktionen müssen zur Beurteilung 49
Bauphysik
B 2.47
B 2.48
B 2.49 B 2.50
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ihrer Feuerwiderstandsklassen nach DIN 4102-4 als Gesamtkonstruktion betrachtet werden. Dies gilt für Rohdecken mit unterseitiger direkter Bekleidung ebenso wie für abgehängte Decken. Eine Ausnahme stellen Unterdeckenkonstruktionen dar. Dabei muss nur die Unterdecke ohne die Rodecke bei einer Brandbeanspruchung von unten und / oder oben einer Feuerwiderstandsklasse angehören. Der erforderliche Brandschutz wird von diesen Unterdeckensystemen allein erbracht (selbstständige Unterdecken), wobei der Nachweis über Prüfzeugnis erfolgt. Als Brandschutzelement haben Unterdecken und Deckenbekleidungen in Abhängigkeit von der geforderten Schutzwirkung und von der Risikosituation unterschiedliche Anforderungen zu erfüllen:
benen Systeme haben gegenüber den DINKonstruktionen den Vorteil, wirtschaftlich und bauakustisch optimiert zu sein. In der Regel können für alle Massivdecken der Deckenbauarten I bis III die Anforderungen F 30, F 60 und F 90 nach der Formel »Massivdecke + Unterdecke = klassifizierte Deckenkonstruktion« erfüllt werden. Dabei hängt die Beplankungsdicke der Unterdecke von der brandschutztechnischen Qualität der vorhandenen Rohdecke ab.
• als brandschutztechnisch notwendige Bekleidung in Verbindung mit der Rohdecke: Verbesserung des Brandverhaltens einer Gesamtdeckenkonstruktion • als brandschutztechnisch eigenständiges Bauteil bzw. Element: Schutz des Deckenhohlraums mit ggf. wichtigen Installationselementen sowie der darüberliegenden Rohdecke gegen Brand aus dem darunterliegenden Raum • als brandschutztechnisch eigenständiges Element: Schutz des darunterliegenden Raums gegen einen Brand im Deckenhohlraum (z. B. Brandlasten aus Kabelisolierungen) • Isolierung von Brandlasten (z. B. bei Rettungswegen) Nach DIN 4102-4 lässt sich mit Massivdecken der Deckenbauart I und II in Verbindung mit Unterdecken maximal die Feuerwiderstandsklasse F 30 erreichen. Mit Stahlbetondecken der Deckenbauart III können Feuerwiderstandsdauern bis F 90 erzielt werden, wobei die Anordnung von Dämmstoffen im Deckenhohlraum allerdings nicht zulässig ist. Über die eingeschränkten Maßnahmen der DIN 4102-4 hinaus ermöglicht der Nachweis über Prüfzeugnisse und gutachterliche Stellungnahmen einen verbesserten Brandschutz mit Unterdecken und Deckenbekleidungen. Die in den Prüfzeugnissen und Gutachten beschrie50
Brandschutz von Holzbalkendecken Die verschiedenen in Altbauten eingesetzten Holzdecken lassen sich unter brandschutztechnischen Gesichtspunkten in drei Bauarten unterteilen: • Decken mit verdeckten Holzbalken • Decken mit teilweise freiliegenden (sichtbaren) Holzbalken • Decken mit vollständig freiliegenden Holzbalken Sollen im Sanierungsfall bei den zwei letztgenannten Bauarten die Holzbalken sichtbar bleiben, ist die erreichbare brandschutztechnische Klassifikation vom Querschnitt der Holzbalken und der statischen Belastung abhängig. Beurteilungsgrundlage für Deckenbalken bildet DIN 4102-4, Abschnitt 5.5.; komplette Deckenaufbauten bis zu F 60-B sind in Abschnitt 5.4 von DIN 4102-4 dargestellt. Alte Holzbalkendecken mit Deckeneinschub (z. B. Sandschüttung auf einem Zwischenboden im Deckenhohlraum) und Holzbalken mit einer Breite von mindestens 100 mm und entsprechender Deckenschalung erreichen bei intaktem Aufbau eine Feuerwiderstandsdauer von mehr als 30 Minuten, sodass sie ohne Nachrüstmaßnahmen in die Feuerwiderstandsklasse F 30-B eingestuft werden können. Dagegen werden sehr leichte Holzbalkendecken ohne Deckeneinschub brandschutztechnisch schlechter beurteilt. Diese Konstruktionen können bereits nach 15 oder 20 Minuten ihre Raumabschlusswirkung verlieren und weisen daher meist keinen klassifizierbaren Feuerwiderstand auf. Im Zuge der Sanierungsplanung ist unter Berücksichtigung der vorgefundenen Gegebenheiten zu entscheiden, ob die Holzbalkendecke
Umnutzung eines denkmalgeschützten Kasernengebäudes zu Büroräumen, Düsseldorf (D) 2008, Petzinka Pink Architekten; Brandschutzertüchtigung der Bestandsdecken durch freitragende F 90-Unterdecken, St. Elisabethen-Krankenhaus, Stuttgart (D) 1985; Umbau der Küche in ein Bistro, Brandschutzbekleidung der Stahlträger- und Stützen Dachausbau mit Brandschutzbekleidung der Dachschräge Umbau eines alten Lagerhauses zur Musikschule, Volkach (D) 2001, Reinhold Jäcklein; System Decke unter Decke, Akustikdecke mit Streulochung unterhalb einer Brandschutzdecke, Trennung der Funktionen Raumakustik und Gestaltung (untere Decke) von den Funktionen Bauakustik und Brandschutz (obere Decke)
»additiv« brandschutztechnisch optimiert werden kann oder in die Decke eingegriffen werden muss. Über ein sogenanntes Entkernen von Holzdecken, also das Herausnehmen des Deckeneinschubs, ist im Einzelfall zu befinden. Bei additiver Ertüchtigung kann auf die brandschutztechnische Leistungsfähigkeit der Bestandsdecke – sofern vorhanden – zurückgegriffen werden (Abb. B 2.46). Die erforderlichen zusätzlichen Maßnahmen sind dadurch weniger aufwendig, ein Eingriff in die Decke, z. B. durch Entkernung, ist nicht erforderlich. Dies führt in der Regel zu wirtschaftlichen Lösungen (kein Rückbau, kein Schutt, schlankere bzw. leichtere Unterdecken- und Bodensysteme). Unter Berücksichtigung der brandschutztechnischen Leistungsfähigkeit einer alten Holzbalkendecke muss im Rahmen der Sanierung auf folgende Randbedingungen geachtet werden, um die Klassifikation F 90 zu erreichen: • Die Dielung der Holzbalkendecke aus gespundeten Brettern sollte mindestens 21 mm und bei Holzwerkstoffplatten mindestens 19 mm betragen. • Holzbalkendecken müssen für die Zusatzbelastung aus den Brandschutzmaßnahmen statisch nachgewiesen sein; eine Zustandsanalyse der vorhandenen Substanz sollte stets als Ausgangspunkt für die Sanierung dienen. • Bei vorhandenen Putzschichten an Holzbalkendecken müssen eventuelle Putzschäden beseitigt werden; bei einer Abhängehöhe der Unterdecke von mehr als 250 mm ist unmittelbar unter dem Altputz ein Drahtgewebe zu spannen und an den tragenden Holzbalken zu befestigen. • Eine Verankerung der Unterdecken muss generell an den tragenden Holzbalken mit zugelassenen Holzschrauben erfolgen; die Schrauben sollten bei Zugbeanspruchung so bemessen werden, dass die Eindringtiefe in das Holz mindestens 50 mm beträgt. • Die Anschlüsse der Unterdecken an die Umfassungsbauteile sind dicht auszuführen. Bei Eingriffen in die Decke wird diese im Extremfall bis auf die Balkenlage zurückgebaut. Neben der Gewichtsreduzierung ist die dadurch mögliche Bewertung der Decke in Anlehnung an die
Bauphysik
B 2.49
»neuen« Holzbalkendecken (vgl. Brandschutz DIN 4102 und Schallschutz DIN 4109) vorteilhaft. Der Aufwand für die handwerkliche Ausführung und Entsorgung ist allerdings höher, Schallschutz und Schwingungsanfälligkeit werden ggf. durch das Entfernen des Deckeneinschubs verschlechtert und müssen durch geeignete Maßnahmen kompensiert werden. Der Feuerwiderstand bei einer Brandbeanspruchung von oben hängt maßgeblich von Art, Dicke und Aufbau des Estrichs und der Dämmschicht ab. Nach DIN 4102-4 können bis zur Feuerwiderstandsklasse F 60 Gipsestriche und Trockenunterböden aus Gipsplatten eingesetzt werden. Bei Decken mit F 90-Anforderungen lässt sich die Eignung von Trockenunterböden über Prüfzeugnisse oder gutachterliche Stellungnahmen nachweisen.
• • • •
Ertüchtigung von Stützen und Trägern
Anmerkungen:
Stützen und Träger aus Stahl und Holz müssen im Regelfall zum Erreichen eines klassifizierten Feuerwiderstands mit geeigneten Bekleidungen versehen werden (Abb. B 2.48). Zur Bemessung der erforderlichen Brandschutzbekleidung sind folgende Anforderungskriterien zu ermitteln: • Art des zu bekleidenden Bauteils (Stütze, Träger) • erforderliche Feuerwiderstandsdauer • Brandbeanspruchung des Bauteils (ein-, zwei-, drei- oder vierseitig) • Stahlprofile: Ermittlung des Verhältnisses vom Umfang zur Querschnittsfläche (U /AVerhältnis) • Holz: Holzart, Querschnitt, Querschnittsverhältnis • Plattentyp der Bekleidung, Bekleidungsdicke • Brandschutznachweis (DIN 4102-4 oder Prüfzeugnis) DIN 4102-4 enthält Übersichten für bekleidete Stützen und Träger mit Gipskartonfeuerschutzplatten (GKF). Daneben gibt es eine Vielzahl geprüfter Brandschutzbekleidungen, die gegenüber den Normkonstruktionen wirtschaftlicher oder brandschutztechnisch leistungsfähiger sind. Folgende Plattentypen dienen als Brandschutzbekleidungen:
Spezialgipsplatten zementgebundene Feuerschutzplatten Calciumsilikatplatten Mineralfaserplatten
Aufgrund ihrer Struktur und Festigkeit können einige dieser Platten durch mechanische Befestigungsmittel (Schrauben oder Klammern) in den Stirnkanten verbunden werden und benötigen daher keine Unterkonstruktion. Neben den bereits erwähnten Ertüchtigungsmaßnahmen an Wänden, Decken, Stützen und Trägern durch »flächige« Bekleidung muss bei Brandschutzmaßnahmen im Bestand insbesondere auf die Installationsführung (Durchdringungen, Kapselung, Schächte) geachtet werden.
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B 2.50 [15]
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Technische Gebäudeausstattung Karl-Heinz Petzinka, Bernhard Lenz, Jürgen Volkwein, Florian Lang
B 3.1
Da die Entwicklung neuer Technologien und deren Kombinationen rasant voranschreitet, altert die technische Gebäudeausrüstung heute schneller als das Gebäude. Deshalb kommt der technischen Gebäudeausstattung eine immer größere Bedeutung zu. Die Instandhaltung der haustechnischen Installationen hat einen wesentlichen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit und Werterhaltung eines Gebäudes, da von fehlerhafter Gebäudetechnik Effizienzverluste und auch Schadensgefährdungen ausgehen. Mit der Sanierung der Anlagentechnik werden deshalb folgende Ziele verfolgt: • Erhaltung der Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit • Verlängerung der Restnutzungsdauer vorhandener Installationen • Steigerung der Effizienz • Verbesserung des Nutzungskomforts (Anpassung an aktuelle Bedürfnisse) Um diese Ziele in einem wirtschaftlich vertretbaren Rahmen erreichen zu können, ist bei der Sanierung haustechnischer Anlagen ein systematisches Vorgehen erforderlich. Nur so kann ein Entscheidungsraster entwickelt und zwischen der Notwendigkeit der Reparatur, der Ergänzung oder des Austauschs unterschieden werden. Eine genaue Bestandsaufnahme ist unbedingt erforderlich und sollte alle wesentlichen Teile der technischen Gebäudeausstattung beinhalten (Abb. B 3.2). Die Betrachtung der technischen Gebäudeausstattung beschränkt sich im Rahmen dieses Kapitels auf die wesentlichen bzw. die gebräuchlichsten Elemente und berücksichtigt keine technischen Sonderinstallationen. Alter der einzelnen Komponenten des Bestands
B 3.1 B 3.2 B 3.3
52
korrodierte Rohrleitungen und Armaturen Überblick über die wesentlichen Teile der Gebäudeausstattung Nutzungsdauern verschiedener Komponenten der technischen Gebäudeausstattung
Oft ist es nur möglich, über das Baujahr des Gebäudes auf das Alter der technischen Ausstattung zu schließen und daraus einen Anhaltspunkt für die Abschätzung der Restnutzungsdauer zu erhalten. Dabei muss beachtet werden, dass die ältesten Komponenten einer Baugruppe (z. B. Wasserzuleitungen) die wahrscheinlich schwächste Stelle im System darstellen und somit maßgebend für die Restnutzungsdauer sind; es sei denn, es wurde ein
vollständiger Austausch der Baugruppe (z. B. Wasserversorgung) mit allen Komponenten bereits vorgenommen (Abb. B 3.3). Bestandsaufnahme
Bei der Dokumentation des Bestands werden die Bauarten, alle verwendeten Materialien und die Fügungen vermerkt. Daraus lässt sich der Installationsstandard ableiten und mit den normativen Grundlagen zum Zeitpunkt der Erstellung vergleichen. Ebenfalls sollten an dieser Stelle Ergänzungen oder Modernisierungen festgehalten werden. Des Weiteren sind die Verteilungssysteme der einzelnen Baugruppen zu erfassen: horizontal, vertikal, auf Putz, unter Putz, zentrale Verteilungsstränge, Schächte, Platzauslastung, Möglichkeiten zur Nachrüstung etc. (Abb. B 3.6). Diese Angaben müssen mit einer möglichst differenzierten Bewertung der Abnutzung bzw. Schädigung der Bauteile (z. B. Verkrustungen, sichtbare Undichtigkeiten, mechanische Belastungen usw.) ergänzt werden. Effizienz des Bestands Eine Erneuerung von Anlagenkomponenten kann auch auf Grundlage einer unzureichenden Auslegung oder veralteten Technik sinnvoll sein. Zur Bewertung werden die Eigenschaften der Bauteile und -gruppen festgehalten. Dabei steht allen voran der direkte Energieverbrauch (z. B. Beleuchtung oder Wärmeerzeugung) sowie der Verbrauch von Hilfsenergie (z. B. Lüftungsanlage). Auch sollte die Leistungsfähigkeit der Systemkomponenten wie der Abwasserablauf (Rückstau) oder der Luftwechsel einer mechanischen Lüftungsanlage geprüft werden. Regelbarkeit von Anlagen Neben der einfachen Funktionsfähigkeit von technischen Installationen hat die Regelbarkeit jedes Systems erheblichen Einfluss auf die Nutzerakzeptanz. Dazu zählen Wasserhähne genauso wie Heizungsthermostate oder Luftauslässe. Bewertungskatalog
Auf Basis der Bestandsaufnahme wird der Sanierungsbedarf im Gesamtgefüge und für die Einzelkomponenten nach dem folgenden Be-
Technische Gebäudeausstattung
wesentliche Teile der technischen Gebäudeausstattung
Wasserversorgung • Hausanschluss • Wasseraufbereitung • Wasserverteilnetz / Leitungsverlegung • Materialien / Dämmung • Regenwassernutzung • Grauwassernutzung
Wasserentsorgung • Punkte des Abwasseranfalls • Hausanschluss • Abwasserableitung / Leitungsverlegung • Materialien / Dämmung • Revisionsmöglichkeiten • Anschluss an die Abwasserentsorgung • Regenwasserentsorgung • Abwasserbehandlung
Gebäudeheizung • • • • • • • •
Gebäudekühlung
Brennstoffe / Lager Wärmeerzeuger Abgasführung Warmwasserbereitung / Speicherung Wärme-/ Warmwasserverteilung Pumpen / Sonderbauelemente Wärmeabgabe Regelung und Steuerung
• Speichermasse • Raumkühlung • dezentrale / zentrale Anlagen • solare Kühlung
Lüftung
Elektroversorgung
• freie Lüftung • mechanische Lüftung • Luftverteilung • Anlagen mit Wärmerückgewinnung
• Hausanschluss • Verteilung / Absicherung • Installationsbereiche • Materialien / Installationen • Erdung / Potenzialausgleich • Blitzschutz
technische Sondereinrichtungen • Brandschutzsysteme • Fahr- und Transportsysteme • Medienversorgung • Abfallentsorgungssysteme
B 3.2
wertungskatalog vorgenommen. Die Kriterien gelten als Prioritätenliste und sind nacheinander abzufragen. Werden alle Punkte für die jeweiligen Komponenten, Baugruppen oder Systeme positiv bewertet, sind die Bauteile in einem guten Zustand und können unsaniert bleiben. Die jeweilige Schwere sowie die Gewichtung der festgestellten Mängel oder Schäden bilden die Grundlage zur Entscheidung von Art und Umfang der Maßnahme.
Pflege sowie nicht zuletzt vom Produkt abhängen (Abb. B 3.3). In der Praxis können sich mitunter Abweichungen der Angaben ergeben. Sofern mehrere Einzelkomponenten einer Baugruppe ihre voraussichtliche Lebensdauer erreicht haben, muss alternativ über den vollständigen Austausch der Baugruppe nachgedacht werden. Bis zu welcher Anzahl von Komponenten der Einzelaustausch sinnvoll ist, lässt sich nur individuell für jede Baugruppe beurteilen.
1. Gesetzliche Vorgaben Im Regelfall genießt ein Gebäude bzw. eine technische Anlage einen Bestandsschutz, sofern die Anlage entsprechend den zum Zeitpunkt der Erstellung gültigen technischen Regeln realisiert wurde. D. h. die Anlage darf ohne Anpassung an die sich ändernden technischen Regeln weiterbetrieben werden. Werden am Bestand Veränderungen oder Ergänzungen vorgenommen, müssen diese Anlagenteile nach den aktuellen Regeln der Technik ausgeführt werden. Abhängig vom technischen Ausstattungsbereich müssen im Zuge dessen auch weitere, nicht von der Änderung betroffene Bestandskomponenten an die derzeitig gültigen, technischen Anforderungen angepasst werden. Dies kann z. B. beim elektrischen Leitungsnetz der Fall sein. Darüber hinaus existieren gesetzliche Regelungen, die in den Bestandsschutz eingreifen und eine Bestandsanpassung auch ohne geplanten Eingriff fordern. Die Verantwortung zur Einhaltung dieser technischen Regeln obliegt dem Eigentümer oder Betreiber bzw. dem von ihm beauftragten Planer. Zu diesen gesetzlichen Vorgaben zählen z. B. die Trinkwasserverordnung (TrinkwV) oder die Energieeinsparverordnung (EnEV).
3. Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung der Anlagentechnik Durch den Vergleich vorhandener Leistungsmerkmale von Baugruppen oder -teilen mit den aktuellen Anforderungen und technischen Möglichkeiten ergeben sich Differenzspannen, die eine Sanierung sinnvoll erscheinen lassen. Zum einen kann der konkrete Wunsch zur Leistungssteigerung einer Baugruppe den Grund für eine Sanierung darstellen, zum anderen kann auch eine Wirtschaftlichkeitsberechnung genügen, die zukünftigen Betriebskosteneinsparungen in Relation zur nötigen Investition zu setzen.
2. Lebensdauer Aus den Informationen zu Alter und Zustand der einzelnen Bauteile werden im Vergleich mit den durchschnittlichen Lebensdauern die voraussichtlichen Restnutzungsdauern ermittelt. Es muss an dieser Stelle klargestellt werden, dass die Nutzungsdauern nur grobe Anhaltspunkte darstellen, die stark von Baujahr, Materialbeschaffenheit, Auslegung und Auslastung, Fügung, Nutzungsintensität, Wartung und
4. Nutzerakzeptanz / Regelbarkeit und Bedienungskomfort Auch die Nutzerakzeptanz der Anlagentechnik kann den Ausschlag für eine möglicherweise notwendige Sanierung geben. In den meisten Fällen ist eine Nachrüstung von Regel- und Steuerungselementen möglich. Die Spanne Heizungsanlage Niedertemperaturkessel 2
Nutzungsdauer 1
reicht hier von einem einfachen zusätzlichen Lichtschalter bis hin zur elektronischen Klimatisierungssteuerung. Neben den notwendigen Maßnahmen sind parallel weitere Randbedingungen zur Sanierung zu betrachten, um ein endgültiges Konzept erstellen zu können. So müssen z. B. Eingriffe unbedingt mit den Bewohnern abgestimmt werden, da die haustechnische Ausstattung einen erheblichen Einfluss auf die Nutzbarkeit hat. Ein unbewohntes Gebäude bedingt ein vollkommen anderes Sanierungskonzept als ein bewohntes. Erschwerend kommt hinzu, dass eine Vielzahl von Installationen unter Bauteiloberflächen verborgen sind, sodass eine Erneuerung oder Ergänzung von haustechnischen Installationen meist eine Beschädigung von Raumoberflächen bedeutet. Die dadurch verursachten Kosten sind in der Planung zu berücksichtigen. Entscheidend ist in diesem Zusammenhang der Umfang der Baumaßnahme. Werden aufgrund einer größeren Sanierung zahlreiche Oberflächen in unterschiedlichen Räumen und Geschossen erneuert, so ist es ratsam, bei dieser Gelegenheit auch die Installationen auf den aktuellen Stand zu bringen. Umgekehrt müssen intelligente, minimal-invasive Modernisierungskonzepte entwickelt werden, um erhaltenswerte Oberflächen nicht zu beschädigen, wobei es sich ggf. empfiehlt, für ein Gebäude unterschiedliche Sanierungsstrategien zu erarbeiten. mechanische Lüftungsanlagen / Kühl- und Klimaanlagen
Nutzungsdauer 1
20 – 25 Jahre
Rohrleitungsnetz 2
30 – 40 Jahre
10 –15 Jahre
Luftauslässe 2
20 – 30 Jahre
Brenner 2
10 –15 Jahre
Ventilatoren 2, 6
Pumpen
10 –15 Jahre
Wärmetauscher (Luft-Luft) 6
15 – 25 Jahre 30 – 40 Jahre
Brennwertkessel
2, 3
5 –15 Jahre
Rohrleitungen (Heizung) 4, 5
20 – 40 Jahre
Elektroinstallationen
Heizkörper 6
25 – 35 Jahre
Wasserver- und Wasserentsorgung
25 – 35 Jahre
Wasserversorgung 5
30 – 40 Jahre
20 – 25 Jahre
Wasserentsorgung
30 – 40 Jahre
Fußbodenheizungen 3, 4 Solarkollektoren
3
1
gemittelte Werte nach Auskünften von Fachverbänden, Innungen und Herstellern bei regelmäßiger Inspektion / Wartung / Reinigung Es liegen mit den heute am Markt gängigen Systemen keine längeren Erfahrungen vor. 4 Nutzungsdauer nach Zulassungsprüfungen für Rohrleitungen sind 50 Jahre. 5 stark von Temperatur, Wassergüte und Material abhängig (siehe auch Abb. B 3.5) 6 bauartabhängig 2 3
B 3.3
53
Technische Gebäudeausstattung
B 3.4
elektrolytische Spannunng unterschiedlicher Materialien B 3.5 Lebensdauer von Trinkwasserleitungen in Abhängigkeit vom Material B 3.6 allgemeine Verteilungssysteme in Gebäuden a horizontale Verteilung b vertikale Verteilung B 3.7 Richtwerte für Dämmungen an Kaltwasserleitungen nach DIN 1988-2 und Mindestdicke der Dämmung von Warmwasserleitungen nach EnEV B 3.8 stark durch Kalkablagerungen geschädigte Trinkwasserleitung B 3.9 korrosionsgeschädigte, undichte Wasserleitung B 3.10 Lochkorrosion an einer verzinkten Stahlleitung B 3.11 in einem Mehrspartenanschluss gebündelter Hausanschluss mit unterschiedlichen Versorgungsleitungen
Sind zentrale, leicht zugängliche Schächte oder Verteilstränge (z. B. in Fluren) vorhanden, können diese zur Auswechslung oder Nachbestückung genutzt, der Eingriff in bestehende Oberflächen minimiert und die Maßnahme erheblich einfacher durchgeführt werden. Stillgelegte Kamine, Schächte und Hohlräume eignen sich zur Verlegung von Leitungen, sofern die Verlegeregeln der Leitungsmaterialien und die Brandschutzbestimmungen zur Trennung von Geschossen und Einheiten berücksichtigt werden. Auch der Eingriff in das konstruktive Gefüge eines Gebäudes durch Wandschlitze, Deckendurchbrüche oder Unterzüge muss innerhalb des Sanierungskonzepts fachlich geprüft und geplant werden. Um Eingriffe in Oberflächen und konstruktive Bauteile so gering wie möglich zu halten, sollte bei einer Sanierung – wo immer möglich – mit vorgesetzten Installationsebenen oder rasterunabhängigen Schächten geplant werden.
Metall
Spannung in Bezug auf Wasserstoff [ V ]
Aluminium
- 1,67
Zink
- 0,76
Eisen
- 0,44
Zinn
- 0,14
Blei
- 0,13
Wasserstoff
± 0,00
Kupfer
+ 0,34
a
B 3.4 Art der Leitung
Lebensdauer Kupfer
Lebensdauer verzinkter Stahl
Warmwasser
40 Jahre
20 Jahre
Kaltwasser
80 Jahre
40 Jahre
b B 3.5
B 3.6
tungen der Ver- und Entsorgung betreffen. Zudem kann die Erneuerung oder Ergänzung von haustechnischen Komponenten erheblich in die Oberflächen- und Innenraumgestaltung eingreifen, z. B. durch die Verlegung von Kabeln oder Installationen. Hier gilt es, speziell abgestimmte Konzepte für die Ausstattung und Verlegung zu entwickeln. Es gibt folgende Installationsmöglichkeiten:
schritten (z. B. durch Verunreinigungen aus alten Bleileitungen), muss die Ursache gefunden und behoben werden. Eine zum jetzigen Zeitpunkt geplante Trinkwasserversorgungsanlage muss im Allgemeinen gemäß den Normen DIN 1988, DIN EN 1717, DIN EN 806 und DIN 50 930 ausgeführt werden. Die Arbeitsblätter des DVGW und die VDIRichtlinien sind als anerkannte Regeln der Technik ebenso zu beachten. Abhängig vom verwendeten Material ist nach 40 – 50 Jahren von der Notwendigkeit einer Totalsanierung des Trinkwassersystems auszugehen. Bei über 30 – 40 Jahre alten Systemen kann eine Teilsanierung notwendig werden (Abb. B 3.5). Eine Zustandsprüfung erfolgt, indem aus dem Leitungsnetz stichpunktartig Teile ausgeschnitten und auf Inkrustation und Korrosion überprüft werden. Bei der Sanierung von bewohnten Mehrfamilienhäusern sollte vor Beginn einzelner Maßnahmen ein Gesamtkonzept erarbeitet werden, das sich sukzessive mit dem Auszug einzelner Parteien umsetzen lässt.
• Verlauf nicht sichtbar hinter den Oberflächen • Integration in die Gestaltung des Objekts, z. B. durch nachgebildete Verblendungen • bewusste, gestalterische Absetzung, um ein sich vom Bestand eindeutig abhebendes, neues Element zu definieren Bei einem denkmalgeschützten Gebäude sollten diese Punkte unbedingt auch mit der zuständigen Behörde abgestimmt werden. Wasserversorgung
Haustechnik und Denkmalschutz
Bei der Sanierung von denkmalgeschützten Gebäuden ist zu berücksichtigen, dass die Haustechnik ggf. auch zum kulturell schützenswerten Bestand des Gebäudes gehören könnte. Dies gilt nicht nur für offensichtliche Objekte wie Öfen oder Badezimmereinrichtungen, sondern kann auch verborgene LeiEinbausituation der Kaltwasserleitung
Prinzipiell gilt für Trinkwasseranlagen in bestehenden Gebäuden ein Bestandsschutz, sofern keine Beeinträchtigung der Gesundheit zu befürchten ist. Da es sich bei Trinkwasser um ein Lebensmittel handelt, ist die TrinkwV grundsätzlich einzuhalten. Werden die vorgeschriebenen Grenzwerte der Wasserinhaltsstoffe an den Zapfstellen des Gebäudes überDämmschichtdicke 1 [mm]
frei verlegt, in nicht beheiztem Raum im Kanal, ohne warmgehende Leitungen im Mauerschlitz, Steigleitung; auf Betondecke
4
frei verlegt, in beheiztem Raum
9
im Kanal oder in Wandaussparung, neben warmgehenden Leitungen 1
13
bezogen auf ¬ = 0,040 W / mK
Innendurchmesser (DN) Warmwasserleitung [mm]
Dämmschichtdicke 1 [mm]
≤ 22 > 22 und ≤ 35 > 35 und ≤ 100 > 100
20 30 DN 100
Leitungen und Armaturen • in Wand- und Deckendurchbrüchen • im Kreuzungsbereich, an Verbindungsstellen • bei zentralen Leitungsnetzverteilern
50 % der Anforderungen von oben
1
bezogen auf ¬ = 0,035 W / mK B 3.7
54
Hausanschluss Sofern nicht schon vorhanden, sollte in Wohnund Geschäftsgebäuden im Zuge einer Sanierung ein Hausanschlussraum nach DIN 18 012 realisiert werden, um alle Anschlüsse auf der Straßenseite des Gebäudes aufzunehmen. Allgemein ist bei Wohngebäuden bis zu vier Wohneinheiten kein separater Hausanschlussraum erforderlich. Die Größe des Raums hängt dabei von der Anzahl der zu versorgenden Verbraucher ab. Im Fall einer Totalsanierung kann anstelle von Einzelanschlüssen ein gebündelter Mehrspartenanschluss gesetzt werden (Abb. B 3.11). In bestehenden Gebäuden ist am Hausanschluss zu prüfen, ob der Wasserzähler mit einer Zählerplatte befestigt ist und sich durch zwei in Fließrichtung korrekt eingebaute Absperrventile austauschen lässt. Auch muss ein Rückflussverhinderer bzw. Rohrtrenner und die Möglichkeit der Leitungsentleerung gegeben sein. Sofern kein Rückflussverhinderer vorhanden ist, muss dieser laut DIN 1988 nachgerüstet werden. Sind auch die übrigen Installationen nicht vorhanden, sollten diese ebenfalls nachgerüstet werden.
Technische Gebäudeausstattung
Wasseraufbereitung Filter dienen dem Schutz der Hausinstallation vor Verunreinigungen. Der nachträgliche Einbau sollte immer mit einer vorhergehenden Leitungsspülung verbunden werden. Ab einer Wasserhärte von 16 °dH wird der nachträgliche Einbau einer Enthärtungsanlage empfohlen, ab 20 °dH ist eine solche Anlage unabdingbar, um schädigende Kalkablagerungen in sanierten Leitungsteilen zu vermeiden (Abb. B 3.8). Zum Schutz vor Korrosion, Kalksteinbildung oder erhöhter Schwermetallabgabe können Dosieranlagen eingesetzt werden. Da diese über die Abgabe von Chemikalien arbeiten, sollten sie nur nachgerüstet werden, wenn das Trinkwasser belastet ist. Verteilsysteme Bestehende Leitungssysteme sollten auf Dichtheit, Material, Dimension und Konformität mit den geltenden Richtlinien geprüft werden. Zu groß dimensionierte Rohrdurchmesser führen zu langen Verweildauern des Wassers in der Rohrleitung und so zu überhöhten Metallkonzentrationen im Trinkwasser. Da alle Leitungsteile durchströmt werden müssen, sind nicht mehr durchspülte, aber noch mit dem Leitungsnetz verbundene Stränge keinesfalls zulässig und müssen entfernt werden. Zu geringe Durchmesser können aufgrund überhöhter Strömungsgeschwindigkeiten zu Erosionen der Innenwände führen. Eine Dichtheitsprüfung kann von Fachfirmen in Form einer Druckprobe durchgeführt werden. Um einer möglichen Legionellenbildung vorzubeugen, sind speziell bei großen Anlagen die DVGW Arbeitsblätter W 551 und W 553 zu beachten. Als Großanlage gelten Trinkwasserinstallationen mit einem Warmwasserspeicherinhalt > 400 l oder einem Rohrleitungsvolumen > 3 l Wasser zwischen Entnahmestelle und Abgang des Trinkwassererwärmers (siehe auch S. 59ff.). Demnach können auch Einfamilienhäuser über Großanlagen verfügen. Verlegung Generell darf es unter keinen Umständen zu einem Rückfluss von Flüssigkeiten in das Trinkwassernetz kommen. Eine unmittelbare Verbindung zwischen Trinkwasser und anderen Wässern ist unzulässig und muss sofort getrennt werden. Die Unterkante von Auslaufventilen muss in den Obergeschossen mindestens 2 DN des Rohrs bzw. ≥ 2 cm oberhalb des Waschtischrands und im Keller mindestens 30 cm oberhalb der Kellersohle liegen. Verbindungen zwischen warmem und kaltem Trinkwasser dürfen nicht vorhanden sein. Die bestehende Installation ist auf diese Punkte hin zu überprüfen. Eine nachträgliche Installation in nicht mehr genutzten Müllabwurfschächten, Abflusskanälen, Sickergruben o. Ä. ist nicht zulässig. Ungenutzte Kamine kommen hingegen für eine Neuinstallation infrage. Die Trinkwasserversorgungsleitung (TWK)
muss mit ausreichendem Abstand zu Warmwasser- (TWW) bzw. Warmwasserzirkulationsleitungen (TWZ), Heizungsanlagen und Schornsteinen verlegt sein, sodass eine Erwärmung des Trinkwassers vermieden wird (Legionellenbildung). Die TWK-Leitung sollte immer unterhalb aller anderen Leitungen angeordnet sein, damit bei eventuell anfallendem Kondensat eine Korrosion der anderen Leitungen verhindert wird. Leitungen an Außenwänden stehen unter Frost- und Kondensationsgefahr. Da Kondenswasser Schäden an Holz, Metall und anderen Baustoffen hervorruft, sollten alle erreichbaren Wasserleitungen nachträglich gedämmt werden (Abb. B 3.7). Bei Durchdringungen von brandschutztechnisch wirksamen Bauteilen müssen die Brandschutzbestimmungen eingehalten werden. Installationsschächte dürfen zusammen mit Raumlüftung und elektrischen Leitungen belegt werden, sofern die Muster-LeitungsanlagenRichtlinie (MLAR) beachtet wird. Ein Einbetonieren oder Eingipsen ist nicht zulässig. Zur Gewährleistung der thermischen Dehnung und Minderung der Körperschallübertragung wird die Leitung mit Dämmung umwickelt. Materialien Im älteren Gebäudebestand trifft man überwiegend auf Leitungen aus verzinktem Stahlrohr, Kupfer und vereinzelt aus Blei. Bei Materialwechseln ist die elektrolytische Spannungsreihe zu berücksichtigen (Abb. B 3.4). So darf in Fließrichtung nur das »höherwertige« Material eingebaut werden, da es ansonsten, zu elektrochemischer Korrosion kommen kann. Die Materialwahl muss grundsätzlich der örtlichen Wasserbeschaffenheit und den gewünschten Betriebstemperaturen entsprechen. Bei einer Umnutzung von bestehenden Leitungsteilen sollte deshalb darauf geachtet werden, ob die künftige Fließgeschwindigkeit, Wassertemperatur und Stagnationsdauer mit der bisherigen Nutzung übereinstimmen. Rohrleitungen aus verzinktem Stahlrohr, die Verbiegungen aufweisen, müssen ausgetauscht werden, da es zu einer Ablösung des innen liegenden Zinküberzugs und dadurch zu Korrosion kommen kann. Bei älteren verzinkten Stahlrohren können aufgrund von Verunreinigungen der Verzinkung gesundheitsschädliche Blei- und Cadmiummengen in das Trinkwasser gelangen. Das Wasser sollte deshalb im Verdachtsfall auf einen erhöhten Gehalt dieser Substanzen untersucht und die Rohre eventuell ersetzt werden. Weist Wasser aus verzinkten Leitungen nach einigen Tagen der Stagnation eine Trübung oder eine rostrote Verfärbung auf, deutet dies auf eine Schädigung der inneren Verzinkung und Korrosion des Stahlrohrs hin. In diesem Fall sollten die betroffenen Stränge zeitnah erneuert werden. Sofern im Bestand Warmwasserleitungen (> 60 °C) aus verzinktem Stahlrohr existieren, ist ein Austausch ebenso notwendig, da die hohe Temperatur zu verstärkter Lochund Muldenkorrosion führen kann (Abb. B 3.10).
B 3.8
B 3.9
B 3.10
B 3.11
55
Technische Gebäudeausstattung
B 3.12
B 3.13
B 3.14
Bei Trinkwasserqualität mit relativ geringem pH-Wert sollten verzinkte Stahlrohre ebenfalls gegen geeignete Materialien ausgewechselt werden, da hier mit einer erhöhten Innenkorrosion zu rechnen ist. Direkte Verbindungen zwischen rostfreiem und verzinktem Stahl müssen durch Verbindungen mit geeigneten Fittings ersetzt werden, um eine Kontaktkorrosion zu vermeiden (Abb. B 3.13). Schraubverbindungen wurden früher mit Hanf oder Flachs umwickelt und zusätzlich mit Dichtpaste eingerieben, die meist auf Talk oder Ölen basierte. In manchen Fällen wurde Hanf auch mit Bleimennige präpariert, bevor er zwischen den Rohren eingebracht wurde. Welches Dichtmittel zum Einsatz kam, lässt sich nur durch das Entfernen eines Leitungsstoßpunkts klären. Bei orangefarbener Bleimennige im Bestand müssen die betroffenen Bereiche unbedingt ausgetauscht werden, da diese zu einer Bleibelastung im Trinkwasser führen. Kupferleitungen zeichnen sich durch eine hohe Biegsamkeit aus und eignen sich für Sanierungsaufgaben. Aufgrund ihrer glatten Oberfläche lassen sie sich gut für Warmwasserleitungen verwenden. Sofern allerdings der pHWert des Trinkwassers unter 7,4 liegt, sollte von Kupferleitungen abgesehen werden, da ansonsten mit einer erhöhten Flächenkorrosion zu rechnen ist. Alternativ stehen innenseitig verzinnte Kupferleitungen zur Verfügung, bei denen es zu keiner Einschränkung hinsichtlich ihres Anwendungsbereichs kommt. Das örtliche Wasserversorgungsunternehmen (WVU) gibt Auskunft über den pH-Wert. Bleileitungen wurden teilweise noch bis Mitte der 1970er-Jahre verbaut, in Einzelfällen sogar bis 1990 (Abb. B 3.14). Generell findet man Bleileitungen aber insbesondere in Gebäuden vor 1935. Vorhandene Leitungen müssen ausgetauscht werden, da die in der TrinkwV festgelegten Höchstwerte für Bleikonzentrationen nicht eingehalten werden können. Bleirohre lassen sich leicht identifizieren, da sie relativ weich und nicht magnetisch sind sowie dumpf klingen. Beim Einritzen sind diese sofort an ihrer matten silbergrauen Farbigkeit zu erkennen. Kunststoffleitungen werden in Westdeutschland erst seit den 1980er-Jahren verwendet. In Ost-
deutschland kamen PVC-Rohre schon in den frühen 1960er-Jahren zum Einsatz. Sie bestehen meist aus weichmacherfreiem PVC-U, PE-HD oder PE-LD und eignen sich nur für Kaltwasser. Verbindungen werden typischerweise geklebt, geschweißt oder geklemmt. Bei der Sanierung von Heißwasserleitungen können Werkstoffe wie z. B. PE-X eingesetzt werden. Aufgrund der thermischen Dilatation von Kunststoffrohren sind bei Heißwasserleitungen besondere Ausdehnungsvorrichtungen einzuplanen. Edelstahlleitungen werden erst seit ca. 15 Jahren verwendet und sind daher nur in neueren Gebäuden zu finden. Sie zeichnen sich durch eine besonders geringe Korrosion sowie eine äußerst niedrige Abgabe von Chrom und Nickel in das Trinkwasser aus. Sofern hohe Chlorgehalte im Trinkwasser vorliegen, sollte von einer Sanierung mit Edelstahlrohren abgesehen werden, da ansonsten ein erhöhtes Risiko an Spalt- bzw. Lochkorrosion besteht. Bei einer Mischinstallation mit verzinkten Stahlrohren kann eine direkte Berührung Kontaktkorrosion verursachen. Die Fließrichtung des Wassers muss beim Einbau nicht berücksichtigt werden, sodass sich auch Teilbereiche in rostfreiem Stahl sanieren lassen.
untersuchung empfohlen. Ab einer Stagnation von zwölf Monaten müssen die Trinkwasseranlagen vom Versorgungsnetz getrennt und entleert werden. Die Wiederinbetriebnahme muss das örtliche Wasserversorgungsunternehmen oder ein Fachbetrieb vornehmen. Sofern leichte innenseitige Leitungsschädigungen vorliegen, kann im Zuge einer Sanierungsmaßnahme eine Rohrinnenbeschichtung nach VDI-Richtlinie 6001 erfolgen (Abb. B 3.12). Dieses Sanierungsverfahren kann bei Dimensionen von 5 bis 150 mm angewendet werden. Bevor eine innenseitige Beschichtung aufgebracht werden kann, müssen alle Armaturen demontiert und die Rohrleitungen von Ablagerungen befreit werden, indem ein Granulat mit Druck in die Leitungen eingeblasen wird. Anschließend wird ein Epoxidharzgemisch unter Druck eingebracht und damit die inneren Oberflächen versiegelt. Eine solche Maßnahme sollte in jedem Fall geprüft werden, da dadurch Abbrucharbeiten entfallen.
56
Dämmungen Dämmungen an Trinkwasserleitungen sind selten zu finden und wurden bei frei verlegten Leitungen u. a. aus Filz, Hanf, Torf, Asbest oder Kieselgur gefertigt. Dämmungen aus Asbest sollten durch einen Fachbetrieb entfernt werden (siehe Gefahrstoffe im Bestand, S. 112). Nach EnEV müssen sämtliche zugängliche Warmwasser- und Wärmeverteilungsleitungen sowie Armaturen in nicht beheizten Räumen gedämmt werden (Abb. B 3.7). Instandsetzung Kommt es aufgrund von Umbauten zu längeren Stagnationszeiten in den Trinkwasserleitungen, müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden: So sollte laut DIN 1988 ab einer Stagnationsdauer von mehr als vier Wochen eine Leitungsspülung erfolgen. Laut VDI-Richtlinie 6023 wird ab einem Stagnationszeitraum von sechs Monaten eine mikrobiologische Kontroll-
Regenwassernutzungsanlagen Diese Anlagen sind im Bestand selten anzutreffen, ein Einbau kann bei umfangreichen Sanierungsaufgaben geprüft werden. Regenwasser kann für die Toilettenspülung, Gartenbewässerung und mit Einschränkungen auch für die Waschmaschine genutzt werden, um Trinkwasser zu substituieren. Die Errichtung einer Regenwassernutzungsanlage ist genehmigungsfrei, aber nach TrinkwV anzeigepflichtig. Eine Anlage nach DIN 1989 besteht neben der Auffangfläche aus Filter, Speicher mit Überlauf, Hauswasserwerk und Zuleitungen mit Zapfstellen. Soll das Wasser ebenfalls für den Betrieb der Waschmaschine verwendet werden, können bitumenhaltige Dachbahnen und unbehandelte Kupferdachflächen zum Auffangen des Regenwassers nicht genutzt werden. Auch Stellplatzflächen o. Ä. dürfen aufgrund möglicher Öl- und Benzinrückstände keinesfalls als Auffangflächen dienen. Dächer mit Eindeckungen aus asbesthaltigem Faserzement sind gesundheitlich bedenklich, Gründächer aufgrund von Auswaschungen ungeeignet. Die Nachrüstung im Zuge einer Sanierungsmaßnahme ist problemlos. Es muss jedoch bei der Planung eine zusätzliche Leitungsführung be-
Technische Gebäudeausstattung
Leitungsbereich Mindestgefälle unbelüftete Einzel1,0 % anschlussleitung belüftete Einzel0,5 % anschlussleitung unbelüftete Sammel1,0 % anschlussleitung Grundleitungen für Schmutz und Mischwasser • innerhalb des 0,5 % • Gebäudes • außerhalb des 1: DN • Gebäudes Grund- und Sammelleitungen für Regen0,5 % wasser im Gebäude
Norm DIN EN 12 056-2, DIN 1986-100, DIN EN 12 056-2, DIN 1986-100 DIN 1986-100
B 3.12 DIN 1986-100 B 3.13 DIN 1986-100 B 3.14 B 3.15 B 3.16
DIN 1986-100 B 3.15
rücksichtigt werden, da eine Verbindung von Trink- und Regenwassernetz unzulässig ist. Bei bestehenden Anlagen ist zu kontrollieren, ob eine eindeutige Kennzeichnung aller Leitungen und Zapfstellen mit dem Hinweis »kein Trinkwasser« vorliegt. Auch sollte überprüft werden, ob die Trinkwassernachspeisung der Regenwasserzisterne in ausreichendem Abstand zum maximalen Füllstand des Speichers angeordnet ist, sodass unter keinen Umständen Regenwasser in das Trinkwassernetz gelangen kann. Je nach Kommune können die Abwassermengen unterschiedlich berechnet werden. Grauwassernutzung Abwasser in Form von Grauwasser ist frei von Fäkalien und stark belasteten Küchenabwässern. Es kann wie Regenwasser in aufbereiteter Form für die Toilettenspülung genutzt werden, um Trinkwasser zu substituieren. Grauwassernutzungsanlagen lassen sich mit Regenwassernutzungsanlagen vergleichen, verfügen aber zusätzlich über aufwendige Reinigungskomponenten (Abb. B 3.16). Im Unterschied zu einer Regenwassernutzungsanlage wird für den Betrieb einer Grauwassernutzungsanlage nicht nur ein doppeltes Zuleitungs- sondern auch ein zweites Ableitungssystem benötigt. Im Bestand gibt es solche Anlagen seit etwa zehn Jahren, aber nur vereinzelt. Eine Nachrüstung ist aufgrund der doppelten Schmutzwasserableitung sehr aufwendig. Wasserentsorgung
Abwasser wird in fäkalienhaltiges Schwarz-, fäkalienfreies Grau- und Regenwasser unterschieden. Die Veränderung, Erweiterung und Neuanlage einer Grundstücksentwässerung ist prinzipiell genehmigungspflichtig. Neuanlagen müssen innerhalb eines Gebäudes nach DIN EN 12 056 und außerhalb des Gebäudes nach DIN EN 752 geplant werden. Ergänzend gelten die Angaben der DIN 1986, wobei DIN 1986-3 Empfehlungen zu Wartung und Inspektion gibt. Des Weiteren können Ortssatzungen existieren, die zu berücksichtigen sind und die ggf. eine Kontrolle bzw. Nachrüstung des Bestands fordern. Das öffentliche Kanalnetz ist als Misch- oder
Leitung im unsanierten Zustand mit Ablagerungen (links) und im sanierten Zustand mit Innenbeschichtung (rechts) Kontaktkorrosion aufgrund unterschiedlicher Rohrmaterialien alte, aber bereits instand gesetzte Bleileitung Mindestgefälle von Abwasserleitungen kompakte Grauwassernutzungsanlage zur Nachrüstung im Gebäudebestand
B 3.16
Trennsystem ausgebildet. Sofern ein Trennsystem vorliegt, müssen Schmutz- und Regenwasser getrennt abgeführt werden. Soll eine Totalsanierung des Abwassersystems erfolgen, muss in Erfahrung gebracht werden, ob zwischenzeitlich ein Trennsystem verlegt wurde und künftig eine getrennte Ableitung von Schmutz- und Regenwasser notwendig wird. Hausanschluss Bei Gebäuden, die vor 1940 erstellt wurden, kann davon ausgegangen werden, dass der Anschlusskanal für heutige Anwendungen unterdimensioniert ist und sich Abwasserleitungen im Laufe der Jahre weitgehend zugesetzt haben bzw. Leckagen aufweisen. Entsprechend der Bestimmungen der Landesbauordnung (LBO) kann eine in regelmäßigen Zeitabständen vorzunehmende Dichtigkeitsprüfung des Anschlusskanals von der Gemeinde verlangt werden. Zudem können gemeinderechtliche Vorgaben existieren, die eine Leitungsprüfung innerhalb eines definierten Zeitraums vorschreiben. Sofern besonders alte Installationen bestehen, ist es demnach möglich, dass eine verbindliche Leitungsprüfung im Sinne der LBO bereits überfällig ist. Dichtigkeitskontrollen können in Form einer Über- oder Unterdruckprüfung durch einen Sanitärbetrieb erfolgen. Verteilsysteme Vom öffentlichen Abwasserkanal führt ein Anschlusskanal bis zur Grundstücksgrenze bzw. zum Revisionsschacht. Für die über das Grundstück verlaufende Grundleitung ist der Grundstückseigentümer verantwortlich. Die Grundleitung wird meist unter dem Fundament verlegt und ist im Bestand nicht mehr zugänglich. An die Grundleitung werden über eine Sammelleitung die Fallleitungen angeschlossen. Jede Fallleitung muss über eine Lüftung verfügen, die in der Regel bis über das Dach geführt wird. Entwässerungsobjekte werden über Anschlussleitungen mit der Fallleitung verbunden. Verlegung Die Grundleitung wird unterhalb der Kellersohle des Gebäudes oder im Erdreich verlegt. Horizontal verlaufende Leitungen müssen in Ab-
hängigkeit vom Durchmesser mit einem gleichbleibenden Mindestgefälle und somit selbstentwässernd geführt werden (Abb. B 3.15). Als Mindestdurchmesser wird für eine Grundleitung eine Nennweite von 125 mm empfohlen. Der Leitungsquerschnitt darf sich in Fließrichtung nicht verjüngen. Fehlerhaft dimensionierte Leitungsquerschnitte und falsch ausgeführte Gefälle stellen vielfach die Ursache für Verstopfungen innerhalb des Gebäudebestands dar. Bei Grund- und Sammelleitungen dürfen keine Richtungsänderungen über 45° vorliegen. Unkorrekte Richtungsänderungen können ebenfalls Verstopfungen verursachen und sollten im Zuge einer Sanierung gegen korrekte Umlenkungen getauscht werden. Bestehen permanent Probleme mit der unter der Bodenplatte verlegten Grundleitung, kann es anstelle einer aufwendigen Sanierung sinnvoller und kostengünstiger sein, eine neue Sammelleitung durch das Gebäude zu verlegen und außerhalb an die vorhandene Grundleitung anzuschließen. Beim Anschluss von zusätzlichen Spültoiletten mit horizontalem Abgang ist darauf zu achten, dass der vertikale Abstand zwischen der Anschlussleitungssohle zum Wasserspiegel des Toilettengeruchsverschlusses mindestens der Nennweite der Anschlussleitung entspricht – in der Regel 100 mm. Bei Durchdringungen von brandschutztechnisch wirksamen Bauteilen muss die Konformität zu den Brandschutzbestimmungen gegeben sein. Installationsschächte dürfen gemischt mit Raumlüftung und elektrischen Leitungen belegt werden, sofern die MLAR beachtet wird. Bei Leitungen an Außenwänden kann Kondensationsgefahr bestehen. Befinden sich Leitungen in Holzbalkendecken oder in Holzständerwänden, kann anfallendes Kondensat zu einer Durchfeuchtung und Schäden an der Bausubstanz führen, weshalb Abwasserleitungen nachträglich gedämmt werden sollten. Wenn bisher kein Kondensat angefallen ist, kann ein baulicher Eingriff (z. B. Verkleidung der Leitung) zu Änderungen und somit zu Kondensatanfall führen. Auch der Schallschutz lässt sich dadurch verbessern. Vor einer Verkleidung von Fallleitungen ist ebenfalls auf eine ausreichende Leitungsdämmung zu achten. 57
Technische Gebäudeausstattung
Sollen Abwasserleitungen im Zuge einer Sanierung in historischen Deckenaufbauten untergebracht werden, ist bei der Planung zu berücksichtigen, dass z. B. ein Zwischenboden mit Einschub vorhanden sein könnte, der eine deutlich reduzierte Installationshöhe bedingen würde. Bei in Holzbalkendecken liegenden Leitungen muss damit gerechnet werden, dass ein Öffnen des Dielenbelags notwendig wird, um die im Bereich des Abbruchs ausgerieselte Schüttung wieder aufzufüllen und den Schallschutz zu gewährleisten. Bei bestehenden Installationen, die unterhalb der Rückstauebene liegen, ist zu kontrollieren, ob ein Rückstauverschluss vorhanden ist. Fehlt ein Rückstauverschluss, kann es bei Verstopfung des Anschlusskanals oder überdurchschnittlicher Belastung des öffentlichen Mischsystems durch Starkregen zu einem Rückstau innerhalb des Anschlusskanals kommen, was zu einem Wasserschaden führen kann. Der Rückstauverschluss sollte deshalb regelmäßig gewartet werden. Soll aus einer Feuerungsanlage mit Brennwerttechnologie Kondensat abgeleitet werden, ist darauf zu achten, dass die Abwasserrohre für die Einleitung geeignet sind, ggf. muss eine Neutralisationsanlage nachgerüstet werden (siehe S. 59ff.). Materialien Bestehende Leitungssysteme müssen auf Material, Dimension und Konformität mit den geltenden Richtlinien geprüft werden. Für die Abwasserableitung kommen diverse Materialien auf der Basis von Steinzeug, Beton, Faserzement, Kunststoff und Metall infrage, wobei jedoch nicht alle Rohre für alle Entwässerungsteile zugelassen sind (Abb. B 3.19). Ungeeignete Abwasserrohre müssen ausgetauscht werden. Im Bestand existieren meist gusseiserne oder Steinzeugrohre. Sofern die Steinzeugrohre keine sichtbaren Schäden aufweisen, können diese in der Regel weitergenutzt werden. Gusseiserne Rohre finden ab der Mitte des 19. Jahrhunderts Verwendung. Diese können, sofern keine Kondensateinleitung aus Brennwertheizungen erfolgt, für alle Bereiche der Grundstücksentwässerung genutzt werden. In
B 3.17
B 3.18
Deutschland wurde ab den 1930er-Jahren das »leichte deutsche Abflussrohr« eingesetzt. Ein Anschluss von neuen Rohren an die im Bestand verlegten, aber nicht mehr erhältlichen Typen nach DIN 19 500 – DIN 19 513 ist möglich. Zur Rohrabdichtung diente bis in die 1960erJahre oft ein mit Bitumen getränkter Hanfstrick, der in die Muffenverbindung eingeschlagen wurde. Zusätzlich wurde noch ein Verguss aus Zement aufgebracht. Sofern alte Rohre ausgetauscht werden sollen, können diverse, nach DIN 1986-4 zugelassene Materialien zum Einsatz kommen (Abb. B 3.19). Edelstahlrohre sowie feuerverzinkte, innenseitig kunstharzbeschichtete Stahlrohre sind für alle Bereiche der Schmutzwasserableitung genehmigt. Werden sie als Grundleitung verwendet, muss ein zusätzlicher Korrosionsschutz vorhanden sein. Faserzementrohre eignen sich für alle Bereiche der Gebäudeentwässerung, mit Ausnahme der Grundleitung. Kunststoffrohre können ebenfalls als Abwasserrohre eingesetzt werden, da sie sich durch hohe Abflussbeiwerte sowie geringfügige Inkrustationsneigungen auszeichnen. Aufgrund der geringen
Wandungsstärken eignen sie sich besonders gut für nachträgliche Einbauten. Obwohl Kunststoffrohre als schwer entflammbar gelten, müssen trotzdem eventuell Brandschutzvorkehrungen nach der MLAR getroffen werden.
Werkstoff
Verwendung möglich als GLU GLE
Instandsetzung Bei der Sanierung eines bewohnten Mehrfamilienhauses ist vor Beginn der Maßnahmen ein Gesamtkonzept zu erstellen, das sich nach dem Auszug der einzelnen Parteien sukzessive umsetzen lässt. Bei der Planung sind besonders die Lage der Muffen und Abzweige zu berücksichtigen, sodass spätere Anschlüsse realisiert werden können. Werden nur Teile eines bestehenden Leitungsnetzes abgebrochen bzw. ersetzt, können sich vorhandene Inkrustationen lösen und die Leitungsbögen oder Zuläufe verstopfen. Generell muss ab einer Nutzungsdauer von etwa 30 Jahren mit inneren Ablagerungen gerechnet werden, sodass im Zuge einer Gebäudesanierung eine Untersuchung des Entwässerungsnetzes empfohlen wird. Eine solche kann im einfachsten Falle in Form einer Kanalspiegelung erfolgen, bei der am Revisionsschacht eine Leuchte und an an-
AL
FL
SL
RFL
RR
Steinzeugrohr (STZ)
+
+
+
+
+
+
–
KL +
Betonrohr (BT)
–
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+
+
+
–
–
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Faserzementrohr (FZ)
+
+
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–
–
+
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Blechrohre (Zink, Kupfer, Aluminium, verzinkter Stahl)
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Gusseisernes Rohr ohne Muffe (SML)
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Stahlrohr (ST)
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Edelstahlrohr (CrNi)
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PVC-U-Rohr (KG)
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PVC-C-Rohr (HT)
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PE-Rohr (PE-HD)1
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PE-Rohr (PE-HD)2
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PP-Rohr (PP-HT)
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ABS (HT)
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AL FL SL GLU GLE
Anschluss-, Verbindungsleitung Fallleitung (für Schmutzwasser) Sammelleitung Grundleitung, unzugänglich in der Grundplatte Grundleitung im Erdreich
RFL Regenwasserleitung im Gebäude RR Regenwasserleitung (Regenrohr) im Freien KL Leitung für Kondensate aus Feuerungsanlagen 1 DIN 19 535-10, DIN EN 1519-1 2 DIN 19 537-1, DIN 19 537-2, DIN EN 12 666-1 B 3.19
58
Technische Gebäudeausstattung
B 3.17 B 3.18 B 3.19 B 3.20 B 3.21
B 3.20
B 3.21
derer Stelle ein Spiegel eingeführt wird. Weitaus präzisere Ergebnisse lassen sich mit der Endoskopie erzielen. Hierfür muss in die Leitung ein kleines Loch mit ca. 2 mm Durchmesser gebohrt werden, durch das anschließend ein Mini-Boreskop hineingeschoben wird. Alternativ kann eine Untersuchung mit einem kamerabestückten, ferngesteuerten Fahrwagen geschehen (Abb. B 3.18). Eine solche ist in der Regel ab der Nennweite DN 100 üblich; es existieren aber auch Spezialsysteme, die bereits ab DN 50 eingesetzt werden können. In Abhängigkeit des Untersuchungsergebnisses lässt sich eine Dringlichkeitszuordnung innerhalb einer vierstufigen Skala vornehmen (Zustandsklasse 0 = sofortiger Sanierungsbedarf bis Zustandsklasse 4 = kein Handlungsbedarf). Sofortiger Handlungsbedarf besteht z. B. bei Grundleitungen immer dann, wenn die statische Funktion des Rohrs nicht mehr gegeben oder aber eine Grundwasserbeeinträchtigung durch austretendes Abwasser vorliegt. Bevor Innensanierungsarbeiten eines Entwässerungssystems beginnen, muss die Umleitung des Abwassers für die Zeit der Sanierungsmaßnahme geplant werden. Inkrustation oder Wurzeleinwuchs kann mithilfe eines Fräsroboters beseitigt werden (Abb. B 3.17). Diese lassen sich ab der Nennweite DN 80 verwenden und dienen neben dem Fräsen meist auch zum Bohren, Verpressen und Verspachteln von Schadstellen. Leckagen der Gebäudeentwässerung können mit Injektionsoder Liningverfahren, die beide ab einer Nennweite von DN 100 möglich sind, sowie über das Setzen von Dichtmanschetten behoben werden. Bei Injektionsverfahren wird ein sogenannter Packer in das Rohr eingeführt, an der Schadstelle positioniert und pneumatisch aufgeweitet. Der geschädigte Bereich kann so zum Kanalinnenraum temporär abgedichtet und die Schadstelle mit Kunstharz verpresst werden. Nach dem Abbinden des Harzes wird der Packer entbläht und aus dem Kanal herausgezogen. Bei Liningverfahren wird eine schlauchartige Teilauskleidung aus laminierter Glasfaser von einem Packer im geschädigten Rohrbereich positioniert (Abb. B 3.20). Über eine anschließende pneumatische Expansion des Packers
wird die Auskleidung auf den geschädigten Bereich des Rohrinnenraums gepresst. Der Packer wird nach dem Abbinden des Kunstharzes entbläht und wieder aus dem Rohr entfernt. Dadurch lässt sich eine stabile und dauerhafte Teilauskleidung der Innenwand erstellen. Edelstahlmanschetten mit Kompressionsschloss werden ebenfalls mittels eines Packers an die zu sanierende Stelle transportiert und dort durch das Aufweiten des Packers dauerhaft verankert. Innenmanschetten können ab der Nennweite DN 150 zum Einsatz kommen. Sollen Sanierungen mit besonders geringen Nennweiten erfolgen bzw. längere Rohrabschnitte saniert werden, so bieten sich verschiedene Systeme auf der Basis von Inversionsverfahren an. Dabei wird z. B. ein Schlauchliner mit Kunstharz imprägniert, invers in einer Drucktrommel aufgewickelt und an die zu sanierende Leitung angeschlossen. Mittels Überdruck wird der laminierte Schlauchliner anschließend in die zu sanierende Leitung eingekrempelt (Abb. B 3.21). Die Aushärtung des Schlauchliners, die zu einer dauerhaften homogenen Rohrauskleidung führt, erfolgt durch Dampf oder UV-Licht. Das System wird ab einer Nennweite von DN 50 eingesetzt. Undichte Rohreinläufe können instand gesetzt werden, indem Blasenschalungen mithilfe eines Packers eingefügt und anschließend mit Epoxidharz verklebt werden. Lässt sich ein Abschlusskanal nicht mehr sanieren, wird u. a. das Berstlingverfahren angewendet. Dieses erlaubt eine grabenlose Rohrleitungserneuerung bei gleichbleibender Trassenführung. Hierzu wird in das Altrohr ein Berstkörper eingezogen, der dieses beim Durchzug zerstört und in das umgebende Erdreich verdrängt. Gleichzeitig wird ein neues Rohr in gleicher oder größerer Dimension nachgezogen. Das Verfahren eignet sich bei Anschlusskanälen ab einem Durchmesser von DN 100, wobei zu den umgebenden Leitungen ein Mindestabstand eingehalten werden muss. Bei wesentlichen Änderungen oder Sanierungen schreibt DIN 1986-30 für Grundleitungen, für die keine nachweisbare Dichtigkeitsprüfung stattgefunden hat, eine solche vor. Bei geringeren Eingriffen ist eine Kanalfernsehuntersuchung durchzuführen.
Fräsroboter zur Entfernung von Inkrustationen und Wurzeleinwuchs in der Entsorgungsleitung ferngesteuerter Fahrwagen zur TV-Inspektion von Abwasserleitungen Verwendungsbereich von Abwasserrohren nach DIN 1986-4 (Auszug) Rohrinnensanierung mittels Liningverfahren Blick in ein mittels Liningverfahren saniertes Abwasserrohr
Regenwasserentsorgung Bei der Sanierung sollte in jedem Fall darüber nachgedacht werden, ob anfallendes Regenwasser künftig für das Gebäude genutzt oder eine Versickerung auf dem Grundstück realisiert werden kann. Soll das Regenwasser verwendet werden, muss es in einer Zisterne gesammelt und über eine Pumpe nach Bedarf im Haus verteilt werden (siehe Wasserversorgung, S. 54ff.). Eine Versickerung kann überirdisch z. B. über Sickergräben erfolgen. Diese Anlagen sind genehmigungsfrei. Unterirdische Versickerungssysteme wie Sickerschächte benötigen eine wasserrechtliche Genehmigung. Abwasserbehandlung Eine örtliche Abwasserbehandlung kann nur als Not- oder Übergangslösung fungieren, sofern keine öffentliche Wasserentsorgung vorhanden bzw. ein Anschluss wirtschaftlich nicht zumutbar ist. Abwasserbehandlungsanlagen sind nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG) genehmigungspflichtig und nach DIN 4261 sowie DIN EN 12 566 zu erstellen. Auch der Betrieb einer Anlage unterliegt bau- und wasserrechtlichen Vorschriften. Vorhandene Kleinkläranlagen sollten stets eine biologische Reinigungsstufe aufweisen bzw. mit einer solchen nachgerüstet werden. Absetzgruben sind in Abhängigkeit der Kammerverschlammung regelmäßig teilzuentleeren, Tropfkörper der biologischen Reinigungsstufe in Abhängigkeit des Verschlammungsgrades zu spülen und Sickergräben nach DIN 1986 regelmäßig auf ihre Betriebsfähigkeit zu prüfen. Bei einer Sanierung muss die DIN EN 752-5 beachtet werden. Warmwasserheizungssysteme
Eine Erneuerung oder Nachrüstung der Wärmeversorgungsanlage erfolgt einerseits, um den Energieverbrauch zu verringern, und andererseits, um die Betriebskosten zu senken. Die Abstimmung der einzelnen Komponenten der Heizungsanlage untereinander ist dabei genauso wichtig wie das Zusammenspiel mit der Gebäudehülle, mit dem Ziel eine größtmögliche Effizienz zu erreichen. Die gesetzlichen Vorgaben für die Gebäudeheizung werden in Deutschland durch die EnEV ähnlich wie in den anderen Mitglieds59
Technische Gebäudeausstattung
staaten der Europäischen Union vorgegeben. Grundlage ist die EU-Richtlinie 2002/91/EG. Ist der Heizkessel älter als 15 Jahre, sind hinsichtlich des Betriebs der Heizungsanlage regelmäßige Inspektionen durch eine Fachfirma und eine Kontrolle der Abgaswerte in der EURichtlinie festgelegt. Die EU-Richtlinie schreibt bei größeren Sanierungsmaßnahmen die Verbesserung der Gesamtenergieeffizienz des Gebäudes vor. Als größere Sanierungsmaßnahmen gelten solche, bei denen die Ausgaben für die durchzuführenden Maßnahmen an der Anlagentechnik und am Gebäude ein Viertel des Gebäudewerts übersteigen (ohne Grundstückswert) oder bei denen mehr als ein Viertel der Gebäudehülle saniert wird. Die Effizienz einer Heizungsanlage kann durch unterschiedliche Maßnahmen effektiv beeinflusst werden. So können einzelne Komponenten wie Solarkollektoren nachgerüstet oder veraltete Teile vorzeitig ausgetauscht werden. Die Restnutzungsdauer einzelner Anlagenkomponenten lässt sich über ihre Lebensdauer ermitteln (Abb. B 3.3). Die Einschätzung des Abnutzungszustands kann in Form einer visuellen Inspektion wesentlicher Komponenten erfolgen. Müssen mehrere Anlagenkomponenten erneuert werden und beträgt die geschätzte Restnutzungsdauer des Kessels weniger als fünf Jahre, sollte alternativ über den vollständigen Austausch der Anlage nachgedacht werden. Die Gesamteffizienz einer Heizungsanlage hängt immer von Auslegung und Abstimmung der technischen Komponenten aufeinander ab. Generell gilt: Je geringer die Betriebstemperatur einer Anlage gewählt werden kann, desto effizienter arbeitet diese und umso wirkungsvoller kann die Nutzung von regenerativen Energiequellen integriert werden. Die Wahl der richtigen Heizungsanlage richtet sich dabei im Wesentlichen nach dem Heizwärmebedarf des gesamten Gebäudes, weshalb vor dem Aus-
tausch der Heizung geprüft werden sollte, ob im Rahmen einer Sanierung Dämmmaßnahmen an der Gebäudehülle durchgeführt werden sollten. Für die Neukonzeption der Heizungsanlage sind folgende Entscheidungskriterien maßgebend: • Wahl eines neuen Wärmeerzeugers für Heizung und Warmwasser • Entscheidung für zentrale oder dezentrale Wärmeerzeugung • Wahl eines Energieträgers entsprechend dieser Vorgaben Als neue Heizungssysteme kommen Anlagen auf Verbrennungsbasis oder Wärmepumpen zur Nutzung von Umweltenergie in Betracht. Diese können durch solare Technologien unterstützt werden. Ergänzend oder sogar als Ersatz ist die Auslegung einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung und Nachheizung möglich. Die Entscheidung für eine zentrale oder dezentrale Wärmeerzeugung hängt bei der Sanierung im Wesentlichen von den bestehenden Anlagenteilen und vom Umfang des Eingriffs in die Gebäudesubstanz ab. Als Heizungssystem arbeitet die Zentralheizung sehr effizient, erfordert aber eine umfangreiche Verteilung. Für die zentrale oder dezentrale Trinkwassererwärmung sind Bedarf und Leitungsstrecke zu den Zapfstellen maßgebend. In Bürogebäuden mit sehr geringem Warmwasserbedarf verhalten sich dezentrale Geräte in jedem Fall wirtschaftlicher als eine Speichervorhaltung und Rohrverteilung. In einem Einfamilienhaus sind die Leitungswege bei guter Planung hingegen kurz und der Warmwasserbedarf vergleichbar hoch. Gleiches kann bei richtiger Ausführung (Komponenten- und Leitungsdämmung) ebenfalls für ein Mehrfamilienhaus gelten und somit kann sich auch hier die zentrale Warmwasserbereitung als das gesamtenergetisch wirt-
schaftlichere System erweisen. Die zentrale Warmwasserbereitung eröffnet zudem die Möglichkeit, eine solarthermische Anlage zu integrieren. Für den Heizungsbetrieb stehen sowohl fossile als auch regenerative Energieträger zur Verfügung. Der Einsatz von regenerativen Energien sollte stets oberste Priorität besitzen. Sind Heizsysteme für fossile Energieträger mit sämtlichen Anschlüssen bzw. Lagermöglichkeiten vorhanden und zur Weiterverwendung vorgesehen, sollte zum einen deren Bedarf so weit wie möglich reduziert (Dämmung der Gebäudehülle, Optimierung der Wohnungslüftung), zum anderen die Anlagentechnik so effizient wie möglich gestaltet werden. Ob für den Neuanschluss eines Gebäudes ein fossiler Brennstoff herangezogen oder im Bestand von Öl auf Gas umgestellt werden sollte, muss unter Berücksichtigung der oben und in Abb. B 3.23 genannten Kriterien prüfend hinterfragt werden. Beim Einsatz regenerativer Brennstoffe werden geringere Mengen schädlicher Abgase oder Reststoffe als bei fossilen Brennstoffen freigesetzt. Die entstehenden CO2-Emissionen sind in der Gesamtbilanzierung als CO2-neutral eingestuft. Als regenerative Brennstoffe kommen unterschiedliche Rohstoffe in Betracht (Abb. B 3.23). Allerdings sollte bei der Auswahl der Systeme der Primärenergieverbrauch der Produktion berücksichtigt werden. Brennstoffbereitstellung Sofern in einem bestehenden Gebäude bereits ein Gasanschluss oder ein Heizöltank vorhanden ist, sollten diese auf Funktionsfähigkeit und Sicherheit überprüft werden. Der Hausanschluss der Stadtgasleitung kann vom Heizungsinstallateur auf Leckagen und nicht regelgerechte Anschlüsse kontrolliert werden. Offen liegende Gasleitungen im Gebäude müssen stabil an der Wand befestigt und gelb (RAL
Lagerraum notwendig Brennwertnutzung einfache Verbrauchserfassung
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1,14
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1,11
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Treibhausgase CO2-äquivalent 1 [g / kWhEnd]
249
263
303
42
35
647
217– 408
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0,0 –1,3
1
60
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•
kumulierter Energieaufwand 1 [kWhPrim / kWhEnd]
Primärenergiefaktor nach DIN V 4701-10 : 2006-12
B 3.22
• •
•
Umgebungsenergie 2
versorgerabhängig
•
Solarstrahlung
leitungsunabhängig
•
Fernwärme
•
Strommix
leitungsgebunden
Holzhackschnitzel
regenerativ
Holzpellets
Heizöl EL
Flüssiggas
Eigenschaften
Erdgas
Energieträger
2,99 0,77–1,85
nach Daten des Computerprgrammes GEMIS 2 Energie aus Erdreich, Grundwasser oder Außenluft, die mithilfe einer Wärmepumpe nutzbar gemacht werden kann B 3.23
Technische Gebäudeausstattung
B 3.22 B 3.23
B 3.24 B 3.25
B 3.24
1012) gestrichen sein, um Verwechselungen zu verhindern. Ein Flüssiggastank sollte gemäß der Betriebssicherheitsverordnung alle zwei Jahre von außen durch geschultes Personal und alle fünf Jahre (gewerbliche Nutzung) bzw. zehn Jahre (Privatanlagen) von innen inklusive der Leitungsanschlüsse vom TÜV gewartet werden. Ebenso sollte der Aufstellort auf Standsicherheit sowie der regelgerechte Abstand zu angrenzenden Gebäuden untersucht werden (siehe TRF 1996, TRB 610 und TRB 801, Anlage 25). Heizöltanks müssen sowohl für den Erdeinbau als auch für die Aufstellung im Gebäude doppelwandig ausgeführt und mit einem Leckanzeigegerät ausgestattet sein. Sind sie einwandig, ist ein flüssigkeitsdichter Auffangraum erforderlich. Bei einer regelmäßigen Wartung kann von einer Gebrauchsdauer von ca. 40 bis 45 Jahren ausgegangen werden. Im Erdreich verlaufende Rohrleitungen sind als Saugleitungen oder in einem Schutzrohr zu verlegen. Heizöltanks müssen bis zu einem Volumen unter 10 m3 alle zehn Jahre, darüber alle fünf Jahre vom TÜV überprüft werden. Vor Inbetriebnahme muss jede oberirdische Anlage über 1 m3 Volumen, jeder unterirdische Heizöltank und jede unterirdische Rohrleitung von einem nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG) zugelassenen Sachverständigen geprüft werden. Im Abstand von jeweils fünf Jahren muss jede oberirdische Anlage ab 10 m3 Volumen und jeder unterirdischer Heizöltank sowie jede unterirdische Rohrleitung gewartet werden. Ist der Tank im Haus installiert, ist der Tankraum ebenfalls Bestand der Überprüfung. In Wasserschutzgebieten hingegen existieren strengere Auflagen. Jede Stilllegung einer oberirdischen Anlage ab 10 m3 Volumen (in Schutzgebieten ab 1 m3) und jede unterirdische Anlage ist gemäß WHG durch einen Sachverständigen zu begutachten. Gibt es einen Pelletlagerraum, sollte untersucht werden, ob dieser langfristig trocken und staubdicht gehalten werden kann. Bei einer Umstellung von Öl auf Pellets kann z. B. der bisherige Tankraum zumeist als Pelletlagerraum dienen. Alternativ stehen dafür auch ein Gewebesilo, Erdtank oder angepasster Stahltank zur Verfügung.
ineffiziente veraltete Ölheizung im Gebäudebestand Vergleich zwischen den einzelnen Energieträgern und deren Eigenschaften hinsichtlich Gebäudeheizung und Trinkwassererwärmung asbestbelasteter Nachtspeicherofen Sicherheitsvorkehrungen bei der Demontage asbestbelasteter Nachtspeicheröfen
B 3.25
Heizraum In der Heizungsanlagenverordnung (HeizanlV) sind die Anforderungen an den Heizraum festgesetzt. Aus diesen Grund muss geprüft werden, ob der bestehende Heizkessel und die Beschaffenheit des Raums den Anforderungen genügen. Dabei sind insbesondere folgende Punkte zu klären: • Art der Beheizung (z. B. nur Heizung, Heizung mit WW-Bereitung, Heizung / Lüftung) • Kesselleistung • Lage und Größe der Heizzentrale • Wahl des Brennstoffs • Lage und Größe des Brennstofflagers • Zugänglichkeit des Heizraums • Raumabschluss Wände, Decke und Türen • Lüftungsquerschnitte für Zuluft • Abgasabführung • Feuerwarneinrichtungen • Heizungsnotschalter • betriebssichere Installation (auch Elektroleitungen) • Geräuschemissionen Als Größenordnung für die Planung lassen sich dem VDI-Blatt 2050, Blatt 1 Anhaltswerte für Mindestnutzflächen von Heizzentralen entnehmen, wobei ein besonders beschaffener Heizraum erst ab einer Kesselleistung von 300 kW gefordert wird. Erfolgt im Zuge einer energetischen Sanierung auch ein Austausch des Kessels, kann die Heizleistung häufig reduziert und damit die Anforderungsgrenze unterschritten werden. Wärmeerzeuger
Das Herzstück einer Heizungsanlage ist der Wärmeerzeuger, der die Wärme für die Verteilung im Gebäude bereitstellt. Er ist maßgeblich für den Energiebedarf, die Effizienz und die Umweltbelastung der Heizungsanlage verantwortlich. Einzelöfen Im Bestand sind Einzelöfen, die mit Öl, Gas oder Holz befeuert werden und für die Beheizung eines Raums ausgelegt sind, nur noch selten zu finden. Diese Geräte dürfen weiterhin betrieben werden, sofern der Schornsteinfeger
die Einhaltung der Abgasverlustgrenzwerte bescheinigt. Ein Austausch ist aus Gründen der Energieeffizienz jedoch ratsam. Nachtspeicheröfen Eine in den 1950er- bis 1970er-Jahren weitverbreitete Raumheizung stellten Nachtspeicheröfen dar, die mit günstigem, nächtlichem Heizstrom zum Sondertarif betrieben wurden. Aus primärenergetischer Sicht erweist sich diese Heizform als extrem ineffizient. Vor dem Hintergrund steigender Strompreise und der sukzessiven Abschaffung der Sonderstromtarife ist ihr Betrieb auf lange Sicht nicht mehr wirtschaftlich. Viele Gemeinden und Stromversorger zahlen daher Zuschüsse für die Außerbetriebnahme der Geräte. Nachtspeicheröfen, die vor 1980 hergestellt wurden – in seltenen Fällen auch jüngere Baureihen –, können asbestbelastet sein (Abb. B 3.24 und 25). Eine Raumluftbelastung mit Asbestpartikeln lässt sich daher nicht ausschließen. Informationen darüber, ob von dem Gerät eine Belastung ausgeht, können beim Hersteller unter Angabe der Typennummer eingeholt werden. Kontaminierte Geräte sind zeitnah durch zertifizierte Fachfirmen zu entsorgen. Standardheizkessel Heizkessel mit Vor- und Rücklauftemperaturen von 90/70 °C oder 70/55 °C werden als Standardheiz- oder Konstanttemperaturkessel bezeichnet. Sie weisen vor allem im Bereitschaftsbetrieb erhebliche Energieverluste auf und sollten ersetzt werden. Bei Kesseln, die vor 1978 eingebaut und nicht mit einem neuen Brenner ausgestattet wurden, schreibt die EnEV vor, diese bis zum 31.12. 2008 auszuwechseln (Abb. B 3.22). Die Reparatur solcher Geräte wird nicht empfohlen, da sie nach heutigen Maßstäben unwirtschaftlich sind. Niedertemperaturkessel Niedertemperaturkessel arbeiten mit einer geringeren Vor- und Rücklauftemperatur (55/45 °C) und sind dadurch wesentlich effizienter. Jeder Standardheizkessel einer zentralen oder dezentralen Wohnungsheizung (Therme) kann gegen einen Niedertemperaturkessel ausgetauscht werden. Ihr Wirkungsgrad beträgt bis 61
Technische Gebäudeausstattung
a
zu 97 %. Das Heizungssystem als Warmwasserheizung mit Verteilung und Wärmeüberträger (Heizkörper) kann in der Regel weitergenutzt werden. Niedertemperaturheizungen können mit fossilen oder regenerativen Energieträgern betrieben werden, ggf. ist eine Schornsteinsanierung im Zusammenhang mit dem Kesselaustausch nötig, da die Abgastemperaturen unter denen von Standardheizkesseln liegen und ein Kondensatanfall im Schornstein verhindert werden muss, um Schäden vorzubeugen. Die Notwendigkeit dafür wird vom Schornsteinfeger geprüft.
b
B 3.26
TWZ
TWW
HZG TWK
a
H
H
H
HZG TWK
b
HZG
HZG
TWK
c
62
B 3.27
Brennwertkessel Eine Brennwertheizung ist ein hoch effizientes Heizsystem, das durch die Nutzung der im Wasserdampf des Verbrennungsabgases enthaltenen latenten Wärme einen Wirkungsgrad von über 100 % aufweist. Die Heizkessel können mit fossilen oder regenerativen Energieträgern betrieben und wie beim Niedertemperaturkessel jeden alten Heizkessel (zentral oder dezentral) ersetzen. Der bestehende Heizungskreislauf kann meist weitergenutzt werden. Durch die geringeren Vor- und Rücklauftemperaturen (35/28 °C) reduzieren sich die Verteilverluste im System. Die Heizflächen in den Räumen müssen größer dimensioniert werden – ideal ist die Kombination mit einer Fußbodenheizung. Bei der Verbrennung anfallendes Kondensat muss in das Abwassernetz abgeleitet werden. Sofern kein feuchtigkeitsunempfindlicher und druckdichter Schornstein zur mechanischen Überdruckabgasbeförderung vorhanden ist, wird eine Sanierung oder ein Neubau des Schornsteins notwendig. Zur Abgasableitung können je nach Kesselleistung sehr geringe Abgasrohrquerschnitte (≤ 100 mm Außendurchmesser als Kunststoffrohr) zum Einsatz kommen, was für die Sanierung von Vorteil ist. Wärmepumpe Die mit Strom oder Gas betriebenen Wärmepumpensysteme beziehen ihre Energie aus der Luft, dem Erdreich oder dem Wasser und heben diese auf ein höheres Temperaturniveau an. Wärmepumpen mit Erdflächenkollektoren eignen sich meist nicht für die Sanierung, da eine entsprechend große Freifläche benötigt wird. Tiefenbohrungen sind jedoch möglich. Luft-Wasser-Wärmepumpen können bei beengten Platzverhältnissen außerhalb des Gebäudes aufgestellt werden. Zum Betrieb von Wärmepumpen sind günstige Stromtarife erhältlich. Ein Schornstein ist nicht notwendig. Im Umkehrbetrieb kann mit diesem System gekühlt werden (siehe S. 65ff.). Der Betrieb einer Wärmepumpe setzt einen sehr guten Dämmstandard voraus (mindestens EnEV-Anforderungen). Idealerweise werden Flächenheizsysteme (Fußboden, Wand, Decke) verwendet. Blockheizkraftwerk (BHKW) / Kraft-WärmeKopplung (KWK) Kompakte Blockheizkraftwerke auf der Basis
von Verbrennungsmotoren erzeugen Wärme und Strom. Die Abwärme dient zu Heizzwecken, der Strom wird gegen Vergütung in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Blockheizkraftwerke können mit fossilen wie auch mit regenerativen Brennstoffen betrieben werden und eignen sich für die Sanierung, sofern ein langanhaltender, hoher Wärmebedarf besteht. Bei Laufzeiten von unter 4000 h / Jahr arbeiten diese Anlagen ineffizient. Sind lange Laufzeiten z. B. durch den Zusammenschluss mehrerer Wohneinheiten gewährleistet, stellen diese Anlagen eine gute Alternative zu konventionellen Systemen dar. Der bestehende Schornstein kann aufgrund der hohen Abgastemperaturen meist problemlos weitergenutzt werden, wobei der Aufstellungsort der Anlage entsprechend den Schallemissionen gewählt werden muss. Abgasführung Beim Austausch eines alten Heizkessels durch einen neuen wird eine höhere Effizienz vor allem durch die Absenkung der Betriebstemperatur erreicht. Die daraus resultierenden, geringeren Abgastemperaturen bedingen jedoch u. U. eine Sanierung des vorhandenen Schornsteins. Ohne Adaption an die niedrigeren Abgastemperaturen kann die aus dem Kondensatanfall entstehende Glanzrußbildung und Versottung (Durchfeuchtung von innen) des vorhandenen Schornsteins nicht verhindert werden. Der Schornsteinfeger legt den Sanierungsbedarf in Abhängigkeit zur Anlage fest. Bei der Schornsteinsanierung kommen zwei Varianten in Betracht (Abb. B 3.26). In beiden Fällen muss der Schornstein von innen absolut feuchtigkeitsunempfindlich und korrosionsbeständig ausgeführt werden (mögliche Materialien: Edelstahl, Aluminium, Glas, Kunststoff oder glasierter Ton). Eine Kondensatableitung am Kaminfuß ist dabei notwendig. Die Brennwertnutzung erfordert stets eine Schornsteinsanierung, da Kondensat am Kessel sowie am Schornstein anfällt. Das Kondensat muss in das Abwassersystem abgeleitet werden, wobei sich die Abwasserrohre zur Kondensatableitung (pH < 6) eignen müssen. Bei Öl- und Holzkesseln ist in jedem Fall eine Kondensatneutralisation erforderlich, bei Gaskesseln erst ab einer Leistung von 200 kW. Da hier der Auftrieb des abgekühlten Abgases fehlt, muss es mit einem Ventilator aus dem Schornstein geblasen werden (im Gerät integriert). Diese mechanische Überdruckabgasförderung setzt eine druckdichte Ausführung des Schornsteins mit Dichtheitsprüfung voraus. Warmwasserbereitung
Das Trinkwasser wird zentral in Verbindung mit der Heizung oder dezentral an den Zapfstellen erwärmt. Bei einer dezentralen Trinkwassererwärmung an den Zapfstellen mit einem Gasoder Elektrodurchlauferhitzer bzw. Kleinspeicher (Boiler) kann auf eine umfangreiche Warmwasserverteilung verzichtet werden (Abb. B 3.27 b). Dadurch fallen keine Verluste im Leitungsnetz und kein Energieaufwand für die Ver-
Technische Gebäudeausstattung
B 3.26 Varianten der Schornsteinsanierung a als Innenauskleidung (Innenrohr) eines bestehenden Kamins b als neues, außen liegendes Abgasrohr B 3.27 verschiedene Systeme zur Warmwasserbereitung a Zentralheizung mit zentraler Trinkwassererwärmung und Zirkulationsleitung b Zentralheizung mit dezentraler Trinkwassererwärmung (z. B. Durchlauferhitzer) c dezentrale, wohnungsbezogene Heizung mit integrierter zentraler Trinkwassererwärmung (Kombikessel) B 3.28 Einbindung eines Schichtenspeichers als Trinkwasser-, Heizungs- und Solarspeicher in einer Heizungsanlage mit Solarkollektoren B 3.29 schematische Darstellung eines Einrohrsystems: a System mit Kurzschlüssen b Zwangsumlaufsystem B 3.30 schematische Darstellung eines Zweirohrsystems
SpVL
TWW TWK
K So
HVL
SpRL
HRL SSP
SoVL
HZG
SoRL TWK HRL TWK TWW HVL HRL
Trinkwasser kalt Trinkwasser warm Heizungsvorlauf Heizungsrücklauf
HZG Heizungskessel SoK Solarkollektor SoVL Solarvorlauf
SoRL SSP SpVL SpRL
Solarrücklauf Schichtenspeicher Speichervorlauf Speicherrücklauf B 3.28
teilung (Pumpen) an. Sie sollten aber nur an weit von der Heizzentrale entfernten Orten mit einem geringen Warmwasserverbrauch zum Einsatz kommen. Bestehende Kleinspeichergeräte sollten gedämmt oder gegen selbstregelnde elektronische Durchlauferhitzer ausgetauscht werden. Zentrale Warmwasserbereitungssysteme lassen sich in Verbindung mit der Gebäudeheizung für eine oder mehrere Wohneinheiten betreiben und bieten insbesondere energieeffiziente Lösungen. Darüber hinaus kann eine solare Trinkwassererwärmung integriert werden. Vorhandene Systeme werden durch die Regelung der ggf. vorhandenen Zirkulationsleitung und durch die Nachrüstung eines Warmwasserspeichers optimiert (Abb. B 3.27 a). Die größten Energieverluste entstehen am Speicher und bei der Verteilung. Hier muss auf höchsten Dämmstandard und beste Effizienzklassen geachtet werden. Warmwasserspeicher Warmwasserspeichersysteme werden bei der Heizungsinstallation sowohl für den Heizkreislauf als auch für die Trinkwarmwasserbereitung eingesetzt. Im Regelfall finden sich im Bestand Trinkwarmwasserspeicher, die je nach Komfortbedarf zwischen 25 und 40 l pro Person (bei 50 – 60 °C) bereitstellen und direkt vom Kessel beheizt werden (Abb. B 3.27 c). Anlagen, die eine zum Bedarf zeitlich versetzte Wärmeproduktion puffern müssen oder schwierig zu modulieren sind wie z. B. Holzheizungen, Wärmepumpen oder Solaranlagen, sollten mit einem Heizungsspeicher betrieben werden (Abb. B 3.28). Bei Trinkwarmwasserspeichern kann es durch die Wassererhitzung am innen liegenden Wärmetauscher zu Verkalkungen kommen, die zu Leistungseinbußen führen. Ist der Speicher mit einer Revisionsöffnung ausgestattet, können Verkalkungen erkannt und entfernt werden. Die Innenbeschichtung des Speichers sollte ebenfalls auf Korrosion untersucht werden. Korrosionsschäden an Heizungspufferspeichern sind oftmals auf in das Heizungswasser eindringenden Sauerstoff zurückzuführen. Ursache dafür kann ein offenes Druckausgleichsgefäß
oder nicht sauerstoffdichtes Leitungsmaterial sein (z. B. alte Kunststoffleitungen, insbesondere in Fußbodenheizungen). Während der offene Druckausgleich in ein geschlossenes System geändert werden kann, muss bei nicht austauschbaren Leitungen ein korrosionsresistenter Edelstahlspeicher (inklusive aller Leitungen und Armaturen) verwendet werden. Beide Warmwasserspeicherarten weisen aufgrund mangelhafter Dämmungen oftmals einen hohen Energieverlust auf. Eine nachträgliche Dämmung ist möglich, wobei vorgefertigte Dämmschalen allerdings nur selten zur Verfügung stehen. Sofern sich der Speicher außerhalb des beheizten Gebäudevolumens befindet, kann alternativ auch der Aufstellungsort des Speichers gedämmt werden. Zur Minderung der Verluste ist es möglich, die Temperatur des gespeicherten Wassers ebenfalls zu reduzieren. Wird dies bei einem Trinkwarmwasserspeicher angestrebt, ist das DVGW-Arbeitsblatt W 551 unbedingt zu berücksichtigen, da es unter keinen Umständen zur Entstehung von Legionellen kommen darf. Bei der Neuinstallation ist auf eine entsprechende Dämmung, eine bedarfsgerechte Dimensionierung und eine Abstimmung der Heizungsanlage hinsichtlich der Betriebszeiten sowie der Vor- und Rücklauftemperaturen zu achten. Für neu zu installierende Trinkwasserspeicher sollte stets eine solare Trinkwassererwärmung bzw. eine nachträgliche Integration in Betracht gezogen werden.
VL
Wärmeverteilung von Warmwasserheizungssystemen Um die am Wärmeerzeuger bereitgestellte Wärme im Gebäude zu verteilen, wird ein Rohrleitungsnetz benötigt. Dieses muss regelgerecht dimensioniert, gedämmt und hydraulisch abgeglichen werden, um eine effiziente Verteilung zu gewährleisten. Heizungskreislauf Das Kreislaufsystem kann zum Druckausgleich mit einem offenen oder geschlossenen Ausgleichsgefäß ausgeführt sein. Im Bestand befinden sich z. T. noch offene Systeme, die aufgrund von eingedrungenem Sauerstoff u. U. größere innere Korrosionsschäden aufweisen. Da Leitungen geschlossener Systeme meist eine höhere Lebensdauer besitzen, sollten offene Systeme zu geschlossenen umgebaut werden. Korrosionsschäden treten in der Regel an Stoßstellen zwischen Leitungen oder zu Heizkörpern im Bereich des höchsten Systemdrucks auf, d. h. in den unteren Geschossen. Bei Schäden an einem älteren Heizungskreislauf ist unter Berücksichtigung aller Randbedingungen abzuwägen, ob repariert oder gleich vollständig ausgetauscht werden soll, da vereinzelte Schadensbilder oft auf einen allgemeinen Verschleiß hinweisen. Liegt ein Einrohrsystem vor, sollte eine neue Verrohrung für Vor- und Rücklauf erfolgen, um das System hydraulisch abgleichen und die Heizflächen einzeln steuern zu können.
RL
a
Ringle
itung
RL VL
VL
RL b
VL
RL
VL VL VL Vorlauf RL Rücklauf B 3.29
B 3.30
63
Technische Gebäudeausstattung
Wasserdurchflussmenge (l/h)
Vorlauftemperatur des Heizsystems (°C)
Regelung
Art und Größe der Heizfläche Wärmeabgabe (W/qm)
Wärmebedarf des Raums (W) interne Vorgaben
Wärmeverluste
externe Vorgaben B 3.31 +
210 l/h
50 % / 30 l/h
Unterversorgung
+ 50 % / 30 l/h + 200 % / 150 l/h
210 l/h
VL
Überversorgung
RL a
ca. 440 l/h
+ 100 % / 70 l/h
ausreichende Versorgung
120 % / 90 l/h
Überversorgung
400 % / 200 l/h
Überversorgung
+
ca. 440 l/h
+
VL RL b +
210 l/h
100 % / 70 l/h +
gleichmäßige Verteilung des Heizwassers
100 % / 70 l/h + 100 % / 70 l/h
RL c
64
Anforderungen wie für Heizungsnetze. Das System muss vollständig entlüftet, Rohrleitungen gedämmt und die Pumpe kontrolliert werden. Eine solarthermische Anlage kann zur Trinkwassererwärmung oder auch zusätzlich als Heizungsunterstützung dienen. Dabei sind Jahresdeckungsraten der Warmwasserbereitung von bis zu 60 % und eine Heizungsunterstützung in Abhängigkeit des Gebäudeenergieverbrauchs von bis zu 30 % möglich.
Warmwasserverteilung Für Trinkwarmwasserleitungen gelten dieselben Anforderungen wie für Kaltwasserleitungen. Die Zuleitung von zentral erwärmtem Trinkwasser zu den Zapfstellen wird im Bestand meist mit Zirkulationsleitungssystemen gewährleistet, die von einer Zirkulationspumpe betrieben werden. Die Leitungen können durch die hohe Wassertemperatur einen erheblichen Energieverlust aufweisen, der durch eine entsprechende Rohrleitungsdämmung reduziert werden kann (Abb. B 3.7). Alternativ oder parallel lässt sich die Zirkulationspumpe auch mit einer Zeitschaltuhr ausgerüsten, die eine Zirkulation nur zu den Hauptnutzzeiten aufrechterhält. Dadurch können Leitungsverluste reduziert und zudem Pumpenstrom gespart werden. Heizungsleitungen und Armaturen, die im nicht beheizten Bereich liegen und zugänglich sind – gemessen am Aspekt der Wirtschaftlichkeit –, müssen nach EnEV, Anlage 5 gedämmt werden. Davon sind auch Rohrknicke, -abzweigungen und -durchführungen betroffen. Aus heizungstechnischer Sicht empfiehlt sich eine Dämmung der Rohrleitungen auch im beheizten Bereich, insbesondere bei langen Verteilwegen. Die Rohrleitungsdämmung hängt von der Verlegeumgebung (Feuchtebelastung, mechanische Beanspruchung) und den brandschutztechnischen Anforderungen (Baustoffklassen nach LBO) ab.
Wärmeübergabe in Warmwasserheizungssystemen Die Wärmeübergabe an zu beheizende Räume lässt sich bei Warmwasserheizungen über Heizkörper, Flächenheizungen oder Bauteilaktivierung realisieren. Im sanierungsbedürftigen Bestand trifft man meist auf Heizkörper in Form von Radiatoren oder Konvektoren, vereinzelt auch auf Flächenheizungen. Heizkörper können durch einfache Sichtkontrolle auf Undichtigkeiten überprüft werden. Bei Flächenheizungen führen Leckagen meist zu größeren Schäden, da sie länger unentdeckt bleiben. Die Suche nach einer Schadstelle kann mittels Thermografie erfolgen. Nach EnEV müssen neu einzubauende heizungstechnische Anlagen mit einer »selbsttätig wirkenden Einrichtungen zur raumweisen Regelung der Raumtemperatur ausgestattet (...) sein« [1]. Das heißt, es müssen z. B. Thermostatventile vorhanden sein oder nachgerüstet werden. Diese sollten eine optimierte Proportionalabweichung besitzen. Als weitere Maßnahme zur Energieeinsparung kann die Vorlauftemperatur der Heizung reduziert werden, wobei die Heizflächengröße darauf entsprechend abgestimmt werden muss (Abb. B 3.33). Im Bestand finden sich meist große Heizkörper, die nach einer energetischen Sanierung der Gebäudehülle als überdimensioniert gelten und niedrigere Vorlauftemperaturen ermöglichen (Abb. B 3.31).
Pumpen im Wärmeverteilnetz Die zur Verteilung des Warmwassers für Heizung und Trinkwasser nötigen Pumpen werden in der Regel erst bei Ausfall ausgetauscht. Die aktuell gültige EnEV fordert allerdings eine Nachrüstung von selbsttätig regulierenden Pumpen. Im Bestand sind vorhandene Pumpen in ihrer elektrischen Leistung oftmals überdimensioniert. Ein Austausch ist unter energetischen Gesichtspunkten sinnvoll. Beim Neueinbau von Pumpen ist darauf zu achten, dass energiesparende, elektronisch geregelte Pumpen mit EC-Antrieb eingebaut werden, die sich in Abhängigkeit von Vor- und Rücklauftemperatur steuern lassen.
Regelung und Steuerung von Heizungsanlagen Heizanlagensysteme können mit zahlreichen Steuerelementen ausgestattet werden. Die EnEV schreibt vor, dass auch neu einzubauende Anlagen mit »zentralen, selbsttätig wirkenden Einrichtungen zur Verringerung und Abschaltung der Wärmezufuhr sowie zur Einund Ausschaltung elektrischer Antriebe in Abhängigkeit von der Außentemperatur oder einer anderen geeigneten Führungsgröße und der Zeit ausgestattet werden (müssen)« [2]. Abhängig von Bauart und Alter können auch alte Heizkessel mit neuen Steuerungsanlagen nachgerüstet werden. Durch Modulation bzw. zeitgesteuerte Abschaltung des Systems (z. B. Absenkung während der Nacht oder Abwesenheit) lässt sich eine deutliche Energieeinsparung erzielen.
Solarthermische Anlagen Gibt es solarthermische Anlagen im Bestand, so sind in erster Linie die Kollektoren auf Beschädigungen und Dichtheit zu überprüfen. Für Solarkreislaufsysteme gelten dieselben
210 l/h
VL
Bei besonders großen Kreislaufsystemen kann alternativ über den Einbau von Kurzschlüssen und Ventilsteuerungen nachgedacht werden, um eine gewisse Verbesserung zu erzielen (Abb. B 3.29 und 30). Die Funktionsfähigkeit der Verteilung sowie der eingebauten Armaturen und Heizkörper können ebenfalls durch »Verschlammung« aus Korrosionsprozessen stark beeinträchtigt sein. Dies lässt sich durch ein Spülen der Anlage beheben.
B 3.32
Für einen effizienten energiesparenden Betrieb müssen folgende Grundeinstellungen für die
Technische Gebäudeausstattung
7
1
5
10
2
2
3 4 5 6
6 8 1 4
VL
3 9
RL
TWZ
7
TWZ TWK
8 9 10
Rohrleitungsdämmung der Heizungsrohre im unbeheizten Bereich Rohrleitungsdämmung der TWW- und TWZ-Leitung Verbesserung der Heizungssteuerung Anpassung der Pumpenleistung Entlüftung des Systems Einbau von Thermostatventilen (mit geringen Regelgradienten) hydraulischer Abgleich (Ventilvoreinstellung Zeitsteuerung der Zirkulationspumpe Dämmung des Trinkwasserspeichers Reinigung von Komponenten zur Verbesserung des Durchflusses
B 3.31 Einflussgrößen auf Bauart und Dimensionierung der Heizfläche B 3.32 Wärmeverteilung im Vergleich a Heizungsanlage ohne hydraulischen Abgleich ungleichmäßige Wärmeverteilung b falsch reguliertes Heizungssystem durch Erhöhung der Pumpleistung c Heizungsanlage mit richtig ausgeführtem, hydraulischem Abgleich – gleichmäßige Wärmeverteilung B 3.33 Zentralheizung mit zentraler Trinkwassererwärmung und Zirkulationsleitung; Markierung der Komponenten, die im bestehenden System optimiert werden können B 3.33
Regelung von einem Fachmann vorgenommen und regelmäßig überprüft werden: • Soll-Temperaturen für alle Betriebszustände • Heizkurve (abgestimmt auf die Anlage) • Schwellenwerte für die Regelung (Temperaturniveau) • Zeitperioden von Betriebszuständen • Erfassung der Führungsgrößen über Sensoren (Ist-Werte) Hydraulischer Abgleich von Heizungssystemen Durch den hydraulischen Abgleich einer Heizungsanlage wird die gleichmäßige und bedarfsgerechte Wärmeverteilung im Gesamtsystem reguliert. Durch die Volumenstrombegrenzung des Heizwassers auf den Wert des Wärmebedarfs der einzelnen Heizkörper kann eine Über- oder Unterversorgung einzelner Heizflächen ausgeschlossen werden. In einem schlecht abgestimmten System werden Räume nahe der Heizzentrale überversorgt, weit entfernte hingegen unterversorgt (Abb. B 3.32). Nur durch einen fachgerechten hydraulischen Abgleich lassen sich Fehlversorgungen vermeiden. Um diesen im Bestand durchführen zu können, sind regelbare Heizungszuläufe nötig, was wiederum den Einbau neuer Anschlussventile voraussetzt. Gebäudekühlung
Die Innentemperatur von Gebäuden kann durch Lüftung, Kühlung oder Klimatisierung reduziert werden. Im Allgemeinen existieren im Bestand zentrale Anlagen mit Luftverteilungsnetzen. Dezentrale Geräte sind nur selten verbaut und werden meist nur für einzelne Räume oder Einheiten genutzt. Nutzungsdauer sowie Wartungsintervalle von zentralen Anlagen hängen von der Anlage, der Betriebszeit und dem Einsatzort ab. Die Wartung muss nach DIN EN 378 und dem Leistungsprogramm des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA-Einheitsblatt 24 186) erfolgen. Filter müssen regelmäßig erneuert, Lüftungskanäle und Luftauslässe bei Bedarf gereinigt werden. Ob nur einzelne Mängel behoben oder eine komplette Anlage ausgetauscht werden sollte, kann nur der Fachmann im Einzelfall entscheiden.
Lüftungskühlung / Nachtlüftung An Sommertagen kann eine zusätzliche Lüftung (frei oder mechanisch) in der Regel nicht zu einer Temperatursenkung beitragen. Eine Erhöhung der Luftgeschwindigkeit führt jedoch zur Verringerung der empfundenen Raumlufttemperatur. Die Nachtlüftung stellt hingegen eine wirksame Maßnahme zur Absenkung der Innenraumtemperatur dar. Sie setzt allerdings eine ausreichend thermisch aktivierbare Speichermasse im Gebäudeinnenraum voraus. Bei optimaler Speichermasse und einem hohen Luftwechsel kann eine Abkühlung bis etwa 3 K über der nächtlichen Tiefsttemperatur erzielt werden. Speichermasse Sofern im Gebäudebestand nur wenig Speichermasse vorhanden ist, kann der nachträgliche Einbau von PCM (Phase Changing Material) in Erwägung gezogen werden. Paraffine beispielsweise, die ihren Aggregatzustand bei 25 – 28 °C ändern, nehmen beim Phasenwechsel sehr viel Energie auf, ohne ihre Temperatur dabei zu erhöhen, und dämpfen dadurch die jeweiligen Temperaturspitzen. Die im PCM gespeicherte latente Energie muss zu einem späteren Zeitpunkt wieder abgegeben werden, z. B. in Form einer nächtlichen Gebäudelüftung mit kühler Außenluft. PCM können als verschweißte Folienbeutel auf Abhangdecken gelegt, als Zuschlag in Gipswerkstoffplatten bzw. mikroverkapselt in Nassputz in das Gebäude eingebracht werden. Raumkühlung Falls bei einer Sanierung eine Kühlung ohne mechanische Lüftung in Kombination mit einer zentralen Kälteerzeugung nachgerüstet werden soll, stehen verschiedene Systeme zur Auswahl. Zum nachträglichen Einbau bieten sich insbesondere solche an, bei denen kaltes Wasser durch Kühlelemente, Kapillaren oder Rohre geführt wird. Neben kleinteiligen können auch flächenartige Systeme wie verputzte Kapillarrohrmatten nachgerüstet werden. Dabei werden wasserdurchflossene Matten auf der Rohdecke oder der abgehängten Gipskartondecke fixiert und anschließend überputzt. Werden diese Systeme direkt auf massiven Decken
fixiert, können die Decken zusätzlich als Speichermasse genutzt werden (Bauteilkühlung). Zudem zeichnen sich die Matten durch eine sehr geringe Bauhöhe aus und lassen sich auch bei Gebäuden mit niedrigen Raumhöhen gut nachrüsten. Sofern ein nachträglicher Einbau in Bürogebäuden erfolgen soll, können die Matten in einem mit dem Achsmaß der Fenster korrespondierenden Raster verlegt werden, sodass ein späteres Einziehen von Trennwänden möglich bleibt. Kapillarrohrmatten müssen an das Kaltwassernetz der Kältezentrale angeschlossen werden. Eine Kühlleistung von etwa 80 W / m2 ist erzielbar, brandschutztechnische Probleme ergeben sich nicht. Besteht bereits eine abgehängte Metalldecke, lassen sich Kapillarrohrmatten ebenfalls nachrüsten, indem sie oberhalb der Paneele befestigt werden. Die Kühlleistung schwankt in diesem Fall in Abhängigkeit von eventuell vorhandenen Akustikvliesen. Die Nachrüstung einer Metallkühldecke ist ebenfalls möglich, bedingt jedoch einen gestaltprägenden Eingriff, da die Kühlpaneele sichtbar unterhalb der Decke angeordnet werden. Eine Metallkühldecke kann auch zwischen der Decke und einer mindestens 35 % luftdurchlässigen Zwischendecke eingebaut werden, wobei eine Kühlleistung von bis zu 200 W / m2 erreichbar ist. Kühlsegel eignen sich aufgrund des hohen Vorfertigungsgrads besonders für die Sanierung von genutzten Bürogebäuden. Sie werden ebenfalls an die zentrale Kaltwasserversorgung angeschlossen, sind gestaltprägend und weisen Kühlleistungen von bis zu 250 W / m2 auf. Gebläsekonvektoren können punktuell nachgerüstet werden und benötigen ebenfalls einen Anschluss an das Kaltwassernetz. Sie arbeiten mit Umluft und brauchen keinen Zuluftkanal. Die Kühlleistung hängt von der Gerätegröße ab und liegt in etwa zwischen 0,75 und 9 kW. Alle bereits erwähnten Systeme können in das Warmwasserheizungssystem eines Gebäudes integriert werden und so auch als Heizsysteme dienen. Ist nach der Sanierung mit einem Mehrbedarf an Kaltwasser zu rechnen, z. B. durch Anlagen oder Umnutzung, sollte in Abhängigkeit von 65
Technische Gebäudeausstattung
der Objektgröße geprüft werden, ob Grundwasser zur Bereitstellung der erforderlichen Kühlleistung verwendet werden kann. Die Nutzung von Grundwasser zur Gebäudekühlung ist genehmigungspflichtig. Auch der Einsatz einer Wärmepumpe im Umkehrbetrieb ist möglich.
B 3.34
B 3.35
B 3.36 B 3.34 B 3.35 B 3.36
B 3.37 B 3.38
B 3.39
B 3.40
66
Heiz- / Kühldecke Fassadenbeeinträchtigung durch Klimasplittgeräte Beispiel eines dezentralen Fassadenlüftungssystems, meist im Bereich der Brüstung oder des aufgeständerten Fußbodens untergebracht Aluminiumwaben einer offenen Verdunstungskühlung in einem Nasskühlturm empfohlene Lüftungszeiten für freie Fensterlüftung in Abhängigkeit von der Jahreszeit zur Sicherstellung des hygienischen Luftwechsels unter Berücksichtigung einer Reduzierung der Lüftungswärmeverluste (innerhalb der Heizperiode) Funktionsprinzip der »Kölner Lüftung« über einen separaten Zuluft- und Abluftschacht für den zu lüftenden Raum kompakte Ausführung einer Adsorptionskältemaschine mit geringer Leistung
Raumklimageräte Raumklimageräte benötigen keine zentrale Kältebereitstellung. In der Regel kommen fest montierte Splittgeräte in Wohn- und Geschäftshäusern zum Einsatz, die aus einem im Innenraum anzubringenden Gebläsekonvektor und einem außenseitig zu montierenden Kaltwassersatz bestehen (Abb. B 3.35). Geräte dieser Bauart verfügen meist über die thermodynamischen Prozesse Heizen und Kühlen. Leitungswege zwischen beiden Bauteilen sollten möglichst kurz gewählt werden. Die erzielbaren Kühlleistungen liegen bei ca. 1,5 – 5,5 kW. Raumklimageräte sind relativ klein und eignen sich sehr gut zur Nachrüstung einzelner Gebäudeeinheiten. Allerdings sind diese aufgrund ihres hohen Energieverbrauchs ineffizient, und die außen liegende Komponente stellt zudem eine außerordentliche Beeinträchtigung des Fassadenbilds dar. Vor einer Installation sollte in jedem Fall geprüft werden, ob sich nicht energieeffizientere Maßnahmen der thermischen Raumkonditionierung realisieren lassen. Dezentrale Lüftung und Klimatisierung Dezentrale Lüftungsgeräte werden in die Fassade eingebaut und arbeiten mit einer direkten Außenluftansaugung am Gerät (Abb. B 3.36). Sie können um die Funktionen Heizen und Kühlen erweitert werden. Hierzu werden sie an ein Zwei- oder Vier-Leitersystem angeschlossen. Letzteres besteht aus jeweils einem Vor- und Rücklauf für Heizung und Kühlung. Der nachträgliche Einbau in ein bestehendes Gebäude erfolgt entweder in der Brüstung, dem Doppelboden oder der abgehängten Decke. Da keine großen Luftkanäle benötigt werden, eignen sich diese Geräte gut für Sanierungsaufgaben. Als vorteilhaft stellt sich insbesondere die individuelle Regelbarkeit durch den Nutzer dar. Obwohl diese Systeme mit Filtern ausgestattet sind, eignen sie sich nicht in innerstädtischen Lagen mit hochbelasteter Außenluft. In der Regel ist die erzielbare Kühlleistung nicht ausreichend, um die gesamte Kühllast des Gebäudes zu decken. Eine Kombination mit einem Flächenkühlsystem ist meist sinnvoll. Eine Alternative zur dezentralen Klimatisierung mit Kaltwasserzentrale stellen Systeme auf der Basis einer adiabatischen Kühlung dar. Sie arbeiten wesentlich energieeffizienter als Raumklimageräte. Bei der Sanierung muss allerdings berücksichtigt werden, dass ein bauseitiger Wasseranschluss TWK (kein Kaltwasseranschluss mit definierter Vorlauftemperatur) sowie ein Fort- und Außenluftanschluss zum Gerät gelegt werden müssen. Systeme dieses Bautyps sind aus energetischer Sicht gut für die Sanierung geeignet. Sie können als Aufdach-
geräte oder im Zwischenraum einer abgehängten Decke montiert werden und weisen einen geringen Wasserverbrauch auf. Zentrale Klimatisierung Grundsätzlich benötigen raumlufttechnische Anlagen für den Lufttransport große Kanalquerschnitte, sodass eine Nachrüstung nur selten möglich ist bzw. sinnvoll erscheint. Zweikanalklimaanlagen generieren unterschiedliche Lufttemperaturen, die – parallel geführt – erst am Luftauslass gemischt werden. Existiert eine solche im Bestand, sollte aus energetischen Gesichtspunkten geprüft werden, ob sich diese durch eine Einkanalanlage austauschen lässt. Sofern die lichte Raumhöhe eines Gebäudes im Zuge einer Sanierung angehoben wird, kann ein Hochdrucksystem ein vorhandenes Niederdrucksystem ersetzen, das mit bis zu 75 % kleineren Kanalquerschnitten auskommt. Bestehende Anlagen mit indirekter Feuchteregelung (Taupunktregelung) sollten durch Anlagen mit direkter Feuchteregelung ausgewechselt werden, da diese wesentlich energieeffizienter arbeiten. Konventionelle Steuerungssysteme komplexer Anlagen sollten zudem auf DDC-Steuerungen (Direct Digital Control) umgestellt werden. Bei der Wartung bzw. Instandsetzung von zentralen Kompressionskältemaschinen ist darauf zu achten, dass FCKW-haltige Kältemittel wie R12 oder R22, mit denen ältere Anlagen arbeiten, gegen FCKW-freie Produkte ersetzt werden. Die Kältemittel R12 und R22 sind in Neuanlagen seit 2000 unzulässig, dürfen aber für den Betrieb bestehender Anlagen bis 2014 weiterverwendet werden. Gemäß EU-Verordnung 2037/ 2000 muss bei stationären Kälte- und Klimaanlagen mit mehr als 3 kg Kältemittelinhalt jährlich und bei Anlagen ab einer Kältemittelmenge von 30 kg alle sechs Monate eine Dichtheitsprüfung erfolgen. Außerdem sind Klimaanlagen nach den Bestimmungen der EnEV regelmäßig zu warten und auf ihre Energieeffizienz hin zu untersuchen. Das zur Wärmeabfuhr aus den Kältemaschinen benötigte Rückkühlwerk wird oftmals in Form eines Nasskühlturms ausgeführt (Abb. B 3.37). Rückkühlung innerhalb eines Nasskühlturms geschieht bei einer witterungsoffenen Verdunstung von Wasser, was Legionellen optimale Lebensbedingungen bietet. Aus hygienischen Gründen empfiehlt es sich, bei vorhandenen Nasskühltürmen zu prüfen, ob eventuell vorhandene Luftansaugstellen einen deutlichen Abstand zu den Nasskühltürmen aufweisen. Im Idealfall sollte bei einer Sanierung eine geothermische Rückkühlung in das System integriert werden. Eine solche erfordert aber entsprechende Außenflächen, die nachträglich aktiviert werden können, was sehr aufwendig ist. Der mögliche Einsatz von Grundwasser und Erdsonden zur Gebäuderückkühlung sollte jedoch immer geprüft werden. Die VDI-Richtlinie 4640 gibt hierzu Planungshinweise. Besteht die
Technische Gebäudeausstattung
Möglichkeit, auf dem Gelände nachträglich einen Erdkanal zur Vorkonditionierung der Zuluft unterzubringen, sollte auch diese Option eingehend betrachtet werden. Solare Kühlung Anstelle von Kompressionskältemaschinen stehen nachhaltigere Alternativen zur Verfügung. So können z. B. Ab- und Adsorptionskältemaschinen zum Einsatz kommen, die über Fernwärme, Solarenergie oder ein BHKW angetrieben werden können (Abb. B 3.40). Systeme dieser Art sind ab ca. 5,5 kW Kühlleistung erhältlich. Speziell für die Raumklimatisierung bietet sich der Einsatz von solarbasierten Systemen aufgrund der Parallelität von Kühlleistung und externer Kühllast an. Voraussetzung einer solaren Kühlung ist, dass ausreichende und entsprechend orientierte Flächen für die Bestückung mit Kollektoren existieren oder Abwärme genutzt werden kann. Eine weitere Alternative besteht in der sorptionsgestützten Klimatisierung – Desiccant Cooling System (DCS). Damit lässt sich im Gegensatz zu den Ab- und Adsorptionskältemaschinen kein kaltes Wasser, sondern kalte Luft produzieren. Dieses System weist einen geringen Wasserverbrauch auf und zeichnet sich bei der Nutzung von Solarenergie besonders dadurch aus, dass eine hohe zeitliche Deckung zwischen externen Wärmelasten und Kühlleistungsbedarf sowie der durch die solare Einstrahlung beeinflussten Performance besteht. Bei solar autarken Anlagen ohne Speicher ist allerdings zu berücksichtigen, dass es einen gewissen Prozentsatz an Stunden gibt, an denen die Behaglichkeitskriterien mit dem System nicht eingehalten werden können. Alternativ dazu ist es möglich, bei zentral eingebundenen Anlagen dauerhaft verfügbare Abwärmequellen zu nutzen. Bei einem DCS kommen nur Stoffe ohne »Ozon Depletion Potential« (ODP) zum Einsatz. Als Kältemittel dient Wasser. Lediglich die Ventilatoren und Pumpen müssen mit elektrischer Energie betrieben werden und tragen so je nach Produktionsart der elektrischen Energie nur geringfügig zur anthropogenen CO2-Produktion bei. Bei entsprechender Bereitstellung von elektrischer Energie kann demnach von einem relativ geringen »Global Warming Potential« (GWP) ausgegangen werden. Lüftung
Eine Raumlüftung muss aus hygienischen Gründen gewährleistet sein. Nur so können Gerüche, Schadstoffemissionen und Feuchte abgeführt, die Kohlendioxidkonzentration im Raum verringert und Bauschäden wie Durchfeuchtung von Bauteilen oder Schimmelpilzbefall mit einhergehenden gesundheitlichen Risiken vermieden werden. Der hygienische Luftbedarf pro Person hängt von den Umgebungsbedingungen sowie der Tätigkeit ab und liegt im Wohnbereich bei ca. 20 – 40 m3 / h, was mit einer Luftwechselrate von 0,4 – 0,6 h-1 erreichbar ist.
Freie Lüftung Eine freie Lüftung bezeichnet den nicht technisch unterstützten Luftwechsel in Gebäuden. Ältere Gebäude weisen oft erhebliche Undichtheiten in der Gebäudehülle auf. Darunter fallen insbesondere undichte Türen und Fenster sowie mangelhaft ausgeführte Hohlraumkonstruktionen (z. B. ausgebaute Dächer, Rolladenkästen etc.). Dadurch findet ein permanenter Luftwechsel zwischen innen und außen statt (Fugenlüftung), der zwar einerseits eine hohe hygienische Luftqualität im Innenraum gewährleistet, andererseits aber auch kalte Raumoberflächen und Zugerscheinungen hervorruft sowie zu immensen unkontrollierten Lüftungswärmeverlusten und darüber hinaus zu massiven Bauteilschädigungen durch konvektiven Wassertransport beitragen kann. Im Sanierungsfall ist die Luftdichtheit der thermischen Hülle unbedingt herzustellen, um Schäden an Bauteilen zu vermeiden und die Lüftungswärmeverluste zu minimieren. Häufig kommt es nach Sanierungsmaßnahmen bei Wohnräumen (z. B. Fensteraustausch) zu Schimmelproblemen, die sich meist auf eine zu hohe Luftfeuchtigkeit nicht regelmäßig ausgetauschter Raumluft zurückführen lassen. Bei »luftdichten« Gebäuden ergibt sich für die Nutzer die Verpflichtung, den hygienischen Luftaustausch sicherzustellen, um eine Beeinträchtigung der Hygiene und die Gefahr von Bauschäden infolge unzureichender Lüftung zu verhindern. Eine freie Lüftung über Fenster weist die größte Nutzerakzeptanz auf, ist aber schwer dosierbar, was einen kontrollierten Luftaustausch nicht ermöglicht. Es bedarf deshalb einer besonderen Aufmerksamkeit der Nutzer, um große Wärmeverluste und Bauteilauskühlungen durch zu lange Lüftungszeiten zu vermeiden (Abb. B 3.38). Verfügen Räume nicht über öffenbare Fenster, so muss deren Entlüftung auf anderem Wege sichergestellt sein. In alten Gebäuden, insbesondere Geschosswohnungsbauten, können bei innen liegenden Räumen Schachtsysteme existieren, die eine Lüftung über den thermischen Auftrieb der warmen Luft realisieren. Die Zuluft für diese Räume wird entweder durch einen separaten Schacht (»Kölner Lüftung«) oder über die benachbarten Räume, die Verbindung zur Außenluft haben (»Berliner Lüftung«), zugeführt (Abb. B 3.39). Die im Bestand anzutreffenden Systeme funktionieren ohne mechanische Unterstützung eines Ventilators oft nur unzureichend und sollten während einer Sanierung nachgerüstet werden. Bei Schächten sind die Hygiene, der Brand- und Schallschutz zu prüfen. Sie sollten entweder gereinigt oder mit einem innenseitig verlegten Lüftungsrohr ausgekleidet werden, um weiterhin verwendet werden zu können. Eine Schall- oder Geruchsbelästigung durch andere Einheiten lässt sich mit Schalldämpfern und Rückschlagklappen ausschließen. Des Weiteren sind ggf. – je nach Brandschutzbestimmung – notwendige Abschottungen für die einzelnen Geschosse einzuplanen.
B 3.37 Monat
Stoßlüftung1 [min]
Dezember bis Februar
4–6
März und November
8 –10
April und Oktober
12 –15
Mai und September
16 – 20
Juni bis August
25 – 30
1
Häufigkeit: mindestens 3 – 4 ≈ täglich B 3.38
Abluftöffnung
Zuluftöffnung Abluftöffnung
Zuluftöffnung Zuluftkanal
B 3.39
B 3.40
67
Technische Gebäudeausstattung
1
8
7
B 3.41
+
8
6
6
5 Bad
Schlafen 4
Küche
5 Bad 1
B 3.42
3
2 Schlafen 4
Küche
Wohnen
Wohnen
B 3.43 B 3.44
B 3.41
B 3.42
Neben diesen Lüftungstechniken gibt es diverse funktionsfähige solare Lüftungssysteme (z. B. Solar Chimney), teilweise mit solarer Luftvorwärmung. Meist werden sie durch eine gezielte mechanische Luftführung unterstützt. Eine Integration im Gebäudebestand ist möglich, aber individuell auf das Gebäude abzustimmen.
die fachgerechte Herstellung einer luftdichten Gebäudehülle. Diese wird auch von der EnEV über den Nachweis mit einem Luftdichtheitstest (Blower-Door-Test) gefordert. Sollen Lüftungsanlagen im Bestand nachgerüstet werden, ist zu beachten, dass die Grundrisskonfiguration des Gebäudes in allen Geschossen eine effiziente Leitungsführung ermöglicht. Dabei kann auf nicht mehr genutzte Kamine zurückgegriffen werden. Für horizontal zu verziehende Leitungen müssen entsprechende Raumhöhen vorhanden sein. Bei einem Einfamilienhaus kann von Rundrohrquerschnitten von ca. 8 bis 15 cm ausgegangen werden.
Mechanische Lüftungssysteme Reduziert sich der Transmissionswärmeverlust der Gebäudehülle aufgrund einer Sanierungsmaßnahme deutlich, tragen insbesondere die Lüftungswärmeverluste zu einem erheblichen Anteil am Gesamtenergieverbrauch eines Gebäudes bei. Durch die Integration einer kontrollierten Lüftungsanlage kann dem entgegengewirkt werden. Bei bestehenden Lüftungsanlagen muss geprüft werden, ob diese dem Bedarf entsprechend ausgelegt sind und in welchem Zustand sich die Anlage, verteilende Lüftungskanäle und Luftauslässe befinden. Verschmutzte Kanäle bieten einen Nährboden für Mikroben. Vorhandene Kanalablagerungen können sich ablösen und die Raumluft belasten, fettige Ablagerungen können sich im Brandfall entzünden. Eine Inspektion erfolgt z. B. an den Revisionsklappen. Die Reinigung (z. B. mit Trockendampf, Niederdruck oder mittels Rotationsbürsten) übernimmt meist ein Fachbetrieb. Lüftungskanäle, die von außen größtenteils optisch inspiziert werden, sollten zusätzlich auf ihre Dichtheit mit Nebel überprüft werden. Lecks sind abzudichten, strömungstechnisch ungünstige Bauteile oder Leitungsführungen auszutauschen. Neben strömungstechnisch günstigen Leitungsquerschnitten und Kanalverlegungen sind die eingesetzten Ventilatoren wesentlich für den Energieverbrauch einer Lüftungsanlage verantwortlich. Diese müssen entsprechend dem benötigten Luftvolumen ausgelegt sein, idealerweise werden volumenstromgeregelte Ventilatoren nachgerüstet. Bei der Steuerung sollte die Einstellung der Anlage mit allen Führungsgrößen den Leistungsanforderungen entsprechen und jeder Sensor regelgerecht arbeiten; ggf. können zusätzliche Steuergrößen oder die Justierung der Einstellungen die Anlage effizienter machen. Eine Grundvoraussetzung für den erfolgreichen Betrieb von kontrollierten Lüftungsanlagen ist 68
Abluftanlage Abluftanlagen sind im Bestand in der Regel nicht vorhanden. Im Falle der Nachrüstung einer zentralen Abluftanlage muss die Absaugung in den feuchte- und geruchsbelasteten Räumen erfolgen (Abb. B 3.41). Die Zuluftöffnungen lassen sich in die Außenhülle der Wohnräume integrieren. Überströmöffnungen (Lüftungsdurchlässe in den Innentüren) gewährleisten den Lufttransport zu den Ablufträumen. Die Anlage sollte in den Räumen, in denen die Abluft abgesaugt wird, über volumenstrombegrenzende Ventile und im Abgabebereich über volumenstromgesteuerte Dachventilatoren verfügen. Über Abluftanlagen lässt sich eine optimale Raumluftqualität dauerhaft und ohne Aufwand für den Nutzer sicherstellen. Dadurch kann der Luftaustausch einer freien Fensterlüftung substituiert und deutliche Energieeinsparungen erzielt werden. Lüftungsanlagen ohne und mit Wärmerückgewinnung Lüftungsanlagen sind erst in Gebäuden neueren Baujahrs zu finden. Soll ein Gebäude um ein kontrolliertes Be- und Entlüftungssystem erweitert werden, ist neben dem Abluft- auch ein Zuluftnetz zu verlegen. Über diese Technik lässt sich der Zu- und Abluftstrom für das gesamte Gebäude, aber auch für einzelne Räume präzise regeln. Zudem bietet ein solches System die Möglichkeit, die Zuluft über eine Wärmerückgewinnungsanlage mit der Abwärme der Fortluft vorzuwärmen (Abb. B 3.42). Dabei ist nicht unbedingt eine Kreuzung der
schematische Darstellung einer Abluftanlage im Wohnungsbau schematische Darstellung einer kontrollierten Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung im Wohnungsbau: 1 Frischluftzufuhr 2 Zuluftrohrleitungsnetz 3 Zuluftventilator 4 Lüftungsverbund 5 Abluft 6 Abluftventilator 7 Wärmetauscher 8 Fortluft System einer geteilten Wärmerückgewinnung mit Wärmetauschern und einem flüssigen Medium Farbkodierungen von Elektroleitungen
Zu- und Abluftkanäle erforderlich, was u. U. einen erheblichen Aufwand mit sich bringt. Es sind auch Systeme erhältlich, die als rekuperative Wärmetauscher die Wärme durch flüssige Medien über längere Strecken vom Abluftstrang (z. B. auf dem Dach) zum Zuluftstrang (z. B. im Keller) transportieren (Abb. B 3.43). Darüber hinaus kann durch den Einbau einer Wärmepumpe zusätzlich Energie zurückgewonnen werden. Zur Nachrüstung sind auch dezentrale Lüftungsgeräte mit Wärmerückgewinnung erhältlich, die idealerweise paarweise eingebaut werden. Sie werden in die Außenwand der Räume eingefügt und stehen direkt mit der Außenluft in Verbindung. In regelmäßiger Frequenz wird von einem Gerät für einen kurzen Zeitraum (15 – 45 Sekunden) Außenluft in den Raum eingeblasen und anschließend die gleiche Menge Raumluft nach außen transportiert. Das zweite Gerät arbeitet in einem dazu zeitlich versetzen Modus. Bei der Luftbewegung wird im Gerät ein regenerativer Wärmetauscher durchströmt, der die Wärme der Fortluft aufnimmt und an die Zuluft wieder abgibt, sodass kein Lüftungsleitungsnetz benötigt wird. Der Einsatz einer Lüftungsanlage garantiert einen dauerhaften und kontrollierten, raumluftqualitätsgesteuerten Luftwechsel, der bedarfsgerecht an einzelne Räume angepasst werden kann. Bei Wärmerückgewinnungsanlagen kann über 90 % der Abluftwärme auf die Zuluft übertragen werden. Elektroinstallation
Vorhandene elektrische Anlagen, von denen keine unmittelbare Gefahr ausgeht, unterliegen dem Bestandsschutz und können weiterhin betrieben werden, sofern sie den zum Zeitpunkt der Installation geltenden Verordnungen entsprechen. Sie lassen sich demzufolge auch nach den veralteten Bestimmungen reparieren bzw. instand setzen. Werden Teile eines Systems ersetzt oder ergänzt, muss der betroffene Anlagenstrang den aktuellen anerkannten Regeln der Technik angepasst werden. Allgemein gilt, dass nach 30 bis 40 Jahren eine Erneuerung des elektrischen Leitungsnetzes erfolgen sollte. Bei elektrischen Installationen, die vor 1950 ausgeführt wurden, sind die Lei-
Technische Gebäudeausstattung
Farbkodierung von dreiadrigen Elektroleitungen
10 6 5 7
1 2 3 4 5 6
4 4
1
2 3 9
2
4 8
2
7 8 9
3
10
Frischluftzufuhr Zuluftrohrleitungsnetz Zuluftventilator Abluft Abluftventilator Wärmetauscher von Abluft auf flüssiges Medium Wärmetauscher-Kreislauf Wärmetauscher-Pumpe Wärmetauscher vom flüssigem Medium auf Zuluft Fortluft
aktuell
vor 1967
Außenleiter L1
braun (schwarz 1)
schwarz
Neutralleiter
hellblau
grau
Schutzleiter (PE bzw. PEN)
grün-gelb
rot
Farbkodierung von fünfadrigen Elektroleitungen aktuell braun
schwarz
Außenleiter L2
schwarz
braun
Außenleiter L3
grau
schwarz
Neutralleiter
blau
blau
Schutzleiter
grün-gelb
grün-gelb
1
B 3.43
wird nach DIN 18 015 abhängig von der Wohneinheit ein Mindestumfang an Stromkreisen vorausgesetzt. Die Stromkreisverteilung erfolgt in Wohnungen über Installationskleinverteiler. Für Gemeinschafts- und Kellerräume sowie für Geräte mit einem Verbrauch von mehr als 2 kW (z. B. Herd) ist ein eigener Stromkreis vorgeschrieben. Alle Stromkreise müssen entsprechend ihrer Leistung mit ausreichendem Leitungsquerschnitt und automatischer Sicherung ausgeführt sein, wobei der Mindestquerschnitt von fest verlegten Kupferleitungen 1,5 mm2 und der von fest installierten Aluminiumleitungen 2,5 mm2 (Ostdeutschland) beträgt. Eine Übersicht über die Belastbarkeit und Absicherung Hausanschlüsse Der elektrische Hausanschluss eines Gebäudes der in Gebäuden verwendeten Mehraderleitungen kann DIN VDE 0100 entnommen wererfolgt allgemein in Form einer Kabelzuleitung, den. Allgemein bestehen Schutzanforderungen die direkt in den mit den Hausanschlusssichegegen direktes und indirektes Berühren. Ein rungen bestückten Hausanschlusskasten führt. Dieser stellt den Übergang vom öffentlichen zum wirksamer Schutz bei direktem Berühren ist durch die Nachrüstung eines Fehlerstromprivaten Leitungsnetz dar. Gas- und Wasserleischutzschalters (FI-Schutzschalter bzw. RCD) tungen sollen zum Elektroanschluss einen Minmit einem ΔI von 30 mA zu erreichen. Stromdestabstand von 1 m aufweisen. Eine Unterschreitung des Mindestabstands sollte korrigiert kreisläufe in Badezimmern und Außenanlagen sind immer mit einem FI-Schutzschalter auszubzw. Leitungsschutzmaßnahmen ergriffen werstatten (siehe Potenzialsausgleich, S. 70). den. Ist ein Freileitungsanschluss (ÜberdachanBei einer Neuinstallation des elektrischen schluss) vorhanden, wird die Verlegung eines Netzes nach DIN 18 015 muss in jedem WohnLeerrohrs mit einem Mindestinnendurchmesser von 36 mm zwischen Dachraum und Keller emp- gebäude eine Mindestanzahl an Steckdosen und Anschlüssen für Einzelverbraucher bis fohlen, um einen künftigen unterirdischen Anschluss an das öffentliche Stromversorgungsnetz 2 kW realisiert werden. Darüber hinausgehend kann die Ausstattung auch nach RAL-RG 678 vorzubereiten. Die Hauptleitung vom Hausdefiniert sein (Abb. B 3.46). Bei der nachträganschlusskasten zu den Stromzählern weist in lichen Leitungsverlegung in Holzfachwerkgeder Regel alle fünf Leiter (drei Phasen-, je einen Neutral- und Schutzleiter) des Drehstromsystems bäuden sollten Fachwerkständer nicht geschlitzt werden. Eine Leitungsverlegung im auf, sollte entsprechend abgesichert und in zugänglichen Räumen, wenn möglich im Treppen- Putz kann bei ausreichender Putzstärke erfolgen. Alternativ sind Kernbohrungen im Stänhaus, verlegt sein. Im Zuge einer Sanierungsderwerk möglich, wobei darauf zu achten ist, maßnahme empfiehlt sich die Verlegung eines zusätzlichen Leerrohrs, damit bei steigenden An- dass die Bohrungen in etwa maximal ein schlusswerten problemlos nachgerüstet werden Sechstel des Holzquerschnitts betragen. Die Verlegung im Gefach sollte in einer Leerrohrkann. Der Stromkreisverteiler einer Wohnung sollte idealerweise im Flurbereich untergebracht hülse ausgeführt werden. sein. In ostdeutschen Bestandsgebäuden vor Installationszonen 1990 finden sich Verteiler in Bad, Küche oder in Installationsschächten, wobei im Bad befindliche Leitungen, die nicht sichtbar im Bereich der Wände verlaufen sollen, dürfen nur innerhalb Verteiler umgelegt werden sollten. der nach DIN 18 015 festgelegten Installationszonen verlegt werden. Im Bereich von Decken Verteilung / Absicherung Bei einer Neuinstallation des elektrischen Netzes und Fußböden kann dies auch auf dem »kürtungsquerschnitte für heutige Leistungsaufnahmen meist zu gering dimensioniert. Installationen vor 1940 beinhalten oft kurzfristig erneuerungsbedürftige Verteilungen und Absicherungen, wobei Installationen vor 1930 unbrauchbare Verteilungen und Absicherungen aufweisen können. Von einem ausreichend dimensionierten Elektrohausanschluss kann erst ab den 1950er-Jahren ausgegangen werden. Für ältere Installationen ist zu prüfen, ob ein neuer Anschluss sinnvoll ist. Typische baujahrspezifische Gebäudeausstattungsstandards können Abb. B 3.45 entnommen werden.
vor 2003
Außenleiter L1
bis 2003 B 3.44
zesten Weg« erfolgen. Speziell in Gebäuden, in denen während der Kriegs- bzw. Nachkriegszeit Ergänzungen im elektrischen Netz vorgenommen wurden, können auch diagonal verlegte Leitungen vorgefunden werden. Diese lassen sich mithilfe eines Kabelsuchgeräts lokalisieren und stillgelegen. Im Bad sind besondere Schutzzonen zu berücksichtigen, in denen Installationen nur unter bestimmten Auflagen oder gar nicht vorhanden sein dürfen. Leitungen Im Bestand finden sich neben Kabeln mit Kupferleitern, wie sie heute üblich sind, auch Leitungen mit Aluminiumlitzen. Bei Letzterem besteht die Gefahr, dass sich im Laufe der Zeit hohe Übergangswiderstände gebildet haben. In einigen Fällen in Ostdeutschland sind auch kupferummantelte Aluminiumlitzen anzutreffen. Bei Mischinstallationen von Aluminium und Kupfer kann Kontaktkorrosion auftreten. Deshalb sollten Aluminiumleitungen im Rahmen einer Sanierung aus Sicherheitsgründen ausgetauscht werden. Die Farbgebung der im Bestand vorgefundenen Leitungsadern kann sich je nach Installationsjahr von der heutigen Farbvorgabe unterscheiden (Abb. B 3.44). Eine Beurteilung, ob im Bestand vorhandene Kabel den Anforderungen gerecht werden, kann DIN VDE 0100-520 bzw. für nasse und feuchte Bereiche DIN VDE 0100-737 entnommen werden. Sofern Bestandsinstallationen textilummantelte Leitungen oder brüchige Kunststoffisolierungen aufweisen, sollten diese Leitungen aus Sicherheitsgründen zeitnah gegen regelgerechte ersetzt werden. Auch eventuelle Kabelverbindungen in Form einer mit Klebeband ummantelten Verschraubung sollten durch normgerechte Klemmen ausgetauscht werden. Im Wohnungsbau können in trockenen Räumen (einschließlich Bad) unter Putz verlegte Stegleitungen des Typs NYIF/NYIFY, auf oder im Putz verlegte NYM-Leitungen oder eine Rohrinstallation zum Einsatz kommen. Bei Installationsrohren oder -kanälen können einzelne Kunststoffaderleitungen des Typs H07 V-U (früher NYA) lose eingezogen werden. Stegleitungen müssen vollflächig unter Putz verlegt sein, einbetonierte Stegleitungen sind regelwidrig. Für Bauteile, die vorwiegend aus brennbarem Material bestehen, 69
Gasdurchlauferhitzer
• • •
Elektrodurchlauferhitzer Elektroinstallation geringe Leitungsquerschnitte Leitungen auf Putz Leitungen unter Putz Auf-Putz-Dosen / -Schalter Unter-Putz-Dosen / -Schalter Drehsicherungen zentral
• • • • • • • • • • • •
Sicherungsautomaten Wohnungsunterverteilungen hauptsächlich anzutreffen • == auch anzutreffen
1970 –1980
1960 –1970
1950 –1960
1930 –1940
technische Gebäudeausstattung in Wohnhäusern
1920 –1930
1890 –1920
Technische Gebäudeausstattung
• • • • • • • • • • •
B 3.45
Raum ≤ 12 m2 12 – 20 m2 > 20 m2
6 8 11
2 2 3
10 7
3 2
Bad
4
3
WC
2
1
Schlaf- / Wohnraum Küche Kochnische
Hausarbeitsraum
8
2
Flur / Diele
Länge ≤ 3 m >3m
2 3
2 2
Freisitz
Länge ≤ 3 m >3m
1 2
1 2
Abstellraum
2
1
Hobbyraum
6
2
zur Wohnung gehörender Keller-, Bodenraum
2
1 B 3.46
Verlegeart
Kabel- bzw. Leitungsart NYA1 NYIF NYM NYY
unter Putz im Putz auf Putz in brennbaren Hohlräumen im Beton
– – – – –
• •– •–
• • • •–
in Inst.-Rohren unter Putz in Inst.-Rohren in Putz in Inst.-Rohren auf Putz in Inst.-Rohren im Beton
• • • • • –
– – – –
• • • • • •
in Inst.-Kanälen auf Putz in Inst.-Kanälen unter Flur
•
3
– –
2
• • • • • • • • • • •
– = nein = ja 1 neue Bezeichnung H07V-U bzw. H07V-K 2 wenn der Beton gerüttelt oder gestampft wird; in Aussparungen oder unter Putz erlaubt 3 nur bei Kanälen, die mit Werkzeug zu öffnen sind B 3.47
70
dienen Mantelleitungen des Typs NYM, Stegleitungen sind unzulässig (Abb. B 3.47). Nach der VDI-Richtlinie 3817 eignen sich Stegleitungen des Typs NYIF und NYIFY nicht für denkmalgeschützte Gebäude. In Feuchträumen sind Feuchtraumkabel, -dosen sowie -schalter zu verwenden, wobei Badezimmer und Küchen von Wohngebäuden nicht zu den Feuchträumen zählen. Installationen Leitungsverbindungen sollen in Abzweigdosen vorgenommen werden, die Integration von Schaltern, Steckdosen und festen Anschlüssen sollte über Geräteabzweigdosen erfolgen. Bereits bestehende Schalter können in der Regel weitergenutzt werden. Werden zweiadrige Leitungen durch dreiadrige ersetzt, sind Steckdosen ohne Schutzkontakt gegen Schutzkontaktsteckdosen auszutauschen. Bei vorhandenen Schutzkontaktsteckdosen müssen Schutzleiter und alle Leitungsadern korrekt angeschlossen sein. Installationen in einem Raum, der seine isolierende Eigenschaft verloren hat, z. B. durch den nachträglichen Einbau einer Zentralheizung (Erdung), müssen regelgerecht nach aktuell geltender DIN VDE 0100 :1992-10 ausgeführt sein und bei fehlendem Schutzkontakt entsprechend nachgerüstet werden. Erdung Speziell in der ehemaligen DDR war bis 1990 im Bereich der Küche und des Bads keine »stromlose Nullung« vorgeschrieben. Eine regelgerechte Schutzerdung in Küchen und Bädern war in den alten Bundesländern ab ca. 1960 üblich und ab 1973 für Leitungen vorgeschrieben. Verteilungen wurden zuvor in der sogenannten klassischen Nullung ausgeführt. Dabei ist der Nullleiter über den Schutzkontakt mit dem Neutralleiter verbunden und übernimmt so die Funktionen Schutz- und Neutralleiter. Dies bedeutet, dass alle Leitungen nur zweiadrig verlegt sind, was aber bei einem Versagen des Nullleiters erhebliche Gefahren birgt. Leitungen in anderen Bereichen konnten auch nach 1984 noch als Zweiaderleitungen mit klassischer Nullung verlegt werden. Im Bestand mit klassischer Nullung verlegte Leitungen müssen im Bereich des Küchenund Badezimmerfußbodens aus Sicherheitsgründen stillgelegt und z. B. durch im Sockelbereich geführte, dreiadrige Leitungen mit stromloser Nullung ersetzt werden. Potenzialausgleich Für den Schutz vor Potenzialunterschieden, die zwischen unterschiedlich leitenden Anlagen entstehen können, sorgt im Bereich des Hausanschlusses ein Potenzialausgleich. Die Schutzleiter der elektrischen Anlage, die Erdung von Antennen und Fernmeldeanlagen sowie alle metallischen Installationen (z. B. Gas- und Wasserrohre) müssen nach DIN EN 62 305 über einen Potenzialausgleichsleiter an die Potenzialausgleichsschiene mit entsprechender Erdung angeschlossen werden (siehe unten). Dabei ist zu prüfen, ob alle Anschlüsse des Potenzialausgleichs vorhanden und voll funktionsfähig sind.
Bei Anzeichen von Korrosion sollten die Übergangswiderstände der Klemmverbindungen kontrolliert werden. Im Bad ist laut DIN VDE 0100 seit 2002 kein örtlicher Potenzialausgleich der Badewanne mehr erforderlich, wird aber dennoch empfohlen. Er sollte nachträglich nur dann realisiert werden, wenn gleichzeitig auch ein FI-Schutzschalter (RCD) installiert wird, da bei einem elektrischen Defekt in Verbindung mit einem funktionstüchtigen Potenzialausgleich höhere Körperströme fließen können als ohne Erdungsanschluss. Blitzschutz
Eine funktionsfähige Blitzschutzanlage unterliegt dem Bestandsschutz. Existieren keine behördlichen Verordnungen, ist die Installation einer Blitzschutzanlage der Entscheidung des Eigentümers überlassen. Blitzschutzanlagen können allerdings durch die Landesbauordnung sowie vom Feuerversicherer gefordert werden. Sie sollten insbesondere bei hohen und feuergefährdeten Gebäuden sowie bei Gebäuden mit weichen Deckungen nachgerüstet bzw. auf Vollständig- und Funktionstüchtigkeit überprüft werden. Im Falle einer Umnutzung oder eines Umbaus kann eine Blitzschutzanlage notwendig werden, und es ist zu entscheiden, in welcher Schutzklasse sie ausgeführt werden soll. Allgemein muss zwischen dem inneren und äußeren Blitzschutz unterschieden werden. Letzterer besteht im Wesentlichen aus Fangeinrichtungen, Ableitungen und Erdung. Abhängig vom Schadensrisiko kann eine Einstufung des Blitzschutzes nach Schutzklassen erfolgen, die eine unterschiedlich große Ausbildung von Blitzschutzbereichen bedingen. Blitzschutzbereiche Zur Bestimmung der Schutzbereiche können unterschiedliche Verfahren zur Anwendung kommen. Das gängigste Verfahren ist das Maschenverfahren nach EN V 61024, bei dem Fangleitungen maschenartig auf dem Dach eines Gebäudes angebracht werden. Die Maschenweiten hängen von der angestrebten Blitzschutzklasse ab (Abb. B 3.48). Bauteile die mehr als 30 cm aus dem Maschennetz herausragen, so auch Schornsteine, müssen mit einer eigenen Fangeinrichtung versehen sein. Fangleitungen sollten möglichst dicht an den Gebäudeaußenkanten liegen und im Endbereich mindestens 30 cm senkrecht nach oben gebogen sein, wobei zwischen Gebäudeöffnungen und Ableitungen ein Abstand von mindestens 50 cm eingehalten werden sollte. Blitzableitung Als Ableiter dienen verzinkter Stahldraht, Kupfer oder Aluminium (Abb. B 3.49). Der maximale Abstand der Ableitungen untereinander hängt von der Blitzschutzklasse ab und liegt zwischen 10 und 25 m. Bauliche Anlagen wie Stahlstützen oder Feuerleitern können im Zuge einer Sanierungsmaßnahme als Ableiter genutzt werden, sofern sie dauerhaft elektrisch leitend ausgeführt sind.
Technische Gebäudeausstattung
Näherungen < 50 cm zwischen der Blitzschutzanlage und metallischen Installationen wie Wasserleitungen sollten oberhalb des Potenzialausgleichs vermieden bzw. rückgebaut werden. Falls dies nicht möglich ist, ist eine Verbindung zwischen den Anlagen und der Blitzschutzableitung herzustellen. Erdung Neubauten verfügen in der Regel über einen Fundamenterder. Sofern ein solcher Erder im Bestand vorhanden ist, kann ein Anschluss an die aus dem Fundament austretenden Anschlussfahnen erfolgen, vorausgesetzt diese weisen den entsprechenden Maximalwiderstand auf und sind nicht durch Korrosion in Mitleidenschaft gezogen. Im Falle einer Sanierung müssen meist Ringoder Einzelerder nachgerüstet werden. Bei einem frei stehenden Gebäude kann ein Ringerder in Form einer bleiummantelten Stahlleitung verwendet werden, der als geschlossener Ring im Abstand von 1 m zum Außenfundament verlegt wird. Ist die nachträgliche Verlegung eines Ringerders nicht realisierbar, kann auch auf Einzelerder in Form von Tiefen- oder Oberflächenerdern zurückgegriffen werden. Innerer Blitzschutz Der innere Blitzschutz besteht aus dem Potenzialausgleich sowie dem Überspannungsschutz. Der Potenzialausgleich geschieht über eine kombinierte Potenzialausgleichsschiene, die der elektrischen Niederspannungsanlage und dem Blitzschutz dient. Bei Anzeichen von Korrosion sollten Widerstandsmessungen durchgeführt werden. Der Potenzialausgleich muss in Form eines Zusammenschlusses der Anschlussfahne des Erders, dem Hauptschutzleiter der elektrischen Anlage, der Erdung von Antennen und Fernmeldeanlagen und allen metallischen Installationen wie z. B. Gas- und Wasserrohren, Badewannen oder Stahltreppen an die Potenzialausgleichsschiene erfolgen. Im Bestand sollte geprüft werden, ob ein durchlaufender Verbund aller Installationen vorhanden ist. Um diesen nachträglich zu erstellen, ist es möglich, durchgehend elektrisch leitfähige Rohrleitungen (außer Gasleitungen) als Verbindungsleitungen zu nutzen. Der Potenzialausgleich sollte nicht oberhalb der Geländeoberfläche liegen und wird in der Regel im Hausanschlussraum installiert. Mit einem zusätzlichen Überspannungsschutz lassen sich empfindliche elektronische Geräte gegen indirekten oder direkten Blitzeinschlag absichern. Ein solcher zusätzlicher Schutz kann nachträglich zentral in die Gebäudeinstallation integriert oder dezentral zum Schutz von Einzelverbrauchern realisiert werden. Vorfertigung von Ver- und Entsorgungssystemen
Standardisierte, vorgefertigte Installationsteile und -register sowie Bauelemente zeichnen sich durch kürzere Einbauzeiten im Objekt aus, was insbesondere bei der Sanierung bewohnter Gebäude vorteilhaft ist. Individuell vorgefertigte Komplettsysteme rentieren sich im Falle der
Sanierung meist nur, wenn eine größere Stückzahl identischer Systeme benötigt wird.
Blitzschutz- Wirksamkeit Maschenklasse des Blitzweite schutzes
Blitzkugelradius
Vorwandinstallationen Für die Sanierung eignen sich insbesondere Systeme mit Montagerahmen, an denen sich alle Installationselemente befestigen lassen. Nach erfolgter Montage und Leitungsanschluss werden diese mit Gipswerkstoffplatten verkleidet oder komplett ausgemauert. Für eine Vorwandinstallation wird eine Bautiefe von etwa 15 cm benötigt.
SK I
98 %
5≈5m
20 m
SK II
95 %
10 ≈ 10 m
30 m
SK III
90 %
15 ≈ 15 m
45 m
SK IV
80 %
20 ≈ 20 m
60 m
Installationsregister Installationsregister bestehen aus Rohrsystemen, die selbsttragend und selbstaussteifend konzipiert werden. Das Bauteil umfasst je nach Anforderung Zu- und Abwasserinstallation, Heizungsleitungen, Lüftungsstränge und ggf. auch vorbereitete Elektroinstallationen. Es wird als Komplettbauteil vor Ort in das Bauwerk eingebaut und an das Installationssystem im Gebäude angeschlossen. Über vorhandene Anschlusslaschen kann eine bauseitige Verkleidung am Installationsregister erfolgen. Installationsblöcke Sofern im Zuge einer Sanierungsmaßnahme die gesamte Sanitärinstallation ausgetauscht werden soll, können raumhohe Installationsblöcke zum Einsatz kommen. Sie bestehen aus selbsttragenden Rahmenkonstruktionen, die das gesamte Installationssystem der Ver- und Entsorgung beinhalten und Vorrichtungen zum Anbringen von Sanitärobjekten aufweisen. Sie werden vor einer bestehenden Wand oder als Raumtrennwand montiert und anschließend verkleidet.
B 3.48
verzinkter Stahl
Aluminium
Kupfer
rund
Ø 8 mm
Ø 10 mm
Ø 8 mm
flach
20 ≈ 2,5 mm
20 ≈ 4 mm
20 ≈ 2,5 mm B 3.49
B 3.45 B 3.46
B 3.47 B 3.48 B 3.49 B 3.50 B 3.51
technische Gebäudeausstattung nach Baujahr (Wohnungsbau) »Ausstattungsniveau 2« für Steckdosen und Leuchtenauslässe nach RAL-RG 678 (von 1– 3; DIN 18 015 entspricht dem niedrigsten Ausstattungsniveau 1) unterschiedliche Verlegearten von Leitungen und Kabeln (Auswahl) Blitzschutzklassen gemäß EN V 61 024-1 Materialien für die Fang- und Ableitung von Blitzen Montageteile eines elementierten Bads Sanitärzelle in Mischbauweise
Elementierte Bäder Die Einzelbauteile eines elementierten Bads bestehen meist aus Leichtbeton, glasfaserverstärktem Kunststoff oder einer Sandwichkonstruktion. Da die Bauteile vor Ort zusammengesetzt werden, sollte bei der Sanierung unbedingt darauf geachtet werden, welche maximalen Dimensionen der Transportweg im Gebäude zulässt (Abb. B 3.50). Sanitärzellen Sollen ganze Bäder vorgefertigt werden, kommen dafür Kompakt- und Anbausysteme in Betracht. Bei Kompaktbädern wird die komplette Badzelle im Werk vorfabriziert und anschließend im Gebäudeinnern eingebaut, wobei dieser Typus im Falle einer Sanierungsmaßnahme nur selten Verwendung findet (Abb. B 3.51). Werkseitig komplett vorgefertigte Anbau- bzw. Turmsysteme, die von außen an die Fassade des Gebäudes angebracht werden, eignen sich für die Sanierung, stellen jedoch einen erheblichen Eingriff in das Fassadenbild dar.
B 3.50
Anmerkungen: [1]
[2]
Energieeinsparverordnung (EnEV): Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden. 2007, § 14 ebd. B 3.51
71
Denkmalpflege Rainer Fisch
B 4.1
Unter Denkmalpflege versteht man alle Maßnahmen zur Erforschung, zum Schutz und zur Pflege von Natur-, Boden-, Kunst-, Bau- und beweglichen Denkmälern. Der folgende Text beschäftigt sich jedoch nur mit Baudenkmälern und Denkmalensembles. Um die heutige Definition des Denkmalbegriffs sowie die Grundsätze und Arbeitsmethoden der Denkmalpflege besser verstehen zu können, ist es notwendig, ihre geschichtliche Entwicklung nachzuvollziehen. Die Denkmalpflege hat grundsätzlich die Aufgabe, die kulturelle Identität aufzuzeigen und zu bewahren. Was darunter zu verstehen ist, hat einen über Jahrhunderte währenden Diskussionsprozess entfacht, der keineswegs als abgeschlossen zu betrachten ist. Geschichtliche Entwicklung seit Beginn der Neuzeit
B 4.1 B 4.2 B 4.3 B 4.4
72
Römischer Saal, Neues Museum, Berlin (D) 2009, David Chipperfield Architects Konstantinbasilika, Trier, nach einer Zeichnung von Alexander Wiltheim, um 1616 Westbau der Marienburg, Zeichnung von Friedrich Frick nach Friedrich Gilly, 1799 Feier der Grundsteinlegung zum Weiterbau des Kölner Doms am 4. September 1842, Lithografie nach Georg Rudolf Daniel Osterwald
Die Wurzeln der heutigen europäischen Vorstellungen von Denkmalpflege reichen bis in die Renaissance zurück. Dies bedeutet nicht, dass man zuvor jegliche Baukultur früherer Epochen rücksichtslos missachtet hat. Jedoch entstand die Motivation zum Erhalt überkommener Gebäude vor dieser Zeit nicht aus einem Geschichtsbewusstsein heraus: Die Kontinuität eines Orts oder die Verehrung eines Stifters, wie etwa bei Sakralgebäuden, führte zu einer Wertschätzung, die bestimmte Bauwerke vor dem Abbruch bewahrte. Ebenso spielten pragmatische Gründe wie die gute Bausubstanz oder die wertvolle künstlerische Ausgestaltung eine entscheidende Rolle. Aus diesem Verständnis heraus erklärt sich auch die bedenkenlose Überformung und Anpassung alter Bauwerke an neue Gegebenheiten und Nutzungsansprüche. Nicht die Bewahrung eines Zeitdokuments stand zu dieser Zeit im Vordergrund, sondern die Erhaltung des Erinnerungswerts bzw. die Wiederverwendung von mit großem materiellem und menschlichem Einsatz errichteten Bauwerken. In Trier etwa wurden nach dem Sieg über die Römer Ende des 5. Jahrhunderts viele Gebäude umgenutzt: Die Porta Nigra diente vom 11. Jahrhundert bis 1795 als Stiftskirche, in den römischen Getreidespeicherhallen siedelte sich ein Kloster an, und die Palastaula, heute Konstantinbasilika genannt, fand als Fluchtburg Wiederverwendung, später bauten die Erzbischöfe von Trier
sie als kurfürstliche Residenz aus (Abb. B 4.2). Erst die Renaissance entdeckt antike Gebäude und deren Bauglieder als Überlieferungen einer vergangenen, verehrenswerten Epoche. Doch es entstand kein breites allgemeines Interesse. Vielmehr betrieben vor allem die Päpste und eine kleine Gruppe Intellektueller archäologische Forschungen, die sich jedoch ausschließlich auf die Antike beschränkten, und setzten sich nachhaltig für die Pflege der antiken Denkmäler ein. Erste Erlasse zum Schutz von Denkmälern (17. bis 18. Jh.) Eine auf breite Bevölkerungsschichten übergreifende staunende Bewunderung für die Zeugnisse vergangener Zeitalter entwickelte sich erst mit der Aufklärung. Ausschlaggebend hierfür war sicherlich ein wachsendes Interesse an Geschichte und die gleichzeitige Erkenntnis, dass nicht nur schriftliche Überlieferungen, sondern auch Münzen, Grabdenkmäler, Gedenksteine und Gebäude als historische Quellen dienen können. Gottfried Herder (1744 – 1803) stellte 1796 nicht mehr lediglich politische Ereignisse und kriegerische Auseinandersetzungen ins Zentrum der Geschichtsforschung. Er plädiert für eine ganzheitliche Betrachtung mit dem Ziel, das Denken und Handeln früherer Epochen zu begreifen. Etwa gleichzeitig zu Herders »Briefen zur Beförderung der Humanität« wurden die ersten Verordnungen zum Schutz von Denkmälern erlassen, so 1779 die »Verordnung, die im Lande befindlichen Monumente und Altertümer betreffend« von Friedrich II., Landgraf zu Hessen-Kassel, und 1780 das »Landesväterliche Ausschreiben« des Markgrafen Alexander von Bayreuth. In beiden Texten geht es jedoch lediglich um die Sicherung von Inschriften, Wappen und Grenzsteinen, nicht um die Erhaltung von Gebäuden an sich. Als Vorreiter eines modernen Denkmalbegriffs kann Johann Wolfgang von Goethe (1749 – 1832) bezeichnet werden. Seine euphorische Schrift »Von deutscher Baukunst« erschien 1773. Darin huldigt er Erwin von Steinbach und verehrt sein Werk, das Straßburger Münster, als das herrlichste Denkmal. Goethe beschreibt das Gebäude als Zeugnis eines Geistes und
Denkmalpflege
eines authentischen Handelns und nicht wie bisher lediglich als Geschichtsquelle für eine Epoche. Damit rückt er die individuelle Arbeit eines Künstlers in den Mittelpunkt. Für den Umgang mit historischen Bauwerken bleibt jedoch sein Aufsatz zunächst ohne Bedeutung. Vielmehr handelt es sich um einen frühen kleinen Schritt, der in Richtung unseres heutigen Denkmalbegriffs weist. Das Nationaldenkmal (Ende des 18. bis Mitte des 19. Jh.) In der Romantik rückte nach den Wirren der Französischen Revolution und dem damit einhergehenden Werteverfall der Zeitgeist des Mittelalters als Ausdruck einer natürlichen Einheit von Kunst und Frömmigkeit in den Vordergrund. Man war der Meinung, Tugend, Moral und Glaube ließen sich wiedergewinnen, wenn man nur dem vorbildlichen Mittelalter und seinem Baustil, der Gotik, nacheifere. Da auch die Werke des Mittelalters als reproduzierbar angesehen wurden, erscheint die Vollendung berühmter mittelalterlicher Bauwerke als konsequent. Man begann mit dem Weiterbau nicht fertiggestellter Kirchen wie dem Kölner Dom oder dem Ulmer Münster, mit der Wiederherstellungen des teilweise zerstörten Speyerer Doms sowie dem Ausbau bekannter Festungsanlagen wie der Wartburg bei Eisenach. Diese rege Bautätigkeit an historischen Gebäuden ist auch mit einem erwachenden Nationalbewusstsein zu erklären. Überkommene Bauwerke, besonders aus der Gotik, werden als typisch deutsch angesehen und dienen der Abgrenzung gegenüber anderen europäischen Staaten. Das Nationaldenkmal entsteht: Es ist Dokument und sprechendes Zeugnis einer eigenen, nationalen Identität und als solches erhaltungswürdig. Die Gotik wird zum deutschen Nationalstil. Paradoxerweise galt den Franzosen die Gotik als selbstverständlich französisch, den Engländern als besonders englisch. 1794 begutachtete Oberbaurat David Gilly (1748 –1808) die Marienburg in Westpreußen, ehemals Konventssitz des Deutschen Ordens. Bei dieser Gelegenheit fertigte sein Sohn Friedrich (1772 –1800), der ihn begleitete, idealisierte Zeichnungen an, die er 1795 in der Berliner Akademie der Künste ausstellte (Abb. B 4.3).
B 4.2
Die Etablierung der Denkmalpflege (19. Jh.) Karl Friedrich Schinkel (1781–1841), ein Schüler Friedrich Gillys, studierte intensiv die mittelalterliche Baukunst und lieferte Entwürfe für die Wiederherstellung der Marienburg. Er wird 1810 Beamter der »Oberbaudeputation«, einer 1770 als »Oberbaudepartment« gegründeten und 1804 in eine lediglich beratende Instanz umgewandelten Behörde. In seiner Funktion als Zuständiger für ästhetische Angelegenheiten an öffentlichen Gebäuden bereiste er das Königreich Preußen. In den napoleonischen Kriegen wurden unzählige Kirchengebäude gesprengt, abgebrochen oder verwüstet. Gravierender jedoch waren die Folgen des Reichsdeputationshauptschlusses von 1803. Die Aufhebung fast aller geistlichen Fürstentümer, Stifte und Klöster und die Einziehung des Kirchenguts führten zu einer beispiellosen Zerstörungswelle. Schinkel zeigte sich entsetzt über den Zustand der historischen Bauwerke. 1815 legte er König Friedrich Wilhelm III. ein Memoran-
dum zur Denkmalpflege vor. Darin beklagte er die ungeregelten Zuständigkeiten und forderte eigene Behörden, »denen das Wohl dieser Gegenstände anvertraut wird« [2]. Die Mitglieder dieser Schutzbehörden sollten laut Schinkel aus den Gemeinden stammen und unterschiedlichen Ständen angehören. Ihre erste Pflicht sei es, »Verzeichnisse alles dessen anzufertigen, was sich in ihrem Bezirke vorfindet, und diese Verzeichnisse mit einem Gutachten über den Zustand der Gegenstände und über die Art, wie man sie erhalten könne, zu begleiten« [3]. Schinkel rief dazu auf, die Denkmäler, soweit dies möglich sei, an ihrem Ort zu belassen und nicht in Museen der Hauptstadt aufzubewahren, da sie durch die örtliche Veränderung einen Großteil ihrer Bedeutung verlieren würden. Wenn auch die Vorschläge Schinkels zu seinen Lebzeiten nicht mehr umgesetzt wurden, so blieben sie doch nicht wirkungslos. Noch im gleichen Jahr befahl König Friedrich Wilhelm III., dass bei Veränderungen an öffentlichen Gebäuden oder Denkmälern die Oberbaudeputation einzuschalten sei. De facto bedeutet dies, dass Schinkel über alle Baumaßnahmen informiert wurde. Mit großem persönlichen Einsatz widmete er sich dem Erhalt und der Pflege der Denkmäler im preußischen Reichsgebiet und setzte sich auch für die Bauten des von ihm nicht geschätzten Barocks sowie der Renaissance ein. Zwei Jahre nach Schinkels Tod wird dessen Schüler Ferdinand von Quast (1807–1877) 1843 durch »allerhöchste Kabinettsorder« erster »Konservator für Kunstdenkmäler« in Preußen. Im Königreich Bayern gibt es schon seit 1835 einen »Generalinspektor der plastischen Denkmäler des Mittelalters«. Damit folgte König Ludwig I. von Bayern einem Vorbild Frankreichs, wo bereits 1830 eine »Inspection Générale des Monuments historiques« eingerichtet wurde. Der erste Generalinspektor Bayerns Sulpiz Boisserée (1782 –1854) musste allerdings sein Amt aus gesundheitlichen Gründen nach nur einem Jahr aufgeben und sein Nachfolger Friedrich von Gärtner (1792 –1847) verstand sich eher als entwerfender Architekt denn als Konservator. Ab 1847 blieb die Stelle gänzlich unbesetzt.
B 4.3
B 4.4
Die Berliner Bevölkerung war begeistert und erkannte in der in Vergessenheit geratenen Ordensburg ein genuin deutsches Bauwerk. 1804 gab der preußische König Friedrich Wilhelm III. dem öffentlichen Druck nach und unterband den geplanten Abriss. Nach den napoleonischen Kriegen begann der systematische Wiederaufbau des ersten deutschen Nationaldenkmals mit breiter Unterstützung in der Bevölkerung. Zu dem wichtigsten nationalen Monument wird jedoch bald der halbfertige, größte gotische Dom am »deutschen Rhein«. Seine Vollendung sollte Ausdruck der neu gewonnen Einheit und Freiheit nach den Kapitulationsverhandlungen Napoleons werden. Nachdem 1815 das Rheinland Preußen zugeschlagen worden war, entdeckte das protestantische preußische Königshaus in dem Projekt seiner Fertigstellung die Möglichkeit, im katholischen Rheinland an Popularität zu gewinnen. Der Kölner Dom wird zum deutschen Nationaldenkmal schlechthin. In seiner Rede zur Grundsteinlegung 1842 stellt König Friedrich Wilhelm IV. von Preußen fest: »Deutschland baut sie, – so mögen sie für Deutschland, durch Gottes Gnade, Thore einer neuen, großen guten Zeit werden!« [1] (Abb. B 4.4).
73
Denkmalpflege
B 4.5
B 4.6 B 4.7 B 4.8 B 4.9
Seit 1987 wird alljährlich in Berlin in Erinnerung an den ersten Preußischen Konservator die Ferdinand-von-Quast-Medaille verliehen. aktuelle Ausgabe des Handbuchs der deutschen Kunstdenkmäler Heidelberger Schloss, Ottheinrichsbau, 1689 zerstört Rekonstruktionsvorschlag für den Ottheinrichsbau von Carl Schäfer, 1900 Schutzbau der Goldenen Pforte des Doms in der Formensprache des Jugendstils, Freiberg in Sachsen (D) 1903, Schilling & Graebner, Zeichnung von Bruno Schmitz, Wettbewerbsbeitrag zum Ausbau des Doms zu Freiberg in Sachsen B 4.5
Ferdinand von Quast kann also zu Recht als erster hauptberuflicher Konservator auf deutschem Boden bezeichnet werden, der sein Amt wirklich ausübte (Abb. B 4.5). Er trägt den Titel eines Baurats und ist dem Kultusminister direkt unterstellt. Seine Aufgaben sind die Inventarisation, das Erstellen von Gutachten bei Restaurierungen von Baudenkmälern sowie die Kontaktpflege zu den Geschichts- und Altertumsvereinen. Baumaßnahmen an Kunstdenkmälern müssen, soweit sie nicht zum unantastbaren Privateigentum gehören, vom Kultusministerium vor Beginn genehmigt werden. Wenn ein Denkmal durch eine Baumaßnahme bedroht wird, hat der »Konservator für Kunstdenkmäler« das Recht einen Baustopp zu verhängen. Dem Beispiel Preußens folgte, wenn auch nicht mit den gleichen Befugnissen und der gleichen personellen Ausstattung, 1853 das Großherzogtum Baden und 1858 das Königreich Württemberg. Bereits unter Karl Friedrich Schinkel begann man mit der Erfassung aller Bau- und Kunstdenkmäler, wobei die Listen unsystematisch und uneinheitlich erstellt wurden. Auch Ferdinand von Quast vernachlässigte ein solche Auflistung, wobei für die Erhaltung und Pflege des überkommenen Kulturguts ein Inventar jedoch unabdingbar ist. Aus diesem Grund erhielt Ferdinand von Quast erneut den Auftrag, eine Fragebogenaktion durchzuführen; das Vorhaben scheiterte jedoch letztlich am fehlenden Rücklauf. Dennoch erschien 1870 der erste Band eines Denkmalinventars: Im Vorfeld wurde bereits 1867 in Berlin ein Verzeichnis mit den Denkmälern des Regierungsbezirks Kassel vorgelegt. Das Kultusministerium erteilte daraufhin dem »Verein für Hessische Geschichte und Landeskunde« den Auftrag, für diese Region ein Inventar zu erstellen. Erst 1905 –1912 wird das erste und bis heute einzige flächendeckende Denkmalverzeichnis unter dem Titel »Handbuch der Deutschen Kunstdenkmäler« publiziert. Nach seinem ersten Verfasser, dem Kunsthistoriker Georg Dehio (1850 –1932), landläufig nur »der Dehio« genannt, wird es bis heute fortgeschrieben (Abb. B 4.6). Es erfasst nicht alle Denkmäler, sondern trifft eine wertende Auswahl. Im Vor74
wort zum ersten Band formuliert Dehio als Ziele: die gleichmäßige Berücksichtigung des ganzen deutschen Kunstgebiets und eine kurze, konkrete Beschreibung der Denkmäler. Zudem soll diese Zusammenstellung sowohl als Nachschlagewerk für die Arbeit am Schreibtisch sowie als Reisehandbuch dienen und durch einen niedrigen Preis jedermann zugänglich sein. Tatsächlich traf es auf einen breiten interessierten Leserkreis. Seit Beginn des 19. Jahrhunderts bildeten sich im deutschsprachigen Raum Gruppierungen, die sich mit großem ehrenamtlichen Engagement der Erforschung und Pflege des Heimat- und Kulturguts widmeten. Diesen vom gehobenen Bürgertum getragenen Bewegungen ist es sicherlich mit zu verdanken, dass es in der Folgezeit zu einer allgemeinen öffentlichen Wertschätzung von Denkmälern kam. Geschichts- und Altertumsvereine entstanden, die sich 1852 mit den »Historischen Kommissionen« sowie den landesgeschichtlichen Instituten und Arbeitskreisen zum »Gesamtverein der Deutschen Geschichts- und Altertumsvereine« zusammenschlossen, um damit die Einheit der deutschen Geschichte in der Vielfalt zu betonen und die landes- und regionalgeschichtliche Forschung anzuregen. Änderungen des Denkmalverständnisses (Ende des 19. bis Anfang des 20. Jh.) Allmählich lernte man auch die nachmittelalterlichen Baustile zu schätzen. Nach wie vor war jedoch die Stilreinheit ein Restaurierungsziel. Spätere Zutaten wurden durch stilgerechte ersetzt, nicht fertiggestellte Bauwerke komplettiert. Unter Restaurieren verstand die Denkmalpflege – meist waren Architekten hier tätig – das Gebäude vor allem im Stil der jeweiligen Epoche seiner Erstehung zu ergänzen. Der französische Architekt und Kunsttheoretiker Eugéne Emmanuel Viollet-le-Duc (1814 –1879) übernahm eine Vorbildfunktion auf diesem Gebiet. Er betrieb eine ausführliche Bauforschung und nutzte auch historische Quellen und Literatur, um mittelalterliche Konstruktionen, Techniken und Schmuckformen nachzuvollziehen. Seine Forschungsergebnisse veröffentlichte er in seinem zehnbändigen Werk »Dictionnaire raisonné de l’architecture française du XIe au
XVIe siècle«. Er und viele Architekten seiner Zeit erreichten so in der Planung und Ausführung eine Perfektion, die eine Unterscheidung zwischen historischen und neuen Bauteilen nicht mehr ohne Weiteres möglich machte. Dies führte Ende des 19. Jahrhunderts zu heftigen Auseinandersetzungen über den richtigen Umgang mit einem Baudenkmal – eine Debatte, die 50 Jahre zuvor bereits in England geführt wurde. Der Streit entzündete sich am Ottheinrichsbau des Heidelberger Schlosses: 1689 und 1693 zerstört und nach notdürftiger Reparatur 1764 ausgebrannt, galt das Heidelberger Schloss als Symbol für die schmachvolle Niederlage gegen Frankreich (Abb. B 4.7 und 8). Bald nach dem siegreichen Krieg 1870 / 71 entstanden Pläne zum Wiederaufbau. Der Architekt Carl Schäfer (1844 –1908) widmete sich zunächst dem Friedrichsbau, den er bis 1903 restaurierte, was bedeutet, dass er ca. ein Drittel aller Fassadenteile austauschte und die fehlenden Obergeschosse nach eigener Interpretation neu aufbaute. 1901 wendete sich Georg Dehio, der eine Professur in Straßburg innehatte, mit seinem Aufsatz »Was wird aus dem Heidelberger Schloß werden?« gegen dieses Vorgehen. Er forderte konsequent die Erhaltung der bestehenden Ruine und lehnte die Wiederaufbaupläne Schäfers einem französischen Ausdruck folgend als »vandalisme restaurateur« ab. »Verlieren würden wir das Echte und gewinnen die Imitation; verlieren das historisch Gewordene und gewinnen das zeitlos Willkürliche« [4]. Nach seiner Auffassung hat die Denkmalpflege das 19. Jahrhundert mit seinen Rekonstruktionen überwunden und ist »nun zu dem Grundsatz gelangt, den sie nie mehr verlassen kann: erhalten und nur erhalten! ergänzen erst dann, wenn die Erhaltung materiell unmöglich geworden ist; Untergegangenes wiederherstellen nur unter ganz bestimmten, beschränkten Bedingungen« [5]. Dass sich der Kunsthistoriker Dehio als Anwalt einer substanzschonenden, der Authentizität verpflichteten Arbeitsweise letztendlich durchsetzt, ist wohl auch dem Umstand zu verdanken, dass die Akzeptanz des Historismus immer mehr abnahm. Ein reger Austausch über Ziele und Aufgaben der Denkmalpflege be-
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gann. 1899 erschien erstmals die Zeitschrift »Die Denkmalpflege«, die bis heute als Organ der Vereinigung der Landesdenkmalpfleger besteht. Ein Jahr später fand der erste »Tag der Denkmalpflege« statt. Als Protagonist der neuen Definition des Denkmalbegriffs ist neben Dehio auch der Österreicher Alois Riegl (1858 –1905), ab 1897 Professor für Kunstgeschichte an der Universität Wien, zu nennen. Zwar haben Dehio und Riegl unterschiedliche Auffassungen darüber, was den Denkmalwert eines Gebäudes ausmacht, in der baupraktischen Konsequenz jedoch folgt aus beiden Ansätzen ein neuer Umgang mit der historischen Bausubstanz. Nicht mehr im Sinne einer nachahmenden Epoche, sondern bewusst vom ursprünglichen Bestand abgesetzt, entsteht so z. B. der Schutzbau der Goldenen Pforte des Doms von Freiberg in Sachsen in der Formensprache des Jugendstils (Abb. B 4.9). Gleichzeitig führt die Einsicht, dass Bauwerk und Umgebung einen Zusammenhang bilden, zu einer Ausweitung des Denkmalbegriffs. 1889 veröffentlichte Camillo Sitte (1843 –1903), ein Wiener Kollege Riegls, ein Buch mit dem Titel »Der Städtebau nach seinen künstlerischen Grundsätzen«, das sowohl für den Städtebau des 20. Jahrhunderts als auch für die Denkmalpflege wegweisend wird. Fortan erscheinen nicht mehr lediglich Einzeldenkmäler, sondern auch städtebauliche Situationen erhaltenswert. Man erkennt, dass die bis dahin
gängige Praxis, mittelalterliche Dome ihrer umgebenden Bebauung zu berauben und sie damit freizustellen, nicht der ursprünglichen Konzeption entspricht. Die Heimatschutzbewegung, die infolge der Industrialisierung mit ihren durchgreifenden sozialen Veränderungen Ende des 19. Jahrhunderts entstand, dehnte den Denkmalbegriff noch weiter aus. Die sehr populäre Strömung berief sich auf traditionelle Werte, wendete sich gegen die Verstädterung und Technisierung und begeisterte sich für die Natur sowie für die Volkskunst. Überkommene Sitten und Gebräuche, aber auch Landschaften, Tier- und Pflanzenwelt, geologische Eigentümlichkeiten sowie einfache Denkmäler der Heimatgeschichte, Bauern- und Bürgerhäuser erscheinen ihr schützenswert. Die staatliche Denkmalpflege (20. Jh.) Die wachsende Bedeutung der Denkmalpflege schlug sich in der Weimarer Reichsverfassung von 1919 nieder. In Artikel 150 wird die Denkmalpflege als Staatsziel festgeschrieben. Die Trennung von Staat und Kirche führte allerdings zu einer nicht eindeutigen Konstellation bezüglich der kirchlichen Denkmäler. Die Machtergreifung durch die Nationalsozialisten wirkte sich zunächst auf den Umgang mit Denkmälern eher gering aus, abgesehen von Einzelfällen wie dem Umbau des Braunschweiger Doms und der Stiftskirche in Quedlinburg als nationalsozialistische Weihestätten. Nach
Meinung Adolf Hitlers waren ohnehin nur die Dome, Pfalzen und Rathäuser des Mittelalters verehrenswert. Ohne Zögern wurden später in Berlin ganze gründerzeitliche Stadtteile für den Ausbau »Germania« abgerissen. Die in den 1920er-Jahren begonnenen Freilegungsaktionen an Fachwerkhäusern wurden weiter forciert. Außerdem kam es zu einem Rückbau der als »Verschandelungen« bezeichneten Zutaten des 19. Jahrhunderts an Baudenkmälern. Die Zerstörungen des Zweiten Weltkriegs vernichteten nicht nur unzählige Einzeldenkmäler, auch ganze historische Altstädte wie z. B. Köln, Lübeck, Dresden und Trier gingen für immer verloren. Die Rückbesinnung auf die eigene Geschichte war nach dem Missbrauch durch die Nationalsozialisten nicht mehr opportun. Man wollte nach vorne schauen. So wurde die Wiederaufbauphase genutzt, um die Städte zukunftsgerecht zu modernisieren. Viele beschädigte Baudenkmäler wurden, besonders wenn sie nicht als außergewöhnlich wertvoll galten, beseitigt. Das wachsende Bedürfnis nach Wohnkomfort führte zu einer Abwanderung aus den historischen Zentren an den Stadtrand. Der Forderung nach der »autogerechten Stadt« fielen ganze Straßenzüge zum Opfer. Gleichzeitig distanzierte sich die Denkmalpflege nicht von ihrer Einstellung und den mitverantworteten Maßnahmen im Dritten Reich. Der Historismus bieb weiterhin verhasst. Daher spricht man heute von einer zweiten Zerstörungswelle, in der angeblich mehr historische
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Stadtansicht Dresden a nach der Bombadierung am 13. / 14. Februar 1945, Blick vom Rathausturm b heutige Situation aus ähnlicher Perspektive Band aus der Reihe der Denkmaltopografien Hufeisensiedlung, Berlin (D) 1933, Bruno Taut und Martin Wagner; ein unter Denkmalschutz stehendes Ensemble Völklinger Hütte im Saarland, Beispiel für ein schwierig zu erhaltendes und zu nutzendes Baudenkmal
Bausubstanz verloren ging als durch die Bombenangriffe des Zweiten Weltkriegs (Abb. B 4.10 a und b). 1964 verabschiedeten internationale Fachleute ein Thesenpapier, das unter der Bezeichnung »Charta von Venedig« entscheidenden Einfluss auf die Definition des Denkmalbegriffs und den baupraktischen Umgang mit einem Denkmal nimmt. Dieser wegweisende Leitfaden wurde jedoch von der Öffentlichkeit zunächst nicht wahrgenommen. Erst um 1970 führte die allgemeine Kritik an den negativen Auswirkungen des modernen Städtebaus, seiner Folgen für die Natur und die bebaute Umwelt zu einer Protestbewegung, von der auch die Denkmalpflege profitierte. Ausgehend von der Studentenschaft bildeten sich Bürgerinitiativen, die sich gegen die Beseitigung von Baudenkmälern erhoben. Die überfällige Anerkennung des Historismus und die städtebauliche Denkmalpflege setzen sich allgemein durch. Zwischen 1971 und 1980 erhielten alle westlichen Bundesländer Denkmalschutzgesetze. Die Sprengung der völlig intakten spätgotischen
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Universitätskirche in Leipzig 1968 gab in der DDR Anlass zur Kritik. Schließlich erkannte man auch hier, wie wichtig das historische gebaute Erbe für die Bevölkerung ist. Das »Gesetz zur Erhaltung der Denkmale in der DDR – Denkmalschutzgesetz« trat 1975 in Kraft. Ebenfalls 1975 wird vom Europarat das »Europäische Jahr des Architekturerbes«, in Deutschland »Europäisches Denkmalschutzjahr« genannt, ausgerufen. Die »Vereinigung der Landesdenkmalpfleger in der Bundesrepublik Deutschland« beschließt, in einer Schnellerfassung innerhalb von zehn Jahren eine einheitliche Inventarisierung aller Denkmäler zu erstellen. Daraufhin erscheinen die sogenannten Denkmaltopografien. Das ursprüngliche Ziel einer kompletten Erfassung ist jedoch bis heute nicht erreicht. Auch unterscheiden sich die bisher erschienenen Bände hinsichtlich des Layouts und des Inhalts. Kongruent sind sie nur in der reichhaltigen Verwendung von Fotografien. Selbst der ursprünglich beschlossene gleichartig schwarze Einband wurde nicht von allen Bundesländern umgesetzt (Abb. B 4.11). Die Wiedervereinigung stellt die Denkmalpflege in Deutschland vor große Herausforderungen. Der in den neuen Bundesländern über Jahrzehnte fehlende Bauunterhalt hat einerseits die Denkmäler vor negativen Modernisierungen bewahrt, andererseits sind viele in ihrer Existenz akut gefährdet. Besonders ländliche und kirchliche Bauwerke sind bedroht. Von 1991 bis 1995 erhielten die neuen Bundesländer Denkmalschutzgesetze. Mit Sofortmaßnahmen und großem finanziellen Einsatz wird versucht, das historische Erbe zu retten. Die 1985 gegründete »Deutsche Stiftung Denkmalschutz« richtete im folgenden Jahrzehnt ihr Engagement besonders auf die Gebiete der ehemaligen DDR. Die aus privaten Spenden finanzierte Stiftung hat sich neben der Erhaltung von gefährdeter Denkmalsubstanz die Vermittlung der Ziele der Denkmalpflege zur Aufgabe gemacht. So organisiert sie auch den jährlich in Deutschland am zweiten Sonntag im September stattfindenden und auf eine Initiative des Europarates zurückgehenden »Tag des offenen Denkmals«, der mit ca. 4,5 Mio. Besuchern die breite Akzeptanz und das Interesse der Bevölkerung widerspiegelt [6].
Die Entstaatlichung der Denkmalpflege (21. Jh.) Trotz des breiten öffentlichen Bewusstseins für die Notwendigkeit der Denkmalerhaltung gibt es von politischer Seite Tendenzen, die staatliche Denkmalpflege in ihren Zuständigkeiten zu beschneiden oder vollkommen abzuschaffen. Dabei geht es auch um die alte Frage: Was macht den Denkmalwert eines Gebäudes aus? Vorläufiger Höhepunkt der Diskussion um die Entstaatlichung der Denkmalpflege ist eine im Jahr 2000 im Auftrag von Antje Vollmer, Bündnis 90 / Die Grünen, erstellte polemische Streitschrift des Publizisten Dieter HoffmannAxthelm. In seinen Ausführungen kommt er zu dem Schluss: »Was keine Herzen bewegt – wozu sollte es gerettet werden?« [7] Offensichtlich wird hier das Denkmal nicht mehr als Zeitzeugnis verstanden. Nach Antje Vollmer müssen »historische und kulturelle Identitäten (....) dem Wesen nach veränderbar und korrigierbar sein« [8]. Dies ist eine vollkommen neue Definition des Denkmalbegriffs, durch die es zugegebenermaßen keiner staatlichen Einrichtung, aber in letzter Konsequenz auch keiner wissenschaftlichen Erforschung mehr bedarf. Industrieanlagen, Bauten des Nationalsozialismus, der DDR sowie der klassischen Moderne erachtet Dieter Hoffmann-Axthelm pointiert betrachtet als nicht erhaltenswert, weil nicht schön. Er fordert die Abschaffung der staatlichen und kommunalen Denkmalpflege zugunsten eines bürgerschaftlichen Engagements. Seine Publikation war Anlass einer breit angelegten Denkmalschutzdebatte, die über Wochen die Feuilletons der deutschen Zeitungen füllte. Die Bundestagsfraktion von Bündnis 90 / Die Grünen veranstaltete im März 2000 eine Anhörung im Deutschen Bundestag. Durch politische Einflussnahme von Interessensverbänden und Persönlichkeiten des öffentlichen Lebens gelang es jeoch, die Idee zur Entstaatlichung der Denkmalpflege abzuwenden. Allerdings wurde und wird wie in allen öffentlichen Einrichtungen die personelle und finanzielle Ausstattung der Denkmalschutz- und Denkmalfachbehörden sukzessive reduziert. Gleichzeitig weitet sich in der internationalen Diskussion der Denkmalbegriff immer stärker aus. Nicht mehr die historische Substanz allein,
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sondern auch immaterielle Kulturgüter sind nach Auffassung von überstaatlichen Interessensverbänden schützenswert. Sicherlich denkt man hier zunächst an mündliche Traditionen wie Mythen und Erzählungen, darstellende Künste wie Theater und Tanz sowie soziale Praktiken wie Bräuche und Feste. Aber eine so verstandene Denkmaldefinition hat auch weitergedacht Konsequenzen für die Baudenkmalpflege. Sie führt nämlich neben dem überkommenen Bestand weitere zu beachtende Faktoren ein, z. B. den Erinnerungswert der Bevölkerung. Diese Entwicklung ist nicht zuletzt vor dem Hintergrund der aktuellen Debatte über Rekonstruktionen interessant. Voraussetzung für eine solche Argumentationskette wäre jedoch, dass tatsächlich ein Erinnerungswert besteht. Dies ist sicherlich immer unmittelbar nach der Zerstörung eines geschätzten Baudenkmals durch Naturkatastrophen oder kriegerische Auseinandersetzungen der Fall. Dass ein Gebäude auch über einen langen Zeitraum lediglich immateriell in den Vorstellungen der Menschen weiter existieren kann, beweist z. B. das starke gesellschaftliche Verlangen, welches zum Wiederaufbau der Frauenkirche in Dresden führte. Auch wenn dies immer wieder von den Schlossbefürwortern angeführt wird, besteht bei den Bürgern ein solches Gedenken an das ehemalige Berliner Stadtschloss nicht. Heutiges Begriffsverständnis
Der Denkmalbegriff ist nicht statisch. Er verändert sich und wird immer wieder neu hinterfragt. Was unter einem Denkmal zu verstehen ist, darüber haben die einzelnen Nationen differierende Auffassungen. Dies liegt zum einen an den unterschiedlichen geschichtlichen und kulturellen Entwicklungen, zum anderen sicherlich auch an den verschiedenen politischen Systemen. In Japan z. B. werden neben Baudenkmälern, die für das Land von hohem historischem oder künstlerischem Wert sind, zugleich immaterielle Kulturgüter wie handwerkliche Techniken von staatlicher Seite geschützt. Dies bedeutet auch, dass Personen, die Träger dieser besonderen Fähigkeiten sind, eine finanzielle staatliche Förderung erhalten [9]. Allzu oft wird unser europäisches Verständnis
des Denkmalbegriffs noch als international gültig angesehen. Im Oktober 2003 verabschiedete die UNESCO- Generalkonferenz die »Convention for the Safeguarding of the Intangible Cultural Heritage«, die sich mit der Bewahrung des immateriellen Kulturerbes beschäftigt. In der Bundesrepublik Deutschland ist die Definition eines Baudenkmals in den Denkmalschutzgesetzen der einzelnen Bundesländer festgeschrieben. Merkmale eines Denkmals »Ein Baudenkmal ist eine bauliche Anlage oder ein Teil einer baulichen Anlage, deren oder dessen Erhaltung wegen der geschichtlichen, künstlerischen, wissenschaftlichen oder städtebaulichen Bedeutung im Interesse der Allgemeinheit liegt. Zu einem Baudenkmal gehören sein Zubehör und seine Ausstattung, soweit sie mit dem Baudenkmal eine Einheit von Denkmalwert bilden.« [10] Wenn auch die einzelnen Denkmalschutzgesetze der Bundesländer unterschiedliche Formulierungen verwenden, die Beurteilungskriterien für ein Baudenkmal sind im Grunde in allen Gesetzen gleich. Neben den vier im »Gesetz zum Schutz von Denkmalen in Berlin« genannten Merkmalen – geschichtliche, künstlerische, wissenschaftliche und städtebauliche Gründe – kommen in einigen Denkmalschutzgesetzen zusätzlich technische Gründe oder die volkskundliche Bedeutung hinzu. Die Unterschutzstellung von Bauwerken hat ausschließlich nach diesen Auswahlkriterien zu erfolgen. Denkmalwürdig sind laut Definition Gebäude, die Zeugnis über die Vergangenheit ablegen und von öffentlichem Interesse sind. Unser heutiges ästhetisches Empfinden ist ebenso irrelevant wie die Frage nach den Erhaltungs- und Nutzungsmöglichkeiten. Mit diesen Problemen muss sich die Denkmalpflege auseinandersetzen. Der Denkmalschutz beurteilt lediglich, ob ein Gebäude die oben aufgeführten Merkmale erfüllt oder nicht (Abb. B 4.13).
insgesamt als bauliche Anlage, häufig im Zusammenschluss mit ihrer natürlichen Umgebung, bestimmte geschichtliche, städtebauliche oder technische Entwicklungen belegen. Es kann sich dabei um eine gewachsene oder aber um eine geplante und in einem Zuge errichtete Einheit handeln. Entscheidend ist dabei nicht, dass jedes Gebäude innerhalb des umgrenzten Bereichs Denkmaleigenschaften besitzt. In einigen Denkmalschutzgesetzen werden Ensembles auch als Gesamtanlagen oder Denkmalbereiche bezeichnet (Abb. B 4.12). Denkmalschutz
In der Fachliteratur werden die beiden Begriffe Denkmalpflege und Denkmalschutz häufig synonym verwendet. Der Denkmalschutz ist jedoch nur ein Teilaspekt der Denkmalpflege. Er sorgt für die korrekte Einhaltung der hoheitlichen Maßnahmen des Staats zur Bewahrung des kulturhistorischen Erbes. Dies wird durch Gesetze, Verfahren und Behördenstrukturen gewährleistet.
Ensembles Unter Ensembles versteht man beispielsweise Stadtviertel, Straßenzüge, Ortsbilder, Gehöfte, aber auch industrielle Produktionsstätten, die B 4.13
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Kennzeichnung eines Denkmals gemäß der Haager Konvention Logo der Deutschen Stiftung Denkmalschutz Machu Picchu (PE), 1911 entdeckte Inkastadt, heute Weltkulturerbe
Rechtsnormen und Verfahren Das Baugesetzbuch (BauGB) regelt in Deutschland das Bauplanungsrecht. In Paragraf 1 »Aufgabe, Begriff und Grundsätze der Bauleitplanung« wird als Ziel die »nachhaltige städtebauliche Entwicklung (...) und eine dem Wohl der Allgemeinheit dienende sozialgerechte Bodennutzung« gefordert. Um eine »menschenwürdige Umwelt zu sichern und die natürlichen Lebensgrundlagen zu schützen und zu entwickeln«, sind insbesondere »die Belange der Baukultur, des Denkmalschutzes und der Denkmalpflege, die erhaltenswerten Ortsteile, Straßen und Plätze von geschichtlicher, künstlerischer oder städtebaulicher Bedeutung und die Gestaltung des Orts- und Landschaftsbildes« zu berücksichtigen [11]. Bei der Aufstellung von Flächennutzungs- und Bebauungsplänen müssen daher die Denkmalfachbehörden beteiligt werden. Sie können einen Genehmigungsvorbehalt geltend machen. Aufgrund der Kulturhoheit der Länder gibt es in Deutschland in jedem Bundesland ein eigenes Denkmalschutzgesetz. Da anders als z. B. bei den Landesbauordnungen, die sich auf eine Musterbauordnung berufen, nie ein einheitliches Modell existiert hat, weichen nicht nur die Gesetze, sondern vor allem die zugehörigen Verordnungen über das Verfahren der Unterschutzstellung sowie die Befugnisse der beteiligten Behörden und Organisationen erheblich voneinander ab. Grundsätzlich unterscheidet man bei der Unterschutzstellung von Gebäuden das sogenannte konstitutive und das nachrichtliche System. Beim konstitutiven System muss ein Bauwerk, welches laut Definition des Gesetzes die Kriterien für ein Denkmal erfüllt, durch einen Verwaltungsakt in die Denkmallisten (Denkmalbücher) aufgenommen werden. Nur wenn dies rechtskräftig vollzogen und bekannt gegeben wurde, genießt das Denkmal die entsprechende Protektion gemäß des jeweiligen Denkmalschutzgesetzes. Zuvor ist der Eigentümer anzuhören. Ausgenommen von dieser Regelung sind Ensembles. Die Denkmalschutzgesetze der Bundesländer Nordrhein-Westfalen, RheinlandPfalz, Schleswig-Holstein sowie der Stadtstaaten Bremen und Hamburg fordern dieses Verfahren. Da es sehr zeitintensiv und aufwendig ist und jeder formelle Fehler die Rechtsgültigkeit der Unterschutzstellung aufhebt, besteht die Gefahr einer Umgehung der Ziele des Denkmalschutzes durch die Denkmalbesitzer. Bis auf Hamburg sehen daher alle oben aufgeführten Bundesländer eine vorläufige Unterschutzstellung vor. Das Prinzip des nachrichtlichen Denkmalverzeichnisses geht davon aus, dass ein Gebäude, welches die entsprechenden Merkmale besitzt, per se ohne einen weiteren hoheitlichen Akt unter die Bestimmungen des Denkmalschutzgesetzes fällt. Die Rechte und Pflichten für die Eigentümer bestehen auch dann, wenn sie von der Denkmaleigenschaft ihres Gebäudes nicht informiert wurden. Benachrichtigungsschreiben ergehen bei diesem System nicht als
Verwaltungsakte. Brandenburg, Berlin, BadenWürttemberg, Bayern, Hessen, MecklenburgVorpommern, Niedersachsen, das Saarland, Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen wenden dieses Verfahren an. Behörden Entsprechend der allgemeinen inneren Verwaltung der Bundesländer ist in den meisten Flächenstaaten auch die Struktur der Denkmalschutzbehörden dreistufig aufgebaut. Aufgaben der Unteren Denkmalschutzbehörden werden von den Kommunalverwaltungen wahrgenommen. Obere (Höhere) Denkmalbehörden sind die Regierungspräsidien bzw. Landräte, in Rheinland-Pfalz die Aufsichts- und Dienstleistungsdirektionen, in Sachsen-Anhalt und Thüringen das Landesverwaltungsamt. Oberste Denkmalschutzbehörde ist jeweils das zuständige Ministerium. Schleswig-Holstein durchbricht dieses System, da die Landräte und Bürgermeister der kreisfreien Städte als Untere Denkmalschutzbehörde, das Landesamt für Denkmalpflege als Obere Denkmalschutzbehörde fungiert. Berlin, Brandenburg, Hessen, Mecklenburg-Vorpommern und Niedersachsen verzichten auf die mittlere Behördenebene. Die Stadtstaaten Bremen und Hamburg sowie das Saarland haben aufgrund ihrer Größe eine andere Behördenstruktur. In Hamburg ist das Denkmalschutzamt der Kulturbehörde, im Saarland das Landesdenkmalamt im Ministerium für Umwelt für die Belange des Denkmalschutzes zuständig. Das »Gesetz zur Pflege und zum Schutz der Kulturdenkmäler« der Freien Hansestadt Bremen bestimmt als Denkmalschutzbehörde für den Bereich der Stadtgemeinde Bremen das Landesamt für Denkmalpflege und für Bremerhaven den Magistrat. Der Senator für Kultur stellt die Obere Denkmalschutzbehörde dar. Die Obersten Denkmalschutzbehörden tragen die Verantwortung für die Durchführung der Denkmalschutzgesetze durch die ihnen nachgeordneten Behörden. Sie führen die Fachaufsicht über die mittleren bzw., wenn diese nicht vorhanden sind, über die unteren Behördenebenen. Sie fertigen Entwürfe für Gesetzesvorlagen sowie Verordnungen und sind für den Erlass von Ausführungsbestimmungen zuständig. Die Oberen Denkmalschutzbehörden üben die Fachaufsicht über die Unteren Denkmalschutzbehörden aus und sind damit die zuständige Widerspruchsbehörde gegen deren Bescheide. Soweit die einzelnen Landesdenkmalschutzgesetze nichts anderes vorsehen, führen grundsätzlich zunächst die Unteren Denkmalschutzbehörden alle hoheitlichen Maßnahmen durch. Sie sind der Ansprechpartner vor Ort und die genehmigende Behörde für bauliche Veränderungen an Denkmälern. Neben den Denkmalschutzbehörden gibt es die Landesämter für Denkmalpflege – in Berlin Landesdenkmalamt, in Hamburg Denkmalschutzamt genannt – als staatliche Fachbehörden für alle Fragen des Denkmalschutzes und der Denkmalpflege [12]. Die Aufgaben der
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Denkmalfachbehörden sind in der Regel in den Denkmalschutzgesetzen der einzelnen Bundesländer aufgelistet. Das »Gesetz zum Schutz von Denkmalen in Berlin« beinhaltet die umfassendste Aufzählung [13]. Danach ist die Denkmalfachbehörde neben der Mitwirkung beim Vollzug und der Wahrnehmung von Ordnungsaufgaben nach dem Denkmalschutzgesetz zuständig für: • die systematische Erfassung von Denkmälern (Inventarisierung) und das Erstellen einer Denkmaltopografie sowie deren Veröffentlichung • die nachrichtliche Aufnahme von Denkmälern in ein Verzeichnis (Denkmalliste) und dessen Führung • wissenschaftliche Untersuchungen der Denkmäler und Unterhaltung denkmalfachlicher Sammlungen als Beitrag zur Landesgeschichte • die Beratung und Unterstützung der Eigentümer und Besitzer von Denkmälern bei Pflege, Unterhaltung und Wiederherstellung • das Hinwirken auf die Berücksichtigung von Denkmälern bei der städtebaulichen Entwicklung • das Herausgeben von Rundschreiben zur Pflege von Denkmälern • die fachliche Beratung und Erstattung von Gutachten in allen Angelegenheiten der Denkmalpflege
• die Vergabe von Denkmalpflegezuschüssen • die Veröffentlichung und Verbreitung von denkmalfachlichen Erkenntnissen • die Vertretung öffentlicher Belange des Denkmalschutzes und der Denkmalpflege Zusätzlich führen einige Bundesländer die Beratung der Denkmalschutzbehörden, die Durchführung von Restaurierungen evtl. in zu diesem Zweck errichteten Werkstätten sowie die Ausstellung von denkmalschutzrechtlichen Steuerbescheinigungen als Obliegenheiten der Denkmalfachbehörden auf. Die Landesämter für Denkmalpflege teilen ihr Bundesland häufig entsprechend der Landkreise und kreisfreien Städte in sogenannte Gebiete ein, die einem Gebietskonservator unterstehen. Der oberste Beamte einer solchen Behörde ist der Landeskonservator. Ehrenamtliche Denkmalpfleger Zur Unterstützung und Beratung der beschriebenen Behörden ist in den 16 Denkmalschutzgesetzen die Mitwirkung ehrenamtlicher Denkmalpfleger vorgesehen. Mit Ausnahme von Mecklenburg-Vorpommern und Niedersachsen berücksichtigen alle Gesetze die Einrichtung eines Denkmalrats, dessen Mitglieder für einen bestimmten Zeitraum offiziell berufen werden. Darüber hinaus sehen die meisten Gesetze die Mitarbeit von ehrenamtlichen Beauftragten für die Bau- und Kunstdenkmalpflege vor. Rechtsfähige Organisationen und Personen, die sich mit den Aufgaben des Denkmalschutzes und der Denkmalpflege befassen, z. B. Heimat- und Kulturpflegevereine, sollen gemäß einiger Denkmalschutzgesetze entsprechend Beachtung finden. Ehrenamtliche Denkmalpfleger sind immer unabhängig und nicht an Weisungen gebunden. Organisationen und Verbände
Die Kulturhoheit der Bundesländer und die daraus resultierenden 16 Denkmalschutzgesetze bedingen nicht automatisch eine uneinheitliche Auffassung über den richtigen Umgang mit einem Denkmal und ein differierendes Verwaltungshandeln. Wie auch bei der Bildungspolitik ist es die Aufgabe der »Ständigen Konferenz der Kultusminister der Länder in der Bundesrepublik Deutschland«, genannt Kultusministerkonferenz (KMK), eine gemeinsame Meinungsund Willensbildung für den Denkmalschutz zu formulieren. Darüber hinaus agieren zahlreiche nationale und internationale Organisationen und Verbände und tragen durch den Austausch von Informationen und Standpunkten zu einer Vereinheitlichung bei. Vereinigung der Landesdenkmalpfleger in der Bundesrepublik Deutschland (VLD) Die Vereinigung der Landesdenkmalpfleger hat sich 1951 unter dem Dach der Kultusministerkonferenz als Verbund der Landesdenkmalämter in der Bundesrepublik Deutschland zusammengeschlossen. Mit ihren Jahrestagungen führt sie die Tradition der Denkmaltage fort
und gibt die halbjährlich erscheinende Zeitschrift »Die Denkmalpflege« heraus. Außerdem ist sie Mitherausgeber des »Handbuchs der Deutschen Kunstdenkmäler«. Die »Vereinigung der Landesdenkmalpfleger in der Bundesrepublik Deutschland« berät den zuständigen Ausschuss der Kultusministerkonferenz, fertigt Stellungnahmen zu grundsätzlichen Fragen der Denkmalpflege an und sorgt für eine bundesweite fachliche Abstimmung. Seit 1990 gehören alle Konservatoren in den neuen Bundesländern offiziell zur VLD. International Council on Monuments and Sites (ICOMOS) Die nachgeordnete Organisation der UNESCO wurde1965 in Warschau gegründet. Sie ist eine internationale, nicht staatliche Interessensvereinigung, die sich weltweit für die Erforschung und Bewahrung des historischen Kulturerbes einsetzt und das Welterbekomitee berät. Durch Kolloquien und Tagungen fördert ICOMOS den überstaatlichen Erfahrungsaustausch. Nationalkomitees bestehen in über 120 Ländern. Das »Deutsche Nationalkomitee von ICOMOS« hat sich 1965 als nicht eingetragener Verein konstituiert. Zu seinen Aufgaben zählen das Eruieren, Überwachen und Informieren über Welterbestätten in Deutschland. Deutsches Nationalkomitee für Denkmalschutz (DNK) 1973 als interdisziplinäres Forum gegründet, verfolgt das »Deutsche Nationalkomitee für Denkmalschutz« das Ziel, den Denkmalschutz in allen Bereichen des Lebens durch Informationspolitik, Einflussnahme auf die Gesetzgebung, Stärkung des bürgerschaftlichen Engagements und öffentlichen Dialog zu fördern. Bund und Länder, der Deutsche Bundestag, die kommunalen Spitzenverbände, die Kirchen, die Gewerkschaften, die Medien und unterschiedliche Kulturorganisationen sind im Nationalkomitee vertreten. Das DNK vergibt in der Regel jährlich den 1977 gestifteten »Deutschen Preis für Denkmalschutz«: den »Karl-FriedrichSchinkel-Ring« und die »Silberne Halbkugel« für Persönlichkeiten, die sich in besonderem Maße um die Erhaltung des baulichen Erbes verdient gemacht haben. Darüber hinaus wird ein Journalistenpreis verliehen. Deutsche Stiftung Denkmalschutz (DSD) Ursprünglich als Wirtschaftsstiftung gedacht, entwickelt sich die Deutsche Stiftung Denkmalschutz nach und nach zur Bürgerstiftung mit inzwischen über 170 000 privaten Förderern. 1985 gegründet, ist sie heute die bekannteste und einflussreichste private Organisation für die Denkmalpflege in Deutschland (Abb. B 4.15). Sie gibt neben zahlreichen anderen Fachpublikationen sechsmal jährlich die Zeitschrift »Monumente« heraus. Seit 2001 ist die Dehio-Geschäftsstelle bei der Deutschen Stiftung Denkmalschutz untergebracht, die die Fortschreibung des »Handbuchs der deutschen Kunstdenkmäler« betreut [14].
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Denkmalpflege
Arbeitsgruppe »Kommunale Denkmalpflege« des Deutschen Städtetags Der Deutsche Städtetag ist ein kommunaler Spitzenverband, der die gemeinschaftlichen Interessen der beteiligten Körperschaften gegenüber der Bundesregierung, dem Bundestag und Bundesrat sowie der Europäischen Union vertritt. Seine Aufgaben sieht er vor allem in der beratenden Mitwirkung an wichtigen Gesetzesvorhaben und im Erfahrungsaustausch seiner Mitglieder. 1982 wurde unter dem Dach des Deutschen Städtetags die Arbeitsgruppe »Kommunale Denkmalpflege« gegründet. Sie informiert und bezieht Stellung zu aktuellen Problemen der städtebaulichen Denkmalpflege. So ist z. B. der »Göttinger Appell« das Ergebnis einer im November 2007 gemeinsam mit der »Vereinigung der Landesdenkmalpfleger in der Bundesrepublik Deutschland« veranstalteten Konferenz zum Thema »Denkmalpflegerischer Umgang mit großflächigem Einzelhandel«. Internationale Abkommen
Die Zerstörungswut von kriegerischen Auseinandersetzungen hat zu allen Zeiten zu einem hohen Verlust von wertvoller Denkmalsubstanz geführt. Die Zerstörungen des Zweiten Weltkriegs, denen ganze historische Altstädte wie z. B. in Deutschland Frankfurt oder Dresden, in England Coventry, in den Niederlanden Rotterdam und in Polen Warschau zum Opfer fielen, haben dies besonders deutlich gemacht. Auch aktuell sind Kulturdenkmäler durch Kriegseinwirkungen gefährdet, wie die 1991/ 92 im serbisch-kroatischen Krieg stark zerstörte Altstadt von Dubrovnik (UNESCO-Weltkulturerbe) oder die 1993 nach Beschädigung im Bürgerkrieg eingestürzte historische Steinbrücke über die Neretva in Mostar beweisen. Durch internationale Abkommen soll die gesamtstaatliche Verantwortung und Bedeutung von Kulturgut hervorgehoben sowie die Vernichtung verhindert werden. Haager Konvention zum Schutz von Kulturgut bei bewaffneten Konflikten Bereits die 1899 geschlossene und 1907 leicht modifizierte Haager Landkriegsordnung enthält einen Passus mit der Aufforderung, historische Denkmäler bei kriegerischen Auseinandersetzungen möglichst zu verschonen. Unter den Eindrücken der beiden Weltkriege kam es 1954 zu einer internationalen Konferenz, an der 56 Staaten die »Haager Konvention zum Schutz von Kulturgut bei bewaffneten Konflikten« erarbeitet haben. Am 7. August 1956 tritt das Abkommen in Kraft. Es handelt sich dabei um einen völkerrechtlichen Vertrag, dem bis heute über 100 Staaten beigetreten sind. Die Bundesrepublik Deutschland hat die Konvention 1967, Österreich 1964, die Schweiz 1962 ratifiziert. Die DDR trat der Konvention 1974 bei. Schützenswert im Sinne der Konvention ist »bewegliches und unbewegliches Gut, das für das kulturelle Erbe aller Völker von großer Be-
deutung ist, wie z. B. Bau-, Kunst- oder geschichtliche Denkmäler religiöser oder weltlicher Art, archäologische Stätten, Gebäudegruppen, die als Ganzes von historischem oder künstlerischem Interesse sind, Kunstwerke, Manuskripte, Bücher und andere Gegenstände von künstlerischem, historischem oder archäologischem Interesse sowie wissenschaftliche Sammlungen und bedeutende Sammlungen von Büchern, Archivalien oder Reproduktionen des oben bezeichneten Kulturguts« [15]. Gleiches gilt für Objekte, die der Aufbewahrung des beschriebenen Kulturguts dienen, wie etwa Museen, Bibliotheken, Archive, Bergungsorte sowie Stätten, die in beträchtlichem Umfang Kulturgut aufweisen und als »Denkmalorte« bezeichnet sind. Die Vertragsparteien verpflichten sich zur Sicherung des Kulturguts auch in Friedenszeiten. Eine Kennzeichnung an den entsprechenden Gebäuden dient zur Verdeutlichung (Abb. B 4.14). Die Vereinigten Staaten von Amerika und das Vereinigte Königreich haben zwar das Abkommen 1945 unterzeichnet, sind aber den Konventionen bisher nicht beigetreten. Die USA gab in der Vergangenheit als Grund die Unmöglichkeit der Einhaltung der Konventionen bei einem möglichen Einsatz von Atomwaffen an. Jedoch empfahl 1999 der damalige Präsident Bill Clinton dem US-Senat die Ratifizierung, da nach seiner Auffassung die amerikanischen Streitkräfte ohnehin in Übereinstimmung mit den Grundsätzen der Haager Konventionen handeln würden. Die Regierung des Vereinigten Königreichs vertritt die Ansicht, der ursprüngliche Text der Konvention von 1954 hätte wesentliche Schwachstellen und Unklarheiten. Durch den Abschluss des zweiten Zusatzprotokolls von 1999 seien diese jedoch jetzt beseitigt. Im Jahr 2004 kündigt das Vereinigte Königreich an, Vertragspartei des Abkommens sowie der Zusatzprotokolle werden zu wollen. Bisher haben jedoch weder die USA noch das Vereinigte Königreich die Konvention ratifiziert. Über die Haager Konvention hinaus gibt es den sogenannten Roerich-Pakt, eine 1935 in Kraft getretene Übereinkunft, die im Grunde die gleichen Ziele verfolgt, jedoch in der Ausformulierung der Verpflichtungen der unterzeichnenden Staaten wesentlich zurückhaltender ist. Bis heute ist dieser Pakt gültig. Seine Bedeutung beschränkt sich jedoch ausschließlich auf die Länder Amerikas.
UNESCO-Übereinkommen zum Schutz des Kultur- und Naturerbes der Welt Die Erkenntnis, dass Teile des Kultur- und Naturerbes von internationaler Bedeutung und damit als Bestandteil des Welterbes der gesamten Menschheit zu erhalten sind, führte 1972 auf der Generalkonferenz der Organisation der Vereinten Nationen für Erziehung, Wissenschaft und Kultur zum »UNESCO-Übereinkommen zum Schutz des Kultur- und Naturerbes der Welt«. Als Kulturerbe gelten Denkmäler, Ensembles und Stätten von außergewöhnlichem universellem Wert. Diese können in die »Liste des Erbes der Welt« (Welterbeliste) aufgenommen werden. Die 21 Mitglieder des Welterbekomitees entscheiden nach eigenen Maßstäben über die Anträge der einzelnen Vertragsstaaten. Das Welterbekomitee entscheidet auch über die Verwendung der Mittel des Welterbefonds. Über 750 Stätten sind bisher in der UNESCOListe des Welterbes verzeichnet. Dazu gehören z. B. die Altstadt von Sanaa, die Kathedrale von Canterbury, das Kloster Sankt Gallen, der Nationalpark Grand Canyon sowie die Inkastadt Machu Picchu (Abb. B 4.16). Objekte der Welterbeliste, zu deren Erhaltung umfangreiche Maßnahmen erforderlich sind und Unterstützung angefordert wurde, können in einer »Liste des gefährdeten Erbes der Welt« (Rote Liste) geführt werden. Seit Juli 2006 steht in Deutschland aufgrund der Planungen zum Bau der sogenannten Waldschlösschenbrücke das Dresdner Elbtal auf der Roten Liste. Europäisches Übereinkommen zum Schutz des architektonischen Erbes Unter architektonischem Erbe versteht die am 3. Oktober 1985 in Granada von den Mitgliedsstaaten des Europarats verfasste Übereinkunft
Europäisches Kulturabkommen Das am 19. Dezember 1954 in Paris durch die Mitgliedsstaaten des Europarats zur Unterzeichnung ausgelegte und am 5. Mai 1955 in Kraft getretene Abkommen fordert von den Vertragsparteien in Artikel 1 geeignete Maßnahmen zum Schutz und zur Mehrung des gemeinsamen kulturellen Erbes Europas. Die Ausführungen sind wenig konkret und haben daher kaum praktische Bedeutung. Inzwischen haben über 40 europäische Staaten das Abkommen ratifiziert. B 4.17
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Denkmäler, Ensembles und sogenannte Stätten. Stätten werden als gemeinsame Werke von Mensch und Natur definiert, die teilweise bebaute Gebiete umfassen. Die Vertragsparteien verpflichten sich, gesetzliche Maßnahmen zum Schutz des architektonischen Erbes zu treffen, die Verunstaltung sowie den Verfall zu verhindern und soweit möglich finanzielle Unterstützung für die Unterhaltung und Wiederherstellung des architektonischen Erbes zu gewähren. Außerdem garantieren sie, Inventare und Dokumentationen zu erstellen, die Versetzung eines geschützten Denkmals nur unter sehr engen Prämissen zu erlauben, in der Umgebung von Denkmälern allgemeine Verbesserungen der Umwelt durchzuführen und wissenschaftliche Forschung sowie private Initiativen zu fördern und zu unterstützen. Zur Gewährleistung dieser und anderer Forderungen sind Rechtsvorschriften sowie Überwachungs- und Genehmigungsverfahren verpflichtend. Bisher traten über 30 europäische Staaten dem Übereinkommen bei. Baupraktische Denkmalpflege
Worin weichen die Eingriffe an einem Denkmal von anderen Baumaßnahmen ab? Wenn man sich die Definition des Denkmalbegriffs vor Augen führt, werden die Unterschiede sehr schnell deutlich. Die Denkmalpflege verfolgt das Ziel der Bewahrung eines Gebäudes als Zeugnis einer vergangenen Epoche. Es geht in der Denkmalpflege nicht darum, einen ästhetisch unbefriedigenden Zustand zu beiseitigen oder die Energiebilanz eines Hauses zu verbessern. Ein Investor z. B. betrachtet seine Immobilie unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Er möchte möglichst viel vermietbaren Wohnraum schaffen. Der Denkmalpfleger hingegen Vertritt wie ein Anwalt die Interessen der All-
gemeinheit, die den nach Möglichkeit unverfälschten Erhalt eines Zeitdokuments einfordert. Dabei kommt es unwillkürlich zu einem Zielkonflikt, dessen Lösung häufig auf gegenseitigen Kompromissen beruht. Recherche Eine intensive Recherche liefert wichtige Erkenntnisse für die Instandsetzung und trägt damit entscheidend zum Erfolg eines baulichen Eingriffs bei. So können falsche Annahmen vermieden und infolgedessen Kosten reduziert werden. Vermeintliche Baufehler, Schäden oder unlogische Konstruktionen entpuppen sich nicht selten als bewusste Planungen aus einem auf den ersten Blick nicht ersichtlichen Grund. Am Anfang einer jeden baulichen Maßnahme an einem Denkmal steht daher die Bauforschung. Zunächst stellt sich die Frage, ob es sich tatsächlich um ein Denkmal handelt oder nicht. Erste Hinweise finden sich in den beschriebenen Denkmaltopografien sowie im »Handbuch der Deutschen Kunstdenkmäler« (Dehio). Auch kann man direkt bei den Unteren Denkmalschutzbehörden (Kommunalverwaltung) anfragen. Doch hier ist Vorsicht geboten. Wird ein Gebäude nicht als Denkmal tituliert, kann es sich in einigen Bundesländern, die das Prinzip der nachrichtlichen Denkmalverzeichnisse verfolgen, trotzdem um ein Denkmal handeln (siehe S. 78). Die Bauakten, die sich in der Regel bei den Bauaufsichtsbehörden oder bei älteren Gebäuden in den Stadtarchiven befinden, geben Auskunft über die ursprünglichen Planungen und spätere bauliche Veränderungen. Häufig sind in örtlichen Bibliotheken und Archiven weitere Quellen vorhanden. Nicht nur Pläne, sondern
auch alte Baurechnungen oder Feuerversicherungsunterlagen geben Aufschluss über das Objekt. Bei den Vermessungsämtern, in manchen Regionen auch Katasterämter genannt, können die Urkataster eingesehen werden. Wichtig ist es alle Informationen in einer Unterlage zusammenzutragen. Dazu bietet sich das Raumbuch an. Raumbücher werden heute zunehmend digital geführt. Entscheidend für den Erfolg ist ein systematischer und einheitlicher Standard. Die Oberflächen aller Räume, Fenster, Türen, feste Einrichtungsgegenstände, Konstruktionsdetails und die technische Ausstattung müssen ausführlich beschrieben, fotografisch und oder zeichnerisch festgehalten sowie mit Angaben aus der vorangegangenen Recherche ergänzt werden. Ein Raumbuch ist nicht statisch, es wird im Laufe der weiteren Untersuchungen und Planungen fortgeschrieben und bietet so am Ende einer Baumaßnahme eine Dokumentation aller Veränderungen und ein aktuelles Abbild des Bauwerks. Bei einer ausführlichen Fotodokumentation, die Bestandteil eines jeden Raumbuchs ist, wird der vorgefundene Zustand festgehalten. Dabei müssen die Aufnahmen nach einem einheitlichen System bezeichnet und die Kamerastandorte in Übersichtsplänen eingetragen werden. Mit einer Befund- und Farbkarte fotografiert man besondere Details (Abb. B 4.17). Eine ausführliche Bauaufnahme in Form eines Aufmaßes ist auch dann unerlässlich, wenn Bestandspläne vorhanden sind. Denn erstens stimmen die vorhandenen Pläne mit der Situation vor Ort oft nicht überein, zweitens zeigen sich häufig Maßdifferenzen und Verformungen, die in bauphysikalischen oder statischen Schadensbildern ihre Ursache haben. Auf die einzelnen Genauigkeitsstufen und verschiedenen
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unterschiedliche Wandfassungen der Staatsbibliothek zu Berlin Beispiel eines Bauphasenplans
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Glasgang in der Marienkirche, Berlin (D) 1992, Klaus Block; da der Turmraum die Funktion eines Windfangs aufgrund seiner historischen Bemalung nicht gewährleisten konnte, wurde zum Schutz vor Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen ein Glasgang eingestellt. ehemalige Klosterkirche St. Marien, LobbachLobenfeld (D) 1997, Hans Stadtler; die neuen Bauglieder setzen sich deutlich von der vorhandenen Bausubstanz ab. Neues Museum, Berlin (D) 2009, David Chipperfield Architects; Ausbesserungen sind sichtbar, passen sich jedoch dem historischen Bestand farblich an. Haus Liebermann am Pariser Platz, Berlin, Fotografie von 1901 leergeräumtes Baufeld am Pariser Platz, Berlin, Fotografie von 1959 kritische Rekonstruktion des Hauses Liebermann, Berlin (D) 1997, Josef Paul Kleihues
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Verfahren der Bauaufnahme soll an dieser Stelle nicht näher eingegangen werden. Die Erfassung aller Bauwerksdaten in Form von Quellenrecherche, Fotodokumentation und Bauaufnahme ist nur der erste Schritt. Der Architekt wertet diese Informationen aus und leitet entsprechende weitergehende Untersuchungen ein. Dies können z. B. archäologische, dendrochronologische [16] oder restauratorische Analysen sein. Auch die Beurteilung des Tragsystems und seiner eventuellen Verformungen ist immanent. Verdeckte Bauteile können heute mithilfe der aktiven Thermografie, mit Ultraschall oder Radar sichtbar gemacht werden. Eventuell sind auch zusätzliche Untersuchungen nötig, die wie das Ziehen von Bohrkernen in die Substanz eines Bauwerks eingreifen. Diese nicht zerstörungsfreien Verfahren dürfen nur nach Absprache mit dem Denkmalschutzamt erfolgen. Welche Untersuchungsspezialisten zum Einsatz kommen, ist von dem Objekt abhängig. Alle Informationen trägt der Architekt fortlaufend im Raumbuch ein. Planerische Grundlagen Erstes Ziel der Recherchen ist die Erstellung von Bauphasenplänen, die in Grundrissen, Schnitten und Ansichten die einzelnen Bauperioden sowie die Umbauten eines Gebäudes nachvollziehbar darstellen. In farbigen Plänen sind ältere Teile dunkler, jüngere heller hinterlegt (Abb. B 4.18). Die Schadenskartierung erfasst die bautechnischen und -physikalischen Untersuchungen und beschreibt die verwendeten Baumaterialien, ihren Zustand und ihre Eigenschaften. Verformungen wie Deckendurchbiegungen und Fassadenausbeulungen, Mauerwerksrisse, Ausblühungen oder durchgefaulte Holzbalken sind nur die Folgen eines baukonstruktiven oder -physikalischen Problems. Bauwerksschäden haben häufig eine eigene Geschichte, die nicht selten durch alte Handwerksrechnungen und andere schriftliche Zeugnisse dokumentiert ist. Auf der Suche nach der Schadensursache können diese Unterlagen helfen. Die Schadenskartierung schließt die Überprüfung der Gründung sowie des statischen Systems mit ein und gibt auch Auskunft über die Wärme- und Schalldämmfähigkeit der Konstruktion. Im sogenannten Ausstattungsplan sind die erhaltenswerten Oberflächen markiert. Farbig gefasste Wandflächen, historische Fußböden, Stuckdecken oder mit dem Gebäude fest verbundene Einrichtungsgegenstände sind besonders sensible Bereiche, die bei einer Baumaßnahme zu schützen und bei einer zukünftigen Planung zu berücksichtigen sind. Ein weiterer Schritt in Richtung Planung und Entwurf stellt der Denkmalpflegeplan, auch Bindungs- oder Schutzgutplan genannt, dar. Diese Unterlage bietet eine Übersicht darüber, wo aus konstruktiven Gründen in die historische Bausubstanz eingegriffen werden muss und welche Bereiche nach Möglichkeit nicht verändert werden sollten. Der Denkmalpflege-
plan offenbart die architektonischen Konsequenzen aus allen gewonnen Erkenntnissen. So korrespondiert er direkt mit den vorangegangenen Arbeitsschritten und wertet bzw. gewichtet deren Ergebnisse. Denkmalpflegerische Genehmigung Mit der Einreichung eines Bauantrags bei der genehmigenden Bauaufsichtsbehörde wird bei einem Denkmal automatisch die zuständige Untere Denkmalschutzbehörde eingeschaltet. Es empfiehlt sich jedoch bereits vorher, den Kontakt zu suchen und als Architekt oder Bauherr die Behörde über eine beabsichtigte bauliche Veränderung zu unterrichten. Ist der Bauantrag erst einmal fertig, sind die Planungen schon weit vorangeschritten und Änderungen aufgrund von Auflagen des Denkmalschutzes kostspielig. Hat der Architekt seinen Entwurf auf den erwähnten Recherchen und planerischen Grundlagen aufgebaut, wird es ihm leicht fallen, seine Vorgehensweise zu erläutern und zu begründen. Daher gilt der Grundsatz: Je besser die Recherche und Grundlagenermittlung, umso zielführender werden die Gespräche mit den Vertretern der Denkmalbehörde verlaufen. Durch die gewonnenen Erkenntnisse um das Objekt wird die Kreativität eines Architekten keineswegs zurückgedrängt. Im Gegenteil, die besondere Bauaufgabe verlangt nach schöpferischen Lösungen. Welche architektonische Haltung dabei vertreten wird, darüber gibt es in Architekturkreisen, aber auch bei Denkmalpflegern unterschiedliche Auffassungen. So können neue Bauteile in starkem Kontrast zu dem Existierenden stehen oder erst auf den zweiten Blick erkennbar sein. Sicherlich sind diese unterschiedlichen Entwurfsansätze vom Gebäude, aber auch von den einzelnen beteiligten Personen abhängig (Abb. B 4.20 und 21). Ein guter Entwurf zeichnet sich dadurch aus, dass er das Vorhandene respektiert und in einen Dialog mit ihm tritt. Dafür ist es notwendig, gewisse Grundsätze, die sich in der Denkmalpflege manifestiert haben, zu beachten: Egal ob es sich um eine Erweiterung oder lediglich um eine Instandsetzung eines vorhandenen Baudenkmals handelt, alles notwendig Hinzugefügte sollte eine aktuelle Architektursprache sprechen. Bedenkt man, dass Denkmäler Zeugnis für vergangene Epochen ablegen, verbietet sich zwangsläufig jedes pseudohistorische Gestalten, denn es verfälscht oder verwischt den Dokumentcharakter. Daher ist es wichtig, dass heutige Ergänzungen authentisch sind für unsere Zeit und sich klar als hinzugefügte Elemente zu erkennen geben. Sie sollten sich von den historischen Baugliedern trennen lassen, ohne diese zu zerstören. Für heutige Ansprüche zu schwach bemessene Bauteile sollten nicht durch neue ersetzt, sondern durch zusätzliche Konstruktionen in ihrer Funktion gestärkt werden. So kann eine filigrane Unterspannung einen Unterzug entlasten, zusätzliche Sparren das Dachtragwerk ertüchtigen. Durch dieses »additive Prinzip« wird auch
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automatisch die Forderung nach der Reversibilität der durchgeführten Maßnahmen erfüllt (Abb. B 4.19). »Die Beiträge aller Epochen zu einem Denkmal müssen respektiert werden: Stilreinheit ist kein Restaurierungsziel«, heißt es im Artikel 11 der »Charta von Venedig« [17]. Vor Ort auf der Baustelle stellt sich dieser eindeutige Appell jedoch oft viel diffiziler dar. Sich überlagernde Zustände von unterschiedlichem historischem, wissenschaftlichem und ästhetischem Wert sind nicht außergewöhnlich. Nur unter ganz engen Prämissen dürfen spätere Zeitschichten geopfert werden, um eine frühere Phase freizulegen. In Deutschland gibt es, anders als z. B. in Frankreich, keine Klassifizierung von Denkmälern. Dennoch erhalten nicht alle Denkmalbesitzer von den genehmigenden Denkmalschutzbehörden die gleichen Auflagen. Diese unterschiedliche Handhabung, die in der Öffentlichkeit häufig nicht verstanden und als Willkür erachtet wird, rührt aus der Begründung der Denkmaleigenschaften eines Gebäudes. Für den baupraktischen Umgang ist es entscheidend, ob ein Gebäude aus geschichtlichen, künstlerischen, wissenschaftlichen, technischen Gründen oder aufgrund der städtebaulichen oder volkskundlichen Bedeutung unter Schutz steht. Der eigentliche Genehmigungsprozess ist in der Regel ein Kompromiss zwischen den unterschiedlichen Forderungen der beteiligten Parteien und entsteht häufig in einem gemeinsamen Dialog. Wenn z. B. die langfristige Erhaltung eines Baudenkmals nur durch eine neue Nutzung gewährleistet werden kann, diese jedoch bauliche Eingriffe erfordert, führt dies auch beim staatlichen Denkmalpfleger selbst zu einem Abwägungsprozess. Wie viel historische Bausubstanz muss geopfert werden, um die neue Nutzung umzusetzen? Ist die Nutzungskonzeption für das Gebäude nicht geeignet oder nur die architektonische Umsetzung mangelhaft? Gibt es andere Nutzungsmöglichkeiten oder muss man um des Erhalts des Baudenkmals willen diesen Verlust in Kauf nehmen? Was macht den Denkmalwert des Gebäudes aus und welche Prioritäten ergeben sich daraus? Bei besonders schwierigen Entscheidungen bitten die Vertreter der Unteren Denkmalschutzbehörden die Denkmalfachbehörden, also die Landesämter für Denkmalpflege, um Unterstützung. Eine optimale Lösung ist in der Denkmalpflege selten. Im Sinne des Baudenkmals kann es sich immer nur um Einzelfallentscheidungen handeln.
Ergebnisse erzielen. Außerdem vermittelt dieser Zustand automatisch ein anderes Verhalten als auf einer Rohbaustelle. Dennoch müssen Bauteile und Befunde vor weiteren Beschädigungen geschützt und gekennzeichnet werden. Oft wird vernachlässigt, dass auch Erschütterungen für den historischen Bestand eine Gefahr darstellen können. Auch wenn die Ausführungsplanung besonders präzise und die Detailplanung auf die jeweilige spezifische Situation abgestimmt ist, treten bei Baudenkmälern immer wieder unvorhergesehene Konstellationen auf, die eine Korrektur erfordern. Wichtig ist, dass bei diesen Umplanungen der zuständige staatliche Denkmalpfleger beteiligt wird, einerseits zur einver-
nehmlichen Lösungsfindung bei neu auftretenden Fragestellungen, andererseits zur Kontrolle der Umsetzung der ursprünglichen Planungen. Es wird also während des Bauprozesses immer wieder Ortstermine mit dem Vertreter der Denkmalbehörde geben. Außerdem können viele Entscheidungen erst nach einer Bemusterung vor Ort gefällt werden. Bei diesen Bemusterungsterminen mit den Fachfirmen und Restauratoren auf der Baustelle sollte der Denkmalpfleger selbstverständlich anwesend sein. Die Denkmalfachbehörden (Landesämter für Denkmalpflege) haben über ihre Gebietskonservatoren hinaus Sonderfachleute wie z. B. Stein- oder Glasrestauratoren, die sie zu spezifischen Problemstellungen hinzuziehen
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Bauliche Umsetzung Eine Baumaßnahme in oder an einem Denkmal verlangt nach besonderen Vorkehrungen. Handwerker müssen für die Bauaufgabe sensibilisiert werden. Die Auswahl von Fachunternehmen mit Erfahrung in der Denkmalpflege kann hier von großem Vorteil sein. Bei größeren Vorhaben schafft eine Kompletteinhausung eine Werkstattsituation, in der die Bauleute durch bessere Arbeitsbedingungen exaktere B 4.24
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Der Kaisersaal des Hotels »Esplanade« am Potsdamer Platz, Berlin, wurde 1996 um 2,5 m angehoben und dann um 75 m verschoben. Kaisersaal des Hotels »Esplanade« im heutigen Sonycenter, Berlin Umnutzung der ehemaligen katholischen Pfarrkirche »Heilige Drei Könige« zum Architekturbüro, Köln (D) 1990, Link Architekten Farbproben im Niobidensaal des Neuen Museums, Berlin Umnutzung eines 1950 erbauten Kranhauses mit Stahlfachwerkkranarm von 1966, Berlin (D) 2002, Sven Thomsen
können und auch bei Ortsterminen einbeziehen. Durch ihren wissenschaftlichen Hintergrund und ihre baupraktischen Erfahrungen können diese Sonderfachleute häufig zu einer einvernehmlichen Lösungsfindung beitragen (Abb. B 4.28). Ein Baudenkmal mit vielen historischen Befunden, z. B. mit einer bildhauerisch aufwendig gestalteten Fassade oder einer farbigen Wandfassung mit figürlichen Darstellungen, verlangt konsequenterweise nach einer stärkeren Präsenz nicht nur des Architekten, sondern auch des zuständigen Denkmalpflegers auf der Baustelle. Durch Sonderdetails entsteht ein erhöhter Abstimmungsbedarf nicht nur zwischen den beteiligten Planern und Fachfirmen. Auch die Anwesenheit des Denkmalpflegers bei Baustellenterminen ist regelmäßig erforderlich. Da durch die personelle Ausstattung der Denkmalfachbehörden eine solche Betreuung heutzutage nicht mehr gewährleistet werden kann, ist man bei großen vor allem öffentlichen Bauvorhaben dazu übergegangen, in Abstimmung mit der staatlichen Denkmalpflege private Fachleute einzuschalten, die diese Aufgabe übernehmen. Der Denkmalbehörde kommt in einer solchen Konstellation vor allem eine Kontrollfunktion zu. Sie steht zur Abstimmung in engem Kontakt mit dem vom Bauherrn beauftragten, freiberuflich tätigen Denkmalpfleger. Ein wichtiger Aspekt, der oft vernachlässigt wird, ist die Dokumentation sämtlicher baulicher Eingriffe in die historische Substanz. Dieser Anspruch ist für die Denkmalpflege unablässig. Viele Bauherren umgehen gleichwohl diese Forderung, denn aus ihrer Sicht entstehen Kosten, ohne dass sie einen direkten Mehrwert erkennen könnten. Beim Bauunterhalt und späteren Reparaturen wird ein Eigentümer jedoch eine solche Unterlage schätzen lernen. Rekonstruktion und Translokation Unter einer Rekonstruktion versteht man in der Baudenkmalpflege die erneute Errichtung eines nicht mehr existierenden Gebäudes oder Bauteils auf Grundlage von alten Plänen, Fotos, Stichen und schriftlichen Quellen. Es handelt sich dabei um einen Nachbau, der häufig unter Einbeziehung von Originalteilen versucht, einen bestimmten Zustand nachzuempfinden, jedoch 84
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nicht selten andere Materialien und Techniken anwendet. Rekonstruktionen sind sehr umstritten, da sie den eigentlichen Sinn und Zweck der Denkmalpflege untergraben. Sie sind gerade keine geschichtlichen Dokumente, denn sie leugnen Tatsachen wie Krieg und Zerstörung. Außerdem sind Gebäude in der Regel nicht so gut dokumentiert, dass eine identische Kopie des Originals möglich wäre. Dies ist auch, wie die Neubebauungen des Prinzipalmarkts in Münster oder des Neumarkts in Dresden zeigen, oftmals nicht das Ziel einer Rekonstruktion. Heutige Nutzeranforderungen führen zu geänderten Grundrissen hinter historisch nachempfundenen Fassaden. Die sogenannte »kritische Rekonstruktion« versucht von vornherein kein Abbild eines verloren gegangenen Baudenkmals zu schaffen. Man orientiert sich lediglich an der architektonischen Großform, an der Kubatur und der Fassadenaufteilung eines bestimmten Vorgängerbaus oder eines Stils. In seinen konstruktiven und gestalterischen Details sprechen diese Gebäude eine aktuelle moderne Architektursprache (Abb. B 4.22 – 24). Eine Sonderform der Rekonstruktion ist die Anastylose. Der aus der Archäologie übernommene griechische Begriff bezeichnet den Wiederaufbau eines Gebäudes aus seinen aufgefundenen originalen Überresten am ursprünglichen Standort. Die Ergänzung fehlender Teilstücke sowie die Verwendung von Hilfskonstruktionen sind dabei in der Regel unabdingbar. Die Anastylose strebt jedoch nicht die Wiedergewinnung eines intakten Baukörpers an. Sie möchte die überkommenen Originalfragmente in ihren ursprünglichen Zusammenhang zurückführen und präsentieren. Das Versetzen eines Baudenkmals an einen anderen Ort sollte in der Denkmalpflege den absoluten Ausnahmefall darstellen. Das Denkmal büßt durch diese Transaktion einen Teil seiner Substanz sowie seine Verbindung mit dem historischen Ort der Entstehung ein. Zusätzlich geht der lokale topografische Kontext verloren. Translokationen werden dort angewendet, wo es zum Abriss eines Baudenkmals keine Alternative gibt. Häufig finden sich translozierte Gebäude in Freilichtmuseen wieder
(z. B. im LWL-Freilichtmuseum Detmold, Freilichtmuseum Hessenpark, Schwarzwälder Freilichtmuseum Vogtsbauernhof). Bekanntestes Beispiel einer Translokation sind die Tempel von Abu Simbel, die zwischen 1964 und 1968 auf Initiative der UNESCO verlegt wurden. Der ursprüngliche Standort befindet sich im heutigen Nassersee. Zum dokumentierten Ab- und anschließend möglichst originalgetreuen Wiederaufbau eines Gebäudes gibt es inzwischen die Möglichkeit des Verschiebens eines kompletten Baukörpers, so 1996 beim Kaisersaal des ehemaligen Hotels »Esplanade« in Berlin vollzogen (Abb. B 4.25 und 26). Jüngstes Beispiel einer solchen Umsetzungsaktion ist die aus dem 13. Jahrhundert stammende romanische Emmauskirche von Heuersdorf, vermutlich eine der ältesten Kirchen Sachsens. Aufgrund des geplanten Braunkohleabbaus musste sie ihren ursprünglichen Standort verlassen und 2007 in die 12 km entfernte Stadt Borna umziehen. Mittels eines Spezialfahrzeuges gelang es die 665 Tonnen schwere, 14,5 m lange, 8,9 m breite und 19,6 m hohe Saalkirche mit eingezogenem Chor als Ganzes zu versetzten. Nutzung / Umnutzung In der Vergangenheit haben Umnutzungen Denkmäler vor dem sicheren Abbruch bewahrt. Die Porta Nigra in Trier baute man im Mittelalter zur Doppelkirche um. In Rottenburg nutzte man nach der Profanierung im Zuge der Säkularisation die Karmeliterkirche zunächst als Pferdestall, seit 1817 nach Einzug von Geschossdecken als Wohnraum für die Domherren. Umnutzungen sind in der Denkmalpflege also kein neues Thema. Jede Anpassung an eine andere als die ursprüngliche Verwendung geht zu Lasten der historischen Substanz. Daher muss die Nachhaltigkeit von Nutzungskonzeptionen hinterfragt werden. Ein aktuelles Problem ist die Umnutzung von Kirchengebäuden und Industrieanlagen, für die kein Bedarf mehr besteht [18]. Aus Sicht der Denkmalpflege ist es wichtig, für diese Bauwerke eine neue Verwendung zu finden, die behutsam mit dem Bestand umgeht und die ursprüngliche Konzeption und architektonische wie künstlerische Aussage erhält. Kirchengebäude zeichnen sich z. B. besonders
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durch ihren Großraum aus. Eine Umnutzung etwa für Geschosswohnungen bedingt den Komplettausbau und damit den Verlust des ehemaligen Raumeindrucks. Eine solche Nutzung kommt also aus Sicht der Denkmalpflege in der Regel nicht infrage. Entscheidend ist jedoch auch hier, was den eigentlichen Denkmalwert des Gebäudes begründet (Abb. B 4.27). »Die Erhaltung der Denkmäler wird immer begünstigt durch eine der Gesellschaft nützliche Funktion. Ein solcher Gebrauch ist daher wünschenswert, darf aber Struktur und Gestalt der Denkmäler nicht verändern.« Damit umreißt der Artikel 5 der »Charta von Venedig« das Problem der Nutzung von Baudenkmälern [19].
Einerseits gewährleistet eine Nutzung die laufende Pflege und so den langfristigen Erhalt, andererseits entstehen dadurch konkrete Ansprüche und Forderungen gegenüber einem Gebäude. Daher gilt es, bei der Erarbeitung einer Nutzungskonzeption einige Grundsätze zu beachten: Durch die überkommene Denkmalsubstanz ergeben sich Zwänge für die Nutzung, nicht umgekehrt. Normalerweise ist die Belassung der ursprünglichen Zweckbestimmung im Sinne des Denkmals die schonendste. Eine Ausnahme von dieser Regel kann allenfalls die museale Nutzung sein. Damit ist nicht die Verwendung eines Baudenkmals als Museum gemeint, sondern das Gebäude mit seiner Ausstattung wird selbst zum Ausstellungsobjekt. Jedoch auch hier fordert die nötige Infrastruktur einen nicht unerheblichen Anpassungsbedarf. Damit das Denkmal in seiner Aussage nicht minimiert und in seiner Substanz nicht gefährdet wird, ist das Maß der Nutzung sehr wichtig. Eine Übernutzung schadet jedem Haus. Bei einem Denkmal potenzieren sich die Zwänge, die aus einer Überlastung eines Gebäudes herrühren (Abb. B 4.29). Baudenkmäler müssen dauerhaft gewartet und gepflegt werden. Pflegepläne mit Checklisten über die regelmäßige Kontrolle bestimmter Bauteile haben sich in der Vergangenheit ebenso bewährt wie Wartungsverträge mit dafür spezialisierten Unternehmen. In den Niederlanden und Belgien hat sich die »Monumentenwacht« etabliert: Diese inspiziert in den Niederlanden regelmäßig nahezu 20 000 Denkmäler, darunter fast alle Kirchengebäude. Die Mitarbeiter kontrollieren die Denkmäler und fertigen Protokolle über die Schäden an. Sie führen kleine Reparaturen selbst aus, reinigen die Regenrinnen und schieben verrutschte Dachziegel wieder in ihre richtige Position. Bei anstehenden größeren Bauunterhaltsarbeiten beraten sie die Eigentümer. Auch in Deutschland gibt es solche Verbände wie z. B. den Verein »DenkmalWacht Brandenburg und Berlin« oder den »Monumentendienst«, eine Initiative der gemeinnützigen »Stiftung Kulturschatz Bauernhof«, die Unterstützung und finanzielle Förderung durch ein Programm der EU, das Land Niedersachsen, die Stiftung Niedersachsen und verschiedene Kommunen erhält.
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Friedrich Wilhelm IV. von Preußen: Rede bei der Grundsteinlegung für die Vollendung des Kölner Doms 1842. In: Huse, Norbert (Hrsg.): Denkmalpflege, Deutsche Texte aus drei Jahrhunderten. München 1996, S. 56 – 57 Schinkel, Karl Friedrich: Memorandum zur Denkmalpflege 1815. In: ebd. [1], S. 70 ebd. [2], S. 71 Dehio, Georg: Was wird aus dem Heidelberger Schloß werden? 1901. In: ebd. [1], S. 115 ebd. [4], S. 110 Besucherzahl von 2006 Hoffmann-Axthelm, Dieter: Kann die Denkmalpflege entstaatlicht werden? Gutachten für die Bundestagsfraktion von Bündnis 90 / Die Grünen. In: Vereinigung der Landesdenkmalpfleger in der Bundesrepublik Deutschland (Hrsg.): Entstaatlichung der Denkmalpflege? Von der Provokation zur Diskussion. Berlin 2000, S. 31 Vollmer, Antje: Zwölf Thesen zum Thema Denkmalschutz, Reformbedarf, Veränderungsmöglichkeiten. In: ebd. [7], S. 34 Zum Verständnis des Denkmalbegriffs in Japan siehe: Enders, Siegfried; Gutschow, Niels (Hrsg.): Hozon – Architectural and Urban Conservation in Japan. Stuttgart / London 1998 Gesetz zum Schutz von Denkmalen in Berlin (Denkmalschutzgesetz Berlin – DSchG Bln) vom 24. April 1995, § 2, Abs. 2 Baugesetzbuch (BauGB) in der Fassung der Bekanntmachung vom 23. September 2004, § 1, Abs. 5 und 6 Siehe hierzu: Gesetz zum Schutz und zur Pflege der Denkmäler (Denkmalschutzgesetz – DSchG) – zuletzt geändert durch Gesetz vom 24. Juli 2003, Bayern Art. 12, Abs. 1 ebd. [10], § 5, Abs. 2 Das »Handbuch der deutschen Kunstdenkmäler« wird heute von drei Institutionen gemeinsam herausgegeben: der »Dehio-Vereinigung. Wissenschaftliche Vereinigung zur Fortführung des kunsttopographischen Werkes von Georg Dehio e. V.«, der »Vereinigung der Landesdenkmalpfleger in der Bundesrepublik Deutschland« und der »Deutschen Stiftung Denkmalschutz«. Haager Konvention zum Schutz von Kulturgut bei bewaffneten Konflikten. Fassung der Veröffentlichung vom 11. April 1967, Art. 1, Begriffsbestimmung des Kulturguts Unter Dendrochronologie versteht man ein Verfahren zur Datierung von Holz durch Vergleich der Jahresringmuster. Charta von Venedig. Internationale Charta über die Konservierung und Restaurierung von Denkmälern und Ensembles (Denkmalbereiche). Venedig, 25.– 31. Mai 1964, Fassung von 1989, Art. 11 siehe hierzu: Fisch, Rainer: Umnutzung von Kirchengebäuden in Deutschland. Bonn 2008 ebd. [17], Artikel 5
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Baustoffe in Sanierungsprojekten Florian Musso, Johann Weber
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Sanierung und Neubau sind Bauaufgaben mit unterschiedlichen Akzenten. An sanierungsbedürftigen Bauten sind Alterungsprozesse sichtbar geworden, von denen einige durchaus attraktiv sind und als Patina bezeichnet werden können. In einer besonderen Art des Recyclings sollen bei der Sanierung möglichst viele Teile des Bestands in eine ökonomisch und kulturell sinnvolle Neuplanung überführt werden. Wie beim Neubau stehen Material und Konstruktion in direktem Zusammenhang und lassen sich nur bedingt voneinander getrennt behandeln. Somit müssen Materialaspekte bei Sanierungsaufgaben bauteilbezogen betrachtet werden. Eine Grobaufteilung in Tragwerk, Hülle und Ausbau führt zu den nach Anforderungen spezifizierten Baustoffgruppen. Dieses Kapitel soll die Möglichkeit eröffnen, vom konkreten Bauteil und dessen spezifischen Problemen ausgehend, Lösungen zu finden. Zur Sanierung, d. h. Ursachenbeseitigung des Problems und Überführung in einen möglichst dauerhaft problemfreien Zustand, werden bestehende und neue Materialien in einen konstruktiven Zusammenhang gestellt. Tragkonstruktion Die Standsicherheit ist für jeden Bau von zentraler Bedeutung und muss auch bei Sanierungen gesichert sein. Schäden und Nutzungsänderungen müssen im Rahmen der Sanierung mit gültigen Normen in Einklang gebracht werden. Holz
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Sanierung, Umbau und Erweiterung eines Fachwerkhauses und einer Scheune zum Kultur- und Vereinshaus, Urbach (D) 2005, Heydorn Eaton Architekten Rostfahnen von Eisennägeln, sich auflösende Stroh-Lehm-Ausfachung auf Weidengeflecht, Vermoosung des Holzes durch andauernde Feuchte natürliche Dauerhaftigkeit von Vollholz gegen Pilze nach DIN EN 350-2 im Spritzwasserbereich angefaulte Nadelholzverkleidung
Holz ist ein Baustoff, der trocken und allseits von Luft umflossen eine lange Lebensdauer hat. Norwegische Stabkirchen aus dem 13. Jahrhundert beweisen dies eindrücklich. Für tragende (und aussteifende) Holzbauteile wurden und werden nur wenige Holzarten verwendet, die eine ausreichende Tragfähigkeit aufweisen, wirtschaftlich verfügbar und dauerhaft sind. In Mitteleuropa wurde neben Nadelhölzern wie Fichte, Tanne, Kiefer, Lärche und Douglasie als einziges Laubholz Eiche aufgrund seiner hohen Tragfähigkeit und natürlichen Dauerhaftigkeit
gegen Pilze und Insekten eingesetzt. Holz ist bei geringem Eigengewicht sehr fest, hat eine hohe Elastizität und dämmt relativ gut (aber etwa viermal schlechter als spezifische Dämmstoffe). Die verschiedenen Holzarten unterscheiden sich in Bezug auf ihre Dauerhaftigkeit gegenüber Pilzen und Insekten. Holz ist ein hygroskopischer Baustoff; es nimmt Feuchtigkeit auf und gibt diese wieder ab. Mit dieser Feuchte ist eine ständige Volumenänderung verbunden: Bei Feuchtigkeitsaufnahme quillt Holz, beim Trocknen schwindet es. Dies gilt jedoch nur für den Bereich zwischen Darrzustand (Wassergehalt u = 0 %) und Fasersättigung (u ~ 30 %). Oberhalb der Fasersättigung treten praktisch keine Verformungen mehr auf. Die Maßänderungen sind bei einheimischen Holzarten tangential am größten, radial etwa halb so groß und längs vernachlässigbar. Das Schwinden und Quellen des Holzes kann durch Beschichtungen, die für eine Beschränkung der Feuchtigkeitsaufnahme sorgen, verringert werden. Holz ist immer mit der zu erwartenden Gebrauchsfeuchte einzubauen, andernfalls sind Risse oder Formveränderungen zu erwarten: • allseitig geschlossene Bauwerke mit Heizung: • allseitig geschlossene Bauwerke ohne Heizung: • überdeckte, offene Bauwerke: • der Witterung ausgesetzte Konstruktionen:
ca. 9 % (± 3 %) ca. 12 % (± 3 %) ca. 15 % (± 3 %) ca. 18 % (± 6 %)
Schäden Eine Schädigung von Holz entsteht in erster Linie bei übermäßiger Aufnahme von Feuchte aufgrund von konstruktiven und bauphysikalischen Schwächen sowie mangelndem Unterhalt (Abb. B 5.2 und 4). Unzureichende Dimensionierung, sei es durch schlechte Holzauswahl oder infolge einer Nutzungsänderung, führt zu Durchbiegungen sowie Verformungen. Unterdimensionierung ist besonders häufig bei Gebäuden aus den 1930er-Jahren und kurz nach dem Zweiten Weltkrieg zu verzeichnen, die in Zeiten des Mangels an geeigneten Baumaterialien errichtet wurden. Die Dauerhaftigkeit von
Baustoffe in Sanierungsprojekten
Resistenzklasse
Holzart
Resistenzklasse 1
Teak, Afzelia, Greenheart, Mansonia, Bilingia, Jarrah, Makoré
Resistenzklasse 1 – 2
Robinie, Merbau, Iroko, Afrormosia
Resistenzklasse 2
Eiche, Western Red Cedar, Basralocus, Bongosse (Azobe), Bubinga, Wenge
Resistenzklasse 3
Nussbaum, Keruing
Resistenzklasse 3 – 4
Douglasie, Kiefer, Lärche, Ulme
Resistenzklasse 4
Fichte, Tanne, Hemlock, Southern Pine
Resistenzklasse 5
Buche, Ahorn, Erle, Birke, Esche, Linde
Die in der Tabelle angegebene Dauerhaftigkeit bezieht sich nur auf Kernholz; Splintholz aller Holzarten gehört zur Resistenzsklasse 5. Die Widerstandsfähigkeit nimmt von 1 bis 5 ab.
B 5.2
Holz und Holzwerkstoffen ist durch schädliche Pflanzen (Pilze) und tierische Schädlinge (Insekten) gefährdet. Ein solcher Befall kann Gestalt, Funktionsfähigkeit und Tragfähigkeit von Holzkonstruktionen bis zur völligen Zerstörung verändern. Ohne chemische Holzschutzmaßnahmen kann bei einer dauerhaften Holzfeuchte von über 20 % und Temperaturen zwischen + 3 und + 40 °C Pilzbefall auftreten. Holz zerstörende Pilze bauen bei ihrer Entwicklung organisches Material aus dem Holz ab. Sie gedeihen besonders in von der Luft abgeschlossenen Bereichen. Der echte Hausschwamm ist der am meisten gefürchtete Pilz. Er entzieht dem Holz Zellulose und lässt das Lignin als braune Substanz zurück. Neben Nadelholz kann ebenso das Mauerwerk befallen werden. Auch Pilze wie der Kellerschwamm, weiße Porenschwamm, Eichenwirrling, Eichenporling oder Blättlinge zersetzen die Holzsubstanz. Holzverfärbende Pilze wie Bläue- oder Schimmelpilze beeinträchtigen das Aussehen, führen aber nicht zu einer Holzzersetzung. Sie können aber die Beschichtungen zerstören und damit Folgeschäden durch eindringende Feuchtigkeit auslösen. Insekten – in erster Linie Käfer, z. B. der Hausbock (meldepflichtig), der gemeine Nagekäfer und der braune Splintholzkäfer – nutzen das Holz (vorwiegend Nadelholz im Splintbereich) als Nahrung und Behausung für ihre Larven. Dieser Lochfraß kann das Holz vollkommen zerstören. Die fertig entwickelten Käfer verlassen das Holz über charakteristische Fluglöcher. Dabei können nicht nur lebende Bäume befallen werden, sondern auch trocken eingebautes Holz. Bereits eine Holzfeuchte von über 10 % bietet für den Befall eine optimale Voraussetzung.
B 5.3
werden in die gesunden Holzschichten Armierungslöcher gebohrt und zur Stabilisierung Glasfaserstäbe eingeführt. Die Schalung wird mit Quarzsand zu Polymerbeton vergossen. Balkendecken können durch das Aufbetonieren einer mit Dübeln verankerten Druckplatte aus Beton verstärkt werden (Holz-Beton-Verbunddecke). Auch beschädigte Balkenköpfe lassen sich durch Laschen ersetzen. Der ursprünglichen Gestalt am nächsten kommt ein verblatteter Ersatz des angegriffenen Holzquerschnitts (Denkmalschutz). In kleinteiligen Fachwerkkonstruktionen können beschädigte Verbindungen und Stäbe durch Verblattungen, Futterhölzer und mit speziellen Zapfen versehene Stiele und Riegel ausgetauscht werden. Vom Hausbock befallene Holzbauteile müssen durch das Entfernen der befallenen Stellen bis zum gesunden Holz saniert werden, solange der Restquerschnitt eine ausreichende statische Tragfähigkeit besitzt. Ist das nicht der Fall, dient das Heißluftverfahren zur Insektenbekämpfung. Dabei wird in einen abgeschlossenen Raum (z. B. Dachstuhl) eine Stunde lang erhitzte Luft eingeblasen, um bei einer Temperatur von über 55 °C den Befall überall abzutöten. Die Oberflächentemperatur des Holzes darf jedoch 120 °C nicht überschreiten (Brandschutz). Im Anschluss sollte ein vorbeugender chemischer Holzschutz erfolgen. Bei Holz zerstörendem Pilzbefall lässt sich eine Sanierung nur durch den Ersatz der betroffenen Bauteile
erreichen. Neben dem konstruktiven muss in diesem Fall auch chemischer Holzschutz angewendet werden, um künftigen Befall zu verhindern. Tritt echter Hausschwamm auf, sind nicht nur die befallenen Holzbauteile großräumig zu entfernen, sondern auch das angrenzende Mauerwerk. In einigen Bundesländern wie Hamburg, Hessen, Sachsen oder Thüringen ist dieser gefährliche Pilz meldepflichtig. Das Holz kann durch bekämpfenden (bei bereits erfolgtem Befall) und vorbeugenden Holzschutz (zur Verhinderung von Schädlingsbefall) geschützt werden. Vorbeugender Holzschutz wird durch eine geeignete Holzauswahl (gut getrocknetes und abgelagertes Holz einer Holzart von hoher Dauerhaftigkeit), durch konstruktiven und chemischen Holzschutz erreicht. Dabei ist das Kernholz von Fichte und Tanne nach DIN 1052 wenig dauerhaft (Klasse 4), Kiefer und Lärche mäßig dauerhaft (Klasse 3 – 4) und Eiche dauerhaft (Klasse 2) einzustufen (Abb. B 5.3). Splintholz aller Holzarten eignet sich nicht für einen dauerhaften Einsatz. Konstruktiver Holzschutz muss auch bei der Sanierung im Vordergrund stehen. Erdkontakt, Tauwasserbildung und dauernde Durchfeuchtung des Holzes sind zu vermeiden; feuchte Hölzer sollten durch Be- und Hinterlüftung trocknen können. Nach DIN 68 800-3 sind Holzbauteilen Gefährdungsklassen von GK 0 (bedarf keines chemischen Holzschutzes) bis GK 4 (extrem gefährdet) zugeordnet. Bei GK 1– 4 ist ein chemischer Holzschutz nicht
Sanierung Unterdimensionierte Holzbauteile können durch das Anbringen von Laschen oder Profilen aus Holz, Holzwerkstoffen (Furnierstreifen-, Furnierschicht- oder Brettschichtholz), Stahl und Armierungen verbessert werden. Auch kunstharzgebundene Polymerbetone auf Basis von Epoxid- und Polyesterharzen lassen sich zur Ergänzung und Verstärkung verwenden. Hierzu B 5.4
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Baustoffe in Sanierungsprojekten
B 5.5
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zwingend notwendig, wenn »natürlich dauerhafte« Hölzer verwendet werden. Zur Vermeidung von Pilzbefall wird eine Holzfeuchte von weniger als 20 % vorausgesetzt, Insektenbefall ist bei einer Holzfeuchte unter 10 % ausgeschlossen. Bleibt Holz offen und auf Befall kontrollierbar, kann ebenfalls auf chemischen Holzschutz verzichtet werden (z. B. in nicht ausgebauten Dachstühlen). Bei sorgfältiger Planung können alle tragenden Bauteile außer Schwellen (GK 2) der Gefährdungsklasse 0 zugeordnet werden. Wird splintfreies Holz von Kiefer, Lärche oder Douglasie benutzt, ist ebenfalls kein chemischer Holzschutz erforderlich. Chemische Holzschutzmittel sollen Pilz- und Insektenbefall entgegenwirken. Tragende Bauteile setzen einen vorbeugenden Holzschutz voraus, wobei chemische Maßnahmen nur für bestimmte Gefährdungsklassen infrage kommen. Vorbeugender chemischer Holzschutz verhindert Insekten- und Pilzbefall entweder durch wasserlösliche, in Trog- oder Druckimprägnierverfahren eingebrachte toxische Salze oder durch im Streichverfahren aufgetragene lösungsmittelhaltige oder ölige, organische Lösungen. Bekämpfender chemischer Holzschutz wird nach einem Befall angewendet. Hier kommen neben Anstrichen auch Tränkungen (u. U. unter Druck) bzw. Wirkstoffpatronen in Bohrlöchern zum Einsatz. Für nichttragende, maßhaltige Bauteile kann von einer chemischen Behandlung abgesehen werden. In diesem Fall empfiehlt sich eine schriftliche Vereinbarung zwischen Architekt und Bauherrn. Im Innenausbau sollten Holzschutzmittel grundsätzlich nicht großflächig angewendet werden. Bei Fenstern und Außentüren kann bei Verwendung von dauerhaftem Kernholz darauf verzichtet werden. Eisen und Stahl
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Als Stahl bezeichnet man Legierungen aus Eisen und Kohlenstoff mit einem Kohlenstoffgehalt von < 2,1%. Unvermeidliche Begleitbestandteile sind Phosphor, Schwefel und Stickstoff. Weitere Zusatzstoffe wie Mangan, Silicium, Chrom, Nickel und Molybdän können hinzulegiert werden. Baustahl (bis etwa 1900 Schmiedeeisen genannt) ist nicht härtbarer Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt < 0,5 %, nicht gießbar und mäßig elastisch. Härtbarer Stahl (legiert z. B. mit Mangan, Chrom, Silicium, Wolfram) weist einen Kohlenstoffgehalt von 0,5 bis 1,5 % auf und kann geschmiedet oder gegossen werden. Er ist elastisch, dehnbar und zugfest. Gusseisen besitzt einen Kohlenstoffgehalt von 2,3 bis 5 %. Es kann nur kalt bearbeitet werden, ist spröde und nur bedingt schweißbar. Durch eine Funkenprobe bei leichtem Anschleifen lässt sich die Metallqualität bestimmen: • rote Strahlen mit Sternchen = Gusseisen • gelbe Linien mit Tropfen = Baustahl • hellgelbe Funken mit Sternchen = Werkzeugstahl
B 5.8
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Je nach Anteil an Legierungselementen (L) und Kohlenstoff (C) wird Stahl in unlegierten (C < 0,2 %), niedrig legierten (C > 0,2 %, L < 5 %) sowie hoch legierten Stahl (L > 5 %) unterschieden. Nicht rostender Stahl ist hoch legiert und wird auch als Edelstahl bezeichnet (Chrom > 12 %). Höhere Chromgehalte und weitere Legierungsbestandteile wie Nickel, Molybdän, Titan oder Niob verbessern die Korrosionsbeständigkeit. Schäden Aufgrund der großen Affinität von Stahl zu Sauerstoff findet unter Einfluss von Sauerstoff- und Feuchte (Luftfeuchte > 70 %) Korrosion statt (Abb. B 5.5, 6 und 11). Dieses »Rosten« ist mit der Abtragung des Stahls verbunden, sodass Stahl vor allem außen gut geschützt werden muss. Die Korrosivitätsklassen C 1– 5 geben die Abtragungsraten ungeschützter Stahlbauteile an (z. B. C 5: Industrieluft mit Schwefeldioxid, Chlor, Rauchgasen, Flugasche oder Meeresklima 650 –1500 g / m2a). Im Stahlbeton ist der Stahl aufgrund des alkalischen Milieus des ihn umgebenden Betons vor Korrosion geschützt bis der Beton karbonisiert. Sanierung Rostbildung wird durch diverse Beschichtungen (z. B. Streichen, Walzen, Tauchen, Spritzen von Schutzanstrichen) und galvanische Verfahren verhindert. Die Oberfläche muss vorher durch Schleifen, Strahlen oder Säure von Rost, Fett und alter Farbe befreit werden. Tauchen und Galvanik sind nur bei ausgebauten Bauteilen möglich. Die Kombination Galvanik / Farbe (Duplexverfahren) bietet eine erhöhte Schutzwirkung. Fugen und kleine Risse lassen sich z. B. mit Kitt (früher Mennigekitt, bleihaltig) und Leinölfirnis schließen (Abb. B 5.32 und 34). Farbanstriche bestehen aus einem mageren Grund- und einem fetten Deckanstrich. Erd-, Grafit- oder Silikatfarben werden mit Wasserglas, Teer und Asphalt gemischt sowie mit Leinöl und Firnis gebunden. Stahlbeton
Beton besteht aus Zement, grobem und feinem Zuschlag, Wasser und funktionsabhängigen Zusatzstoffen oder -mitteln. Er erhält seine Eigenschaften durch Erhärten des Zementleims. Stahlbeton ist ein Verbundbaustoff, bei dem Beton Druckkräfte und Stahl Zugkräfte aufnimmt, und wird erst seit Anfang des 20. Jahrhunderts eingesetzt. Schäden Karbonatisierung ist eine chemische Reaktion, durch die das im Zementstein des Betons vorhandene Ca(OH)2 (Calciumhydroxid) zu CaCO3 (Kalkstein) umgewandelt wird (Abb. B 5.8). Dabei nimmt der pH-Wert im Porenwasser ab (von über 13 auf unter 9). Bei pH-Werten über 10 bildet sich auf der Bewehrung eine den Stahl schützende Passivierungsschicht. Sinkt der pH-Wert unter 9, kann die Bewehrung korrodieren. Die Karbonatisierung verringert sich
Baustoffe in Sanierungsprojekten
B 5.5
hochgeführte Bitumenabdichtung im Spritzwasserbereich des Stahlbetonsockels bei einer mit Bleimennige gestrichenen Stahlstütze B 5.6 unzureichend beschichteter Stahlhandlauf mit verstärkter Korrosion durch an der Fassade ablaufendes Wasser B 5.7 Unterfangung einer Hourdisdecke mit zur Montage segmentierten Stahlträgern B 5.8 Absprengung von Beton durch Karbonatisierung, unzureichende Überdeckung der Bewehrung B 5.9 durch aufsteigendes Salzwasser geschädigte Ziegelwand mit Ausbesserungen, Abplatzen des Fensterladenanstrichs im Fensterbankbereich B 5.10 Ablösung der Beschichtung durch Fassadenbewuchs B 5.11 Korrosion durch Dauerfeuchte in der offenen Fuge einer Stahlplatte, die in die Schalung einer Betonstütze eingelegt ist
mit zunehmendem Betonalter und hängt von der Wetterbelastung und Oberflächenstruktur ab. Sie lässt sich durch Besprühen mit ethanolhaltiger Phenolphthaleinlösung an frischen Bruchstellen sichtbar machen. Bei pH-Werten zwischen 8,2 und 9,8 schlägt die Farbe von farblos (neutral) zu violett (alkalisch) um. Auch Chloride (Tausalz) im Porenwasser können zu Rostbildung an der Bewehrung führen. Weißliche Flecken durch ausgewaschenes Calciumhydroxid können sich auf angrenzenden Bauteilen ablagern. Sanierung Betoninstandsetzung setzt das Wissen um die Schädigungsursache und die Wahl der richtigen Instandsetzungstechnik voraus. Zur Schadensanalyse dienen verschiedene Methoden, von der visuellen Bestandsaufnahme über die zerstörungsfreie und zerstörungsarme Bewertung bis zur Probenentnahme zur erweiterten Untersuchung im Labor. DIN 1504 sieht elf Strategien für die Instandsetzung von Schäden an Beton vor: • IP: Schutz gegen das Eindringen von Stoffen • MC: Regulierung des Wasserhaushalts des Betons • CR: Betonersatz • SS: Verstärkung • PR: physikalische Widerstandsfähigkeit • RC: Widerstandsfähigkeit gegen Chemikalien bei Bewehrungskorrosion • RP: Erhalt oder Wiederherstellung der Passivität • IR: Erhöhung des elektrischen Widerstands • CC: Kontrolle kathodischer Bereiche • CP: kathodischer Schutz • CA: Kontrolle anodischer Bereiche
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B 5.10
fähiges bzw. kraftschlüssiges Verbinden der Flanken saniert. Dazu kommt je nach Rissart, -verlauf, -breite, -bewegung und -zustand die Tränkung bzw. Injektion mit Epoxidharz, Polyurethanharz, Zementleim oder Zementemulsion infrage. Reicht die Überdeckung aus, werden Oberflächenschäden mit Betonersatz ausgebessert, indem kunststoffmodifizierte, zementgebundene Mörtel im Handauftrag oder rein zementgebundene Spritzmörtel verwendet werden. Bestehende Stahlbetonkonstruktionen können z. B. mit Stahlträgern unterfangen werden (Abb. B 5.7). Nicht ausreichend tragfähige Bauteile lassen sich auch durch Zusatzbewehrung mit Stahl- oder Kohlefaserlamellen platzsparend optimieren. Die Oberfläche kann durch Spritzmörtel, Hydrophobierungen, Imprägnierungen und Beschichtungen umhüllt werden. Ist trotz Oberflächenschutz die Bewehrung korrosiven Umgebungsbedingungen ausgesetzt, wird sie beschichtet oder elektrochemisch geschützt. Die Umgebungsbedingungen werden in Expositionsklassen erfasst.
(Ziegel, Klinker) und die ungebrannten Steine wie Hütten-, Beton- oder Kalksandstein und Porenbeton (ab 1929). Ziegel werden aus Ton, Lehm oder tonartigen Massen und eventuellen Zusatzstoffen (z. B. Scherben) geformt (Handformung, Strangpresse), getrocknet und bei etwa 900 –1200 °C gebrannt. Voll- und Hochlochziegel dienen der Ausführung von tragendem und nichttragendem Mauerwerk. Als Hintermauerziegel werden sie für verputztes und verblendetes Mauerwerk eingesetzt. Leichtziegel werden mit Porosierungsstoffen (Sägemehl, Polystyrolschaum) hergestellt. Sie haben gegenüber Mauerziegeln eine verminderte Wärmeleitfähigkeit und Druckfestigkeit. Vormauerziegel und Klinker – oberhalb der Sintergrenze gebrannt (1150 –1300 °C, rohstoffabhängig) – eignen sich für frostbeständiges Sichtmauerwerk. Um verschärften Dämmstandards zu entsprechen, sind neben Leichtziegelmauerwerk heute Verblendziegelkonstruktionen mit Zwischendämmung gebräuchlich. Nach vielen ortstypischen Formaten und dem 1871 eingeführten Reichsformat (RF 25/12/6,5 cm) setzte sich nach dem Zweiten Weltkrieg in Deutschland schließlich das auf einem Achsraster von 12,5 cm basierende Oktametermodul (Normalformat: 24/11, 5/7, 1 cm, Fuge 1,0 cm vertikal / 1,2 cm horizontal) im Mauerwerksbau durch. Mörtel besteht ähnlich wie Beton, Estrich oder Putz aus feiner Gesteinskörnung, Bindemittel und Wasser. Bei den Mörtelgruppen unterschei-
Mauerwerk
Mauerwerk kann aus natürlichen oder künstlichen Steinen bestehen. Natursteine werden nach Ihrer Entstehung in Sedimentgesteine (z. B. Kalkstein, Muschelkalk, Sandstein), magmatische Gesteine (z. B. Granit) und Umwandlungsgesteine (z. B. Marmor) unterschieden. Zu den künstlichen Steinen zählen die gebrannten
Die Instandsetzung von Beton erfolgt in der Regel durch das Aufbringen von Ersatz- oder Schutzschichten. Durch Methoden wie Abstemmen von lockerem Beton, Reinigung mit der Drahtbürste, Reinigung mit Nadelpistole, Abschleifen, Trocken-, Kugel-, Hochdruckwasser- oder Flammstrahlen wird der Untergrund vorbereitet. Risse gelten bis zu einer Breite von 0,3 mm als ungefährlich. Sie werden durch Schließen, Abdichten und dehnB 5.11
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Baustoffe in Sanierungsprojekten
B 5.12 B 5.13
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teilsanierte Kupferblechverwahrung einer begehbaren Flachdachabdichtung Kupferblechabdeckung über einem mit Flicken reparierten, versprödeten und abgerutschten Attikabereich einer älteren Dachhaut aus Synthesekautschuk Verlegearbeiten im Schweißverfahren auf einem Flachdach durch abrutschenden Schnee ausgebrochene Falzziegel im Traufbereich, beginnende Moosbildung verformtes Aluminium-Profilblech alte Dachziegel nach mehrjähriger Bewitterung (links) und neu eingedecktes Ziegeldach (rechts)
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det man nach Bindemitteln MG 1-Kalkmörtel (Sand und gebrannter Kalk), MG 2-Kalkzementmörtel, MG 3-Zementmörtel (Sand und Zement) und MG 4-Gipsmörtel (Sand und Gips). Mit der Entwicklung von Zementprodukten im 19. Jahrhundert tritt der Kalkmörtel in den Hintergrund, da er weniger druckfest als Zementmörtel ist. Kalkmörtel wirkt allerdings desinfizierend sowie feuchteregulierend, da er Feuchte etwa zehnmal schneller als Zementmörtel abgibt, und eignet sich daher als Sanier- und Innenputz. Mischprodukte gleichen die Vor- und Nachteile aus. So beinhaltet Kalkmörtel der MG 2 zwei Teile gebrannten Kalk auf einen Teil Zement und sechs Teile Sand. Leichtmörtel und Dünnbettmörtel werden bei Leichthochloch-Ziegelmauerwerk eingesetzt. Schäden Die Hauptursache von Mauerwerksschäden ist Feuchte. Sie wäscht Ablagerungen wie endogene Ausblühungen (Salpeterausblühungen, Kalkauslaugungen oder -aussinterungen) aus, dient als Transportmittel für exogene Verschmutzung sowie Verkrustungen und beschleunigt die Oberflächenverwitterung (Verfärbung, Bleichen, Flecken, Patinierung). Salzkristallisation und Frost können zum Zerfall der Steine durch Schichtenbildung, Kohäsionsverlust mit Blasenbildung, Zerbröckeln und Fehlstellen durch aufgelöstes Bindemittel im Fugenbereich führen (Abb. B 5.9). Auch biologischer Bewuchs durch Pflanzen, Moose, Flechten, Algen und Schimmelpilze wird durch hohe Mauerwerksfeuchte gefördert (Abb. B 5.10). Im Keller- bzw. Sockelbereich kann Wasser kapillar im Mauerwerk aufsteigen. Risse hingegen entstehen vor allem durch Schwinden, Temperaturänderungen und Bauwerksbewegungen. Verblendschalen unterliegen hohen Temperaturschwankungen, sind rissgefährdet und müssen sich frei bewegen können. Bei unzureichenden Überbindmaßen im Verband (mindestens 0,4 cm hoch und 4,5 cm breit) können Risse entstehen, die u. U. zu statischem Versagen der Wand führen. Sanierung Nach einer Trockenreinigung erfolgt die Nassreinigung (Hochdruck) des Mauerwerks. Kalkausblühungen, -auslaugungen und -sinterungen werden durch Abbürsten und ggf. Säure entfernt. Schadhafte Verfugungen und Steine werden entnommen, Hohlräume und Risse mit Injektionsmörtel verpresst sowie Steine und Fugenmörtel (mindestens 15 mm tief) ersetzt. Vor der Neuverfugung wird die Oberfläche unter Hochdruck gereinigt und genässt, danach ggf. hydrophobiert (nicht abgedichtet). Dehnfugen (geplante Risse) verhindern unplanmäßige Risse, sind aber nachträglich schwer zu realisieren. Die Feuchtebelastung kann durch konstruktive Maßnahmen wie vergrößerte Dachüberstände gemindert werden. Aufsteigende Feuchtigkeit lässt sich durch nachträglich eingebrachte Sperrschichten und Injektionen kontrollieren.
Gebäudehülle Trag- und Hüllkonstruktionen lassen sich nur selten völlig trennen. Die Hülle dient in erster Linie der Kontrolle des von außen und innen (als Dampf) einwirkenden Wassers. Steigende Energiepreise haben zu Aufbauten geführt, die wesentlich von den Parametern Dämmung und Luftdichtheit bestimmt werden. Die Anpassung bestehender Bauten an aktuelle Rahmenbedingungen stellt energiewirtschaftliche ein immenses Sparpotenzial dar. Flachdach
Vor allem aus wirtschaftlichen Gründen stellt das Warmdach mit einer unter der Dichtung angeordneten Dämmung aus Polystyrolpartikelschaum (ab etwa 1960) oder Mineralwolle das gebräuchlichste Flachdachsystem dar. Bei einem Umkehrdach mit einer über der Dichtung angebrachten, wasserbeständigen Dämmung aus Polystyrolextruderschaum (ab etwa 1970) wird die Dachhaut besser geschützt. Gefälledämmung ist hier jedoch nicht möglich, da die Dämmung sehr teuer und durch den Kontakt mit kaltem Regenwasser weniger effizient ist. Im Kompaktdach werden Schaumglasplatten allseitig in heißem Bitumen verlegt und zusätzlich mit Bahnen abgedichtet. Das DuoDach kombiniert die Vor- und Nachteile von Warm- und Umkehrdach und ist vor allem bei Sanierungsprojekten von bestehenden Flachdächern sinnvoll. Das bei der Erdöldestillation anfallende Bitumen ersetzt seit Anfang des 20. Jahrhunderts die gesundheitsschädlichen Teerprodukte bei der Dachabdichtung. Bitumendichtungsbahnen bestehen aus einem mit Bitumen getränkten Trägermaterial, das beidseitig mit einer zusätzlichen Bitumendeckschicht (meist Polymerbitumen) versehen ist und eine mineralische Bestreuung (z. B. Talk, Sand, Schiefer) enthält. Die Trägereinlagen aus Polyestervlies, Jutegewebe, Glasgewebe oder Glasvlies (ab ca. 1950) bestimmen das mechanische Verhalten wie Festigkeit, Dehnfähigkeit und Reißfestigkeit. Dauerhaft dichte Bitumenabdichtungen lassen sich nur durch homogenes Verbinden der Dichtungsbahnen herstellen. Hierfür werden diese mehrlagig in parallelen Bahnen mit Lagenversatz und mindestens 8 cm Naht- und Stoßüberdeckung vollflächig miteinander verklebt oder verschweißt. Dabei kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz: • Gießverfahren: Eine Bahn wird in Heißbitumen verlegt, das mit einer Kanne aufgebracht wurde. • Schweißverfahren: Hier wird die Bahn mit einem Brenner angeschmolzen (Abb. B 5.14). • Bürstenstreichverfahren: Heiße Bitumenklebemasse wird vor der nächsten Bahn in Bürstenstrichbreite aufgetragen. • Kaltverklebung: Dabei werden die Bahnen mit Kaltklebemassen aus Bitumen oder Polyurethan-Klebstoffen miteinander verklebt.
Baustoffe in Sanierungsprojekten
B 5.15
Dachdichtungen aus Gussasphalt lassen sich nur auf festen Oberflächen einsetzen, die aber dann allerdings direkt befahr- und begehbar sind. Kunststoffdichtungsbahnen – z. B. aus weich gemachtem Polyvinylchlorid (PVC-P) oder Elastomeren – sind mit oder ohne Trägermaterial (Glasgittervliese) erhältlich. Diese wurden nach frühen Schäden (1970er-Jahre) schon verschiedentlich modifiziert und kommen hauptsächlich im Industrie- und Gewerbebau ab den 1970er-Jahren zum Einsatz. Sie werden mit Heißkleber verklebt und mechanisch befestigt oder mit Auflast verlegt, wobei auf die Bitumenverträglichkeit der Abdichtungen ggf. geachtet werden muss. Schäden Im Vergleich zu Schrägdächern kommt es bei Flachdächern zu weniger, aber teureren Schadensfällen. Unzureichendes Gefälle führt zu stehendem Wasser, das die Dichtigkeit der Dachhaut unnötig beansprucht. Fehlender Oberflächenschutz der Dichtebene kann zu Schäden durch UV-Einwirkung oder durch mechanische Einflüsse wie Sturmschäden oder zu Durchstanzungen führen. Je nach Dichtungssystem und -material kann es zu Materialermüdung, Versprödung, Blasen- und Wellenbildung, Bewuchs oder Rissen durch zu hohe Bewegungsspannungen kommen. Sanierung Das Aufbringen einer weiteren Abdichtungsund Dämmschicht eignet sich zur thermischen Verbesserung. Hier kann auch ein Gefälle integriert werden. Bei starker Durchfeuchtung sollte das komplette Dachsystem (ab Tragschicht) ausgetauscht werden. Bei begrenzten Schäden reicht örtlich begrenztes Aufkleben bzw. Aufschweißen einer zusätzlichen Abdichtungsschicht oder von Ersatzflicken meist aus. Verwahrungen, Einläufe und Fugenabdichtungen sollten kontrolliert und gewartet werden (Abb. B 5.12 und 13). Dachsteine und -ziegel
Geneigte Dächer werden vorwiegend mit geschuppt angeordneten Deckungsmaterialien
B 5.16
wie Ziegeln, Betondachsteinen, Faserzementplatten, Schiefer oder organischen Materialien wie Reet, Holz- und Bitumenschindeln gedeckt. Ziegeldeckungen bestehen ähnlich wie Mauerziegel aus Lehm, Tonerde und Sand. Sie werden stranggepresst (Biberschwanz) oder in vielfältigen Formen, Farben und Oberflächenstrukturen gepresst, getrocknet und anschließend gebrannt. Ähnliche Formen und Farben bieten aus Portlandzement, Wasser und Quarzsand hergestellte Betondachsteine. Schiefer ist ein Sedimentgestein und in den Glimmerlagen im Gestein spaltbar. Faserzementplatten und -wellplatten bestehen heute aus einer mit Polyvinylalkoholfasern armierten Zementmischung, deren Oberfläche mit einer Farbbeschichtung wasserabweisend ausgeführt werden kann. Bei älteren Platten ist allerdings mit einer Lungenkrebs erzeugenden Asbestbewehrung zu rechnen. Schäden Bei allen Deckungsmaterialien sollte auf eine fachgerechte Verlegung mit den empfohlenen Dachneigungen geachtet werden. Dennoch können Schäden z. B. in Form von mechanischer Zerstörung durch Äste, falsches Begehen oder Wind auftreten (Abb. B 5.18 und 19). Ständig durchfeuchtete Dachziegel sind oft von Ausblühungen (Salze) betroffen. Kalkeinschlüsse verursachen Abplatzungen durch Volumenvergrößerung. Schwefelgase aus der Luft können zu Ausblühungen, grobporige Tonmischungen zu Pflanzenbewuchs führen. Faserzementplatten können von Farbveränderungen, Ausblühungen und ätzenden Auslagerungen (schädigt Glas) betroffen sein. Unbeschichtete Platten weisen oft eine Versprödung durch Bewuchs auf. Sanierung Die Reparatur beschädigter Dächer erfolgt durch Ersatz der beschädigten oder fehlenden kleinformatigen Ziegel, Dachsteine, Schiefer, Schindeln oder Platten (Abb. B 5.17). Versprödete und falsch befestigte Bitumenschindeldächer müssen oft ganz neu eingedeckt werden, da aufgrund der Überlappung eine ausreichende Dichtung und Befestigung nachträglich nicht möglich ist.
B 5.17 Metalldeckungen
Metalle (gr. Metallon = Bergwerk) unterscheiden sich in Eisenwerkstoffe und Nichteisenmetalle. Als Eisenwerkstoffe werden Metalllegierungen bezeichnet, bei denen der Eisenanteil höher ist als der jedes anderen Legierungselements. Zu den bekanntesten Metalllegierungen zählen Messing (Kupfer-Zink-Legierung) und Bronze (Kupfer-Zinn-Legierung). Nichteisenmetalle werden nach ihrer Dichte unterteilt in Schwermetalle (Rohdichte > 4,5 g / cm2 wie Blei, Kupfer, Zink, Zinn, Chrom, Nickel) und Leichtmetalle (Rohdichte < 4,5 g / cm2, wie Aluminium, Magnesium, Titan). Aluminium zählt zu den Leichtmetallen, ist aber vergleichsweise fest. Es gilt aufgrund seines Potenzials von -1,67 Volt als unedel. Seine Korrosionsbeständigkeit beruht auf einer harten, durchsichtigen Oxidschicht, die sich auf frisch angeritztem Material bildet. Aluminium lässt sich kalt und warm verformen (Abb. B 5.16), schweißen (abhängig vom Gehalt an Legierungsbestandteilen), löten, kleben sowie schmieden. Zudem besitzt es eine hohe Leitfähigkeit für Strom und Wärme. Kupfer gilt heute neben Aluminium als das wichtigste Nichteisenmetall. Es ist relativ weich, verformbar und lässt sich walzen, ziehen, schmieden, löten und schweißen, jedoch schwer gießen. Die Farbe schlägt durch Bewitterung von rötlich (Buntmetall) in braunrot bis schwarz um (Abb. B 5.12). Des Weiteren ist Kupfer korrosionsbeständig und unempfindlich gegenüber Zement, Kalk und Gips. Durch Einwirken des Luftsauerstoffs verändert sich dessen Oberfläche in braunes Kupferoxid und entwickelt im Lauf der Zeit durch Einwirkung von Kohlendioxid und Feuchtigkeit an der Oberfläche grüne Patina. Diese besteht aus basischem Kupferkarbonat, schützt das Kupfer vor weiterer Oxidation und ist nicht mit dem giftigen Grünspan zu verwechseln, der sich nur in Kontakt mit Essigsäure bildet. Zink wird für Dachdeckungen in geringen Mengen (< 0,5 %) mit Titan, Kupfer und Aluminium legiert. Es ist weich und silbrig-weiß. An der Atmosphäre entsteht aus dem primären Korrosionsprodukt Zinkhydroxid unter Einwirkung von Kohlendioxid basisches Zinkkarbonat, das sehr beständige und schützen91
Baustoffe in Sanierungsprojekten
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flach geneigte Gaube mit Stehfalzdeckung aus verzinktem Stahlblech und unzureichendem Ortgangdetail Folgeschäden (Detail aus Abb. B 5.18) im durchfeuchteten Ortgangbereich Fensterscheibe mit schadhaftem Randverbund (Kondenswasser steht im Scheibenzwischenraum), abgekreideter Anstrich und Flechtenbewuchs der Aluminiumprofile, ablösende Verfugung Feuchteschäden an Wetterschenkel und Blendrahmen, Putzschäden durch Ausdehnung der Fensterbank saniertes Holzfenster mit Wetterschenkel aus Eiche und Sonnenschutzlamellen im Scheibenzwischenraum Abblättern und Verblassen der Beschichtung eines Holztors durch UV-Strahlung B 5.19
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de Deckschichten bildet. Dadurch ändert sich die Farbe von silbrig-weiß nach mattgraublau. Bleiblech besteht aus Kupferhüttenblei (99,94 %), geringen Legierungszusätzen von Kupfer (0,04 – 0,05 %) und Beimengungen. Es ist wenig zugfest, unterliegt großen temperaturbedingten Längenänderungen, weist aber eine hohe Beständigkeit gegen fast alle Säuren auf. Das weiche, in kaltem Zustand verformbare (ziehen, walzen, gießen und löten), mattgrau abfärbende Metall ist an der Luft korrosionsbeständig: Zunächst entsteht auf der Oberfläche ein Überzug aus Oxid, das später durch die Reaktion mit (atmosphärischem) Kohlendioxid eine hellgraue Patina aus Bleikarbonat (PbCO4) bildet. Nach einer schnellen Karbonatbildung am Anfang ist ab fünf Jahren mit einer linearen Abtragung zu rechnen. Schäden Elektrochemische Korrosion kann bei Kupfer mit Aluminium, Titanzink oder verzinktem Stahl auftreten. Deshalb sollten diese Metalle in Fließrichtung des Regenwassers nicht unterhalb von Kupferwerkstoffen verwendet werden. Abtragungsprodukte durch Wind, Wetter und Regen sind selten reine Metalle, sondern durch Umwelteinwirkung entstandene Metallverbindungen. Durch Abtragung vermindert sich die Metalldicke; das Metall bedarf ggf. eines Korrosionsschutzes, wobei der Abtrag von der Korrosivitätskategorie (C1 = unbedeutend bis C5 = sehr stark) für atmosphärische Umgebungsbedingungen (nach DIN EN ISO 12 944-2) abhängt: • • • •
Aluminium: Kupfer: Zink: Blei:
bis 10 g / m2a bis 50 g / m2a bis 60 g / m2a bis 7,4 g / m2a
Durch die Abtragung gelangen Verbindungen in den Boden und ins Abwasser, die hinsichtlich ihrer Umweltverträglichkeit kritisch zu prüfen sind. Gleichzeitig entsteht durch Oxidation an der Atmosphäre eine Schutzschicht (Patina). Durch diese verringert sich der Abtrag kontinuierlich. Aluminium kann einerseits durch edlere Me92
talle wie Kupfer, andererseits durch die Entstehung von Calciumaluminat aus basischem Mauerkalk (Mörtel) angegriffen werden. Nach der Zerstörung der Oxidschicht an der Oberfläche zerfällt das Metall. Kupfer steht in der Spannungsreihe der Metalle bei den edlen Metallen unter Silber und Gold. Gegenüber nicht oxidierenden Säuren wie Salzsäure ist es aber beständig. Unter Bildung entsprechender Kupfersalze oxidiert es bei Schwefel- und Salpetersäureeinwirkung. Zink wird von Säuren und Laugen unter Freisetzung von Wasserstoffgas angegriffen und oxidiert (etwa durch Gerbsäure, früher auch Teer). Es ist gegenüber Salzund Schwefelsäure sowie Natronlauge unbeständig und löst sich auf. Beim sogenannten Weißrost bilden sich durch Mangel an Kohlendioxid unter Feuchteeinfluss keine Schutzschichten aus Zinkkarbonat, sondern Korrosionsprodukte, die im ungünstigsten Fall zu einer punktuellen Durchrostung der Bleche führen. Die Korrosion exponierter verzinkter Oberflächen ist in den letzten beiden Jahrzehnten als direkte Folge des abnehmenden Säuregehalts der Luft (vor allem von Schwefeldioxid) zurückgegangen. Blei wird durch organische Säuren, u. a. auch aus Harthölzern, durch Kondensat und die alkalischen Bestandteile von frischem Mörtel und Beton angegriffen, kann aber durch porenfreie Schutzanstriche oder entsprechende Zwischenlagen geschützt werden. Viele alte Wasserleitungen bestehen noch aus Blei (10 – 20 %). Weiches Wasser mit 8 °dH kann aus Blei gesundheitsschädliches Pb(OH)2 lösen. Bei hartem Wasser bildet sich jedoch eine Schutzschicht aus basischem Blei-Calcium-Karbonat, die verhindert, dass Bleiablösungen in das Trinkwasser kommen. Auch Bleilote an Kupferrohren können für eine Bleibelastung im Trinkwasser verantwortlich sein. Sanierung Nach einer gründlichen mechanischen Reinigung der Bleche kann ein Oberflächenschutz aufgetragen werden, der die Berührung mit Wasser und Sauerstoff unterbindet. Einzelne Fehlstellen können durch Löten oder Einlöten neuen Materials ausgebessert werden. Patinieröle gleichen Farbunterschiede aus.
Holz und Holzwerkstoffe
Im Fassadenbereich werden die einheimischen Hölzer Fichte, Tanne, Kiefer, Lärche, Douglasie sowie Zedernarten und tropische Hölzer wie z. B. Afzelia verwendet. Holzwerkstoffe sind platten- oder auch stabförmige Produkte, die durch das Zusammenfügen von zerkleinertem Holz (z. B. Bretter, Furniere, Stäbchen, Stäbe, Späne, Fasern, Wolle) unter Zugabe von Bindemitteln bzw. Leim und Zusatzstoffen wie Härter, Holzschutz-, Flammschutz- oder Hydrophobierungsmittel etc. hergestellt werden. Das Zerkleinern durch Zersägen, Schälen, Spalten, Zerspanen, Zerhacken oder Zerfasern und anschließendes Zusammenfügen bewirkt eine gleichmäßige Ausprägung der richtungsabhängigen Holzeigenschaften, sodass Holzwerkstoffe im Unterschied zu Vollholz geringere Eigenschaftsstreuungen und weitgehende Isotropie in Plattenebene aufweisen. Für Fassaden eignen sich Vollholz, Sperrholz und zementgebundene Faserplatten. Sperrholz ist aus mindestens drei versetzt aufeinandergeleimten Furnierlagen aufgebaut. Der Absperreffekt kompensiert das unterschiedliche Schwindverhalten in Längs- und in Querrichtung. Nach Art der Mittellage wird zwischen Furniersperrholz mit ausschließlich parallel zur Plattenebene angeordneten Furnieren, Stäbchensperrholz mit einer Mittellage aus hochkant gestellten, verleimten Schälfurnierstreifen sowie Stabsperrholz (Tischlerplatte) mit einer Mittellage aus gesägten zusammengeleimten Vollholzleisten unterschieden. Furnierschichtholz besteht aus faserparallel geschichteten und wasserfest verleimten Furnieren. Bei größeren Breiten werden zur Stabilisierung quer verlaufende Furnierblätter eingelegt. Furnierstreifenholz setzt sich aus dünnen Furnierstreifen zusammen, die wasserfest zu Plattenbalken verleimt und in Standardabmessungen zu Balken zurechtgeschnitten werden. Leimholz besteht aus einzelnen, schmalen, in der Länge keilgezinkten Lamellen, die zu Platten unterschiedlicher Länge, Breite und Dicke verleimt werden. Brettschichtholz ist ein aus mindestens drei Brettlagen bestehendes Nadelholz, dessen gehobelte Breitseiten parallel übereinanderliegen und zu einem Gesamtquerschnitt verleimt sind.
Baustoffe in Sanierungsprojekten
Faserplatten unterscheidet man je nach Rohdichte in poröse (nicht bituminiert / bituminiert), mittelharte (auch MDF-Platten, Medium Density Fibreboard, genannt) und harte bzw. extraharte Holzfaserplatten. Sie werden vor allem für den Innenausbau im Nassverfahren, bei dem der Zusammenhalt der Fasern und Faserbündel weitgehend auf dem holzeigenen Bindemittel Lignin und einer natürlichen Faserbindung durch Verfilzung beruht, oder im Trockenverfahren mit Kunstharzen hergestellt. Je nach Art des Bindemittels werden organische (Kunstharz) und mineralische Platten (Portland-, Magnesiazement, Gips) unterschieden. Grobspanplatten bestehen aus größeren, schichtweise gerichteten Spänen, auch OSB-Platten (Oriented Strand Board) genannt. Holzwolleleichtbauplatten entstehen unter geringem Pressdruck aus langfaseriger mineralisierter Fichtenholzwolle und einem mineralischen Bindemittel (Portlandzement, Magnesit). Sie dienen im Fassadenbereich vor allem als Putzträger. Schäden Holz verwittert an der Atmosphäre nur in der Oberflächenschicht, die je nach Holzart, Verwitterungszeitraum und Exposition bis zu 4 mm beträgt. Ursache dafür sind fotochemische, biologische und physikalische Vorgänge, die sich überlagern und voneinander abhängen. Zu den biologischen Vorgängen gehören auch Angriffe pflanzlicher und tierischer Schädlinge. Äußerlich tritt durch Verwitterung eine Vergrauung des Holzes ein. Je nach Ausrichtung kann es zum langsamen Abbau der Holzfaser kommen. Durch UV-Strahlung wird die oberflächennahe Holzsubstanz ebenso angegriffen. Es entstehen (aus Lignin) bräunliche, wasserlösliche und / oder auswaschbare Abbauprodukte. Werden diese durch Regen- und Windeinwirkung abgetragen, verbleibt weißliche, weniger strahlungsempfindliche Cellulose (Bleicheffekt). Bis zu einer Querschnittstiefe von 0,5 mm werden regen- und taubefeuchtete Holzoberflächen von dunkelfarbigen Schimmelpilzen besiedelt, deren Lebensgrundlage fotochemische Abbauprodukte sind. Diese dunklen Pilze führen ebenso zur Holzvergrauung. Die Pilzbesiedelung stellt eine »natürliche Pigmentierung« der Holzoberfläche dar, durch die der weitere Abbau durch Licht gebremst wird. Unterschiedliche Dichte der Gewebeteile führt bei fortschreitender Erosion zur Hervorhebung der Jahresringe. Bei direkter Bewitterung beträgt die Querschnittsschwächung bis 0,1 mm pro Jahr. Plattenwerkstoffe können sich aufwölben, reißen, durchfeuchten sowie sich von den Rändern her durch eine falsch eingesetzte Verleimung zersetzen und durch Schwinden bzw. Quellen verformen (Abb. B 5.4). Häufig verursacht auch Korrosion der Befestigungsmittel die Bildung von Schmutzfahnen (Abb. B 5.2). Pflanzliche und tierische Schädlinge wurden bereits bei Tragkonstruktionen aus Massivholz besprochen (siehe S. 86ff.).
Sanierung Holzbauteile lassen sich vor einer direkten Bewitterung durch entsprechende Beschichtungssysteme schützen, die auch gewartet werden müssen. Bei fortgeschrittener Oberflächenverwitterung können die Flächen durch Abschleifen wieder instand gesetzt werden. Ist dies nicht mehr möglich, bleibt nur ein Austausch unter Verbesserung des konstruktiven Holzschutzes übrig. Sollen bestimmte Farbeffekte erreicht und das Holz gegen UV-Strahlung geschützt werden, muss eine Beschichtung mit Decklack oder Lasur erfolgen, die dann regelmäßig aufgefrischt werden sollte. Fenster und Türen
Für Holztüren und -fensterrahmen werden in Deutschland neben Fichte, Tanne, Kiefer, Lärche und Eiche auch Tropenhölzer wie das rötliche Meranti (beständig und astfrei) verwendet. Die Qualität des verwendeten Holzes ist für deren Dauerhaftigkeit und Funktionstüchtigkeit entscheidend. Schäden Wetterschenkel und die unteren Rahmen- bzw. Stockteile von Holzfenstern sind besonders stark feuchtebeansprucht (Abb. B 5.21 und 22). Große Schäden bis zur vollständigen Zerstörung der Holzsubstanz können auch durch dampfdichte äußere Beschichtungen auftreten. Eckspaltenbildung durch Quellen und Schwinden führt zu Feuchtebelastung und Pilzbefall. Der Randverbund von Isoliergläsern hat heute eine Lebensdauer von etwa 25 bis 30 Jahren. Schäden drücken sich durch Funktionsverlust und Kondensat im Scheibenzwischenraum aus (Abb. B 5.20). Ablagerungen aus anderen Baustoffen, etwa Rost, Flusssäure aus Holzschutzmitteln oder Silikatablagerungen aus kalkhaltigen zementgebundenen Fassadenbaustoffen wie Faserzement, können die Glasoberfläche anätzen und verschmutzen. Bei älteren Nassverglasungen ist oft der Leinölkitt verhärtet und gerissen. Neuere Fugendichtungsmassen auf Silikon- (Lebensdauer 10 – 20 Jahre) oder Acrylbasis (kann gestrichen werden) ersetzen Polysulfidkunstharze wie das u. U. PCP-haltige Thiokol (Verwendung etwa 1955 –1975). Sanierungsbedarf entsteht durch Rissbildung bzw. Versprödung und Adhäsions- bzw. Kohäsionsbruch der Fuge. Bei Trockenverglasungen und Dichtungsprofilen aus Synthesekautschuk (ab 1930) können Versprödung und aufgegangene Eckverbindungen auftreten.
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Sanierung Der besonders beanspruchte Wetterschenkel von Holzfenstern kann aus Eichenholz hergestellt werden, um die Lebensdauer zu verlängern. Entscheidend für die Lebensdauer sind regelmäßige Kontrollen (alle 3 – 5 Jahre), um frühzeitig Beschichtungs- und Feuchteschäden zu erkennen und zu sanieren. Neben dem Aufpolieren der Glasoberfläche kommt bei Bruch oder Randverbundschäden nur der Austausch der kompletten Glas- oder Fenstereinheit inB 5.23
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Baustoffe in Sanierungsprojekten
frage. Dies ist auch aus thermischer Sicht bei stark verbesserten U-Werten der Gläser und Rahmen wünschenswert (z. B. handelsübliches Isolierglas 1975: U = 2,8 W / m2K, heute U-Werte bis 0,5 W / m2K). Thermisch können Fenster auch durch Zusatzscheiben saniert werden. Insekten- und Pflanzenbefall lässt sich konstruktiv oder mit Holschutzmitteln lösen (siehe S. 86ff.). Naturwerkstein
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Salzschäden im Spritzwasserbereich eines Sockels aus Brannenburger Nagelfluh (Sedimentgestein), Sanierung durch Austausch der seitlichen Verkleidung Ablösung nicht hinterlüfteter Travertinfassadenplatten durch Frost im Sockelbereich Putzschaden zwischen dem Sockel aus Untersberger Kalkstein und der geputzten Ziegelwand, die mit einer Bitumenbahn gegen aufsteigende Feuchtigkeit geschützt ist, Glyptothek, München (D) 1815, Leo von Klenze Wiederaufbau einer Sandstein-Ziegel-Fassade in vereinfachter Form mit Trümmerziegeln, Alte Pinakothek, München (D) 1957, Hans Döllgast
Die kaum zu überblickende Vielzahl von Gesteinssorten wird nach ihrer Entstehung in drei große Gesteinsfamilien eingeteilt: Erstarrungsgesteine (magmatische Gesteine, Magmatite) sind aus dem abgekühlten und kristallisierten Magma des Erdinneren (z. B. Granit, Diorit, Syenit, Gabbro, Trachyt, Rhyolith und Basalt) entstanden. Ablagerungsgesteine (Sedimentgesteine, Sedimentite) haben sich aus Verwitterungsprodukten von Gesteinen durch Verkittung und Verfestigung (Diagenese) gebildet (z. B. Konglomerat, Sandstein, Tonstein, Kalkstein, Dolomit, Travertin oder Kalktuff). Umwandlungsgesteine (metamorphe Gesteine, Metamorphite) haben sich durch Druck- und Temperatureinwirkungen auf abgesunkene Sedimentite oder aus umgewandelten und angeschmolzenen Magmatiten entwickelt (z. B. Gneis, Quarzit, Schiefer, Serpentinit, Marmor). Eine falsche Auswahl von Gestein und Oberflächenbearbeitung ist für viele Schäden verantwortlich. Dabei sind die im jeweiligen Gestein enthaltenen Minerale mit entscheidend. Instabile Eisenverbindungen können z. B. zu Verfärbungen in Form von braunen Streifen (Rost) führen. Minerale und Elemente können sich verfärben und andere Bestandteile oder Bauteile einfärben sowie sich zersetzen, ganz zerfallen, Löcher bilden, die Verschmutzung verstärken und das Wachstum von unerwünschter Kleinflora begünstigen. Auch die Frostbeständigkeit des Gesteins ist in mitteleuropäischen Breiten entscheidend. Viele Brüche sind uneinheitlich und enthalten sowohl verwitterungsresistente als auch anfällige Partien. Ein Pauschalurteil auf Basis weniger Proben ist wegen der Streuung der Eigenschaften oft unzureichend. Kann man sich bei heimischen Gesteinen immerhin auf lange Erfahrungen im Umgang mit ihnen beziehen, so liegen für viele der heute angebotenen fremden Gesteine und deren Varietäten keine Erkenntnisse über ihr Langzeitverhalten vor. Schäden Dampfförmiges, flüssiges und gefrorenes Wasser verursacht auch bei Steinen die meisten Schäden. Wasser füllt Hohlräume wie Risse, Kapillaren sowie Poren und kann beim Gefrieren Absprengungen bewirken. Ursache dieser Frostschäden ist die Volumenvergrößerung von Eis gegenüber Wasser um etwa 9 %. Besonders schädlich sind häufige Frost-Tau-Wechsel. Seltener sind heute durch Hinterlüftung und mechanische Befestigungen die vor allem in den 1970er-Jahren aufgetretenen Ablösun-
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gen durch das Hinterfrieren im Mörtelbett verlegter Fassadenplatten geworden (Abb. B 5.25). Manche Gesteine besitzen mit Wasser gesättigt eine deutlich geringere Festigkeit (Sandstein etwa 70 %). Zudem kann Wasser auch Bindemittel aus Gesteinen lösen. Die Auslaugungen bilden verdichtete Sinterkrusten, die das Gefüge des Natursteins schädigen. Ausblühungen entstehen immer dann, wenn durch kapillaren Feuchtetransport die im Wasser gelösten Stoffe, meist Salze, an die Oberfläche gelangen und bei der Verdunstung kristallisieren. Erzeugen die Salze auf der Oberfläche eine Kruste, entstehen auch unterhalb Salzablagerungen. Die Salzkonzentration führt zu Absprengungen durch Kristallisationsdruck in der Größenordnung gefrierenden Wassers (Abb. B 5.24). Mit Wasser geraten auch schädliche Salze, Verunreinigungen und Gase in den Stein, die chemische Veränderungen bewirken. Im Unterschied zu Ausblühungen entstehen durch Ablagerung von ausgeschwemmten Zementpartikeln sogenannte Zementschleier. Die nach der Verdunstung des Wassers unansehnlich graue Schicht kann mit Zementschleierentferner schadensfrei beseitigt werden. Schmutzablagerungen bestehen aus angewehten Stäuben aus Quarz, Kalkspat / Calzit, Gips, Tonen und Rußteilchen. Diese Verschmutzung tritt bei Weichgesteinen wie Kalk- und Sandstein stärker in Erscheinung. Die anfangs nur optische Beeinträchtigung kann durch die Einwirkung von Feuchtigkeit und einer chemischen Reaktion zu einer festen Haftung der Teilchen sowie einer Veränderung der Oberfläche führen. Andauernde Feuchtigkeit kann zum Abplatzen der Schichten führen. Bekannt sind auch Schäden durch Kotablagerungen von Vögeln wie auch Schäden durch Urin, z. B. an Sockeln durch Hunde oder in WC-Anlagen mit Urinalen. Pflanzen können das Steingefüge anlösen und durch Wurzelbildung aufsprengen. Bakterien, Algen und Flechten rufen durch ihre Stoffwechselprodukte und Säuren chemische Umwandlungsvorgänge hervor. Zusätzlich ergibt sich eine farbliche Veränderung der Oberfläche durch die Einwirkung von Sonne, Regen und Wind. Diese Patinierung bringt den Charakter des Steins und seine plastische Wirkung zur Geltung. Durch Verwitterung werden je nach Klima, Orientierung, Gebäudehöhe, Gesteinsart, Temperatur, Strahlung, Luft, Feuchtigkeit, Inhaltsstoffen und Organismen in Luft und Wasser Teile des Materials ausgewaschen. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Verwitterungen innerhalb einer Fassade. Verwitterung und Gipskrustenbildung der Oberfläche karbonatischer Gesteine führen zur progressiven Aufrauung der geschliffenen oder polierten Oberfläche und täuschen durch diffuse Rückstrahlung Farbverlust vor. Hartgesteine wie Granit sind gegenüber Verwitterung und Verfall widerstandsfähig. Dichte Materialien verwittern von
Baustoffe in Sanierungsprojekten
der Oberfläche aus mit einem Substanzverlust des Steins. Zu den typischen Vertretern dieser Gruppe zählen Marmor und dichte Kalksteine, die an der Oberfläche abmehlen oder von einem dichten, sich auflösenden Überzug aus Gips bedeckt werden. Bei saugfähigen Materialien (z. B. Sandsteine) dringen Schadstoffe tiefer in das Gefüge ein. Es entstehen Krusten und Zonen unterschiedlicher Festigkeit, die durch Bindemittelumwandlung und -verlust gekennzeichnet sind. Natursteine mit porösem Gefüge und kalkoder dolomithaltigen Bindemitteln sind durch Luftverschmutzung gefährdet. Schwefeldioxid (SO2) reagiert in der Gesteinsoberfläche oder auch erst im Stein mit Feuchtigkeit zu schwefeliger Säure. Durch die Säure erfolgt eine Auflösung. Die Calciumsulfatlösung verdunstet an der Steinoberfläche und es bilden sich Ausblühungen. Kristallisiert das Calciumsulfat im Stein, entsteht Gips, wobei die Volumenzunahme zu Absprengungen führt. Geringere Schäden entstehen durch Luftverschmutzung mit CO2, das den Kalk in porösen Kalk- und Sandsteinen löst. Bei der Kombination unterschiedlicher Naturwerksteine oder von Stein mit anderen Materialien ist auf deren Verträglichkeit untereinander zu achten. Rostende Stahlteile können zu Verfärbungen und Abplatzungen durch Volumenvergrößerung führen. Befestigungen müssen daher aus nicht rostendem Stahl ausgeführt werden. Im Außenbereich können Hölzer wie Eiche durch ihre Inhaltsstoffe schwer zu beseitigende Verfärbungen auf Naturstein bewirken. Sanierung Die Wetterseite wird in der Regel ausreichend natürlich gereinigt, während an wetterabgewandten Flächen Verschmutzungen deutlich hervortreten. Ziel einer Reinigung ist es, die substanzgefährdenden und unästhetischen Ablagerungen schonend zu entfernen, wobei Wasser (mit oder ohne Zusätze), Druckwasser, Dampfstrahlen etc. infrage kommen. Mittel und Methoden müssen dabei den langfristigen Schutz der Originalsubstanz berücksichtigen. Konstruktive Maßnahmen wie die Ausbildung von Überständen und Profilen sowie eine sorgfältige Wasserableitung mindern Schäden durch Wasser und Verwitterung, wobei grob bearbeitete Flächen anfälliger als polierte sind. Eine Entfernung der schwarzen Gipskrusten und anderer verwitterter Partien kann durch Sandstrahlen oder Nachbeschlagen (Stocken) der Oberfläche geschehen. Säuren oder chemische Reinigungsmittel sind bedenklich und sollten nur fachmännisch nach Voruntersuchungen angewendet werden. Beim Ersetzen von Steinen und Platten müssen Farb- und Strukturunterschiede angeglichen werden. Durch Behandlung mit Mitteln, die die Wasseraufnahme durch die Oberfläche (Poren, Kapillaren, Feuchtetransport durch Kapillarität) reduzieren, wird der Wasserablauf beschleunigt sowie die Benetzung und Verschmutzung gemindert. Voraussetzung ist ein aufnahmefä-
higer Stein und ein dampfdurchlässiges Imprägniermittel, das Farbe und Oberfläche nicht verändert. Die chemische Industrie bietet Mittel an, die den Stein verfestigen, schützen und erhalten. Allerdings sind durch UV-Strahlung die meisten Imprägnierungen nur begrenzt haltbar. Außenputz
Unter Putz versteht man einen an Wänden und Decken ein- oder mehrlagig in bestimmter Dicke aufgetragenen Belag aus Putzmörteln oder Beschichtungsstoffen, der seine endgültigen Eigenschaften durch Verfestigung am Baukörper erreicht. Putzmörtel besteht aus Bindemitteln, Zuschlagstoffen (Sand) und Wasser, ggf. aus weiteren Zusätzen. Bei Baugipsen und Anhydritbindern für den Innenbereich kann der Zuschlag entfallen. Generell unterscheidet man Putze mit mineralischen und organischen Bindemitteln (Kunstharzputze / Dispersionen). Wie Mörtel ist mineralischer Putz in Gruppen nach Bindemitteln eingeteilt. Luftkalk, Wasserkalk und hydraulischer Kalk der Putzgruppe I sind wenig druckfest, können aber viel Wasser aufnehmen und abgeben. Putze aus hochhydraulischem Kalk und Zement entsprechen der Gruppe II und stellen heute den Standard im Fassadenbereich dar. Putz der Gruppe III (Zement / Kalkhydrat und reiner Zement) ist sehr fest, nimmt wenig Feuchtigkeit auf und eignet sich deshalb als Sperrputz und für mechanisch belastete Bereiche wie Sockel und Treppen. Gips und Anhydrit der Putzgruppen IV/ V können mit Kalk gemischt werden und finden im Innenbereich Anwendung. Organischer Putz wird in die Putzgruppen POrg 1 (außen und innen) und POrg 2 (nur innen) eingeteilt. Nach dem Ort der Mischung unterscheidet man zwischen Baustellen- und Werkmörtel, je nach der Zugabe von Wasser (zum Gemisch der
Ausgangsstoffe) im Werk oder erst auf der Baustelle zwischen Werkfrisch- und Werktrockenmörtel. Letzterer wird seit Ende des 19. Jahrhunderts hergestellt. Vorteile sind die exakte Dosierung der Rezeptur und die Überwachungsmöglichkeit während der Produktion. Bis in die 1960er-Jahre diente Werkmörtel zunächst als Oberputz. Später kommen für Unterputze immer mehr Maschinenputze zum Einsatz. Vor allem die Entwicklung leichter, hoch wärmedämmender Wandbaustoffe hat zur Entwicklung leichter und weicher Putze geführt. Diese Leicht- oder Dämmputze sind auf Leichtmauerwerk abgestimmt und mindern das Rissrisiko. Außenputze dienen neben der Fassadengestaltung auch zum Schutz der Wand vor Wasser. Diese Eigenschaft wird durch die Kombination von Festigkeit, wasserabweisender Wirkung und Putzdicke gewährleistet. Die Dauerhaftigkeit eines Putzes hängt von verschiedenen Faktoren ab, z. B. Zusammensetzung, Festigkeit, Wassersaugvermögen, Verformungsmodul, Putzuntergrund und Vorbereitung, Auftrag, Kantenanschluss, Nachbehandlung, Beschichtung, Wartung und Pflege. Je nach Putzsystem werden ein Spritzbewurf, ein Grundputz und ein eventuell eingefärbter (Edelputz) Deckputz aufgebracht. Glatte Oberflächen wie Beton erfordern einen Haftanstrich. Das Abbinden sollte bei Temperaturen zwischen 0 und 30 °C erfolgen, um eine schnelle Austrocknung und Frost zu vermeiden. Als Dämmputz wird Putz mit einer Wärmeleitzahl < 0,2 W / mK bezeichnet. Dies ist bei einer Trockenrohdichte des erhärteten Mörtels von < 0,6 kg / dm3 der Fall (Zuschlag aus expandiertem Polystyrol oder mineralischen Leichtzuschlägen wie Blähperlit, -glimmer, -glas, -ton, Vermiculite und Bims). Es können auch orga-
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Baustoffe in Sanierungsprojekten
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nische und mineralische Zuschläge kombiniert werden. Dämmputze eignen sich nicht für stark belastete Sockelbereiche. Sanierputze sollen nicht abdichten, sondern eine hohe Porosität und Dampfdurchlässigkeit bei verminderter kapillarer Wasseraufnahme aufweisen. Da sie stark zementhaltig sind, müssen Luftporenbildner für ein poriges Gefüge hinzugefügt werden. Durch die Kombination von stark reduzierter kapillarer Leitfähigkeit und hoher Wasserdampfdurchlässigkeit soll die Kristallisation der im Mauerwerk vorhandenen Salze in tiefere Schichten verlagert werden und eine trockene, salzfreie Oberfläche entstehen. Sanierputze sollen Restfeuchte ausdiffundieren lassen. Anstriche oder Oberputze auf Sanierputzen müssen mindestens eine ebenso gute Wasserdampfdurchlässigkeit besitzen wie die eigentliche Sanierputzschicht. Auch kalkgetünchte Luftkalkputze eignen sich durch ihre Wasseraufnahme- und Wasserabgabefähigkeit, Wände trockenzulegen. Für die Herstellung von Kunstharzputzen werden Beschichtungsstoffe aus organischen Bindemitteln in der Regel in Form von wässrigen Dispersionen und Zuschläge bzw. Füllstoffe mit überwiegendem Kornanteil > 0,25 mm verwendet. Kunstharzputze erfordern allerdings einen Grundanstrich und werden auch auf mineralischen Putzen als Deckputz aufgebracht. Sie sind gut zu verarbeiten und dienen meist als Maschinenputz (Schichtstärke: 2 – 3 mm). Kunstharzputze auf der Basis von wässrigen Dispersionen erhärten durch die Abgabe des im Putz enthaltenen Wassers an die Umgebung, die Abstände der dispergierten Polymere verschwinden und es erfolgt eine Vernetzung. Der so entstandene Film ist dann nicht mehr wasserlöslich. Organische Putze kommen als Außenputze bei Wärmedämmverbundsystemen (WDVS), z. T. als Strukturputze oder für Beschichtungen zum Einsatz. Bei einem Wärmedämmverbundsystem wird die Dämmung (Platten oder Lamellen) mithilfe von Klebern und / oder Dübeln (Tellerdübel) auf dem bestehenden Untergrund (z. B. Ziegel, Kalksandstein, Beton) befestigt und mit einer Armierungsschicht versehen (Abb. B 5.28). Diese Schicht besteht aus einem Armierungsmörtel (Unterputz), in dessen oberem Drittel ein
Armierungsgewebe eingebettet wird. Den Abschluss des Systems stellt ein Oberputz dar, der gestrichen werden kann, wobei alle Komponenten aufeinander abgestimmt sein müssen. In Berlin wurde erstmals 1957 ein Wärmedämmverbundsystem eingesetzt. Dabei diente als Dämmstoff Polystyrolhartschaum, der auch heute noch etwa zu 90 % für Wärmeverbundsysteme verwendet wird. Ab 1965 wurden Wärmedämmverbundsysteme in größerem Umfang deutschlandweit verbaut, gegen Ende der 1970er-Jahre auch mit Mineralfaserplatten. Heute werden auch Polyurethanschaum (PUR), Kork, Holzfasern, Hanf und Schilf benutzt. Beim Putz greift man aus Kostengründen eher auf mineralische als auf thermisch belastbarere Kunstharzprodukte zurück.
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Schäden Putzschäden und Risse können ihre Ursache im Putz selbst und im Putzgrund haben oder durch Bauwerksbewegungen entstehen. Flecken und Verfärbungen sind oft auf konstruktive Schwachstellen wie Wärmebrücken und Belastung durch Spritzwasser zurückzuführen. Eine dauernde Feuchtebelastung in schlecht trocknenden Bereichen löst Algenund Pilzbefall aus und kann Kreiden, Sanden, Abwittern und Abplatzungen hervorrufen (Abb. B 5.26 und 29). Putzablösungen entstehen durch ständige Durchfeuchtung / Trocknung, Erwärmung /Abkühlung und mangelnde Haftung durch saugenden Untergrund oder fehlende Grundierung. Unterschiedlicher, nicht tragfähiger, kriechender bzw. schwindender und nicht vorhandener Untergrund kann zu Ablösungen und Rissen führen. Da mineralische Putze spröder sind als organische, besteht die Möglichkeit, dass diese zerbröseln und reißen. Organische Putze hingegen bilden Blasen und lösen sich als Schicht ab. An Wärmedämmverbundsystemen können Schäden durch Risse (fehlerhafte Ausführung), Stoßbelastung, Kleberbruch, Verfärbungen, Algen- und Pilzbefall auftreten. Bei den heute angebotenen Komplettsystemen sind vor allem Oberflächenverschmutzungen und Algenbefall problematisch. Bei Altbauten mit nicht tragfähigem Untergrund können sich nicht
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mechanisch befestigte Dämmplatten mit dem Verputz ablösen. Dämmstoffe sollten dicht gestoßen oder ausgeschäumt sein, um Temperaturunterschiede auf der Putzfläche zu vermeiden. Versprünge zwischen Dämmplatten können zu Rissen führen und sollten ausgeglichen werden. Sanierung Für die dauerhafte Sanierung von feuchtem Putz ist eine Unterbindung des Feuchteeintritts in die Wand durch Horizontalsperren bzw. entsprechende Abdichtungen erforderlich. Beim Trocknen feuchtebelasteter Wände werden schädliche Salze an die Oberfläche transportiert. Das Wasser verdunstet, wobei die Salze als Kristalle an der Oberfläche verbleiben. Bei diesem Kristallisationsvorgang entstehen Druckbelastungen von 50 bis 200 N / mm2. Daher ist bei feuchten Wänden ein offenporiges Verputzsystem notwendig. Lose Putzschichten müssen großflächig abgestemmt, ggf. ausgebessert oder neu verputzt werden, wobei der Putz keine höhere Festigkeit als der Putzgrund aufweisen darf. Sich nicht mehr bewegende Risse werden zuerst ausgeweitet, mit einer Haftbrücke bzw. Armierung versehen und mit Mörtel verfüllt. Ablösungen und größere Risse lassen sich mit Dämm- oder Leichtputzen (Kälteelastizität beachten) auf dem konsolidierten und hydrophobierten Bestand beheben (Abb. B 5.30). Kleinere Risse können mit einem Beschichtungssystem überbrückt und gefüllt oder mit Gewebespachtel und Oberputz geschlossen werden. Bei aktiven Rissen sollte für eine Dehnfuge gesorgt und diese mit einer Abdeckung versehen werden. Veralgte Wärmedämmverbundsysteme können mit fungiziden bzw. bioziden Beschichtungen behandelt und gereinigt werden. Ältere Systeme mit Dämmungs-, Verankerungs-, Verlegeoder Armierungsfehlern sind oft nur durch den kompletten Austausch zu sanieren. Anstriche und Beschichtungen
Beschichtungen bestehen aus Bindemitteln, Füllstoffen, Farbmitteln, Löse- bzw. Verdünnungsmitteln und sonstigen Zusätzen. Je nach Deckungsgrad werden Imprägnierungen, Ver-
Baustoffe in Sanierungsprojekten
siegelungen, Lasuren und deckende Anstriche unterschieden. Der Untergrund kann nach DIN 18 363 mit Stoffen zur Vorbehandlung (Absperrmittel, Abbeizer, Reinigungsmittel, Imprägniermittel, Holzschutzmittel, Hydrophobierungen, Biozide), Grundbeschichtungen und Spachtelmassen in einen streichbaren Zustand gebracht werden. Bei den Beschichtungssystemen gibt es mit Wasser verdünnbare oder lösungsmittelhaltige Beschichtungen (mit öligen und Lackbindemitteln gebundene farblose Lacke, Lackfarben, Lasuren). Grundbeschichtungen, Lacke und Lasuren sind auf den jeweiligen Untergrund (mineralisch, Holz, Metall) abgestimmt. Bei den mit Wasser verdünnbaren Systemen (Bindemittel, Kalk, Leime, Emulsionen und Dispersionen) kommen für mineralische Untergründe Kalk-, Kalkzement-, Silikat-, Dispersionssilikat-, Kunststoffdispersions-, Leim-, Silikonharzemulsionsund Dispersionslackfarben in Betracht. Für Holz stehen mit Wasser verdünnbare Kunststoffdispersionen, Dispersionslacke, Kunststoffdispersions- und Acryllasurfarben sowie für Metalle Kunststoffdispersionsfarben zur Verfügung. Beschichtungen für mineralische und hölzerne Untergründe können mit Fungiziden oder Bioziden ausgerüstet werden. Brandschutzanstriche auf Metall bilden im Brandfall einen dämmenden Schaum. Kalkfarben sind mit Kalkhydrat (mit Wasser gelöschtem gebrannten Kalk als Bindemittel und Pigment) gebunden. Sie können als Innenraum- und als Fassadenfarbe an geschützten Stellen verwendet werden. Zur Verbesserung der Beständigkeit werden andere Bindemittel wie Casein oder Kunstharzdispersionen beigemischt. Durch Karbonatisierung (Aufnahme von CO2 aus der Luft) bilden die Farben eine feste weiße Schicht aus Kalk. Dabei sind nur Pastelltöne möglich, weil Kalk nur wenige Pigmente binden kann. Kalkfarben lassen sich auf noch nicht abgebundenem Putz applizieren (al fresco). Sie wirken wegen ihrer basischen Eigenschaften desinfizierend und pilztötend, sind nicht filmbildend und können nur auf mineralischen und kalkhaltigen Untergründen – nicht auf Gipsputze – aufgebracht werden. Silikatfarben – auch Wasserglas-, Keim- oder Mineralfarben genannt – bestehen aus Kaliwas-
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serglas als Bindemittel, Wasser und Farbpulver aus wasserglasbeständigen Pigmenten und Füllstoffen. Wasserglas ist eine dem Glas ähnliche Verbindung von Silicium und Sauerstoff, die, als Salz mit Natrium oder Kalium in Wasser gelöst, eine klare gallertartige Masse bildet. 2K-Silikatfarben enthalten weder organische Lösemittel noch Kunststoffdispersionen zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit. Sie sind nicht filmbildend und werden nur auf mineralischen, verkieselungsfähigen Untergründen als Fassadenfarben bei der Restaurierung von denkmalgeschützten Gebäuden eingesetzt, da die Verarbeitung anspruchsvoll und teuer ist. 1K-Silikatfarben stellen eine Weiterentwicklung der 2K-Silikatfarben mit Kunststoffdispersionen (Acrylate, Styrol-Acrylate) und organischen Lösemittel zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit und der Eigenschaften dar. Sie werden hauptsächlich auf mineralischen Untergründen bei ausreichendem Witterungsschutz und in Innenräumen verwendet. Bei der Verarbeitung von Kalk- und Silikatfarben müssen Glas, Naturstein, Klinker, Aluminiumteile etc. abgedeckt und Spritzer sofort abgewaschen werden. Eventuelle poröse Kalkschichten (Kalksinterhäute) sind durch chemische Behandlung und nachträgliches Abwaschen zu entfernen. In Dispersionsfarben (auch Kunststoffdispersions- oder Kunststofflatexfarben genannt) liegt das Bindemittel fein verteilt (dispergiert) in Wasser vor. Durch Verdunsten des Wassers rücken die dispergierten Kunststoffpartikel zusammen und bilden den Bindemittelfilm. Bei normalen Dispersionsfarben ist dieser Film weniger zäh und schlagfester als bei Dispersionslackfarben. Durch die Auswahl der Bindemittel (Kunstharze) lassen sich die Eigenschaften steuern. Dispersionsfarben kommen bei beanspruchten Wänden und Fassaden zum Einsatz. Die wenig dampfdurchlässigen Dispersionen sollten nicht auf Kalkputz aufgetragen werden. Lösemittelfreie Dispersionsfarben für Innenwände sind die am häufigsten verwendete Produktgruppe der Farben und Lacke. Auch Kunstharzputze werden mit Kunststoffdispersionen gebunden. In Naturharzfarben (z. B. auf Innenputz, auch Naturharzdispersionen genannt) ist das Bindemittel fein in Wasser verteilt. Sie enthalten ge-
ringe Mengen Lösemittel zur Filmbildung. Als Bindemittel werden tierische und pflanzliche Öle, Harze und Wachse in Kombinationen benutzt. Naturharzfarben werden bei wenig beanspruchten mineralischen Wänden und Decken verwendet. Gipsplatten und stark saugende oder sandende Untergründe müssen mit einer mit Wasser verdünnten Farbe (maximale Verdünnung 1:1) oder einer Naturharzgrundierung (eventuell mit 10 – 20 % Farbe gemischt) vorbehandelt werden. Leim, das Bindemittel der Leimfarben (z. B. auf Gipskarton), verliert seine Wasserlöslichkeit auch nach dem Trocknen nicht. Leimfarben bleiben daher empfindlich gegenüber Feuchtigkeit. Als Bindemittel werden Leime auf tierischer (meist Milchsäure-Casein) oder pflanzlicher Basis (meist Cellulose) verwendet. Caseinfarben sind wasserbeständiger als Cellulosefarben (mit Kalkmilch vermischt nicht wasserlöslich). Cellulosefarben gehören zu den preisgünstigsten Anstrichsystemen. Leimfarben können auf mineralischen Untergründen im Innenbereich bei geringer Beanspruchung angewendet werden (Decken, wenig beanspruchte Wände). Sie eignen sich auch für Tapeten und Gipskarton. Casein-Tempera-Farben werden auch für wenig beanspruchte Holzbauteile eingesetzt. Silikonharzfarben (z. B. auf Außenputz, auch Silikonharzemulsionsfarben genannt) verbinden die Vorteile von Silikatbindemitteln (Quarz, chemische Verkieselung mit dem mineralischen Untergrund) und Kunstharzen. Reine Silikonharzfarben sind wasserabweisend, dampfdurchlässig, aber nicht filmbildend. Mit steigendem Anteil der Kunststoffdispersion nehmen Filmbildung und Festigkeit zu, Wasseraufnahme und Dampfdurchlässigkeit hingegen ab. Silikonharzfarben können auf fast allen mineralischen Untergründen im Innen- und Außenbereich eingesetzt werden, eignen sich aber aufgrund ihrer CO2-Durchlässigkeit nicht für Stahlbeton. Den Hauptanwendungsbereich stellen stark exponierte mineralische Fassaden dar. Polymerisatharzfarben sind Farben, in denen das Bindemittel (Kombinationen von Kunstharzen wie Acrylate, Styrol, Vinyltoluol, Polyvinylchlorid) in organischen Lösemitteln (kein Was-
Aufbau eines Wärmedämmverbundsystems großflächiges Abplatzen von Ober- und Unterputz durch Kristallisationsdruck von in aufsteigender Feuchtigkeit gelösten Salzen, Beispiel aus Venedig Ausbesserung mit Reparaturmörtel von Rillenputz einer Jugendstilfassade Ablösung der Beschichtung und Schädigung des hölzernen Untergrunds durch Feuchte und UV-Strahlung bei unzureichender Wartung B 5.31
97
Baustoffe in Sanierungsprojekten
B 5.32 B 5.33 B 5.34 B 5.35 B 5.36 B 5.37
B 5.32 Auffrischung der Beschichtung eines Kabelkanals aus Blech mit Alkydharzfarbe gespachtelte Stahlzarge vor der Endbeschichtung mit Alkydharzfarbe Unterrostung der Beschichtung eines Stahlbauteils Wärmeleitfähigkeit verschiedener Dämmstoffe Akustikdeckenverkleidung aus Gipskarton schwarz kaschierte Mineralfaserplatte als Akustikdämmung
B 5.33
B 5.34
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ser) aufgelöst ist. Sie bilden aufgrund der Teilchengröße und der Lösemittel kompaktere Filme als Dispersionsfarben, obwohl sie chemisch verwandte Bindemittel enthalten. Polymerisatharzfarben dringen mit kleinen Kunstharzteilchen tief in den Untergrund ein, was die Haftung und Reinigungsfähigkeit des Farbfilms stark verbessert. Sie werden für die Beschichtung von mineralischen Fassaden verwendet, aber auch auf feuerverzinkten oder rostschutzgrundierten Stahlflächen im Außenbereich und stark beanspruchten mineralischen Untergründen im Innenraum. Ölfarben waren bis zur Entwicklung der Kunstharze Mitte des 20. Jahrhunderts die einzigen Farbsysteme, die einen schlagfesten und zähen Film auf dem Untergrund erzeugten. Bis heute dient als Bindemittel aus Flachs gewonnener Leinölfirnis. Ölfarben und Naturharzlacke gelten als umweltfreundlich, obwohl die meisten Systeme Lösemittel enthalten. Meistens werden sie bei stark beanspruchtem Holz und Holzwerkstoffen innen und außen verwendet. Auch als Rostschutzgrundierung eignen sich Ölfarben, da sie Rostreste auf entrosteten Metalloberflächen umhüllen. Alkydharzlackfarben entwickelten sich durch chemische Modifikation aus Ölfarben. Langölige Alkydharze dienen als hochwertige Malerlacke, während mittel- und kurzölige Alkydharze eher im industriellen Bereich Anwendung finden (z. B. Einbrennlacke). Hauptsächlich werden Alkydharzlackfarben bei stark beanspruchten Holz- und Metallbauteilen innen und außen wie z. B. Fenster, Türen, Fensterläden oder Fassadenverkleidungen eingesetzt (Abb. B 5.32 und 33). In Dispersionslackfarben ist das Bindemittel fein in Wasser verteilt (dispergiert) und sorgt nach dem Trocknen für einen schlagfesten zähen Lackfilm. Vor dem Hintergrund der Luftund Arbeitshygiene stellen Dispersionslackfarben eine Alternative zu Kunstharzlacken dar und enthalten sowohl organische Lösemittel als auch Wasser. Man verwendet sie bei beanspruchten mineralischen Untergründen (Wänden) im Innenbereich sowie auf Holz oder Holzwerkstoffen im Innen- und Außenbereich. Dispersionslackfarben für Metall enthalten in der Regel Korrosionsschutzpigmente, wohingegen Holzgrundierungen für den Außenbereich mit biologischen Wirkstoffen versetzt sind. Mit Wasser verdünnbare Polyurethanharze (DD-Lacke) genügen hohen Anforderungen an die mechanische und chemische Beständigkeit. Im Hochbau sind vor allem mit Wasser verdünnbare 1K-Systeme und lösemittelhaltige 2K-Systeme gebräuchlich. Polyurethanharze kommen auf beanspruchten Innenbauteilen aus Holz, Metall oder Beton (Möbel, Industrieund Sportböden, Parkettsiegel, Metall im Innenund Außenbereich) zum Einsatz. Wegen der geringen Wasserdampfdurchlässigkeit ist die Anwendung auf mineralischen Untergründen beschränkt. In mit Wasser verdünnbaren Klarlacken ist das Bindemittel in Wasser dispergiert. Im Gegen-
satz zu normalen Dispersionsfarben sind die Bindemittel so modifiziert, dass sie nach dem Aushärten einen schlagfesten Film bilden. Klarlacke haben einen hohen Bindemittelanteil und keine farbgebenden Pigmente oder Füllstoffe. Im Hochbau werden mit Wasser verdünnbare Klarlacke vor allem für Möbel und andere stark beanspruchte Holzbauteile (Zargen, Fenster), für Beschichtungen von Industrie- und Sportböden sowie als Parkettsiegel benutzt. Anwendungen im Außenbereich sind mit speziell modifizierten Polyurethanharzen möglich. Allerdings sind Klarlacke ohne spezielle Ausrüstung UV-durchlässig, sodass das Lignin im Holz und damit der Untergrund des Lacks zerstört werden. Auch in mit Wasser verdünnbaren Lasuren liegt das Bindemittel (Acrylat und Alkydharz- /Acrylatkombinationen) dispergiert in Wasser vor. Holzlasuren sind dünnflüssig, offenporig und dringen in den Untergrund ein. Die Porenrillen an der Holzoberfläche bleiben erhalten. Zur Verbesserung ihrer Eigenschaften können sie wasserabweisende und schädlingsbekämpfende Zusätze enthalten. Neben den leicht zu verarbeitenden und gleichmäßig abwitternden Dünnschichtlasuren werden auch Dickschichtlasuren (Lacklasuren) angeboten, die dickere Filme bilden und gut gegen Feuchtigkeit schützen. Holzlasuren ähneln Klarlacken, bieten aber zudem Schutz gegen UVStrahlung (Pigmentierung). Ihre Lebensdauer ist besser als die von Kunst- und Naturharzlasuren, verglichen mit anderen Anstrichen jedoch gering. Sie dienen als Holzschutz im Innen- und Außenbereich (Holzfeuchte < 18 %, Fenster < 12 %). Nitrocelluloselacke erlangten bereits Anfang des 20. Jahrhunderts industrielle Bedeutung. Mit der Sensibilisierung für den Umweltschutz sind sie nicht mehr so gebräuchlich, da sie Weichmacher und bis zu 80 % Lösemittel enthalten. Lösemittelhaltige Kunstharzklarlacke werden hauptsächlich zum Schutz von Holzund Metalloberflächen (nach Grundierung) gegen mechanische Beanspruchung im Innenbereich verwendet. Naturharzklarlacke enthalten zwar weniger Öle als Ölfarben, trocknen aber wie diese chemisch-oxidativ. Kombinationen von pflanzlichen Ölen mit Baumharzen oder Schellack sind gebräuchlich. Sie trocknen schnell, sind jedoch anspruchsvoll zu verarbeiten. Wegen ihres Alkoholgehalts sind sie unter dem Namen Spirituslacke bekannt und werden zum Holzschutz im Innenbereich eingesetzt (Holzfeuchte < 14 –15 %), wobei sie keinen UV-Schutz für Holz bieten. Schäden Die meisten Schäden an Fassadenanstrichen lassen sich auf Feuchte, schlechte Untergründe und zu schnelles Trocknen der Beschichtung zurückführen. Der Anstrich soll einerseits Feuchte abhalten, andererseits bereits eingedrungene oder von innen kommende Feuchte entweichen lassen. Innen können durch Kon-
Baustoffe in Sanierungsprojekten
denswasser Schimmelpilze auftreten. Durchfeuchtungen des Mauerwerks verursachen Farbablösungen und Kristallisation von Salzen. Wasserlösliche Farben können langfristig abgebaut werden. In die Wand eingedrungene Feuchte bedingt Farbunterschiede, Ausblühungen, Ablösung, Blasenbildung (besonders bei Kunstharzputzen und Dispersionsfarben) und transportiert Salze, die an der Oberfläche kristallisieren. Ebenso entstehen Schimmelund Algenbewuchs an dauerfeuchten Stellen. Fehlerhafte Abstimmung von Grund- und Deckanstrich führt zu Klebestellen, Runzelund Rissbildung. Mattwerden und Abkreiden durch Verwitterung treten vor allem bei Lackfarben auf. Die Anstrichintervalle von fünf bis acht Jahren, die für die meisten Anstrichsysteme angegeben sind, werden in der Praxis allerdings oft weit überschritten (Abb. B 5.31 und 34). Sanierung Alte Farbfilme lassen sich meist durch Anschleifen und Überstreichen renovieren, abgekreidete Leinölfarben durch Nachölen auffrischen (Abb. B 5.32). Ist die Farbschicht zerstört oder soll mit Mineralfarbe auf organischen Schichten gearbeitet werden, müssen die alten Farbschichten nach einer Bestandsanalyse (Flammprobe, Lösungsmitteltest etc.) abgetragen werden: • mechanisch (Abschaben, Abbürsten, Abschleifen) • thermisch (mit Heißluft) • chemisch (Beizen oder Laugen, möglichst biologisch abbaubar, für polymere und lösungsmittelhaltige Beschichtungen) Reine Acrylate von Dispersionslacken sind thermoplastisch und können deshalb nur schlecht entfernt werden. Die oberste Schicht von Ölfarben lässt sich durch eine Verseifungsreaktion mit Ammoniak lösen. Leim- und Kalkfarben sind abwaschbar. Bei stark zerstörten Lackfilmen auf Metall helfen oft nur Abbeizmittel. Nach dem Trockenlegen (Feuchte unter Ausgleichsfeuchte, Putz trocknet 28 Tage) und der Untergrundvorbereitung (tragfähiger Untergrund, Haftgrund bei saugenden Untergründen) können neue Farbschichten aufgebracht werden. Ist mit Schimmel- oder Algenbefall zu rechnen, lassen sich die meisten Farben mit Bioziden anreichern. Dämmstoffe
Als Dämmstoffe bezeichnet man Baustoffe, die aufgrund vieler Hohlräume ein großes Volumen bei geringem Gewicht haben. Ruhende Luft ist ein schlechter Wärmeleiter. Wärmedämmstoffe besitzen eine Wärmeleitfähigkeit < 0,1 W / mK (Abb. B 5.35). Spezifische Dämmstoffe sind eine Entwicklung des 20. Jahrhunderts. Ab 1896 wurden Korkplatten hergestellt. Unter dem Namen Torfoleum produzierte die Firma Dyckerhoff ab 1912 Dämmplatten aus gepresstem und imprägniertem Torf, die 1958
durch Polystyrolhartschaumplatten abgelöst wurden. Dämmstoffe werden heute aus organischen und mineralischen Materialien in vielen Formen (Filz, Matte, Platte, Schüttung) hergestellt. Die gängigen Produkte sind hinsichtlich Feuchtigkeitsverhalten, Brandschutz, Elastizität und Wärmespeicherung auf Einsatzgebiete wie Innen-, Außen-, Trittschall-, Perimeter- und Zwischensparrendämmung abgestimmt. Schrägschnitte und Nut-Feder-Verbindungen erleichtern die Anwendung. Neben Mineralwolle und Hartschaumstoffen gewinnen auch natürliche Dämmstoffe (z. B. Flachs, Baum- oder Schafwolle) immer mehr an Bedeutung. Der wegen seines geringen Preises am weitesten verbreitete synthetische (künstliche) Dämmstoff ist expandiertes Polystyrol (EPS). Extrudiertes Polystyrol (XPS) ist geschlossenporig und daher in feuchten Bereichen wie Umkehrdächern und im Erdreich einsetzbar. Polyurethanhartschaum (PUR) besitzt gute Dämmwerte, aber auch einen hohen Primärenergiegehalt. Mineralwolle (Glaswolle / Steinwolle) eignet sich für fast alle gängigen Aufgabengebiete (nicht feuchtebelastet) und wird wegen ihrer Komprimierbarkeit gern bei Holzbauten zwischen Ständern und als Zwischensparrendämmung verwendet. Schaumglas besteht aus aufgeschäumten Silikaten. Es ist dampf- und wasserdicht sowie hitzebeständig und wird in feuchtebelasteten Bereichen wie Terrassen, Flachdächern und im Erdreich (auch in Heißbitumen) verlegt. Vakuumisolierpaneele (VIP) sind hoch wärmedämmende Platten. Sie bestehen aus mehrschichtigen Folienkissen mit einer Füllung aus pyrogener Kieselsäure, aus denen die Luft evakuiert wird. VIPs sind teuer und empfindlich für mechanische Beschädigungen und kommen deshalb zusammen mit konventionellen Dämmstoffen und in Spezialbereichen (z. B. Dämmung für ebenen Terrassenaustritt) zum Einsatz. Bei den natürlichen Dämmstoffen haben sich im Holzbau Zelluloseprodukte wie Altpapierdämmplatten, -schnitzel, -pellets und -flocken (zum Ausblasen von Hohlräumen) bewährt. Baumwolle, Schafwolle Flachs- und Hanfmatten sind derzeit noch teuer und schädlingsanfällig. Sie werden ähnlich wie Mineralwolle verwendet. Zu den ältesten Dämmstoffen gehören Holzfasern und Kork. Holzfaserdämmplatten eignen sich gut für den kombinierten Schutz gegen Kälte und Hitze. Kork wird aus der Rinde der Korkeiche gewonnen (als expandierte Korkplatte, dunkel, Naturkork, Korkschrot). Perlite ist ein Dämmstoff aus Vulkangestein (als Schüttung). Calciumsilikat-Innendämmplatten bestehen aus Kalk, Quarzsand, Zellulosefasern und Wasserglas. Sie werden zur Wärmedämmung der Außenwandinnenseite eingesetzt und kommen daher auch für die nachträgliche Innendämmung erhaltenswerter Fassaden infrage (Abb. B 5.38). Durch die poröse Struktur wird anfallendes Kondenswasser aufgenommen und verdunstet. Bei der Beschichtung ist darauf zu achten, dass die poröse Struktur erhalten bleibt.
Dämmstoff
Wärmeleitfähigkeit
expandiertes Polystyrol (EPS)
0,025 – 0,045
extrudiertes Polystyrol (XPS)
0,032 – 0,041
Polyurethan (PUR)
0,025 – 0,040
Mineralwolle
0,033 – 0,045
[W / mK]
Schaumglas
0,040 – 0,050
Vakuumisolierpaneel (VIP)
0,0042
Zelluloseprodukte
0,037 – 0,070
Baumwolle
0,040 – 0,045
Schafwolle
0,039 – 0,046
Flachs
0,037 – 0,040
Hanf
0,042 – 0,046
Holzfaserdämmplatten
0,036 – 0,051
Kork
0,036 – 0,055
Perlite
0,044 – 0,070
Calciumsilikat-Innendämmplatten
0,050 – 0,070 B 5.35
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Baustoffe in Sanierungsprojekten
B 5.38
Schäden Viele Dämmstoffe verlieren durch von außen eindringendes Wasser oder durch Tauwasseranfall von innen in der Dämmebene einen Teil ihrer Dämmwirkung. Im Material enthaltene Farbstoffe können dann zur Verfärbung angrenzender Bauteile führen. Vor allem »natürliche« Dämmstoffe sind durch tierische Schädlinge und Zerstörung bedroht. Durch Setzungen können sich Fehlstellen ergeben, fehlerhafte Befestigung das Ablösen des Dämmmaterials bewirken. Oft führt eine den geltenden Normen nicht mehr genügende Dimensionierung z. B. zur Erhöhung der Dämmstärken. Sanierung Beschädigtes Dämmmaterial muss ausgetauscht, kleinere Fehlstellen können durch Schäume geschlossen werden. Die thermische Sanierung besteht meistens aus der Einbringung von zusätzlichem Dämmmaterial an geeigneter Stelle (außen, innen oder in der Tragebene). Bei stark profilierten Fassaden wird eine Innendämmung gegenüber der bauphysikalisch sinnvolleren Außendämmung (heute meistens mit WDVS) vorgezogen. Ausbau An Ausbauteilen werden Schäden wie Risse und Durchfeuchtungen sichtbar, die auf Tragwerks- und Hüllprobleme zurückgehen. Dies geschieht umso mehr, als viele der im Ausbau verwendeten Baustoffe wenig feuchte- und lastbeständig sind. Beschichtungen, Beläge und Verkleidungen werden oft ausgetauscht und daher nicht ausführlich behandelt. Innenputz und Gipsbaustoffe
Innenputz sollte für Tapeten, Farbanstriche und weitere Ausbauschichten gut haften und ebene, fluchtgerechte Flächen ermöglichen sowie Wasserdampf durchlassen und aufnehmen können. Dabei kann Innenputz auch zur Verbesserung des Schall- und Brandschutzes beitragen. Als Innenputze werden hauptsächlich Kalk-, Gipsoder Kalkgipsputze (Putzmörtelgruppen P I bzw. P IV) verwendet. In mechanisch belasteten Bereichen kann Zementputz eingesetzt werden. 100
B 5.39
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Gipsputz der Mörtelgruppe P IV (Gipsmörtel, Gipssandmörtel, Gipskalkmörtel und Kalkgipsmörtel) wird mit Baugips (auch in Kombination mit Baukalk) gebunden. Er dient als Innenwand- und Deckenputz für Räume üblicher Luftfeuchte einschließlich der häuslichen Küchen und Bäder (Abb. B 5.39). Putze der Mörtelgruppe P I (Luftkalkmörtel, Wasserkalkmörtel, Mörtel mit hydraulischem Kalk) besitzen Baukalk als Bindemittel und werden sowohl innen als auch außen verwendet. In den 1950er- bis 1970er-Jahren ging der Einsatz reiner Kalkmörtel zurück. Heute ist durch ökologische Ansätze und Schadensfälle bauchemischer Produkte wieder eine Zunahme zu verzeichnen. Reine Luftkalkmörtel werden aufgrund ihrer sehr langen Erhärtungszeiten selten benutzt. Putze mit Luft- oder Wasserkalk als Bindemittel sind heute oft durch geringe Zement- und Kunstharzzusätze so modifiziert, dass sie schnell erhärten und wasserhemmende Eigenschaften aufweisen. Zement- und Kalkzementputze eignen sich für Innenräume nur bedingt. Sie werden als hart und kalt empfunden, sind wenig sorptionsfähig und besitzen kaum ausgleichende Wirkung auf die Raumfeuchte. Akustikputze haben eine offenporige Struktur zur Verbesserung des Schallschutzes. Lehmputze werden in der Regel als Ersatz ähnlicher Putze bei Fachwerkwänden angewendet. Gipskartonplatten bestehen aus einem mit Karton ummantelten Gipskern. Gipsfaserplatten setzen sich aus Gips und Papierfasern zusammen. Sie eignen sich für die gleichen Bereiche wie Gipskartonplatten, die sich in verschiedene Gruppen unterteilen (Abb. B 5.41):
in Deutschland jedoch wenig verbreitet. Sie können direkt beschichtet werden.
• Gipskartonplatten B für den allgemeinen Gebrauch • Gipskartonplatten F für Feuerschutzplatten • Gipskartonplatten I für Feuchträume
Holzböden
Alle Platten können mit Ansetzmörtel auf bestehende Wände geklebt oder auf Holz- bzw. Metallständerkonstruktionen zu Innenwänden und -verkleidungen verschraubt und anschließend verspachtelt werden (Abb. B 5.36 und 40). Massive Gipsbauplatten eignen sich als nichttragende Innenwände und Verkleidungen, sind
Schäden Schäden an Innenputzen entstehen durch Bauwerksbewegungen, unregelmäßige und dürftig vorbehandelte Untergründe, mechanische Einwirkungen und Feuchte. Vor der Sanierung sollte die Schadensursache geklärt und beseitigt werden. Mangelhafte Ausführungen wie fehlende oder unzureichende Dehn- und Bewegungsfugen sowie ungenügend berücksichtigte Bauteilbewegungen wie Deckendurchbiegungen führen zu Rissen an Gipswänden und -bekleidungen. Da Gipsbauteile wenig stoßbelastbar sind, sollten sie daher nicht in stark beanspruchten Bereichen wie Treppenhäusern eingesetzt werden. Anhaltend hohe Feuchtigkeit kann zu Schimmelbildung, Ausblühungen und Zerstörung der Substanz führen. Sanierung Feuchte und Bewegungen als Schadensursachen müssen bei Sanierungen beseitigt werden. Risse und Ablösungen sind oft auf eine zu schnelle Trocknung zurückzuführen, wobei kleine Risse und Beschädigungen ausgekratzt, gespachtelt und ggf. mit einem Armierungsgewebe oder einer rissfesten Tapete verstärkt werden können. Gipskartonplatten können nach der Risssanierung mit hochelastischen Dispersionsfarben gestrichen werden, um eine erneute Rissbildung zu erschweren. Dehnfugen lassen sich ggf. nachrüsten. Schimmel lässt sich durch geeignete Dämmmaßnahmen, Reduzierung der Dampfbelastung und desinfizierende Putze und Anstriche (Kalk) bekämpfen.
Für Böden in Innenräumen werden bei Dielen Nadelhölzer wie Fichte, Tanne, Kiefer, Lärche und bei Parkett eine Vielzahl von einheimischen (Eiche, Ahorn, Esche, Buche, Kirschbaum, Nussbaum) und tropischen Laubhölzern (aufgrund ihrer Härte und Abriebfestigkeit) verwendet. Schäden Neben mechanischen Zerstörungen und Verschleiß sind Farbtonveränderungen, Verfär-
Baustoffe in Sanierungsprojekten
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Innendämmung aus Calciumsilikatplatten mit doppelschaliger Gipskartonverkleidung Wandputz aus Gips Metallständerwand mit Gipskartonbeplankung und Mineralfaserdämmung Gipskartonplatten mit farblicher Kennzeichnung ausgebesserter Terrazzoboden mit Riss
bungen und Brandflecken zu beobachten. Aufwölbungen, Schüsselungen und Schwinden durch Trocknung machen sich in losen Stellen und erweiterten Fugen bemerkbar. Sanierung Parkett und Dielen können im Vergleich zu Fertigparkett öfter abgeschliffen und neu beschichtet werden. Besonders stark beanspruchte oder zerstörte einzelne Parkettstäbe lassen sich durch neue ersetzen. Versiegelte Parkettböden können im Gegensatz zu geölten und / oder gewachsten Böden nicht teilweise repariert werden, sondern benötigen ein vollflächiges Abschleifen und einen neuen Beschichtungsaufbau. Estrich und Terrazzo
Estriche sind flächige Bauteile, die direkt auf einem tragenden Untergrund oder auf einer Trenn- oder Dämmschicht aufgebracht werden. Sie lassen sich als Baustellen- (bindemittelgebundene Estriche, Asphaltestriche) oder als Trockenestriche (Gipskartonplatten, Verlegespanplatten) ausführen. Verbundestriche kommen unmittelbar auf dem tragenden Untergrund zum Einsatz. Estriche auf Trennschicht werden aus bautechnischen oder bauphysikalischen Gründen mit einer Trennlage versehen (z. B. Feuchtigkeitsabdichtung). Schwimmende Estriche werden als druckverteilende, biegesteife Platten auf unterschiedlich federnden Wärmeoder Schalldämmschichten aufgetragen und müssen frei beweglich sein (schwimmen). Trennlagen zwischen Dämmschicht und Estrich sind erforderlich, aufgehende Bauteile müssen mit Randdämmstreifen abgetrennt werden. Die Estrichdicke richtet sich nach der Estrichart und ist mit zunehmender Dicke der Dämmschicht zu verstärken. Fließestriche sind selbst nivellierende Estriche, die aufgrund der fließfähigen Konsistenz gepumpt werden können. Schnellestriche stellen vergütete Zementestriche mit besonders kurzen Reifezeiten dar. Heizestriche können Heizaggregate (Beheizung mit Warmwasser oder Strom) aufnehmen, die in der Regel auf Dämmschichten aufgebracht werden und erst nach dem kontrollierten Aufheizen und Abkühlen belegt werden können. Als Hartstoffestriche gelten Zementestriche mit
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Hartstoffzuschlag und oberflächenfertiger Verschleißschicht. Unter den Estrichen beherrschen Zement- und Anhydritestriche den Markt. Bei der Ausführung als schwimmender Estrich müssen sie unterschiedlich stark sein (zuzüglich Heizregister): Anhydritestrich ≥ 30 mm, Zementestrich ≥ 40 mm, Heizestrichüberdeckung ≥ 30 mm. Zementestriche sind rissgefährdet (Fugenabstände 4 – 7 m bei einer Feldgröße von maximal 40 m2) und bei normalen Bedingungen nach 28 Tagen verlegereif (Restfeuchte). Anhydritestriche werden meist als selbst nivellierende Fließestriche eingebaut. Verlegereife besteht ebenfalls nach ca. 28 Tagen, wobei als Trocknungszeit etwa ein Zentimeter pro Woche angegeben wird. Die Feuchtigkeitsempfindlichkeit von Anhydritestrichen macht eine absperrende Vorbehandlung der Estrichoberfläche und den Nachweis einer nur geringen Restfeuchte erforderlich. Gussasphaltestrich besteht aus Bitumen, Sand / Splitt und Steinmehl und wird »trocken« bei ca. 200 – 250 °C eingebracht. Er ist nach dem Abkühlen sofort belegbar und daher bei Sanierungsprojekten unter Zeitdruck erste Wahl. Magnesia- oder Steinholzestrich war beim Wiederaufbau in der Nachkriegszeit verbreitet und wird aus kaustischer Magnesia, einer wässrigen Salzlösung (im Allgemeinen Magnesiachlorid), Zusätzen (Farbstoffen) und Zuschlägen wie Weichholzspänen und Holzmehl, aber auch Korkschrot, Papiermehl, Quarzmehl und Fasern hergestellt. Kunstharzestriche sind im Verbund aufgebracht sehr dünn und mechanisch wie chemisch hochbelastbar. Terrazzoböden stellen örtlich eingebrachte, fugenlose Bodenbeläge dar, die meist zweischichtig ausgebildet sind. Die obere Schicht wird als Terrazzovorsatz, die untere als Unterbeton bezeichnet. Beide Schichten bilden eine Einheit, die den Beanspruchungen standhält. Durch farbige Natursteinzuschläge, Pigmente und weißen bzw. grauen Portlandzement kann die Vorsatzschicht farbig gestaltet werden. Nach Erhärtung wird der verdichtete Terrazzovorsatz mit unterschiedlichen Körnungen geschliffen, bis das größte Korn sichtbar wird, und anschließend gewachst oder geölt.
Schäden Neben Schwundrissen aus dem Trocknungsprozess können Risse, Aufwölbungen, Unebenheiten, Einbrüche durch Belastung und Absanden bis zum Zerfall auftreten. Bei den sichtbar bleibenden Terrazzoböden ist mit Ausbrechen von Terrazzoteilen, Rissen und Verfärbungen zu rechnen. Sanierung Kleberreste und Unebenheiten können durch Abschleifen beseitigt werden. Kleinere Schäden werden durch Ausstemmen und neues Verfugen ausgebessert, kleine Risse oder Hohlstellen durch Tränkung oder Anstrich mit Kunstharzlösung verschlossen. Zur kraftschlüssigen Verbindung der Rissufer werden sehr schmale Risse ausgeweitet, gesäubert und dann mit Kunstharz vergossen und mit Kunstharzmörtel gespachtelt. Beim Verdübeln breiterer Risse wird im Abstand von 20 cm durch den Riss in den Estrich gebohrt (bis zur Trennschicht beim schwimmenden Estrich oder in die tragende Decke beim Verbundestrich). Die Bohrlöcher werden ausgeblasen und mit Kunstharzmörtel verfüllt. Ähnlich erfolgt das Vernieten; hier werden im Rissbereich gebohrte Löcher mit Kunstharz ausgegossen, bis sich eine Art Nietkopf gebildet hat. Beim Verdrahten wird der Estrich in Abständen von 20 cm quer zum Riss aufgestemmt. Nach der Reinigung wird ein Draht eingelegt und die Öffnung mit Kunstharzmörtel verfüllt und abgezogen. Beim Verpressen von Verbundestrichen werden Risse durch Injektionen von Kunstharz mittels Packern verschlossen. Terrazzo kann ergänzt oder erneuert werden. Risse werden ausgestemmt, erweitert und dann mit Terrazzomasse neu verschlossen. Nach Abschleifen des Bodens erfolgt eine Neuimprägnierung mit Wachsen und Ölen (Abb. B 5.42).
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Gefahrstoffe im Bestand Alexander Rudolphi
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Sanierungsarbeiten bei Kontaminationen durch Holzschutzmittel Gefahrstoffeigenschaften (Auswahl) und ihre Symbole
Bis zum Ende des 19. Jahrhunderts beschränkte sich die Nutzung chemischer Produkte im Bauwesen überwiegend auf die Bereiche des Holz- und Korrosionsschutzes, auf Dichtungen und auf Anstriche. Es ist jedoch falsch zu glauben, Gebäude mit einem Alter von über 150 Jahren wären hinsichtlich gesundheitsschädlicher Gefahrstoffe unbelastet. So hat der Einsatz von Arsen- und Quecksilberverbindungen im Holzschutz eine lange Tradition. Bis heute wird Arsen in Form von Chrom-Kupfer-ArsenHolzschutzsalzen (CKA-Salze) im Kesseldruckverfahren verwendet und ist für bestimmte Bereiche noch nicht vollständig verboten. Auch Deutschland produzierte 1988 380 t Arsenoxid und importierte ca.100 – 200 t [1]. Schon sehr früh setzte man für den Holzschutz auch Holzteeröle und Carbolineen (niedrig viskose Teerölderivate) ein. Bereits der römische Baumeister Vitruv beschreibt in seinen Büchern über Architektur die Herstellung von Farben aus Blei- und Kupferoxid sowie Quecksilbersulfid [2]. Vom Mittelalter bis in das 19. Jahrhundert gab es zahlreiche giftige Verbindungen mit Arsen (Auripigment – gelb) oder Blei (Mennige – orange, Bleiweis). Giftige Farben wie z. B. Bleichromat und Chromoxid (gelb und grün) oder Kupferarsenit (grün – die giftigste jemals hergestellte Farbe) waren überwiegend in der Malerei und nur selten an Bauwerken gebräuchlich. Im 20. Jahrhundert kam das hochgiftige Cadmium für leuchtend gelbe und rote Pigmente hinzu, das bis in die 1980er-Jahre Verwendung fand. Seit dem Aufkommen der chemischen Industrie wurden in den letzten 150 Jahren für die Anwendung im Bauwesen zahlreiche synthetische Stoffe und Zubereitungen in unterschiedlichen Kombinationen entwickelt und eingesetzt. Einen ersten Höhepunkt erreichte die Produktvielfalt für den Bausektor in den 1960er- und 1970er-Jahren – heute sind moderne Kunststoffe und -harze in der Baupraxis allgegenwärtig. Bis in die 1980er-Jahre wurden neue Stoffe, die für die Bautechnik geeignet waren, zumeist nicht weiter auf ein Gefährdungspotenzial für Mensch oder Umwelt untersucht, sondern kamen als innovative Errungenschaften sofort auf den Markt. Teilweise wurde die Anwendung
von Stoffen wie Steinkohleteeröle, die heute als gefährlich erkannt und verboten sind, in technischen Regelwerken als Stand der Technik aufgenommen (z. B. DIN DVM 2122 »Steinkohleteer in Dachpappen«, DIN 281 – bis 1973 – »Kalt streichbare Parkettmassen«). Pestizide wie DDT dienten zur Bekämpfung von Läusen in offenen Pulverspritzen im Haushalt. Erst allmählich zeigte sich die Gefährlichkeit einzelner Stoffe – meistens durch das Auftreten von Berufserkrankungen oder durch Nutzungsund Industrieunfälle mit der Konsequenz erster Verbotsregelungen. In den 1950er- und 1960er-Jahren erkrankten in Japan Hunderte von Menschen an der sogenannten Itai-Itai-Krankheit, einer Cadmiumvergiftung, die durch die Einleitung industrieller, kontaminierter Abwässer in Küstengewässer verursacht wurde. 27 t Methylisocyanat zur Pestizidherstellung gelangten im Dezember 1984 aus der DOW-Chemical Fabrik Union Carbide im indischen Bhopal in die Umwelt. Der Unfall forderte ca. 20 000 Todesopfer und ist für Folgeschäden bei weiteren 120 000 Menschen verantwortlich. Im Juli 1976 wurden in Norditalien nahe des Orts Seveso bei einem Industrieunfall im Zusammenhang mit der Produktion von Trichlorphenol der Firma Icmesa – einer Tochtergesellschaft von Roche – große Mengen des Dioxin TCDD freigesetzt. Insgesamt erkrankten über 200 Menschen an schwerer Chlorakne. Verbindungen aus Cadmium und Blei, Quecksilber oder Arsen wurden daraufhin nach und nach eingeschränkt oder verboten. Das Gleiche geschah mit Pestiziden wie DDT oder PCP (Pentachlorphenol) in westeuropäischen und skandinavischen Ländern in den 1960er-Jahren, während sie in den Staaten des RGW (Rat für gegenseitige Wirtschaftshilfe der osteuropäischen Länder und der UdSSR) bis in die 1980er- und 1990er-Jahre verbreitet waren. Verboten wurden auch PAK (Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe) mit dem kanzerogenen Stoff BaP (Benzo-a-Pyren) als Leitkomponente, die in Westeuropa bis in die 1960er-Jahre in Bodenklebern, Holzschutzmitteln oder Asphaltbelägen enthalten waren. Diese Stoffe wurden in den 1980er-Jahren problematisiert und in den 1990er-Jahren – eben-
Gefahrstoffe im Bestand
explosionsgefährlich E
entzündlich F
umweltgefährlich N
reizend Xi
giftig /sehr giftig T/ T+
gesundheitsschädlich Xn B 6.2
falls beschränkt auf die westlichen Industrieländer – in Bauprodukten weitgehend ausgeschlossen. Die Zeitspanne zwischen der Erkennung von Gesundheitsgefahren und entsprechenden Verbotsregelungen war allerdings z. T. sehr groß. So fand sich die bereits im vorchristlichen Griechenland bekannte und beschriebene Asbestfaser ab Mitte des 19. Jahrhunderts in zahlreichen industriell hergestellten Produkten wieder. Dabei wurde vor allem die enorme Zugfestigkeit der Fasern und ihre Feuerfestigkeit genutzt. Bereits 1900 wurde die Asbestose als Folgeerkrankung beschrieben. Im Zuge des medizinischen Fortschritts erkannte man in den 1940er-Jahren der Zusammenhang zwischen Lungenkrebs und Asbestfaserbelastung. Nach mehreren Einschränkungen wurde jedoch erst 1993 die Verwendung von Asbest in Deutschland vollständig verboten, seit 2005 auch in allen anderen EU-Staaten. Die Folge dieser Entwicklung ist, dass nahezu alle Bestandsgebäude aus der Zeit vor 1995 mit einem, meistens jedoch mit mehreren Gefahrstoffen kontaminiert sind. Dabei sind die entsprechenden Produkte nicht immer direkt sichtbar, sondern oftmals in Bauteilschichten oder Stoffkombinationen so verdeckt, dass sie ohne eine vorangegangene spezielle Untersuchung erst während der Sanierungs- oder Umbauarbeiten erkannt werden. Definition, Deklaration und Umgang mit Gefahrstoffen
Im täglichen Gebrauch wird von Gefahrstoffen und von Schadstoffen überwiegend mit synonymer Bedeutung gesprochen. Generell werden Schadstoffe in biogene (natürliche) und anthropogene (vom Menschen erzeugte oder verursachte) unterschieden. Sie sind definiert als »Stoffe, die durch Handlungen des Menschen in die Umwelt gelangen und Ökosysteme oder Teile davon schädigen« [3]. Der Begriff Schadstoffe hat daher eher eine allgemeine, übergreifende Bedeutung und wird in verschiedenen Landesrichtlinien und im Arbeitsschutz verwendet. Eine rechtliche Definition im Strafgesetzbuch lautet: »In bedeutendem Umfang in die Luft freigesetzte Stoffe, die geeignet sind die Gesundheit eines anderen, Tiere, Pflanzen oder anderer Sachen von be-
deutendem Wert zu schädigen oder nachhaltig ein Gewässer, die Luft oder den Boden zu verunreinigen oder sonst nachteilig zu verändern.« [4] Das Chemikalien- und Gefahrstoffrecht benutzt ausschließlich den Begriff der Gefahrstoffe. Die Definition erfolgt im Chemikaliengesetz (ChemG) § 1 und 3, wonach es sich um Stoffe mit folgenden Eigenschaften handelt: • entzündlich, hoch entzündlich, brandfördernd, explosionsgefährlich • gesundheitsschädlich, giftig, sehr giftig • ätzend, reizend, sensibilisierend • krebserzeugend • fortpflanzungsgefährdend und erbgutverändernd • und / oder umweltgefährlich Biozide sind einer gesonderten Regelung hinsichtlich der Einstufung und des Umgangs unterworfen. Sie sind in der europäischen Biozidrichtlinie als Stoffe definiert, die dazu bestimmt sind, auf chemischem oder biologischem Weg Schadorganismen zu zerstören, abzuschrecken, unschädlich zu machen etc. [5]. Aufgrund dieser Definition geht man generell von der Gefährlichkeit dieser Stoffe aus. Im Allgemeinen wird der Umgang mit Chemikalien in Europa und Deutschland durch das Chemikaliengesetz geregelt [6]. Der Umgang mit Stoffen, die eine oder mehrere der genannten gefährlichen Eigenschaften besitzen, ist in der nachgeordneten Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) festgelegt [7]. Zweck des Chemikaliengesetzes und der GefStoffV ist es, »den Menschen und die Umwelt vor schädlichen Einwirkungen gefährlicher Stoffe und Zubereitungen zu schützen, sie erkennbar zu machen, sie abzuwenden und ihrem Entstehen vorzubeugen« [8]. Mit der Neufassung der Gefahrstoffverordnung 2005 wurde zudem die europäische Gefahrstoffrichtlinie in deutsches Recht umgesetzt [9]. Verwendungsbeschränkungen und Verbote für besonders gefährlich eingestufte Stoffe sind in der Chemikalien-Verbotsverordnung (ChemVerbotsV) erläutert [10]. Eine wichtige Anforderung besteht neben der Erkennung und Beschreibung stofflicher Eigenschaften in der Deklarationspflicht gefährlicher
Stoffe (Vorschriften zur Information, Kennzeichnung und Verpackung). Jeder gefährdenden Eigenschaft sind in der GefStoffV sogenannte R- und S-Sätze zugeordnet (Risiko- und Sicherheitssätze, engl. Risk and Safety). Die darin enthaltenen Bezeichnungen und Charaktierisierungen sind europaweit für alle Landessprachen normiert und verbindlich. Die große Zahl von R-Sätzen und R-Satz-Kombinationen wird hier nicht dargestellt, kann aber in der Gefahrstoffliteratur und aus dem Internet bezogen werden. R-Sätze können nach Bedarf kombiniert werden und lassen sich grob in folgende Gefährdungsarten kategorisieren: • R 01– R 19: verschiedene Stufen der Brandund Explosionsgefahr • R 20 – R 28: verschiedene Stufen der Giftigkeit • R 29 – R 33: Gefahr chemischer Reaktionen mit gefährlichen Folgewirkungen • R 34 – R 39: verschiedene Reizungen und Verätzungen • R 45: krebserzeugend • R 50 – R 59: verschiedene Umweltgefährdungen • R 60 – R 64: mutagene Schädigungen Stoffe, deren Eigenschaften zu besonders akuten gesundheitlichen Gefahren führen können, müssen außerdem mit entsprechenden Gefahrensymbolen gekennzeichnet werden. Diese Symbole sind aufgrund der verbindlichen Vorschrift allgemein bekannt (Abb. B 6.2). Für sensibilisierende oder umweltgefährdende Eigenschaften existiert keine Kennzeichnungspflicht, nur R-Sätze. Eine zusätzliche Regelung gilt für Stoffe, die als krebserzeugend, erbgutverändernd und / oder fortpflanzungsgefährdend eingestuft sind (sogenannte CMR-Stoffe – kanzerogen, mutagen, reproduktionstoxisch) in der Kategorie 1 oder 2 (beim Menschen oder bei Tieren nachgewiesene Eigenschaft). Enthalten bereits als giftig und sehr giftig deklarierte Produkte (Gefährlichkeitsmerkmale T, T+, Xn) diese Stoffe, so müssen sie zusätzlich mit einem »E« gekennzeichnet werden. Jedem Risiko wird in der GefStoffV ein Sicherheitsratschlag – sogenannte S-Sätze – zugeordnet, der zusammen mit den stofflichen 103
Gefahrstoffe im Bestand
Eigenschaften deutlich erkennbar sein muss. Beispiele dafür sind: • R 7 (kann Brand verursachen) ∫.S 7( Behälter dicht geschlossen halten) • R 17 (selbstentzündlich in der Luft) ∫.S 17 (von brennbaren Stoffen fernhalten) • R 23 (giftig beim Einatmen) ∫.S 23 (Gas / Rauch / Dampf / Aerosol nicht einatmen) Entsprechend den R-Sätzen werden auch die S-Sätze nach Bedarf kombiniert. Stoffe oder Zubereitungen, die aufgrund ihrer Gefährlichkeit für Mensch oder Umwelt nicht oder nur mit wesentlichen Einschränkungen in Verkehr gebracht oder verwendet werden dürfen, sind sowohl in der ChemVerbotsV (§ 1 mit Einzelstoffregelungen im Anhang) als auch in der GefStoffV (§ 18 mit einer Auflistung im Anhang IV) sehr genau aufgeführt. Verbote oder wesentliche Beschränkungen bestehen für zahlreiche Stoffe und Zubereitungen, die im Bauwesen Verwendung fanden – und zum Teil noch heute verwendet werden. Dazu gehören insbesondere Arsen, Asbest, PCP, PCB, DDT, Teeröle, biopersistente Fasern, Formaldehyd, diverse Schwermetallverbindungen, zinnorganische Verbindungen usw. (siehe S. 110 ff.). Zur vollständigen Deklaration der Gefährlichkeitsmerkmale bei neu verwendeten Produkten, die entsprechende Stoffe enthalten, wurde in Europa das sogenannte Sicherheitsdatenblatt (SDB, engl. Material Safety Data Sheets MSDS) eingeführt [11]. In Deutschland werden die Sicherheitsdatenblätter in den der GefStoffV beigefügten »Technischen Regeln für Gefahrstoffe« (TRGS) erfasst. In diesem Dokument sind alle kennzeichnungspflichtigen Bestandteile und Eigenschaften mit Umgangs- und Sicherungshinweisen für sämtliche Anwendungs-, Transport-, Lagerungs- und Unfallsituationen aufgeführt. Außerdem stellen die TRGS beim Umgang mit Gefahrstoffen im baulichen Bestand eine wesentliche Arbeitsgrundlage und Informationsquelle dar. Hier sind die genauen Umsetzungsanforderungen für spezifische Gefahrstoffe, Regeln zur Gefährdungsbeurteilung, Sicherheitsanforderungen, Anforderungen an die Ausbildung und Zertifizierung der praktisch handelnden Personen usw. aufgeführt. Einige der wichtigsten TRGS bei Sanierungs- und Umbauarbeiten in Bestandsbauten lauten: • TRGS 201 – Einstufung und Kennzeichnung von Abfällen beim Umgang • TRGS 400 – Ermittlung und Beurteilung von Gefährdungen durch Gefahrstoffe am Arbeitsplatz • TRGS 519 – Asbest: Abbruch-, Sanierungsoder Instandhaltungsmaßnahmen • TRGS 520 – Errichtung und Betrieb von Sammelstellen und Zwischenlagern für Kleinmengen gefährlicher Abfälle • TRGS 521 – Faserstäube
• TRGS 524 – Sanierung und Arbeiten in kontaminierten Bereichen • TRGS 551 – Teer und andere Pyrolyseprodukte aus organischem Material • TRGS 555 – Betriebsanweisung und Unterweisung nach § 20 GefStoffV • TRGS 560 – Luftrückführung beim Umgang mit krebserzeugenden Gefahrstoffen Basierend auf den staatlichen Rechtsgrundlagen für den Umgang mit Gefahrstoffen am Baustellenarbeitsplatz werden zentrale im Recht verankerte Anforderungen in Deutschland durch die Berufsgenossenschaftliche Zentrale für Sicherheit und Gesundheit (BGZ) im Hauptverband der Berufsgenossenschaften (HVBG) und praktisch durch BG-Vorschriften (BGV) und BG-Regeln (BGR) umgesetzt. Neben den speziellen Aufgaben der Sicherheits- und Gesundheitskoordination auf Baustellen, z. B. im Umgang mit Hoch- und Tiefbaustellen, Kränen oder Maschinen, ist für Bauarbeiten in gefahrstoffkontaminierten Bereichen die BGR 128 die wichtigste verbindliche Vorgabe. Darin werden genaue Anforderungen an die Personen, die Organisation und den Ablauf jedweder Abriss- und Umbauarbeiten im kontaminierten Gebäudebestand aufgeführt, z. B. die Einrichtung von Schleusen für kontaminierte Bereiche (Abb. B 6.3). Eine Kernforderung der BGR 128 bildet der ab einem bestimmten Arbeitsumfang zwingend vorgeschriebene Einsatz eines Koordinators, der seine fachliche Eignung durch eine entsprechende Zertifizierung nachzuweisen hat. Diese Forderung gilt bereits für Bau- und Abbrucharbeiten in Bereichen, in denen »mit einer noch unbekannten Gefahrstoffbelastung gerechnet werden muss« – also bei der Mehrzahl des baulichen Bestands [12]. Ausgenommen davon ist allein der Umgang mit Asbest, für den eine spezielle Zertifizierung nach den TRGS 519 erforderlich ist, sowie der Umgang mit künstlichen Mineralfasern, der in der TRGS 521 geregelt wird. All diesen Regelungen für den Umgang mit Gefahrstoffen gehen natürlich zunächst die Prüfung, Bewertung und Einstufung von Stoffen, chemischen Erzeugnissen, Zubereitungen usw. voraus. In der Vergangenheit war dies im Wesentlichen eine Aufgabe des Staats bzw. der staatlichen untergeordneten Institutionen, z. B. in Deutschland des Instituts für Wasser-, Boden- und Lufthygiene am Umweltbundesamt (UBA) oder des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) – analog zum deutschen Baurecht, dessen Grundaufgabe im Schutz der Öffentlichkeit vor Gefahren bestand. Dabei konnten die Institutionen jedoch immer nur auf bereits eingetretene Schadensfälle und Gefährdungen reagieren. Die Zahl der (noch) unauffälligen, nicht auf Gefährdungseigenschaften untersuchten Produkte war bis zur Einführung und allmählichen Umsetzung der REACH-Verordnung nicht bekannt. So unterschied das europäische Recht zwischen Altstoffen (bis September 1981) und Neustoffen bei Industrieche-
mikalien. Nur Letztere mussten durch die Hersteller oder Vertreiber auf etwaige Risiken für die menschliche Gesundheit und Umwelt geprüft und beurteilt werden. Die Zahl der Altstoffe wurde hingegen auf mindestens 100 000 geschätzt. Weitere Schätzungen gehen laut Auskunft des Umweltbundesamts davon aus, dass von ca. 30 000 aktuell verwendeten Industriechemikalien bis 2006 lediglich 140 Stoffe ausreichend auf ihre Wirkung hin untersucht waren. Aus diesem Grund wurde in der Europäischen Union im Januar 2007 die sogenannte REACHVerordnung (Registration, Evaluation and Authorisation of Chemicals) als Reform des europäischen Chemikalienrechts verbindlich eingeführt. Die wesentliche Neuerung ist, dass die Beweislast nun beim Hersteller liegt. Neu ist ebenfalls die Anforderung, dass über die Ausgangsstoffe hinaus sämtliche Anwendungen über die gesamte Liefer- und Konfektionierungskette geprüft werden müssen. Zu registrieren sind sämtliche Chemikalien ab einer Produktionsmenge von 1 t / Jahr. Ab einer Menge von 10 t / Jahr müssen durch die Hersteller Stoffsicherheitsberichte erstellt werden (CSR – Chemical Safety Reports). Sämtliche Stoffe, bei denen ein besonders hohes Gefährdungspotenzial erkannt wird, werden grundsätzlich zulassungspflichtig, wobei sich die Europäische Kommission mögliche Verbote oder Verwendungsbeschränkungen vorbehält. In Deutschland wird die Registrierung von der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin verwaltet. Bereits für 2008 sind erste Listen mit zulassungspflichtigen Stoffen geplant, die nach einer entsprechenden Beurteilung verboten oder eingeschränkt werden. Mit einer vergleichbaren Intention wurde bereits im Mai 1998 die EG-Biozidrichtlinie verabschiedet und im Juni 2002 in Deutschland eingeführt [13]. Anders als bei »normalen« Industriechemikalien wurde bei Bioziden grundsätzlich eine Gefährdung in Betracht gezogen, wodurch die Stoffe auch ohne Einstufungsphase generell zulassungspflichtig wurden. Selbst bei Bioziden musste von einer großen Zahl unbekannter, nicht ausreichend geprüfter Stoffe ausgegangen werden. Auch hierbei wurde die
B 6.3
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Gefahrstoffe im Bestand
Prüfpflicht auf den Hersteller oder Vertreiber übertragen. Sämtliche biozid wirkenden Stoffe müssen nach der Biozidrichtlinie bis 2009 gemeldet, identifiziert, geprüft und bewertet werden. Ab 2009 ist eine Überprüfung und Bewertung der vorgelegten Stoffdossiers vorgesehen. In Deutschland erfolgt dies durch das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR), wobei die Erfassung und Bewertung insbesondere auch »alte Biozid-Wirkstoffe« beinhaltet, die bis zum Jahr 2000 eingesetzt wurden. Die Stoffe, die als Schutzmittel im Bauwesen verwendet werden, fallen unter die Hauptgruppe 2. Hier sind die wichtigsten Produktarten wie Holzschutzmittel, Beschichtungsschutzmittel und Schutzmittel für Mauerwerk separat aufgeführt. Im Rahmen der künftig geplanten Überprüfungen kann es zu Neubewertungen in der Vergangenheit häufig verwendeter und im Bestand vorhandener Holzschutzwirkstoffe wie z. B. dem Pyrethroid (Wirkstoff Kontakt- und Fraßgift Permethrin) kommen. Bedeutung der Gefahrstoffkontamination im Bestand
Die Risiken, die sich für den Bauherrn oder für den Architekten und Planer durch Gefahrstoffkontaminationen beim Bauen im Bestand ergeben, sind in den letzten Jahren beständig gewachsen. Dafür sind mehrere Gründe verantwortlich: • verschärfte Bewertungsmaßstäbe bei der Gefährdungsbeurteilung • neue Bewertungen von Altstoffen durch öffentliche Instanzen, zukünftig durch REACHund die Biozidrichtlinie • steigende Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen der Nutzer • erhebliche Kostensteigerungen für Arbeitsschutz und Organisation bei Arbeiten in kontaminierten Bereichen • erhebliche Kostensteigerungen bei der Entsorgung kontaminierter Bauabfälle In jedem dieser Punkte sind in den letzten Jahren wichtige Fortschritte in Bezug auf den Umwelt- und Gesundheitsschutz, auf den Arbeitsschutz und auf die Kostenverlagerung nach dem Verursacherprinzip gemacht worden.
Ein Beispiel mit erheblichen Konsequenzen für den Sanierungsaufwand im baulichen Bestand war die europaweite Einstufung von künstlichen Mineralfasern (KMF) – vorrangig in Dämmstoffen verwendet – als potenziell kanzerogen (Abb. B 6.4). In Deutschland führte diese Bewertung Anfang der 1990er-Jahre zur Erweiterung der sogenannten biopersistenten Fasern in der Gefahrstoffliste der GefStoffV und zur Formulierung der TRGS 905 mit Regeln für die Einstufung der KMF in Kanzerogenitätskategorien [14]. Für den praktischen Umgang mit KMF wurde die TRGS 521 veröffentlicht. Die Hersteller änderten ab 1994 allmählich die Rezepturen der Glas- und Gesteinsschmelzen, um die Biolöslichkeit der Fasern auf eine maximale Halbwertzeit von 40 Tagen in der Lunge zu verbessern. Da die geforderten Nachweisverfahren sehr aufwendig sind und vom Verbraucher (oder Sachverständigen) nicht nachvollzogen werden können, wurde mit dem RALGütezeichen GZ 388 ein Zertifizierungsverfahren für Dämmprodukte aus MF eingeführt, das die verbesserten Eigenschaften garantieren soll (Abb. B 6.5) [15]. Heute ist praktisch kein unzertifiziertes europäisches Dämmprodukt mehr am Markt erhältlich. Eine Schwierigkeit ergibt sich bei Bauvorhaben außerhalb Europas oder bei unkontrollierten Importprodukten, da diese keiner entsprechenden Einschränkung unterliegen. Da die Umstellung und Zertifizierung der Dämmstoffprodukte erst im Jahr 2000 allmählich abgeschlossen werden konnte, muss heute bei älteren Gebäuden grundsätzlich mit alten Produktvarianten gerechnet werden – einschließlich der Folgen für den Arbeitsschutz auf der Baustelle. Direkte Folge der Einstufung von Gefährlichkeitsmerkmalen ist der erhöhte Planungs-, Zeitund Kostenaufwand für den Arbeitsschutz bei Sanierungsarbeiten in Gebäuden. Werden wichtige Gefahrstoffe erst während der laufenden Sanierungsarbeiten erkannt, muss mit erheblichen Kostensteigerungen und Zeitverzögerungen gerechnet werden. In den letzten Jahrzehnten ist die Sensibilität der Nutzer von Wohnungen, Büros oder sonstigen Gebäuden stetig gestiegen. Erkennbar
wird das z. B. an der Zunahme allergischer Erkrankungen, Erkrankungen der Atemwege und unspezifischer Krankheitssymptome. Immer häufiger werden Sanierungen erforderlich, wenn in Räumen oder Gebäuden nach einer Häufung von Nutzerbeschwerden oder anderweitigen Auffälligkeiten durch Messungen erhöhte Gefahrstoffkonzentrationen festgestellt wurden. Während es bei einigen bekannten Gefahrstoffen wie z. B. beim schwachgebundenen Asbest oder beim PCB (Polychlorierte Biphenyle) eine rechtlich verankerte Sanierungspflicht gibt, fehlt es bei den meisten vorgefundenen Gefahrstoffen wie Formaldehyd, zahlreichen Bioziden, PAK (Polyzyklische aromathische Kohlenwasserstoffe), Phenolen und vielen anderen an entsprechend verbindlichen Regelungen; Gefährdungsbewertungen können hier nur aufgrund von Empfehlungen erfolgen (siehe S. 110 ff.). Von einzelnen Gerichten wurden bei erkannten Formaldehydbelastungen in Mietwohnungen entsprechende Mietminderungen bestätigt. Auch der in den letzten zehn Jahren deutlich geänderte Umgang mit Bauabfällen – maßgeblich bestimmt durch das Kreislaufwirtschaftsund Abfallgesetz (KrW / AbfG) von 1996 – hat zu deutlichen Kostensteigerungen bei der Verwertung und Beseitigung kontaminierter Bauabfälle geführt und fordert eine größere Sorgfalt bei der Wahl von Sanierungstechniken, bei der Fraktionierung der Abfälle und bei der Zwischenlagerung sowie dem Abtransport. Seit 2000 dürfen keine unbehandelten Restabfälle mehr deponiert werden, seit Mai 2005 wurden die Deponierungsmöglichkeiten weiter eingeschränkt und in einigen Regionen vollständig eingestellt. Angesichts der immer knapper werdenden Ressourcen ist das Verwertungsgebot des KrW / AbfG sinnvoll. Der Anteil nicht verwertbarer Abfälle ist seitdem drastisch gesunken. Ebenso ist es folgerichtig, aufgrund der erheblichen öffentlichen Kosten für die Beseitigung von Altlasten aus Abfalldeponien und sonstigen ungeregelten Abfallbeseitigungen die Kosten für eine geordnete Abfallwirtschaft dem Verursacher zu übertragen. Gefordert wird damit ein Umdenken der Bauherren bei der Planung und Abwicklung von Sanierungen und Umbauten.
B 6.3 B 6.4 B 6.5 B 6.4
Schleuse als Schutzmaßnahme in einem kontaminierten Gebäude als kanzerogen eingestufte künstliche Mineralfaser (KMF) bei Abrissarbeiten Zertifizierungen von Mineralwolle auf der Verpackung
B 6.5
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Gefahrstoffe im Bestand
Bewertungsziele bei Gefahrstoffkontaminationen im Bestand
Die potenzielle Möglichkeit von Gefahrstoffkontaminationen in bestehenden Gebäuden ist in unterschiedlichen Phasen und aus unterschiedlichem Interesse von Bedeutung. Dabei werden im Folgenden verschiedene Situationen und Blickwinkel aufgeführt. Gefährdung der Nutzer und Nutzungsbeeinträchtigungen Nutzungsbeeinträchtigungen äußern sich in verschiedener Weise. Es kann sich z. B. um deutliche Geruchsbelastungen, Häufung von »unspezifischen« Krankheitssymptomen oder Meldungen von allergischen Reaktionen handeln. Meist beginnt mit entsprechenden Beschwerden gegenüber öffentlichen oder privaten Gebäudebetreibern, Wohnungsbaugesellschaften, Arbeitgebern usw. ein langwieriger Streit über die Bewertung und die Ursachen der Beeinträchtigung. Den Betroffenen wird zunächst Hysterie, eigenes Verschulden oder verdeckte Vorteilnahme vorgeworfen. Erschwerend kommt hinzu, dass die meisten Ärzte mit den unspezifischen Krankheitssymptomen hinsichtlich der Ursachenfindung überfordert sind. Immer häufiger nutzen die Betroffenen die verbesserten Möglichkeiten und beauftragen in Eigeninitiative Umweltsachverständige mit Messungen. Die daraus resultierenden Rechtsstreitigkeiten laufen in der Regel auf langwierige und kostspielige Gutachterverfahren hinaus. Für die Bewertung von Gefahrstoffbelastungen in Räumen gibt es mit Ausnahme von Asbest, PCP (Pentachlorphenol) und PCB (Polychlorierte Biphenyle) lediglich empfohlene Ziel- und Interventionswerte (Konzentrationen, bei denen ein sofortiges Handeln in Form einer Beseitigung der Ursachen geboten ist): • PCP-Richtlinie mit einem Interventionswert ab 1 mg / kg Neustaub oder 5 mg / kg Altstaub • PCB-Richtlinie mit einem Interventionswert ab 3000 ng / m3 Raumluft • Asbestrichtlinie mit einem Sanierungsgebot bei Anwesenheit von schwachgebundenem Asbest • Formaldehyd-Richtwert (Empfehlung des 106
B 6.6
B 6.7
Umweltbundesamts) mit einem Interventionswert von 0,12 mg / m3 Raumluft • PAK mit der Leitsubstanz Benzo-a-Pyren (BaP) Interventionswert 10 mg / kg Neustaub
Mit steigenden Kosten im Zusammenhang mit Umbauten und Sanierungen kontamierter Gebäude wurde von Käufern und Banken zunehmend eine Vorbewertung der wichtigsten Kontaminationen gefordert. Seit einigen Jahren wird durch die Aufnahme von Schnellbewertungen und die Benennung einiger weniger Gefahrstoffe in den Portfolios von Gebäuden darauf reagiert. Allerdings beschränkt sich die Information auf Kontaminationen durch Asbestbauteile und – zumeist bei Immobilien auf dem Gebiet der ehemaligen DDR – auf Holzschutzmittel sowie PCB. Mit steigenden Kostenrisiken werden vom Kunden je nach Region, Bautyp und Gebäudegröße detailliertere Bestandsbeschreibungen gefordert. Dies führt zusätzlich zu den Gebäudedaten allmählich zu Angeboten mit gutachterlichen »Paketlösungen«:
Das Umweltbundesamt veröffentlicht nach und nach sogenannte Innenraumluftrichtwerte für einzelne Stoffe [16]. Sie werden unterschieden in den Richtwert RW I = Zielwert, bei dem keine Gesundheitsschädigungen zu erwarten sind, und den RW II = Eingreifwert, bei dem mit Gesundheitsschädigungen zu rechnen ist. Das Überschreiten des RW II führt zu einem Handlungs- bzw. Sanierungsbedarf. Diese Richtwerte stellen zwar nur eine Empfehlung dar, werden juristisch aber bereits als Bewertungsgrundlage verwendet. Für Bestandsgebäude von Interesse ist hier jedoch nur der Richtwert für PCP mit RW II = 1 μg / m3 Raumluft, weitere Richtwerte für Toluol, Styrol, Naphtalin und Terpene treten mit der genannten Größenordnung nur in den ersten ein bis zwei Jahren in Neubauten auf. Grundsätzlich empfiehlt es sich, bei vermuteten Nutzungsgefährdungen unverzüglich die Situation durch einen Sachverständigen untersuchen zu lassen, um Spekulationen, Ängsten und kostspieligen Streitigkeiten vorzubeugen. Werden dabei entsprechende Belastungen festgestellt, sind die Ursachen zu klären und die notwendigen Sanierungs- und Austauscharbeiten vorzunehmen. Wertermittlungen und Wertminderungen des Gebäudes Der Umgang mit Immobilien erfordert bei Beleihungen, Kapitalfeststellungen, Verkäufen usw. generell eine Wertermittlung der Gebäude. Beschrieben durch die Wertermittlungsrichtlinie (WertR) umfasst eine solche Ermittlung bisher die Basisdaten einer Immobilie, standortbezogene Bewertungen sowie eine Beschreibung des baulichen Bestands und eine gutachterliche Zustandsbewertung [17]. Dazu kommt in den letzten Jahren ergänzend eine energetische Bewertung. Während Bodenkontaminationen bereits in der WertR (Anlage 1) berücksichtigt sind, werden Gefahrstoffkontaminationen durch Baumaterialien nicht als wertmindernde Kriterien aufgeführt.
• energetisches Gutachten, Energiepass • Bau- und Holzschadensgutachten • Gefahrstoff- und Kontaminationsgutachten Das wesentliche Problem bei dieser Ergänzung besteht in der Nichterkennung häufig auftretender verdeckter Kontaminationen. Die gutachterliche Vorbewertung erfordert sehr erfahrene Mitarbeiter. In der Praxis wird allerdings bei Verkaufs- oder Versteigerungsangeboten bisher zumeist darauf hingewiesen, dass die Immobilie nicht untersucht wurde und Gefahrstoffe enthalten kann. Damit bleibt ein unkalkulierbares Risiko. Im ungünstigsten Fall kann es dazu kommen, dass bei einem ansonsten altersgemäß erhaltenen Baubestand eine geplante Umnutzung grundsätzlich infrage gestellt werden muss. Ein Beispiel sind die zahlreichen nach 1989 in den neuen Bundesländern und Berlin geplanten Dachausbauten in hölzernen Dachstühlen. Über lange Zeit wurden die Kontaminationsgrade durch Holzschutzmittel erheblich unterschätzt. War zunächst der Erhalt des Dachrohlings eingeplant, musste während der Baumaßnahme die Planung erheblich geändert und mitunter aufgegeben werden, wenn Schutzmittelkontaminationen nachträglich festgestellt wurden (Abb. B 6.9).
Gefahrstoffe im Bestand
B 6.6
B 6.7 B 6.8 B 6.9
Sanierungsschäden einer historischen Hohlsteindecke aufgrund einer falsch gewählten Sanierungstechnik fachgerecht abgefräster Verbundestrich phenolhaltige Leichtestrichaufbauten als Schichten innerhalb des Bodenaufbaus DDT- und Lindanhaltige Holzschutzmittel der ehemaligen DDR
Die Bewertung vorhandener Schutzmittelbelastungen kann nach der sogenannten Bremer Liste für Hölzer im direkten, dauerhaften Kontakt (z. B. Wohn- oder Büroräume) erfolgen [18] (siehe S. 110 f.). Kostenkontrolle bei Sanierungsarbeiten Der Auftraggeber unterliegt gegenüber seinen Angestellten der zwingenden Arbeitsschutzpflicht. Voraussetzung hierfür ist eine Ermittlungs- und Auskunftspflicht. Bei Gefahrstoffen, die erst während der Baumaßnahmen entdeckt werden, droht eine Bauzeitverzögerung. Treten zusätzliche erforderliche Sanierungsprobleme auf, werden diese über Nachträge ohne Marktpreisvergleich abgewickelt. Im ungünstigsten Fall hat der Auftraggeber keinen Einfluss auf die gewählte Sanierungstechnik, Fraktionierung und Entsorgung. Damit ist auch eine Kostenoptimierung z. B. hinsichtlich der je nach Sanierungstechnik entstehenden Abfallfraktionen nicht mehr möglich. Im Regelfall erfolgt bei Gebäuden aus der Zeit vor 1995 generell die Beauftragung eines Gefahrstoffgutachtens. Dabei entstehen unmittelbare Kosten während der Planung für die Gefahrstofferkundung und ggf. für ein vollständiges Gefahrstoffkataster. Auch die Baukostenschätzung erhöht sich je nach Ergebnis. Aufgrund von Fehleinschätzungen, zumeist aber aus Unkenntnis oder mangelnder Beratung, werden diese Kosten oft gescheut bzw. eingespart. Wurden die Untersuchungen durchgeführt, sinken dagegen die Baukostenrisiken erheblich. Erkannte Schadstoffe können hinsichtlich Konzentration, Menge und Fraktionierungstechnik eingestuft und ausgeschrieben werden – einschließlich der notwendigen Arbeitsschutzmaßnahmen und der Bauschuttbeseitigung. Im negativen Fall unterbleibt die Untersuchung des Gebäudes im Hinblick auf potenzielle Gefahrstoffe, möglicherweise mit dem generellen Verweis darauf, dass »kein Verdachtsmoment« vorliegt. Somit entstehen auch keine unmittelbaren Mehrkosten während der Planung und keine Erhöhung der Baukostenschätzung. Je nach Gebäudetyp verbleibt allerdings ein Restrisiko bezüglich unkalkulierbarer Nachträge und Zeitverzögerungen mit einer entspre-
B 6.8
B 6.9
chenden Erhöhung der Baukosten. Die gewählte Fraktionierungstechnik und die Beseitigungswege können u. U. nicht mehr optimiert und neu ausgeschrieben werden und sind damit auch nicht mehr kontrollierbar. Im schlimmsten Fall ist die beauftragte Firma mit der Sanierung technisch überfordert, und es kommt zu erheblichen Bauschäden. Auch hierfür gibt es zahlreiche Beispiele, insbesondere bei unentdeckten Asbestkontaminationen in Stahl- und Stahlbetonbauten. Mitunter genauso aufwendig sind Kontaminationen von zumeist massiven Decken durch PAK (Kleber und Dichtungslagen) oder Phenole (Bindemittel in Leichtestrichen oder Sekundärbelastungen durch Reinigungsmittel, Abb. B 6.8). Die in der Regel oberseitigen Belastungen erfordern das Abstemmen oder Fräsen der Estriche. Ohne die genaue Untersuchung des Deckentyps kann es bei falscher Wahl der Sanierungstechnik zu erheblichen Bauschäden kommen (Abb. B 6.6 und 7). Um bei entsprechend kontaminierten Deckenaufbauten eine hinsichtlich der Arbeits- und Entsorgungskosten optimierte Sanierungsplanung zu gewährleisten, sind genaue Bauteilinformationen im Rahmen des Gefahrstoffkatasters zu erarbeiten:
sowie angemessene Schutzmaßnahmen festgelegt und eingehalten werden. Die Gesamtverantwortung für die Ermittlung und Beurteilung der Gefährdungen durch Gefahrstoffe am Arbeitsplatz liegt beim Arbeitgeber. Aus § 16 GefStoffV wird eine Ermittlungs- und Informationspflicht des Arbeitgebers bzw. seines Auftraggebers im Verdachtsfall abgeleitet. Bei Arbeiten in Bereichen mit bekannten Belastungen ist der Auftraggeber verpflichtet, Ermittlungen bezüglich Art, Menge und Zustand der erwarteten Gefahrstoffe sowie über das Gefahrenpotenzial der anzutreffenden Belastungen im Sinne des Arbeits- und Gesundheitsschutzes durchzuführen oder zu veranlssen. Dabei muss er die Ermittlungsergebnisse dokumentieren und allen Auftragnehmern zur Verfügung stellen. Bevor Arbeiten in möglicherweise kontaminierten Bereichen erfolgen, muss der Auftraggeber ebenso eine Erkundung der vermuteten Gefahrstoffe und eine Abschätzung der von diesen im Sinne der Sicherheit und des Gesundheitsschutzes möglicherweise ausgehenden Gefährdung anordnen und durchführen lassen. Auch hier sind die Ergebnisse zu dokumentieren und allen Auftragnehmern zugänglich zu machen. Nach § 37 GefStoffV ist der Umgang mit krebserzeugenden Gefahrstoffen spätestens 14 Tage vor Beginn der Arbeiten der zuständigen Behörde durch den Auftragnehmer anzuzeigen. Zusätzlich müssen die Arbeiten gemäß BGR 128 vier Wochen vor Beginn vom Auftragnehmer bei der zuständigen Berufsgenossenschaft gemeldet werden. Darüber hinaus gelten spezielle Pflichten / Reglementierungen bei Abriss- und Sanierungsarbeiten:
• Ermittlung und Darstellung von Aufbautypen in einem Gebäude (z. B. nach Zeiträumen und Schichten) • Stichproben in den Einzelbereichen ohne Tiefendifferenzierung in der ersten Stufe des Schadstoffkatasters • bei negativem Befund Ausführung eines Raumkatasters mit Prüfung der Tiefenverteilung bzw. der betroffenen Schichten • Prüfung der Lösbarkeit von Schichten und der Belastbarkeit der Deckenkonstruktion • Entscheidung über Sanieren oder Versiegeln • Festlegung der Sanierungstechnik Sicherheit und Arbeitsschutz bei baulichen Maßnahmen Bei Sanierungen und Arbeiten in kontaminierten Bereichen ist ein sicherer Umgang mit Gefahrstoffen nur gewährleistet, wenn alle Einflussgrößen, die zu einer Gefährdung von Beschäftigten führen können, ermittelt, bewertet
• BGR 128 (Berufsgenossenschaftliche Regeln – Kontaminierte Bereiche) • Baustellenverordnung • jeweils festzulegender Arbeitsschutz • je nach Grad und Art der Kontamination Einrichtung einer Schwarz-Weiß-Anlage (Schleusen) • Meldepflicht der Arbeiten bei der Berufsgenossenschaft 107
Gefahrstoffe im Bestand
• Sicherstellung der Sachkompetenz der beauftragten Firmen durch Zertifizierungen nach BGR 128 und / oder TRGS 524 (Technische Regeln für Gefahrstoffe – Sanierung und Arbeiten in kontaminierten Bereichen) • Bei mehr als einem Auftragnehmer: Verpflichtung zur Beauftragung eines Sicherheits- und Gesundheitskoordinators; Erstellung eines Arbeits- und Sicherheitsplans Nutzungs- und Wertsicherung bei der baulichen Erneuerung Nach Abschluss der Dekontaminations- und Abrissarbeiten in einem Gebäude werden Umbauten und Erneuerungen vorgenommen. Dabei sollte berücksichtigt werden, dass die Einstufung und Bewertung von Gefahrstoffen ein fließender und vom jeweiligen Kenntnisstand abhängiger Prozess ist. So lässt sich heute in zahlreichen Fällen eine Sanierung formaldehydbelasteter und mit älterer Mineralfaser gedämmter Fertighäuser oder von Stahlbauten mit einem asbesthaltigen Brandschutz aus den 1960er- und 1970er-Jahren aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nicht mehr realisieren. Obwohl die Gebäude erst seit 30 oder 40 Jahren bestehen, sind sie wertlos oder sogar wertmindernd für das Grundstück. Bereits bei Arbeiten an zehn Jahre alten Gebäuden muss die Belastung durch alte Mineralfaserdämmungen in Form eines höheren Arbeits- und Kostenaufwands einkalkuliert werden. Im Rahmen der REACH-
und der Biozidrichtlinie unterliegen die zahlreichen im Bauwesen verwendeten Substanzen nach ihrer Registrierung in den nächsten fünf bis zehn Jahren einer Neubewertung hinsichtlich ihres Risikopotenzials. Dieser Aspekt ist bei der Planung und Ausführung zu beachten. Unter dem modernen Stichwort »nachhaltiges Bauen« sind ökologische, ökonomische und soziale Schutzziele zusammengefasst, was auch eine nachhaltige Nutzbarkeit und einen dauerhaften Werterhalt von Gebäuden einbezieht. Dabei sind vor allem die gesundheitlichen und umweltbelastenden Eigenschaften von Gebäuden zu beachten. Die Verwendung potenziell risikobehafteter Substanzen sollte, wenn möglich, vermieden werden. Das gilt sowohl für den Einsatz von Bioziden im Holzschutz als auch für pilzhemmend ausgestattete Fugenmassen und Anstrichstoffe. Konstruktive Schutzmaßnahmen in Form von bauphysikalisch gesunden Lösungen oder eines dauerhaften Feuchteschutzes erweisen sich grundsätzlich als geeigneter und langlebiger. Die Innenräume und Aufenthaltsbereiche von Gebäuden sollten möglichst frei von organischen Halogenverbindungen, z. B. in der Funktion als Flammschutzadditive, sein, um Brandfolgerisiken wie korrosive Brandgase oder Dioxinbelastungen im Brandruß auszuschließen. Wachsende Anforderungen an die hygienischen und gesundheitlichen Eigen-
schaften von Innenräumen können durch die Wahl emissionsfreier Materialien und durch die konstruktive Vermeidung von Faseremissionen in Innenräumen frühzeitig berücksichtigt werden. Auch für den Außenbereich empfiehlt das Umweltbundesamt, von der großflächigen Anwendung bewitterter Schwermetalle wie Zinkund Kupferbleche aufgrund des befürchteten Eintrags in Boden oder Abwässer Abstand zu nehmen [19]. Die Aktualität und steigende Nachfrage nach umwelt- und gesundheitsverträglichen, werterhaltenden Eigenschaften von Gebäuden haben dazu geführt, dass entsprechende Hilfen, Zertifizierungen, Hinweise und Richtlinien verfügbar sind und genutzt werden können. Das deutsche Ministerium für Verkehr, Bauen und Stadtentwicklung (BMVBS) beabsichtigt, einen Leitfaden zum nachhaltigen Bauen im Bestand zu veröffentlichen, in dem entsprechende Empfehlungen zusammengefasst werden [20]. Das vom Umweltbundesamt initiierte Prüfsiegel »Blauer Engel« (RALUmweltzeichen) beinhaltet für Produkte wie Farben und Lacke, Holzwerkstoffe, Tapeten usw. die Begrenzung und Vermeidung von Risikostoffen. Ebenso wurden für Baumaterialien Umweltlabel gegründet, in denen die genannten vorsorglichen Anforderungen enthalten sind. Die Baustoffindustrie führt eigene Zertifzierungen für wichtige Produktgruppen durch (Abb. B 6.11). Notwendige Arbeiten und Ablauf der Sanierungsplanung
Geschichte des Gebäudes, Baustufen und Baualter, spezifische Nutzungen, Begutachtungen und Begehung, Festlegung der Verdachtsbereiche
geplante Nutzung Sanierungs- und Umbauplanung
Sanierungskonzept Entsorgungskonzept Kostenschätzung
Einrichtung der Baustelle Ausführung der Sanierung
Bauleitung in kontaminierten Bereichen Sicherheitskoordination
Fraktionierung und Beseitigung der Bauabfälle
Organisation von überwachungsbedürftigen Abfällen Abfallmanagement
Ein erster Schritt für die vorläufige Bestandsbewertung von Gebäuden sind zunächst visuelle Erkundungen und überschlägige Ermittlungen eventueller Gefahrstoffe im Gebäudebestand. Bei der Planung von Umbauten und Sanierungen sollte darüber hinaus in jedem Fall eine fachkundige Einschätzung der Randbedingungen (Gebäudetyp und -alter, Standort, Nutzungsgeschichte, in der Vergangenheit erfolgte Baumaßnahmen) sowie eine Erkundung und in Verdachtssituationen eine Beprobung – zumindest in Form von Mischproben an mehreren Positionen – erfolgen. Allein aus dem Gebäudealter und der ursprünglichen Bausubstanz lässt sich nicht ableiten, ob eine Gefahrstoffkontamination vorliegt oder nicht, da praktisch alle Gebäude im Nutzungsverlauf Umbauten, Instandsetzungen oder sonstigen baulichen Ergänzungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten unterzogen wurden. Häufig wurden bei der Erneuerung von Dachdichtungen, Bodenaufbauten oder Installationen alte Bestandsmaterialien überdeckt und somit im Bauwerk belassen. Der vollständige Sanierungsablauf eines kontaminierten Bereichs ist in Abb. B 6.10 systematisch dargestellt.
Freimessungen und Freigabe
B 6.10
1. Probenahme zur Erkundung
1. Analyse zur Erkundung
2. Probenahme zum Schadstoffkataster
2. Analyse zum Schadstoffkataster
Bewertung der Analyseergebnisse Gefährdungsbeurteilung
Kartierung und Dokumentation
B 6.10
108
schematische Darstellung eines Sanierungsablaufs
Gefahrstoffe im Bestand
Sind Erkundungen oder Gefahrstoffkataster für Gebäude vorgesehen, sollten die Angebote miteinander verglichen werden. Die Leistungen solcher Gutachten sind hinsichtlich der geforderten Tiefe und Vollständigkeit oder der Berücksichtigung von Analysekosten allgemein nicht definiert, wie es z. B. für Holzschadensgutachten durch das Gütezeichen RAL GZ 832 erfolgt. Ausschreibungen sollten daher möglichst eindeutige Angaben zu den geforderten Leistungen und der Struktur des Angebots enthalten. Da sich die genaue Anzahl der erforderlichen Probenahmen und Analysen erst während der Erstellung des Gutachtens ergibt, sollten diese Leistungen als Einheitspreise getrennt eingefordert werden. Die Erkennung von Kontaminationen im Baubestand und die Integration in die Planung und Ausschreibung kann je nach Situation und Komplexität in drei Stufen erfolgen: Ein erster Schritt sollte in einer Vorbegehung des Gebäudes durch einen Sachverständigen bestehen. Voraussetzung dafür ist die Zusammenstellung der wichtigsten Gebäudedaten mit Angaben zum Gebäudealter, zur ehemaligen Nutzung und zu bekannten Umbauten oder Instandsetzungen. Das Ergebnis einer solchen Begehung liegt in der Feststellung von Verdachtsfällen im Sinne der GefStoffV. Aufgrund der oftmals verdeckten Einbausituation erfordert die Situationsbewertung viel Erfahrung und Spezialkenntnisse über historische Baustoffe. In keinem Fall sollte die Bewertung im üblichen Rahmen der Architektenleistungen erfolgen. Ist der Verdachtsfall oder eine erste Feststellung äußerlich sichtbarer Kontaminationen gegeben, sind weitere und vertiefte Untersuchungen unbedingt notwendig. Je nach Zweck der Untersuchung (Umbauplanung, Gebäudebewertung, Variantenprüfung usw.) kann es sinnvoll sein, in einem zweiten Schritt zunächst eine Gefahrstofferkundung vorzunehmen, um eine möglichst vollständige Liste der im Gebäude anzutreffenden Gefahrstoffe zu erstellen. Dabei geht es zunächst nur um die Feststellung des Vorhandenseins und noch nicht um die genauen Mengen, Gefährdungsbeurteilungen, Sanierungskonzepte usw. Dieser Zwischenschritt kann besonders bei großen Bauobjekten Kosten einsparen. In der Praxis erfolgt häufig eine erste Erkundung. Wenn sich dabei z. B. kein Hinweis auf eine Behandlung mit Holzschutzmitteln im Dach ergibt, wird mithilfe mehrerer Einzelproben aus Holzbauteilen eine Mischprobe zur Ermittlung eventuell vorhandener Holzschutzmittel mit dem Ziel einer Ja- / Nein-Aussage untersucht (Abb. B 6.13). Bei einem negativen Ergebnis (keine Belastung erkennbar) lassen sich erhebliche Kosten für die differenzierte Probenahme und für Einzelanalysen einsparen. Aus einem positiven Er-
B 6.11
Zertifizierungen wichtiger Produktgruppen (Auswahl)
gebnis (Belastung erkennbar) ergeben sich bereits erste Anforderungen an den Arbeitsschutz für Gutachter und Planer. Zusätzlich können die erforderlichen detaillierten Untersuchungen effizienter und damit auch kostensparend geplant werden. Bei konkreten Bauplanungsarbeiten am Gebäudebestand ist ein vollständiges Gefahrstoffkataster erforderlich, das je nach Situation und Umfang möglichst folgende Leistungen umfassen sollte: • Sofern noch nicht erfolgt, ist es sinnvoll, durch eine Gefahrstofferkundung die im Gebäude anzutreffenden betroffenen Produkte oder Bauteilschichten möglichst lückenlos festzustellen und zu beschreiben. • Sofern erforderlich sind auf Basis sachkundiger Einschätzung die Probenahmepositionen über die betroffenen Flächen verteilt festzulegen. Die Proben müssen in diesem Zusammenhang fachgerecht entnommen und analysiert werden. • Die einzelnen festgestellten Kontaminationsgrade sind im Anschluss hinsichtlich des Gefährdungspotenzials und des Sanierungsbedarfs zu bewerten. Einen Teil der Bewertung stellt eine genaue Bauteilbeschreibung des Fundorts dar. Sinnvoll sind zusätzliche Untersuchungen und Aussagen über die Trennbarkeit der Bauteilschichten (z. B. bei Decken, Dächern, Brandschutzbeschichtungen usw.).
• Ein Gefahrstoffgutachten sollte durch eine Sanierungsempfehlung ergänzt werden. Teil dieser Empfehlung ist die Wahl der optimalen Trenn- und Entnahmetechnik der kontaminierten Produkte, Bauteile oder Bauteilschichten einschließlich der mit der Sanierungstechnik verbundenen Gefährdungsbeurteilung der Arbeiten. • Aus der Gefährdungsbeurteilung ergibt sich der für die Arbeiten anzusetzende Arbeitsschutz entsprechend den Vorgaben der zuständigen TRGS oder BGR. • Erst auf Grundlage dieser Untersuchungen und Bewertungen kann im Rahmen des Gutachtens eine Abschätzung der Sanierungskosten und der anfallenden Abfallmengen einschließlich der Beseitigungskosten erfolgen. Die einzelnen Leistungsbestandteile eines Gefahrstoffgutachtens stehen im engen Zusammenhang zueinander und sollten nicht getrennt beauftragt oder durchgeführt werden. Die Wahl einer Sanierungstechnik kann nämlich nur mit genauer Kenntnis der Bauteile erfolgen. Gleichzeitig wirkt sich die Technik unmittelbar auf den geforderten Arbeitsschutz und auf die Zusammensetzung, Verteilung und Menge der anfallenden Bauabfälle (»Haufwerke«) aus. Somit beeinflusst die Gefahrstoffbewertung und die gewählte Sanierungstechnik die Kosten für den Arbeitsschutz und für die Beseitigung der Bauabfälle maßgeblich (Abb. B 6.10).
RAL Deutsches Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung e. V. RAL UZ 12 a: RAL UZ 38: RAL UZ 76: RAL UZ 102:
schadstoffarme Lacke emissionsarme Produkte aus Holz und Holzwerkstoffen emissionsarme Holzwerkstoffplatten emissionsarme Wandfarben
DIBU Deutsches Institut Bauen und Umwelt e.V. In der DIBU sind Hersteller zusammengeschlossen, die ihre Produkte entsprechend der europäischen Bauprodukten-Deklarationsrichtlinie mit Umwelt-ProduktDeklarationen (EPD) versehen.
GUT Gemeinschaft umweltfreundlicher Teppichboden e. V. Mit dem GUT-Zertifikat verbinden sich eine Reihe von Anforderungen an die Produkte. Die Beläge sind emissionsarm; gesundheitsschädliche Färbemittel, Schwermetalle u. v. a. dürfen nicht enthalten sein.
natureplus Internationaler Verein für zukunftsfähiges Bauen und Wohnen e. V. Das natureplus®-Qualitätszeichen steht für Gesundheitsverträglichkeit, umweltgerechte Produktion, Schonung endlicher Ressourcen und Gebrauchstauglichkeit. B 6.11
109
Gefahrstoffe im Bestand
Beschreibung der häufigsten Gefahrstoffe im Bestand
B 6.12
B 6.13
B 6.14
DDT Dichlordiphenyltrichlorethan (DDT), ein Gemisch aus verschiedenen Isomeren und den Nebenprodukten DDD und DDE, ist ein synthetisches Insektizid, das heute noch in vielen Ländern verwendet wird (Abb. B 6.12). In Westdeutschland ist es allerdings seit 1972 verboten. DDT wirkt überwiegend ökotoxisch (umweltschädigend) auf Boden-, Luft- und Wasserlebewesen. Bei Menschen wurde eine chronische Toxizität beobachtet, aber noch nicht abschließend bewertet. Die Substanzen können zu Lungenödemen führen sowie Leber, Nieren, Herz und Knochenmark schädigen. Zudem wirken sie neurotoxisch. Im Bauwesen wurde DDT hauptsächlich als Wirkstoff in Holzschutzmitteln eingesetzt. In den Blickpunkt rückte DDT erneut nach 1989, da es bis zu diesem Zeitpunkt in der ehemaligen DDR verwendet wurde und heute in entsprechend hohen Konzentrationen in Holzkonstruktionen anzutreffen ist. Lindan Hexachlorcyclohexan / Gamma-H (Lindan) wird durch eine additive Chlorierung von Benzol synthetisch hergestellt (Abb. B 6.9). Dies erfolgte erstmals 1825. Seine insektizide Wirkung wurde jedoch erst 1935 bekannt. Der industrielle Einsatz begann 1942 und steigerte sich bis Ende der 1960er-Jahre, wobei es hauptsächlich als Insektizid in der Land- und Forstwirtschaft eingesetzt wurde. Seitdem geht die Produktion und Verwendung kontinuierlich zurück. Lindan steht im Verdacht, bei Überschreitung der Normalwerte krebseregend und nervenschädigend zu sein und eine Reihe schwerer Krankheiten der inneren Organe hervorzurufen. Betroffen sind auch Gebäudenutzer, die Lindan aus Holzschutzmitteln in der Atemluft ausgesetzt sind. In den alten Bundesländern wurde die Verwendung 1980 eingeschränkt auf das als Kontaktund Fraßgift in Holzschutzmitteln benutzte Gamma-H; seit 1984 wird es nicht mehr produziert und verwendet. Nach der EU-Verordnung 850/2004 darf Lindan in Europa seit 1997 nicht mehr eingesetzt werden. Bis heute findet man es noch in der Medizin. In der ehemaligen DDR kam Lindan als Kombinationspräparat meist mit DDT und PCP bis 1989 als Holzschutzmittel zum Einsatz und ist hier noch sehr oft in Holzkonstruktionen anzutreffen. PCP Pentachlorphenol, eine Verbindung aus der Gruppe der Chlorphenole, ist im Normalzustand ein farbloser Feststoff und wirkt sowohl desinfizierend als auch fungizid. Durch das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) erfolgte bereits 1978 ein Verbot für die Verwendung in Innenräumen, das 1986 in die Gefahrstoffverordnung aufgenommen wurde. Bis es 1989 in Deutschland durch die Pentachlorphenol-Verbotsverordnung hinsichtlich Produktion, Einfuhr
B 6.15
110
und Verwendung verboten wurde, kam es in Desinfektions- und Holzschutzmitteln zum Einsatz. In anderen Ländern wird es in der Textilund Kosmetikindustrie weiterhin verwendet. PCP wirkt ökotoxisch. Für den Menschen ist eine Toxizität beobachtet worden, aber noch nicht abschließend bewertet. Die Substanzen können zu Lungenödemen führen sowie Leber, Nieren, Herz und Knochenmark schädigen. Zudem sind sie neurotoxisch. Eine verschärfte Problematik ergibt sich dadurch, dass in technischen PCP-Produkten bis zu 0,1 ppm Verunreinigungen durch Dioxin (TCDD – Tetrachlordibenzodioxin) enthalten ist. Es ist nach TRGS 905 als krebserregend gemäß Kategorie 2 eingestuft, hat erbgutverändernde Wirkung und gilt als fruchtschädigend. PCP muss mit den Gefährlichkeitsmerkmalen N (umweltgefährlich) und T+ (sehr giftig) gekennzeichnet werden. 1996 erstellt das DIBt die »Richtlinie für die Bewertung und Sanierung Pentachlorphenol (PCP)-belasteter Baustoffe und Bauteile in Gebäuden« (PCP-Richtlinie), mit der eine Bewertung vorgefundener Kontaminationen auf der Grundlage von Innenraummessungen (Staub und Raumluft) und durch Biomonitoring vorgeschlagen wurde. Der Bewertungsablauf ist in Abb. B 6.16 systematisch dargestellt. Als Bewertungsgrundlage für gemessene Kontaminationen durch Holzschutzmittel (zumeist mit kombinierten Rezepturen) bei der Beschreibung der Sanierungserfordernisse ist die TRGS 900 kaum anwendbar und die PCP-Richtlinie sehr aufwendig. Um eine gleichbleibende Einschätzung vornehmen zu können und den Umfang notwendiger Maßnahmen einzustufen, kann alternativ auf die Risikobewertung des Bremer Umweltinstituts als Hilfestellung zurückgegriffen werden [21] (Abb. B 6.17). PAK Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) sind eine Gruppe von mehr als 100 Einzelverbindungen, die bei Erhitzung bzw. Verbrennung von organischen Materialien unter Sauerstoffmangel entstehen, etwa als Autoabgase oder industrielle Prozesse. Sie treten nie als Einzelstoffe auf, sondern immer in Form komplexer Gemische. Messungen in Feststoffen umfassen in der Regel 16 einzelne PAK, die von der amerikanischen Umweltbehörde EPA (Environmental Protection Agency) festgelegt wurden. Als Leitstoff gilt BaP (Benzoa-pyren). In hohen Konzentrationen sind PAK meist in Produkten enthalten, die unter Verwendung von mit Steinkohleteeren, -ölen und -pechen hergestellt werden. Dazu gehören Carbolineen, Asphaltfußbodenplatten und Teerkleber. Auch Bitumen, das durch schonende Aufbereitung von Erdöl entsteht, enthält PAK – allerdings nur in Spuren, sofern keine Mischung mit Teer vorliegt. Als besonders kritisch sind Anstriche auf Teerölbasis zur Abdichtung (Basisabdichtung in Nassräumen und für Dächer), teerölgetränkte Pappen (Dachpappen, Isolationspappen für Starkstromkabel und Heizungsrohre),
Gefahrstoffe im Bestand
• Weist der Parkettkleber einen BaP-Gehalt von weniger als 10 mg / kg auf, sind keine weiteren Maßnahmen notwendig. • Bei einem BaP-Gehalt von 10 bis 3000 mg / kg im Parkettkleber sollte der Hausstaub untersucht werden. Werden im Hausstaub mehr als 10 mg / kg BaP festgestellt, sollten kurzfristig Maßnahmen zur Minimierung der Belastung ergriffen werden. • Bei einem BaP-Gehalt über 3000 mg / kg im Parkettkleber und bei einem BaP-Gehalt von mehr als 10 mg / kg im Hausstaub sollten kurzfristig Maßnahmen zur Minimierung der Belastung eingeleitet werden. • Bei einem BaP-Gehalt über 3000 mg / kg im Parkettkleber und bei einem BaP-Gehalt unter 10 mg / kg im Hausstaub wird zusätzlich die BaP-Konzentration der Innenraumluft und – parallel dazu – der Außenluft gemessen. Ist die Raumluftkonzentration an BaP mehr als doppelt so hoch wie die Außenkonzentration, mindestens aber um 3 mg / m3 höher, sollten kurzfristig Maßnahmen zur Minimierung der Belastung ergriffen werden. Naphtalin Dieser Stoff wird in der Regel den PAK zugerechnet, was jedoch chemisch nicht korrekt ist. Er ist zwar auch ein Bestandteil des Steinkohleteeröls, kommt aber nur geringfügig in der natürlichen Umgebung in wenigen Erdölen und in gewissen etherischen Ölen vor. Naphtalin entsteht hauptsächlich bei der unvollständigen Verbrennung (z. B. Autoabgase, Zigarettenrauch) und bei der trockenen Destillation der Steinkohle. Während es früher offen z. B. in Mottenkugeln verwendet wurde, ist es heute
nach der Gefahrstoffverordnung als umweltgefährlich und gesundheitsschädlich eingestuft. Naphthalin kann oral und über den Respirationstrakt aufgenommen werden und ist daher nach TRGS 905 in die Kategorie K 3 (steht im Verdacht, krebserregend zu sein) eingestuft. Zudem reizen Naphthalindämpfe Augen und Atemwege. Naphthalin wird hauptsächlich dann als Geruchsbelästigung wahrgenommen, wenn es als Verunreinigung in Bauprodukten auftritt oder wenn teerhaltige Produkte durch andere Bauelemente wie Estriche, PE-Folien, Fliesen, Wärmeisolierung (Dach) weitgehend abgeschirmt werden. Ist eine solche Abschirmung nicht vorhanden, kommt es geruchlich zur Überlagerung mit anderen höherwertigen polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) und damit zum typischen Teergeruch. Eine weitere Quelle speziell für (poly-)chlorierte Naphthaline (PCN) können Holzschutzmittel sowie die typischen Anwendungsgebiete von polychlorierten Biphenylen (PCB) sein. PCN besitzen ähnliche Eigenschaften wie PCB und wurden zudem bereits früher als Holzschutzmittel eingesetzt. Später wurden sie jedoch weitgehend durch PCB bzw. andere Holzschutzmittel ersetzt. Als weitere Quellen sind Naphthalinverunreinigungen in recycelten Altgummiprodukten (z. B. Trittschalldämmungen) aufgetreten. Kommt es zu Naphthalinbelastungen in Gebäuden, sind grundsätzlich Raumluftmessungen erforderlich, da ab einer Konzentration von 0,02 mg / m3 in der Raumluft Sanierungsmaßnahmen entsprechend einer Empfehlung der Innenraumluft-Hygienekommission des deutschen Umweltbundesamts erforderlich sind. Da das Problem noch wenig erforscht ist, sind mit Ausnahme von Alumiumfolien noch keine auf ihre Funktionstüchtigkeit getesteten Versiegelungsverfahren für Naphthalinbelastungen bekannt, sodass als sichere Sanierungsstrategie nur der Abbruch infrage kommt. Hierbei sollte sowohl die Quelle der Belastung, die teerhaltige Schicht als auch eventuell sekundär belastete Bauteile wie Estriche, Dämm- oder Trennschichten entfernt werden. Einstufungen als gefährliche Abfälle allein aufgrund von Naphtalin sind nicht bekannt. Arsen Arsen gehört chemisch zu den Halbmetallen, die je nach Bindung metallische oder nicht metallische Eigenschaften zeigen. Es fällt hauptsächlich als Nebenprodukt bei der Gewinnung von Kupfer, Blei oder Gold an. Bereits im frühen Altertum kannt man die Arsen-SulfidVerbindungen Auripigment und Realgar. Der Stoff wurde als Zugabe zu Kupferlegierungen verwendet, die dadurch besser verarbeitet werden konnten. Schon im Mittelalter war die pestizide Wirkung bekannt; in Europa wurden Arsenpräparate im 18. Jahrhundert für den Pflanzenschutz verwendet, 1808 jedoch aufgrund der hohen Toxizität verboten. Etwa zur gleichen Zeit benutzte man Arsen in Form von
nein
Aufenthaltsräume ja Belastung durch Holzschutzmittel
nein
ja PCP-Konzentration im Frischstaub > 1 mg / kg oder im Altstaub > 5 mg / kg?
kein Handlungsbedarf
Kleber für Parkett, Gussasphalt sowie Holzschutzmittel einzustufen (Abb. B 6.14). Zahlreiche Vertreter der PAK sind nachweislich krebserregend, mutagen, immuntoxisch, lebertoxisch und schleimhautreizend. Abgesehen von der kanzerogenen Wirkung bestimmter PAK ist nicht auszuschließen, dass in Räumen mit Steinkohleteererzeugnissen (Fußbodenplatten, Kleber, Imprägnierungen) bei empfindlichen Personen unspezifische Symptome wie Kopfschmerzen, Unwohlsein usw. auftreten können. PAK-haltige Abdichtungen befinden sich zumeist in verdeckter Lage unter Estrichen, im Mauerwerk oder im Außenbereich als Dachdichtung (Abb. B 6.15). In diesen Fällen beschränkt sich die Fragestellung über Möglichkeiten der Beseitigung zumeist auf den Abriss mit dem erforderlichen Arbeitsschutz sowie auf die geordnete Entsorgung (Abfallschlüssel EWC 17 04 10, EWC 17 03 03). Bei Verwendung von Parkett- und Bodenkleber in Innenräumen ist dagegen zusätzlich zu entscheiden, ob ein Herausreißen des Parketts allein aufgrund der vorgefundenen PAK-Belastung erfolgen muss. Als Hilfestellung wurde von einer Expertengruppe des deutschen Umweltbundesamts folgende Empfehlung ausgesprochen:
nein
ja PCP-Konzentration in Holzproben aus 0 – 2 mm Tiefe > 50 mg / kg und behandelte Holzfläche zu Raumvolumen > 0,2 m2/ m3 ?
nein
ja im Jahresmittel zu erwartende Raumluftbelastung > 1 μg PCP/ m3 ?
nein
ja nein
Wohnungen, Räume mit längerem Aufenthalt ja Ist die PCP-Belastung der nutzenden Personen im Blut (Serum) > 70 μg PCP/ l oder im Urin > 40 μg PCP/ l und stammen diese Belastungen aus der baulichen Anlage?
nein
ja im Jahresmittel zu erwartende Raumluftbelastung > 0,1 μg PCP/ m3 ?
nein
ja Sanierung erforderlich B 6.16
PCP und DDT [mg / kg]
Lindan [mg / kg]
< 30
<5
30 – 200
5 – 30
200 –1000
30 –100
> 1000
> 100
Bewertung gering belastet deutlich belastet hoch belastet sehr hoch belastet B 6.17
B 6.12 B 6.13
B 6.14 B 6.15 B 6.16 B 6.17
DDT-Kristalle auf einer Holzoberfläche beispielhafte Deklaration von Holzschutzmaßnahmen in Dachstühlen (deutschlandweit vorgeschrieben) abgerissener Parkettstab mit PAK-haltigen Kleberanhaftungen PAK-haltige Abdichtungen innerhalb einer Kappendecke mit Estrichaufbauten Einstufung von PCP-Belastungen für die Abschätzung des Sanierungsbedarfs Bewertung der Holzschutzmittelkonzentrationen in Holz
111
Gefahrstoffe im Bestand
B 6.18
Kupferarsenaten als Farbstoff – auch hierbei kam es zu erheblichen Vergiftungen. Anfang des 20. Jahrhunderts wurde Arsen unter dem Namen »Blaukreuz« als Kampfstoff eingesetzt. Noch heute wird Arsen in verschiedenen Ländern zur Schädlingsbekämpfung oder als Holzschutzmittel verwendet. Daneben findet es bis heute Anwendung in der Medizin. Seit 2003 ist die gewerbliche Verarbeitung von Zubereitungen, die mehr als 0,3 Gewichtsprozent Arsen enthalten, in Europa verboten. Der weltweit übliche Einsatz in der Galvanik (z. B. bei der Verzinkung) wurde durch die WHO mit Grenzwerten belegt. Im Bauwesen tritt Arsen am häufigsten in Holzschutzmitteln auf, zumeist als Kupfer-ChromArsenverbindungen (CKA-Salze). Die Verwendung dieser Verbindungen für Hölzer in Wohnbereichen und im Kontakt mit Lebensmitteln oder Gewässern (z. B. als Anti-Fouling-Anstriche) ist seit 2003 verboten. Arsenkontaminationen sind für die Einstufung der Altholzabfälle relevant, zur Wiederverwendung geeignete Holzabfälle dürfen maximal 2 mg / kg TS Arsen enthalten. Werden Althölzer mit einer arsenhaltigen Schutzbehandlung ohne Abgasreinigung verbrannt, gelangen 20 – 80 % des nachgewiesen kanzerogenen Arsens in die Luft, wobei sich auch im Bereich ehemaliger Tränkanlagen häufig Arsenkontaminationen im Boden finden. Der Abfallschlüssel für Arsen ist EWC 17 02 04.
B 6.19 Phenolindex [mg / kg] < 0,01 – 1 1–5
Bewertung nicht belastet gering belastet
5 –10
deutlich belastet
> 10
hoch belastet B 6.20
B 6.18 B 6.19 B 6.20 B 6.21 B 6.22 B 6.23
112
Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme einer Asbestfaser PCB-haltige Fugenmasse Bewertung der Phenolbelastung PCB-Kondensator als geschlossenes System Formaldehyd in Baumaterialien, Leim und Kunstschaum Feststellung der Sanierungsdringlichkeit bei Belastungen durch schwach gebundenes Asbest
Asbest Asbest ist eine Sammelbezeichnung für faserige Minerale aus Magnesiumsilikat, Eisen-, Calcium-, Aluminium- und Siliciumdioxid (Abb. B 6.18). Je nach chemischer Zusammensetzung werden zwei Hauptformen unterschieden: Chrysotil und Amphibol (Actinolit, Amosit, Anthophyllit, Tremolit). Asbest erwies sich zunächst im Bauwesen als hervorragender Baustoff mit wichtigen technischen Eigenschaften (nicht brennbar, chemisch beständig, elektrisch und thermisch isolierfähig, elastisch und zugfest). Aufgrund der früh erkannten Gesundheitsgefährdung wurde die Verwendung der Asbestfaser verboten, Bauprodukte mit Asbestfasern sind jedoch in Altbauten häufig und in vielen Funktionen anzutreffen. Besondere Aufmerksamkeit ist immer dann geboten, wenn es sich um Bauteile mit Brandschutz handelt (Brandschutzklappen und -türen, Beschichtungen auf Stahl usw.). Die größte praktische Bedeutung für Bauprodukte hat Chrysotil. Die toxische Wirkung beruht auf der Geometrie der mineralischen Fasern, sogenannten lungengängigen Fasern der Größe 5 – 500 μm (Länge) und 1 – 3 μm (Dicke) (WHO-Definition). Die Fasern sind nicht biolöslich und verursachen Asbestose und Lungenkrebs. Asbest ist auf europäischer Ebene im Anhang 1 der Richtlinie 67/548/EWG als krebserregender Stoff der Kategorie 1 eingestuft (Stoffe, die beim Menschen bekanntermaßen krebserregend wirken. 15. Anpassung der
Richtlinie 66/548/EWG vom 28. Oktober 1991). Nach der Asbestverordnung 1991 sind Einfuhr, Anwendung und Produktion in Deutschland seit 1993 weitgehend verboten. Sofern in asbestkontaminierten Gebäuden Abbruch-, Sanierungs- oder Instandsetzungsarbeiten durchgeführt werden, müssen zum Schutz der Arbeiter, der Bevölkerung und der Umwelt gesetzliche Regelwerke beachtet werden. Unterschieden wird zwischen schwach gebundenen Anwendungen wie z. B. Rohrummantelungen, Dichtungen, Brandschutzbeschichtungen (Spritzasbest) oder Brandschutzmatten einerseits und fest gebundenen Anwendungen wie Putze, faserverstärkte Zementprodukte wie Dach- und Wandplatten, Rohre, Bodenplatten andererseits. Bei schwach gebundenen Produkten muss mit einer Faserfreisetzung in die Umwelt gerechnet werden. Für entsprechende Anwendungen und Produkte besteht zum Schutz der Nutzer gemäß den Aussagen der Asbestrichtlinie (Richtlinie zur Bewertung und Sanierung schwach gebundener Asbestprodukte) in der Regel eine Sanierungspflicht, die in drei Dringlichkeitsstufen ausgesprochen wird. Die Abschätzung der Dringlichkeitsstufen ist in Abb. B 6.23 dargestellt. Fest gebundene Asbestprodukte können, sofern keine Instandsetzungs- oder Reparaturarbeiten vorgenommen werden, je nach Gefährdungsbeurteilung in der technischen Funktion zunächst verbleiben. Gesetzliche Grundlage der Asbestsanierung ist die TRGS 519 (Technische Regeln für Gefahrstoffe – Asbest). Die Durchführung von Abrissund Sanierungsarbeiten darf nur von entsprechend zugelassenen Firmen durchgeführt werden. Das Ziel der Schutzmaßnahmen während der Arbeiten besteht darin, mithilfe von Abschottungen, Schleuseneinrichtungen und Unterdruckverhältnissen jedwede Faserfreisetzung in die Umwelt zu vermeiden. Die Arbeiten sind meldepflichtig. Die als gefährlich eingestuften Abfälle erhalten die Abfallschlüssel EWC 16 02 12, EWC 17 06 01 und EWC 17 06 05. Formaldehyd Das farblose Gas mit der chemischen Bezeichnung Methanal ist eine einfache Verbindung aus Kohlen-, Sauer- und Wasserstoff. Der zu den VOC (Volatile Organic Compounds) gehörende Stoff riecht stechend, ist sehr reaktionsfreudig und leicht wasserlöslich. Der Kontakt mit Formaldehyd führt beim Menschen zu Symptomen wie Augenreizungen, Bronchialproblemen und Kopfschmerzen. Im Bauwesen ist der Einsatz von Formaldehyd vor allem als Bindemittel in Holzwerkstoffplatten bekannt, aus denen es noch nach 20 Jahren ausgasen kann (Abb. B 6.22). Aufgrund der massiven und häufigen Krankheitsbilder ist der Formaldehydgehalt in neuen Holzwerkstoffplatten durch die Chemikalien-Verbotsverordnung und die Formaldehydrichtlinie (DIBt-Richtlinie 100) begrenzt. In Deutschland gelten Bestimmun-
Gefahrstoffe im Bestand
gen zur Formaldehydbegrenzung z. B. in der Chemikalien-Verbotsverordnung (ChemVerbotsV) von 1996/1998. Für Raumluftwerte in Aufenthaltsbereichen sind folgende Richtwerte zu beachten: • Richtwert des BGA / UBA 1977/1990: 0,1 ppm (entspricht 120 μg / m3) • Sanierungszielwert: 0,05 ppm (entspricht 60 μg / m3) PCB Polychlorierte Biphenyle bilden eine Gruppe von insgesamt 209 chemischen Verbindungen (sogenannte PCB-Kongenere) aus Biphenyl und Chlor. Diese Verbindungen werden seit 1929 / 30 künstlich hergestellt und wegen ihrer technisch interessanten Eigenschaften vielfältig verwendet. Sie sind schwer entflammbar, beständig und widerstandsfähig gegenüber Säuren und Laugen. Deswegen wurden sie z. B. als elektrische Isolatoren in Transformatoren und Kondensatoren, als Weichmacher in Kunststoffen, in Dichtungsmaterialien für Gebäudedehnfugen sowie Hydraulikanlagen in erheblichem Umfang eingesetzt. PCB ist als krebserregend gemäß Kategorie 3 der TRGS 905 eingestuft (Stoffe, die wegen möglicher krebserregender Wirkung beim Menschen Anlass zur Besorgnis geben). Es wirkt zudem fruchtschädigend. Gesundheitliche Risiken basieren zumeist auf einer chronischen Toxizität bedingt durch die Anreicherung im Körper. Es wird zwischen offenen (Dichtungsmassen und Beschichtungen) und geschlossenen (Kondensatoren und Transformatoren) Anwendungen unterschieden. Nach schweren Massenvergiftungen (1968 Japan, 1969 Taiwan) wurde der Einsatz von PCB in offenen Anwendungen 1978 in Deutschland verboten. 1989 wurde der Stoff durch die PCB-Verbotsverordnung weiter eingeschränkt, die 1993 die Chemikalien-Verbotsverordnung ersetzte. PCB-haltige Kondensatoren sind seit 2000 grundsätzlich untersagt. Bis spätestens zum 31.12. 2010 müssen PCBund PCB-haltige Geräte entsorgt werden (Abb. B 6.19 und 21). 1996 hat das Land Nordrhein-Westfalen zum Schutz der Nutzer eine »Richtlinie für die Bewertung und Sanierung PCB-belasteter Baustoffe und Bauteile in Gebäuden« (PCB-Richtlinie NRW) erlassen. Analog zur Asbestrichtlinie wird eine Sanierungsdringlichkeit in drei Kategorien festgestellt. Grundlage der Bewertung sind Raumluftmessungen, mit denen die Wirkung offener Verwendungen erfasst wird. Dabei wird eine Belastung der Raumluft durch 0,3 μg / m3 als einzuhaltender Vorsorgewert definiert. Bei Raumluftkonzentrationen zwischen 0,3 μg / m3 und 3,0 μg / m3 wird eine Quellensuche sowie eine Verminderung der Belastung durch regelmäßiges Lüften, Reinigen und Entstauben vorgeschrieben. Höhere Konzentrationen gelten als Interventionswert für eine sofortige Sanierung. Der Abfallschlüssel für PCB ist EWC 17 09 02.
Phenole Besonders bei Gebäudesanierungen in den neuen Bundesländern nach 1991 fiel bei zahlreichen Begehungen der zu sanierenden Gebäude ein stechender Braunkohlegeruch auf, der häufig Beschwerden bei den Nutzern ausgelöst hatte. Die Hauptquelle der Geruchsbelästigung lag eindeutig im Fußboden. Erste Untersuchungen von Materialproben aus dem Fußbodenaufbau ergaben verhältnismäßig hohe Phenolindizes. Die Substanzgruppe der Phenole (Phenol und Alkylphenole), die einen solchen Fehlgeruch hervorrufen, ist ein Stoffgemisch, das technisch aus Steinkohle- oder Braunkohleteer isoliert oder auch synthetisch hergestellt werden kann. Aufgrund der hervorragenden bakteriziden Wirkung wurde das Gemisch und seine wässrige Seifenlösung lange als Antiseptikum (Carbol) bzw. Desinfektionsmittel (Lysol) eingesetzt. In der DDR war die Stoffgruppe wegen der starken Braunkohlefixierung der Chemiewirtschaft als carbolstämmige Chemikaliengruppe weitverbreitet und in vielerlei Anwendungen in allen Lebensbereichen präsent. Nach westlichen Standards sind Phenole dagegen seit den 1960er-Jahren weitgehend aus dem direkten Lebensumfeld des Menschen verschwunden. Aus toxikologischer Sicht sind sie durchaus kritisch zu bewerten. Phenol wird zwar rasch im Urin ausgeschieden, jedoch erwies es sich bei Untersuchungen zur akuten Toxizität in mehrfacher Hinsicht als giftig. Im Tierversuch zeigten sich neurotoxische (nervenschädigend), immuntoxische (das Abwehrsystem schwächend), nephrotoxische (nierenschädigend) und hepatoxische (leberschädigend) Effekte sowie Veränderungen hämatologischer Parameter [22]. Phenol ist als krebserregend gemäß Kategorie 3 eingestuft [23]. Phenole können auch direkt über die Haut aufgenommen werden. Es kommt dabei zu schleichenden, unspezifischen Vergiftungserscheinungen, da die Vergiftungs-Schmerz-Warnwirkung durch Anästesieeffekte (Dämpfung der Reizweiterleitung) ausbleibt. Längere Exposition führt oft zu verstärkter Sensibilisierung gegen chemische Substanzen (allergieähnliche Reaktionen). Einheitliche Prüfmethoden oder anerkannte Kriterien in Bezug auf die Bewertung von phenolbelasteten Baumaterialien bzw. Innenraumluftverunreinigungen mit Phenolen liegen bisher nicht vor. Die in Gebäuden festgestellten Phenolbelastungen wirken sich überwiegend als geringe bis massive Geruchsbelästigungen aus, die die dauerhafte Nutzung von Räumen verhindern. Für eine Bewertung der stofflichen Belastung und eine Sanierungsentscheidung wurde 2004 auf der Grundlage von Geruchsschwellenwerten eine Empfehlung mit Orientierungswerten formuliert – Phenolindex im belasteten Material. Nach dieser Empfehlung sollte ab einer deutlichen Belastung die Entfernung der phenolhaltigen Bauteilschicht erfolgen (Abb. B 6.20).
B 6.21
B 6.22
kein Handlungsbedarf zum Schutz der Nutzer; bei Abrissmaßnahmen TRGS 519 beachten
schwach gebundene Asbestprodukte vorhanden?
Bewertung der Sanierungsdringlichkeit gemäß Asbestrichtlinie Dringlichkeitsstufe III (< 70 Punkte) Neubewertung langfristig erforderlich
Neubewertung nach 5 Jahren
Dringlichkeitsstufe II (70 –79 Punkte) Neubewertung mittelfristig erforderlich
Neubewertung nach 2 Jahren
Dringlichkeitsstufe I (> 80 Punkte) Sanierung unverzüglich erforderlich
Sanierung nicht sofort möglich
vorläufige Maßnahmen; Sanierung spätestens nach 3 Jahren
Sanierung B 6.23
113
Gefahrstoffe im Bestand
B 6.24
B 6.25
B 6.26
Mineralöle Als Mineralöle werden die aus Erdöl oder Kohle gewonnenen flüssigen Destillationsprodukte bezeichnet. Ölbelastungen wie Diesel, Heizoder Schmieröl sind in Wohngebäuden aus hygienischen Gründen nicht erwünscht. Handelt es sich um Kontaminationen jüngeren Datums, kommt es zu starken Geruchsexpositionen. Zudem führen ölbelastete mineralische Bauteile zu enormen baulichen Schwierigkeiten, da Öl Materialien trennt und somit die Haftung zerstört. Als unbedenklich gilt ein Mineralölkohlenwasserstoff (MKW)-Gehalt von weniger als 100 mg / kg im Baustoff. Ab 1000 mg / kg Öl handelt es sich um besonders überwachungsbedürftige Bauabfälle (Abfallschlüssel EWC 17 04 10). Ölbelastete Bauteile sollten grundlegend aus Innenräumen entfernt werden. Dazu ist in der Regel ein Rückbau der betroffenen Teile erforderlich.
Stattdessen präzisiert die Richtlinie die Testverfahren für die Biolöslichkeit der Fasern hinsichtlich der zu verwendenden Fasergeometrie (Faserlängen und Faserdicken im Test). Bei der Verwendung von Dämmstoffen aus künstlichen Mineralfasern ist die Deklaration des kanzerogenen Potenzials entsprechend § 4a und § 5 GefStoffV durch den Hersteller vorzulegen. Verwendet werden dürfen nur solche Produkte, die beim Umgang keine Faserstäube freisetzen können, die nach § 4a GefStoffV und unter Beachtung der in TRGS 905 dargelegten Kriterien als krebserregend oder krebsverdächtig gelten. Die Deklaration ist durch eine entsprechende Zertifizierung des Produkts, z. B. mit dem »Gütezeichen Mineralwolle« (RAL GZ 388), gegeben. Dämmstoffe aus Mineralfasern, die vor 1996 eingebaut wurden, müssen durchgehend als krebserregend oder krebsverdächtig eingestuft werden und sind entsprechend sanierungsund behandlungsbedürftig. Dämmstoffe aus der Zeit zwischen 1996 und 2000 bedürfen im Einzelfall einer Faseruntersuchung und -einstufung, da während dieser Jahre eine Übergangsfrist galt und verschiedentlich noch im Jahr 2000 konventionelle Fasern eingebaut wurden. Danach kann mit einiger Sicherheit davon ausgegangen werden, dass die Faserprodukte bereits den aktuellen Anforderungen genügen. Grundsätzlich ist bei KMF-Produkte zu bedenken, dass mit der verminderten Bioresistenz nur eine von zahlreichen gesundheitsschädlichen Eigenschaften reduziert wurde. Die Reizung der Atemwege, insbesondere bei vorgeschädigten Personen, ist ebenso wie die Reizung der Schleimhäute und der Haut unverändert gegeben. Aus diesem Grund sollten KMF-Produkte generell von der Innenraumluft faserdicht abgeschlossen sein. Der Umgang mit alten KMF-Produkten während des Sanierungs- und Bearbeitungsvorgangs ist in TRGS 521 (Technische Regeln für Gefahrstoffe – Faserstäube) geregelt. Dabei werden drei Schutzstufen (S 1– S 3) unterschieden, für die jeweils ein unterschiedlicher Arbeits- und Umweltschutz gilt. Die Einteilung richtet sich nach der vorgefundenen Menge und der Verwendungsart der KMF sowie nach der erforder-
lichen Demontagetechnik. Für die Schutzstufen S 2 und S 3 sind umfangreiche Schutzmaßnahmen und Abschottungen des Arbeitsbereichs erforderlich. Das Altmaterial ist in staubdichten Behältnissen abzutransportieren und stellt einen gefährlichen Abfall dar (Abfallschlüssel EWC 17 06 03). Schwermetalle Der Begriff Schwermetall als Sammelbezeichnung ist nicht einheitlich definiert. Die Gruppe umfasst Metalle ab der vierten Periode im Periodensystem der Elemente und ab einer Dichte über 5 g / cm3. Abweichend vom allgemeinen Verständnis sind nicht alle Schwermetalle toxisch (z. B. Gold). Verschiedene Schwermetalle wie Kupfer, Chrom, Eisen, Zink usw. sind als »Spurenelemente« in kleinen Mengen für den menschlichen Organismus lebensnotwendig. In Bauprodukten treten im Wesentlichen die Schwermetalle Blei, Cadmium, Chrom, Kupfer, Zink und Quecksilber auf. Zumeist sind sie als Rezeptur- oder Legierungsbestandteile enthalten und stellen in dieser Form keine direkte Umweltgefährdung dar. Lediglich Kupfer, Zink und Blei werden in reiner Form als Bleche, Rohre usw. verwendet. Auch hierbei ergibt sich eine Gefährdung des Menschen oder der Umwelt nicht durch die Metallprodukte selbst, sondern durch die Auslösung und Abtragung von Metallionen oder nachfolgend durch die Bildung von Metallsalzen. Bekannt ist die nachteilige Wirkung des im Trinkwasser gelösten Kupfers aus Kupferleitungen für Menschen sowie die Bodenbelastung aus der langfristigen Ablösung von Kupfer und Zink durch den Regen bei Dach- oder Fassadenblechen. Blei findet Verwendung als Stabilisator und Biozid in polymeren Kunststoffen, als Farbpigment oder Trockenstoff in Lacken sowie Rostschutzanstrichen und in älteren Gebäuden als Bleirohr für Trinkwasser, Dachblech und Kabelummantelung. Blei wird durch Nahrung oder Stäube aufgenommen, im Körper des Menschen angereichert und kann dort nur schwer abgebaut werden (Halbwertzeit im Körper über 20 Jahre). Die toxische Wirkung betrifft Nieren, Hoden, das Nervensystem und die Biosynthese des Hämoglobins. Besonders bei Sanierungsmaßnahmen ist eine Freisetzung von Blei durch Stäube oder Dämpfe zu berücksichtigen, z. B.
KMF Künstliche mineralische Fasern (KMF) werden aus Gesteins- oder Glasschmelzen hergestellt (Abb. B 6.25). Sie eignen sich in größeren Mengen zum Brand-, Schall- und Wärmeschutz von Gebäuden (Abb. B 6.26). Ähnlich wie Asbest enthielten KMF-Produkte bis ca. 1995 abgespaltene Fasern mit einer kritischen Abmessung (Durchmesser: < 3, Länge: > 5 μm, Verhältnis L / D: > 3), die lungengängig sind und deshalb Lungenerkrankungen sowie Krebs hervorrufen können. Verstärkt wird dieses Risiko durch Fasern hoher Biobeständigkeit, die sich in der Lungenflüssigkeit nicht auflösen und sich mit der Zeit anreichern können. KMF-Fasern mit diesen Eigenschaften werden seit 1995 als krebserregende Stoffe eingestuft, entsprechende Regelungen finden sich in der TRGS 905. Eine Einstufung und Bewertung erfolgt anhand der Biobeständigkeit, die u. a. durch die Rezeptur der Schmelzen beeinflusst wird (Abb. B 6.24). Im Oktober 1997 wurde die übergeordnet geltende EU-Richtlinie 67/548 EWG an den aktuellen Kenntnisstand angepasst. Sie unterscheidet sich von der in Deutschland geltenden TRGS 905 in einigen Punkten. Die Fasereigenschaft KI > 40 wird als Merkmal für die Kanzerogenität (Kl) des Produkts nicht aufgeführt. 114
Gefahrstoffe im Bestand
B 6.24 B 6.25 B 6.26 B 6.27 B 6.28 B 6.27
B 6.28
beim Einsatz von Heißluft- oder Schleifgeräten zum Entfernen alter Farbschichten. Bei der Einstufung von Aushubmaterial (Bodenbelastung Z – Stufen) und bei der Einstufung von Altholz im Abfall ist der Bleigehalt begrenzt. Bleibleche und -rohre werden in reiner Form entnommen und stellen einen Wertstoff dar. Zur Vermeidung zukünftiger Belastungen der Umwelt sind bleihaltige Produkte bei Baumaßnahmen zu reduzieren. Cadmium wird in unterschiedlichen Verbindungen verwendet, als Farbpigment, Weichmacher sowie Stabilisator (PVC) in Kunststoffen und in Rostschutzfarbe. Cadmium und seine Verbindungen sind bereits in geringer Konzentration giftig, krebserregend, erbgut- und fruchtschädigend. Es wird leicht angereichert, da die biologische Halbwertzeit beim Menschen 10 bis 30 Jahre beträgt. Cadmium tritt ausschließlich als Rezeptur- oder Legierungsbestandteil auf und entwickelt ein Gefährdungspotenzial erst durch Bearbeitungs- oder Verbrennungsprozesse. Auch beim Cadmiumgehalt gibt es eine Begrenzung für die Einstufung von Aushubmaterial (Bodenbelastung Z – Stufen) und für Altholz. Darüber hinaus tritt es als Gefahrstoff in Bestandbauten nicht in Erscheinung. Zur Vermeidung zukünftiger Belastungen der Umwelt sind cadmiumhaltige Produkte bei Baumaßnahmen zu reduzieren. Quecksilber findet sich im Bauwesen bei älteren technischen Anlagen in Schaltelementen, Quecksilberdampflampen, seltener als Pigmente und Biozide in Lacken, Farben und Kunststoffen (Abb. B 6.27). Die Aufnahme im menschlichen Organismus erfolgt zumeist durch Quecksilberdämpfe über die Lunge. Quecksilber verursacht Schäden an den Nieren und dem Zentralnervensystem. Werden quecksilberhaltige technische Geräte bei der Erstellung des Gefahrstoffkatasters vorgefunden, sind sie mit der gebotenen Vorsicht zu entnehmen (Abfallschlüssel EWC 17 09 01, EWC 20 01 21). Darüber hinaus ergeben sich zumeist keine besonderen Handlungsanforderungen.
Verbotsverordnung untersagt seit 1991 das Herstellen, Inverkehrbringen und in bestimmten Fällen die Verwendung einiger FCKW in Deutschland. 2006 wurde sie durch die Chemikalien-Ozonschichtverordnung (Verordnung über Stoffe, die die Ozonschicht schädigen) ersetzt. FCKW werden als Treibmittel für Dämmschäume und als Kühlmittel eingesetzt (Abb. B 6.28). Die Verbotsverordnung beschränkt sich auf 17 Stoffe wie z. B. Trichlorfluormethan (R 11), Dichlordifluormethan (R 12) und Chlortrifluormethan (R 13), Tetrachlordifluorethan (R 112), Trichlortrifluorethan (R 113), Dichlortetrafluorethan (R 114) und Chlorpentafluorethan (R 115). Dort nicht berücksichtigte technisch verwendete Stoffe wie H 1201 Halon oder R 134 a FCKW besitzen ebenfalls das 6300- bzw. 3300-fache Treibhauspotenzial im Vergleich zu CO2 und sollten daher gemieden werden. Das Entsorgen FCKW-haltiger Kühlsysteme darf nur durch zertifizierte Fachfirmen erfolgen. FCKW-haltige Kältemittel mit einem Massen_ gehalt von mehr als 1 % dürfen nicht mehr verwendet werden, wohingegen FCKW-haltige Dämmmaterialien nicht ausgebaut werden müssen. In manchen Regionen (z. B. Berlin) gelten diese aber als besonders überwachungsbedürftiger Abfall und müssen gesondert entsorgt werden.
[10]
[11]
[12] [13]
[14] [15] [16]
[17]
[18] [19]
[20]
Anmerkungen: [21] [1] [2]
[3] [4] [5]
[6]
[7]
FCKW Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) sind massiv ozonschädigend. Die FCKW-Halon-
[9]
[8]
World mineral statistics, 1988 Wissenschaftliche Buchgesellschaft Darmstadt (Hrsg.): Vitruv – Zehn Bücher über Architektur – siebentes Buch. Darmstadt 1991 Streit, Bruno: Lexikon Ökotoxikologie. Weinheim 1994 § 325 StGB Richtlinie 98/8/EG des Europäischen Parlaments und des Rats über das Inverkehrbringen von Biozidprodukten, zuletzt geändert am 29.11 2007 ChemG: Gesetz zum Schutz vor gefährlichen Stoffen (Chemikalien Gesetz) vom 20.06.2002, zuletzt geändert 31.10.2006 GefStoffV: Verordnung zum Schutz vor Gefahrstoffen; Bundesrechtsverordnung im Ermächtigungsbereich des Chemikaliengesetzes vom 23.12.2004, zuletzt geändert am 26.10.2007 § 1 Chemikaliengesetz
[22]
[23]
Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme von Mineralfasern KMF-Dämmstoffe: Stopfwolle (links), kaschierte Akustikplatte (rechts) Dämmmaterial in einer abgehängten Decke Quecksilber in technischen Schaltelementen FCKW-geschäumter Ortschaum
Richtlinie 98/24/EG, Neufassung der Richtlinie 67/548/EWG zur Einstufung, Verpackung und Kennzeichnung gefährlicher Stoffe ChemVerbotsV: Verordnung über Verbote und Beschränkungen des Inverkehrbringens gefährlicher Stoffe, Zubereitungen und Erzeugnisse nach dem Chemikaliengesetz vom 16.03.2003, zuletzt geändert 12.10.2007 Bisherige Regelung: EU-Richtlinie zum Sicherheitsdatenblatt 91/155/EWG, seit dem 01.06.2007 abgelöst durch die EG-REACH-Verordnung Nr. 1907/ 2006 BGR 128 § 1 Anwendungsbereich Als Biozide werden Stoffe und Zubereitungen bezeichnet, deren bestimmungsgemäße Eigenschaft darin besteht, Lebewesen abzutöten oder in ihrer Lebensfunktion einzuschränken. Hauptuntergruppen sind Fungizide und Pestizide. Gesetz zur Umsetzung der Richtlinie 98/8/EG vom 16.02.1998 über das Inverkehrbringen von Biozidprodukten Als Biopersistenz wird die Löslichkeit von eingeatmeten Fasern in der Lungenflüssigkeit bezeichnet. RAL: Deutsches Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung e.V. Ad-Hoc Arbeitsgruppe der Innenraumluft-Hygiene Kommission (IRK) des UBA und der Arbeitsgemeinschaft der obersten Landesgesundheitsbehörden der Länder (AOLG) Richtlinien für die Ermittlung der Verkehrswerte (Marktwerte) von Grundstücken (Wertermittlungsrichtlinien – WertR) in der Fassung vom März 2006 Hrsg. Umweltinstitut Bremen Umweltbundesamt (Hrsg.): Leitfaden für das Bauwesen – Reduktion von Schwermetalleinträgen aus dem Bauwesen in die Umwelt, Berlin 2005 Der Leitfaden »Nachhaltiges Bauen im Bestand« ist voraussichtlich 2008 kostenlos erhältlich beim Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung. Seit 2002 sind die teilweise gleichlautenden Zielsetzungen und Hinweise für den Neubau ebenfalls dort verfügbar. Bremer Umweltinstitut e.V.: Gift im Holz. Bremen 1994 BUA: Phenol – BUA-Stoffbericht 209 des Beratergremiums für umweltrelevante Altstoffe der Gesellschaft Deutscher Chemiker, 1998 Deutsche Forschungsgemeinsaft: MAK- und BATWerte-Liste 2000. Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe, Mitteilung 36. Weinheim 2000
115
Teil C
Abb. C
Zeitenatlas
0 Einordnung der Bauaufgabe
118
1 Allgemeine Sanierungsaufgaben Energetische Sanierung Putz Feuchtigkeit aus dem Erdreich Ausblühungen Dachausbau Balkenköpfe Flachdach Schlitze, Durchbrüche, Nischen
122 122 124 125 126 127 129 129 130
2 Gründerzeitbauten 1870 – 1920 Keller Gründungen und Böden Kelleraußenwände Kellergewölbe und -decken Erd- und Obergeschosse Außenwände Fenster Innenwände und Skelettkonstruktionen Decken Treppen Dachgeschoss Flachdach Typische An- und Umbauten Nachrüstung von Balkonen Dachgeschossausbau
132 133 133 134 135 137 138 140
3 Zwischenkriegsbauten 1920 – 1940 Keller Gründungen und Böden Kelleraußenwände Kellergewölbe und -decken Erd- und Obergeschosse Außenwände Fenster Innenwände und Skelettkonstruktionen Decken Putze und Anstriche Treppen Dachgeschoss Dachstuhl Dachdeckungen Umnutzung von Industrie- und Gewerbebauten
154 156 156 157 157 157 157 160
142 144 151 151 151 152 152 153
4 Nachkriegsbauten 1950 – 1965 Keller Gründungen und Böden Kelleraußenwände Kellerdecken Erd- und Obergeschosse Außenwände Fenster Innenwände und Skelettkonstruktionen Decken Treppen Dachgeschoss Dachstuhl und Decke unter Dachgeschoss Dachdeckungen Flachdach, Balkone und Loggien Sanierung auskragender Balkonplatten
172 174 174 175 176 176 176 179
5 Wohlstandsbauten 1965 – 1980 Keller Gründungen und Böden Kelleraußenwände Erd- und Obergeschosse Außenwände Tragende Innenwände und Skelettkonstruktionen Fassadensysteme Fenster Decken Balkone und Loggien Fußböden Dachgeschoss Flachdächer Steildächer Sonderbauweisen Plattenbau
190 192 192 193 193 193
179 182 187 187 187 187 188 189
197 197 198 199 200 200 201 201 203 203 204
160 165 169 170 170 170 171 171
Sanierung und Umbau Hauptbahnhof Dresden (D) 2007, Foster + Partners
117
Einordnung der Bauaufgabe Georg Giebeler
Die nachfolgende Kapiteleinteilung entspricht den vier wesentlichen Zeitphasen seit ca. 1870: • • • •
C 0.1 C 0.2 C 0.3
118
Matrix bautechnischer Entwicklungsstandard Matrix Bauteile / Sanierungsmaßnahmen heute Matrix Bautechniken früher
Gründerzeitbauten 1870 –1920 Zwischenkriegsbauten 1920 –1940 Nachkriegsbauten 1950 –1965 Wohlstandsbauten 1965 –1980
Diese Gliederung basiert auf Zeitabschnitten, die sich aus der deutschen Geschichte ableiten. Auch die in den Texten herangezogenen Normen und Vorschriften sind meist deutschen Ursprungs. Ausschlaggebend für die Wahl dieser Gliederung – statt einer Einteilung nach Bauteilen oder Baumaterialien – ist der Versuch, die zu sanierenden Gebäude als Ganzes zu sehen. Je nach Entstehungszeit weisen sie typische Schwächen auf – bedingt durch neue Anforderungen hinsichtlich Nutzung, Konstruktion oder Gebrauchstüchtigkeit –, die bei der Sanierung behoben bzw. minimiert werden sollen. Daher ist es notwendig, die typischen Bauweisen vergangener Epochen zu kennen oder zumindest nachzuvollziehen, um beim Umbau bzw. bei der Sanierung entsprechend darauf reagieren zu können. Dabei empfiehlt es sich, das entsprechende Kapitel vollständig zu lesen, anstatt sich nur über eine spezielle Bauaufgabe zu informieren. Dies kann die Aufmerksamkeit möglicherweise auf Schwachstellen lenken, die nicht auf den ersten Blick sichtbar sind, und dadurch Probleme in der Planung vermeiden helfen. Die gewählte Gliederung hat allerdings zwei Schwächen: Erstens sind die Zeitgrenzen bei Weitem nicht so scharf wie es die Gliederung vorzugeben scheint, denn die Bauweisen entwickeln sich kontinuierlich, d. h. sie tauchen genauso wenig schlagartig auf, wie sie schlagartig vom Markt verschwinden. Und zweitens sind deutsche Baunormen und Bauweisen nicht ohne Weiteres auf das europäische, geschweige denn weltweite Bauwesen zu übertragen. Als Beispiel hierfür sei die Holzbalkendecke genannt: In Deutschland wurde sie erst im Laufe der Nachkriegszeit vollständig von der Stahlbetondecke verdrängt, müsste also in mehreren Kapiteln behandelt werden; in Entwicklungsländern dagegen wird sie auch heute noch in ähn-
licher Weise errichtet. Ähnliches gilt für Ziegelsplittbeton, eine Sonderbauweise der deutschen Nachkriegszeit, die ihre kurze Blüte nur dem damals massenhaft vorhandenen Ziegelschutt verdankt. Die nachfolgenden Tabellen sollen helfen, diese strukturellen Nachteile der Gliederung etwas auszugleichen. Abb. C 1.1 versucht anhand bautechnischer Entwicklungsstandards das Gebäude einem entsprechenden Kapitel zuzuordnen – auch wenn es nicht in Deutschland errichtet wurde. Dies basiert auf der Annahme, dass jedes Gebäude unter Berücksichtigung der technischen Möglichkeiten und Nutzeranforderungen so preiswert wie möglich errichtet wird. Der entscheidende Kennwert ist dabei das Verhältnis der Lohnkosten zu den Materialkosten. Ist der Lohn verhältnismäßig gering, wird man nicht versuchen, zeitsparende Bauweisen einzusetzen, sondern materialsparende. Steigende Löhne führen dagegen zu zeitsparenden Bauweisen und somit auch zu technolgischen Weiterentwicklungen. Dies gilt für das Deutschland der Nachkriegszeit genauso wie für Mexiko in der Gegenwart. Die Kapitelüberschrift »Nachkriegszeit« beschreibt also neben einer deutschen Zeiteingrenzung eine allgemeingültige Zustandsbeschreibung der Mangelwirtschaft. In Abb. C 1.3 sind typische Bautechniken aufgeführt, die den verschiedenen Zeitabschnitten bzw. Kapiteln zugeordnet sind. Daraus lässt sich ablesen, welche Technik in welchen Epochen angewendet wurde, wann sie ihren Schwerpunkt hatte und auf welcher Seite sich nähere Informationen finden. Auch hier ist eine Einordnung nicht deutscher Bauten möglich, sofern man die eingesetzten Bautechniken kennt: Dazu vergleicht man die Übereinstimmungen in den einzelnen Spalten. Abb. C 1.2 ist ähnlich aufgebaut wie Abb. C 1.3, geht jedoch nicht von typischen Konstruktionsarten der Vergangenheit aus, sondern von gängigen Sanierungsaufgaben der Gegenwart, z. B. Wärmedämmung einer Außenwand. Daraus lässt sich beispielsweise ablesen, wie oft die beschriebene Sanierungsmaßnahme in der jeweiligen Epoche notwendig ist und auf welcher Seite sie behandelt wird.
Einordnung der Bauaufgabe
Kriterien
Vergleichsmaßstäbe
früher
Gründerzeit
vor 1870
1870 –1920
Zwischenkriegszeit 1920 –1940
Nachkriegszeit 1950 –1965
Wohlstandsbauten 1965 –1980
übliche Fertigteile, Krantransport, Deckenbautechniken Verbundbauweisen
• • •
Ortbetondecken, Baustellenbeton übliche tragende Außenwände
•
•
•
großformatige Steine
•
•
•
•
•
• •
mehrgeschossig, auch Wasserhaltung eingeschossig, Bagger, Lkw auch Handarbeit Handarbeit
übliche Betonschalungstechnik
•
•
• •
• •
•
•
Systemschalungen, Krantransport
•
Schaltafeln Vollholz, Handtransport
•
Brettschalung kaum Betonbau Volumentransport / Maschineneinsatz
•
Stahlbetonwände, Systemschalung normalformatige Steine
Erdaushub
•
•
•
•
vollständige Logistikkette, Großmaschinen
•
Lkw, Großmaschinen (Kran, Bagger)
•
Lkw, auch Handtransport hauptsächlich Handtransport
ab 1980
•
Ortbetondecken, Fertigbeton Holzbalkendecken
später
•
•
•
C 0.1 Bauteil
Sanierungsmaßnahme
erdberührte Bodenplatte
wasserdurchlässig (Stampflehm, Ziegelpflaster) ersetzen
früher vor 1870
•
Gründerzeit 1870 –1920
Zwischenkriegszeit 1920 –1940
S. 134
•
•
•
• •
•
bedingt wasserdicht (Betonestrich) ersetzen bedingt wasserdicht (Betonplatte) abdichten
Abdichtungen Erdreich
Mauerwerk, Horizontal- und Vertikalsperre erstmalig einbauen
•
•
Mauerwerk, Horizontal- und / oder Vertikalsperre erneuern
Betonwand, Vertikalsperre erstmalig einbauen
NachWohlstandskriegszeit bauten 1950 –1965 1965 –1980
Betonwand, Vertikalsperre erneuern tragende Wände
Mauerwerk, Ertüchtigung Schlagregendichtigkeit
Mauerwerk, Ertüchtigung Wärmeschutz
•
•
•
Betonwand, Ertüchtigung Wärmeschutz Holzwand, Ertüchtigung Wärmeschutz und Dichtigkeit Skelett, vertikal
Gusseisen- oder Stahlskelett, Ertüchtigung Brandschutz
•
• •
S. 167
Stahlbetonskelett, frei liegende Bewehrungen
•
Stahlbetonskelett, Ertüchtigung Brandschutz
S. 167
•
Stahlbetonskelett, Ertüchtigung Wärmeschutz Decken, massiv
• •
Betondecke, Ertüchtigung Schallschutz
S. 168
S. 185
•
S. 195
• • • • •
Holzdecke, Ertüchtigung Brandschutz Holzdecke, Sanierung Auflager Steildach, erstmaliger Einbau Unterspannbahn Steildach, Ertüchtigung Tragfähigkeit
• • • • • •
S. 148 S. 149
• •
•
• • •
•
•
Flachdach, Ertüchtigung Wärmeschutz einfachverglaste Fenster, vollständiger Austausch
Vorhangfassaden
vollständiger Austausch
einfach- und isolierverglaste Fenster, Austausch Glas
S. 141
S. 180
Ertüchtigung Wärmeschutz durch Austausch Glas nichttragende Wände
leichte Bauweise, Ertüchtigung Schallschutz
Böden
erstmaliger Einbau von Trittschalldämmung
Mauerwerk, Putzsanierung
S. 147
Flachdach, Austausch aller Schichten Fenster
S. 122
Holzdecke, Ertüchtigung Tragfähigkeit
S. 122
S. 195
S. 167
Holzdecke, Ertüchtigung Schallschutz
Dach
•
Betondecke, Ertüchtigung Tragfähigkeit
Holztramdecke (Massivdecke), Auflagersanierung Decken, Skelett
S. 125
S. 195
Betondecke, frei liegende Bewehrung
ab 1980
allgem. Sanierungsaufgaben
•
später
S. 129
• S. 198
•
•
•
S. 128
•
• C 0.2
119
Einordnung der Bauaufgabe
Bauteile
übliche Ausführung
früher
Bruchstein, Findlinge
• •
Fundamente gemauert, Fußverbreiterung Stampfbeton
Gründerzeit
Zwischenkriegszeit
Nachkriegszeit
Wohlstandsbauten
S. 133
S. 156
S. 174
S. 192
• •
unbewehrter Beton
• •
bewehrter Beton
•
•
Plattenfundamente
Tiefgründungen Keller / Bodenplatte gestampftes Erdreich
•
Ziegelpflaster
•
S. 134
S. 156
S. 175
S. 192
•
•
unbewehrter Beton
•
•
Kappendecken
S. 135
S. 157
• •
•
S. 134
S. 157
•
• •
Ortbetondecken erdberührte Außenwände
Schwergewichtmauerwerk
•
Stampfbeton
•
•
•
•
S. 175
S. 193
•
• •
S. 157
S. 175
•
bewehrtes Mauerwerk / Mantelsteine unbewehrter Beton, einseitige Schalung Stahlbeton Abdichtungen Erdreich
S. 134 einfache Vertikalabdichtung sichere Vertikalabdichtung sichere Horizontalsperren
•
S. 157
•
•
Beton in Mantelsteinen Schüttbeton / Ziegelsplittbeton
• •
S. 176
S. 193
• • •
•
S. 179
S. 197
Stahlbeton Holzbau / Fertighaus Skelett, vertikal
S. 142
•
•
Stahl, genietet
S. 161
•
Stahlbeton mit Vouten Stahlbeton
• •
Stahlträger mit Füllkörpern / Kappendecken Betonfertigteile mit Füllkörpern Stahlbeton a
120
•
•
• •
• •
•
• •
• •
S. 199
Stahlbetonfertigteile Holzbalkendecke
•
•
Stahl, geschweißt u. geschraubt
Obergeschossdecken
• S. 193
S. 138
Mauerwerk, Hohl- und Leichtsteine
Gusseisen
sichere Grundwasserwannen tragende Wände Mauerwerk, Vollsteine
•
Stahlbeton gemauerte Gewölbe
• •
unbewehrter Beton bis 10 cm
Kellerdecken
später
S. 144
S. 165
S. 182
•
•
• •
• •
• C 0.3
Einordnung der Bauaufgabe
Bauteile
übliche Ausführung
früher
Außenwände
Gründerzeit
Zwischenkriegszeit
Nachkriegszeit
Wohlstandsbauten
S. 138
S. 157
S. 176
S. 193
einschalig
•
•
•
Hohlmauerwerk (stehende Luftschicht)
• •
• •
zweischalig mit Dämmung Vollwärmeschutz Dacheindeckung Steildach, Biberschwanz
•
S. 151
S. 170
•
Flachdach ohne Dämmung
S. 187
S. 201
•
• •
•
S. 140
S. 160
S. 179
S. 197
Steildach, Falzziegel Flachdach mit Dämmung Fenster, Fassade Kastenfenster
•
Verbundfenster Einfachfenster
•
Vorhangfassaden Mauerwerk, Vollsteine
S. 142
S. 160
•
•
•
•
S. 150
S. 168
• •
• •
Mauerwerk, Hohl- und Leichtsteine leichte Trennwände, örtlich hergestellt leichte Trennwände, teilvorgefertigt Böden Obergeschosse
Dielenboden genagelt
•
oberflächenfertige Estriche (Terrazzo)
gleitende Unterlagsestriche schwimmende Unterlagsestriche
•
S. 146 Putz auf Putzträger (Rabitz)
•
•
•
Naturstoffe (Torf, Kork)
S. 180
S. 199
• •
•
•
•
S. 185
S. 200
•
•
Holzwolleleichtbauplatten
• •
S. 159
S. 177
•
• •
künstliche Mineralfasern
geschäumte Kunststoffe gemauerte Züge
•
S. 143
S. 163
•
•
gemauerte Züge mit Abgasrohren
Zentralheizung
•
b
häufig, üblich
•
S. 181
•
•
• •
S. 194
• •
• •
S. 200
•
• • •
Formsteine Einzelöfen
•
Kamine / Beheizung
• •
• •
•
abgehängte Decken, teilvorgefertigt Dämmungen
•
S. 177
Putz auf Holzwolleleichtbauplatten Putz auf Massivdecken
•
•
Unterdecken
•
Einfachfenster, Isolierglas nichttragende Wände
später
• •
•
kann vorkommen
C 0.3
121
Allgemeine Sanierungsaufgaben Georg Giebeler
C 1.1
Nicht alle Sanierungsmaßnahmen lassen sich eindeutig einem bestimmten Zeitabschnitt zuordnen. Viele treffen auf mehrere der im Folgenden gewählten Zeitabschnitte zu und werden daher in diesem Kapitel gesondert behandelt. Energetische Sanierung
C 1.1
C 1.2
122
Umwandlung eines Stallgebäudes in ein Zweifamilienhaus, Bergün (CH) 1997, Daniele Marques und Bruno Zurkirchen Mindest-U-Werte bei üblichen Sanierungsmaßnahmen nach EnEV
Eine der häufigsten Sanierungsaufgaben ist derzeit die energetische Sanierung von Gebäuden. Bei der nachträglichen Wärmedämmung von Außenbauteilen treten einige typische Probleme auf. Ob ein Gebäude von außen oder von innen gedämmt wird, wird bei Neubauten in erster Linie nach technischen, ökonomischen und nutzungsspezifischen Bedingungen entschieden. Dies gilt bei Sanierungen nur mit Einschränkungen. So schließt eine stuckverzierte Fassade der Gründerzeit eine Außendämmung aus, obwohl die Wohnnutzung dafür spräche und Wärmebrücken an den Innenwänden nicht zu vermeiden sind. Man wird sich trotz der technischen Probleme und Einbußen in der Behaglichkeit für eine Innendämmung entscheiden müssen. Ist die Fassade denkmalgeschützt, kann man auf eine zusätzliche Dämmung ggf. komplett verzichten. Denkt man neben der ökologischen Verantwortung auch an eine langfristig erfolgreiche Vermarktung, ist dies allerdings nicht zu empfehlen. Abgesehen davon kann man – in Absprache mit dem Bauherrn – eine Befreiung von der EnEV durch die Denkmalbehörde genehmigen lassen (Abb. C 1.2). Der Mindestwärmeschutz nach DIN 4108 muss jedoch in jedem Fall eingehalten werden, da dieser baurechtlich bindend ist. Die nachträgliche Wärmedämmung darf man aber auch als Chance begreifen, um gerade Profanbauten einen zeitgemäßen Charakter zu geben. Andererseits besteht die Gefahr, zeittypische Merkmale zu zerstören. Dazu zählen z. B. die Fensterlaibungen von Nachkriegsbauten: Diese weisen Putzfaschen auf, die meist im Gegensatz zum rauen Wandputz glatt verrieben sind. Der Grund hierfür resultiert aus pragmatischen Überlegungen: Die Laibungen können von innen regelmäßig neu gestrichen werden, ohne die gesamte Fassade renovieren zu müssen, was bei der damaligen Rußbelas-
tung durch Kohleheizungen auch notwendig war. Da die Faschen aber natürlich auch architektonischen Charakter haben, stellt die häufig zu beobachtende Sanierung ohne Faschen einen unsensiblen Eingriff in die Fassadengestaltung dar, der zusammen mit den tiefen Laibungen durch die nachträgliche Wärmedämmung den zeittypischen Charakter der Fassade zerstört. Neben dem Erscheinungsbild ändert sich mit der neuen Dämmschicht auch der Feuchtigkeitshaushalt des Gebäudes. Vor allem bei Gebäuden mit Holzbalkendecken sollte ein System mit einem sehr geringen Dampfdiffusionswiderstand gewählt werden, damit die ggf. vorhandene Baufeuchte weiterhin nach außen abgeführt werden kann. Dies gilt ganz besonders für den Sockelbereich, in dem die aufsteigende Feuchtigkeit aus dem Erdreich an die Außenluft abgegeben wird. Eine Sperre dieses Feuchtigkeitstransports durch einen ungeeigneten Putz oder gar eine bituminöse Abdichtung kann zu Schäden wie verfaulten Unterböden oder Ausblühungen und Schimmelbildungen im bisher trockenen Erdgeschoss führen. Außendämmung Als besonders preiswertes System zur Außendämmung gilt heute das sogenannte Wärmedämmverbundsystem, d. h. die verputzte Dämmplatte. Aufgrund langjähriger Erfahrung gibt es inzwischen ausreichend erprobte und sichere Systeme, die auch auf schwierigen Untergründen anwendbar sind. Trotzdem sollten großflächig lose Putze immer abgeschlagen werden, denn diese können hinter der neuen Dämmschicht regelrechte »Schuttberge« bilden, die sich nach außen abzeichnen. Ebenso entfernt werden sollten bei früheren Sanierungen aufgebrachte dampfsperrende Schichten wie Fliesen, Kunststoffputze oder -beschichtungen. Bei Letzteren genügt meist die teilweise Entfernung durch Fräsen der Oberfläche. Werden als Dämmstoff die üblichen, preiswerten Schaumkunststoffe eingesetzt, ist deren Brandverhalten zu beachten. Fordert die jeweilige Landesbauordnung den Einsatz von schwer entflammbaren Baustoffen (B1) für Außenwandbekleidungen – meist ab Gebäude-
Allgemeine Sanierungsaufgaben
klasse 4 – ist die alleinige Verwendung dieser Platten unzulässig. Für diesen Fall gibt es zwei Lösungsmöglichkeiten: Entweder wird im Sturzund Laibungsbereich Steinwolle eingesetzt, oder es wird in jedem zweiten Geschoss ein Brandschutzriegel vorgesehen, d. h. ein ca. 20 cm hoher, horizontal durchgehender Streifen z. B. auf Höhe der Geschossdecke. Der schon angesprochene Sockelbereich verdient besondere Beachtung. Die gängigen Standarddämmsysteme gelten für Neubauten und müssen auf ihre Eignung – also sehr geringen Dampfdiffusionswiderstand – für den Altbau überprüft werden. Ebenso individuell zu klären ist das Detail des Fensteranschlusses. Bis weit in die Nachkriegszeit hinein wurden Fensteröffnungen mit einem – meist gemauerten – Anschlag versehen. Die von außen sichtbare Breite der Blendrahmen ist so gering – meist nur 2 – 3 cm –, dass eine Dämmung der Laibung nicht möglich ist. Hierfür gibt es zwei Lösungen: Die erste Möglichkeit ist, die meist ca. 6 cm starken Maueranschläge abzuschneiden und stattdessen eine ebenso starke Dämmung aufzubringen. Dies muss allerdings allseitig erfolgen, also auch unter der Fensterbank und im Sturzbereich. Gerade dort kommt es jedoch fast immer zu Problemen mit der Statik, denn viele Anschläge haben hier auch tragende Funktion. Häufig ist dies bei Betonstürzen der Nachkriegszeit, die in einem Zug mit der Decke betoniert wurden, der Fall sowie bei Bögen der Gründer- und Zwischenkriegszeit. Es empfiehlt sich das Fensteranschlussdetail schon frühzeitig zu untersuchen, da ein Ausschluss dieser Lösung hohe Folgekosten verursacht. Als zweite Möglichkeit bleibt nur ein Austausch der Fenster gegen solche mit aufgedoppeltem, also breiterem Blendrahmen. Die Nachteile dieser Lösung sind die höheren Kosten – fast immer entstehen auch noch Kollateralschäden an Innenfensterbank und Innenputz – sowie die deutliche Verringerung der Glasfläche. Im Zusammenspiel mit tieferen Laibungen und beschichteten Gläsern führt dies zu spürbaren Verlusten der Beleuchtungsstärke. Alternativ dazu können die neuen Fenster vor der Fassade, also deutlich weiter außen, befestigt werden, was zwar der Belichtungssituation entgegenkommt, jedoch den Einbau von Rollläden o. Ä. verhindert. Je nach Dämmstärke und Detailausführung lässt sich mit dieser Lösung entweder das alte Fassadenbild erhalten, bei dem die Fenster um eine halbe Steinstärke zurückstehen, wobei aber Einbußen hinsichtlich der Beleuchtung in Kauf genommen werden müssen, oder aber das Erscheinungsbild wird durch die vorgesetzten Fenster vollständig verändert (Abb. C 1.3 a – c). Auf eine Dämmung der Laibung zu verzichten oder sie auf wenige Zentimeter zu reduzieren ist nicht ratsam, denn dies führt bei den heute notwendigen Dämmstärken für die Außenwände mit großer Sicherheit zu Schimmelbildung an den Innenlaibungen der Bäder und Küchen. Manche Hersteller von Dämmstoffen erlauben
die Ausführung von ungedämmten Laibungen ausdrücklich und begründen dies mit einer nachgewiesenen Oberflächentemperatur von mehr als 12,6 °C an den Innenlaibungen. Diese Taupunktberechnung basiert allerdings auf einer relativen Luftfeuchte von 50 % bei 20 °C warmer Luft – ein Wert, der bei heutigem Lüftungs- und Heizverhalten gerade in Feuchträumen in der Praxis regelmäßig überschritten wird. Vergleichbare Probleme bezüglich der Fenster treten bei der nachträglichen Dämmung von einschaligem Ziegel- oder Klinkermauerwerk auf, das eine neue zusätzliche Schale aus dem gleichen Material bekommt: Verbleiben die Fenster in alter Lage, müssen sie ausgetauscht werden und weisen, selbst wenn man vorhandene Anschläge abbrechen kann, erheblich reduzierte Fenstergrößen auf. Dies wirkt sich sowohl auf die Raumbelichtung als auch auf die Proportionen der Fassade aus. Setzt man die Fenster in die Ebene der neuen Wärmedämmung, können die oben genannten Probleme reduziert werden. Zu lösen sind jedoch weiterhin das formale Problem der Anschlusspunkte an Dachrand und sonstige Bauteile wie Werksteinverkleidungen und Vordächer, die sich aus dem einschaligen Mauerwerk zuzüglich der Wärmedämmung ergeben (mindestens 20 cm). Verkleidungen aus Faserzementplatten, hölzernen Platten o. Ä. können eine dünnere und preiswertere Alternative darstellen, wenn man bewusst auf eine Weiterführung der bisherigen Gestaltung verzichtet. Die dann häufig mögliche oder sogar technisch notwendige Hinterlüftung sorgt für eine besonders dampfdiffusionsoffene und somit für den Bestand sichere Konstruktion (Abb. C 1.3 d).
Innendämmung Gebäude mit erhaltenswerter Außenfassade können nur von innen gedämmt werden. Die EnEV erhebt hier aus gutem Grund geringere Anforderungen an den Wärmedurchgangskoeffizienten (0,45 statt 0,35), denn die Wärmebrücken durch anstoßende oder eingebundene Innenwände und -decken können kaum vollständig behoben werden. Durch die neue Innendämmung sinkt die Oberflächentemperatur der Außenwandinnenseite. Dies bewirkt eine zusätzliche Abkühlung der Innenwand- und Deckenoberflächen im Anschlusspunkt, wodurch die Gefahr des Tauwasseranfalls besteht. Geringe Dämmstärken – als Obergrenze gelten ca. 8 cm – verringern das Problem, sodass bei normal genutzten Räumen der Taupunktgrenzwert von 12,6 °C in der Regel rechnerisch nachweisbar ist und auf weitere Maßnahmen verzichtet werden kann. Vorsicht ist allerdings bei Feuchträumen geboten und bei Wänden ohne ausreichende Luftzirkulation, z. B. durch Einbauschränke. Als Alternative zur akzeptierten Wärmebrücke wird mitunter eine 1 m breite Dämmung – auch als Dämmkeil – auf beiden Seiten der Innenwand vorgeschlagen. Diese Möglichkeit ist jedoch eher theoretischer Natur, da es für den entstehenden Versprung weder eine formal noch funktional befriedigende Lösung gibt. Eine echte Alternative stellt hingegen die thermische Trennung der (nichttragenden und nicht aussteifenden) Innenwand durch Sägen und Abbrechen eines durchgehenden Schlitzes dar. Allerdings sind auch nichttragende Innenwände gegen Horizontallasten zu sichern, beispielsweise durch punktuell eingebundene Stahlanker. Zusätzlich zu Schäden aus Tauwasser können zu starke Innendäm-
Bauteil
geplante Sanierungsmaßnahme
Mindest-U-Wert [ W/m²K ] beheizter Räume (> 19 °C)
Außenwände
Erstellen einer neuen äußeren Bekleidung, Aufbringen einer Außenwärmedämmung oder Erneuerung des Außenputzes, wenn der U-Wert des Bestands > 0,9 W / m2K
0,35
wenn obiges nicht zutrifft
0,45
Außenwände gegen Erdreich
Einbau einer Abdichtung oder Dränage Einbau einer neuen Innenverkleidung
0,40 0,50
Fenster
Austausch der Fenster oder Ergänzung um weiteren Flügel
1,70
Austausch der Verglasung
1,50
Austausch der Fenster oder Ergänzung um weiteren Flügel
2,00
Fenster mit Sonderverglasungen (Schallschutz > 40 dB, durchschusshemmend, Brandschutzglas)
Austausch der Verglasung
1,60
Vorhangfassaden
Austausch der Gläser, Paneele oder Gesamtaustausch mit Sonderverglasungen (s. o.)
1,90
Außentüren
Austausch Außentüren
2,90
Dächer und Decken (Außenluft nach oben oder unten)
Austausch der Außenhaut von Steildächern über Wohnraum bzw. von Decken unter Wohnraum
0,30
Decke über (unbeheiztem) Keller
Aufbringen einer Dämmung von unten
0,40
Flachdach
Erneuerung
0,25
Boden zu Erdreich
Erneuerung Fußbodenaufbau
0,50
2,30
C 1.2
123
Allgemeine Sanierungsaufgaben
C 1.3 nachträgliche Wärmedämmung einer Außenwand mit verschiedenen Ausführungsarten der Fensterlaibung a Wärmedämmverbundsystem, Abbruch der Maueranschläge (links: Bestand), jedoch unveränderte Lage der Fenster b wie a, jedoch ohne Abbruch der Maueranschläge, neue Fenster mit aufgedoppeltem Rahmen c wie a, jedoch veränderte Lage der Fenster zum Erhalt der vorhandenen Außenansicht d hinterlüftete, vorgehängte Fassade, Abbruch der Maueranschläge, neue Lage der Fenster e Innendämmung, Erhalt der Maueranschläge, neue Fenster mit aufgedoppeltem Rahmen
mungen auch zu thermischen Rissen führen. Diese resultieren aus der unterschiedlichen Ausdehnung zwischen der immer noch warmen Innenwand und der nach der Sanierung deutlich kälteren Außenwand. Ein weiteres Problem stellt die Verlagerung des Taupunkts in die Innendämmung dar. Je nach verwendetem Dämmmaterial können fehlende oder mangelhaft ausgeführte Dampfbremsen zu irreversiblen Durchfeuchtungen der Dämmschicht führen, was den Verlust der Dämmwirkung und Schimmelbildung in der Konstruktion zur Folge hat. Da sich Dampfbremsen jedoch nicht vollständig während der Bauphase überprüfen lassen, sind mängelbehaftete Ausführungen eher die Regel als die Ausnahme; kritisch sind vor allem Anschlüsse an Boden und Decke sowie Durchführungen von Installationen o. Ä. Anzuraten sind daher Innendämmungen entweder komplett ohne oder mit einer »intelligenten« Dampfbremse, deren Membranfunktion ein »Aufschaukeln« der Feuchtigkeit verhindert, sodass die Dämmung über den Jahresverlauf immer wieder nach innen austrocknet (Abb. C 1.3 e). Wärmebrücken Mit der Komplexität der Gebäudegeometrie wachsen – unabhängig von Außen- oder Innendämmung – die Probleme bei der Planung einer nachträglichen Wärmedämmung. Balkonplatten lassen sich selten allseitig sicher dämmen ohne große Beeinträchtigungen in formaler (klobige Plattenansicht) oder funktionaler (zu geringe Durchgangshöhe und Stufen an der Balkontür) Hinsicht. Gleiches gilt für Loggien. Durchfahrten sind von innen nicht ausreichend zu dämmen (Abbruch und Neuaufbau Fußbodenkonstruktion, Stufe innerhalb der Wohnung) und werden daher von unten gedämmt. Solche Wechsel von Innen- zu Außendämmung treten auch bei Trennwänden zwischen unterschiedlich großen Gebäuden auf; sie haben schadensanfällige Wärmebrücken zur Folge und sind daher immer problematisch. Grundsätzlich lassen sich potenzielle Schäden dadurch vermeiden, dass man – Bestandsschutz vorausgesetzt – bei beheizten und schimmelfreien Gebäuden keine zusätzliche Wärmedämmung vorsieht. Folgt man diesem 124
a
b
Grundsatz, kann man den – zweifelsohne ebenso angreifbaren – Rat geben, sich bei der nachträglichen energetischen Sanierung von Gebäuden an gesetzlichen Mindestanforderungen zu orientieren, um Schäden zu minimieren. Wärmebrücken lassen sich beim nachträglichen Einbau nämlich selten gänzlich vermeiden und je höher die Differenz zwischen gedämmtem und ungedämmtem Bauteil ist, umso sicherer ist an solchen Wärmebrücken mit Folgeschäden wie thermischen Spannungsrissen, Bauteilfeuchte und Schimmel zu rechnen.
wahrscheinlich auch weiterhin halten. In der Praxis führt jedoch das Stemmen und Schlitzen für die Installationen, aber auch schon das Spachteln und Schleifen der Wände zu großflächigen Abplatzungen. Kommen die Hohlstellen nur in Teilbereichen vor, kann man hier mit vertretbarem Aufwand nacharbeiten. Anders verhält es sich jedoch bei Fehlstellen, die mehr als ein Drittel der Fläche ausmachen. Die immer wieder anzutreffenden enormen Putzstärken, Anpassungs- und Nebenarbeiten machen eine Kostensicherheit nahezu unerreichbar. Zudem sind Spannungsrisse zwischen Alt- und Neuputz kaum zu vermeiden, insbesondere wenn man aus Unwissenheit neuen Gipsputz neben vorhandenen Kalkputz setzt. Auch verbleibt die Unsicherheit, ob man wirklich alle Hohlstellen gefunden hat oder ob der Nutzer sie findet, wenn er den Nagel in die Wand schlägt. Daher kann das vollständige Abschlagen des Altputzes (auch wenn er teilweise noch fest ist) eine sinnvolle Alternative darstellen, vor allem wenn aufgrund neuer Innenverkleidungen (Innendämmung der Außenwände, Schallschutzschalen an Gebäudetrennwänden, neue Trennwände) nur wenige Altputzflächen verbleiben würden. Hohl liegender Altputz an Außenwänden sollte hingegen unbedingt bis auf den Putzgrund abgeschlagen werden, da es sich meist um einen strukturbedingten Schaden handelt. Die Probleme zwischen altem und neuem Putz sind ähnlich gelagert wie beim Innenputz. Erschwerend kommt hinzu, dass alte Putzstrukturen heute nicht mehr hergestellt werden. Auch wenn es sich um gleiche Putztechniken handelt, ist ein gleichmäßiges Erscheinungsbild nach partiellen Instandsetzungen oft nicht zu erreichen. Der Grund liegt in den oft vielfachen Anstrichen, welche die damals hergestellte Struktur zusätzlich verändert haben. Bei großflächigen Schäden schafft nur ein vollständiger Überzug mit einem neuen Oberputz Abhilfe. Neben dem Abschlagen des losen Putzes müssen auch alle anderen haftmindernden Oberflächen, z. B. lose Anstriche, entfernt werden. Sandende, aber haftende Putze kann man hingegen versuchen, mit Tiefengrund zu fixieren. Im Anschluss werden die abgeschlagenen Stellen grob verputzt, in den neuen, vollflä-
Fenster Neben zeitspezifischen Problemen gibt es bei der Sanierung von Fenstern auch übergreifende Aspekte bezüglich Glasarten und Dichtigkeit zu beachten. Seit den 1970er-Jahren werden nur mehr Floatgläser verarbeitet, seit 1995 werden die Isoliergläser zusätzlich mit Metalloxiden beschichtet, was den U-Wert sprunghaft von 3,0 auf 1,3 W / m2K verbesserte. Für den Umbau spielt die unterschiedliche Wirkung der Gläser eine große Rolle: Unbeschichtetes Gussglas erscheint weiß und die Spiegelungen sind nie ohne Wellen ganz im Gegensatz zu beschichtetem Floatglas. Durch den Austausch der Gläser bzw. der Fenster ändert sich das Erscheinungsbild des Gebäudes. Dies stellt vor allem bei denkmalgeschützten Fassaden ein Problem dar, aber auch bei Aufstockungen oder Teilsanierungen, die z. B. nur ein Geschoss betreffen. Was die Dichtigkeit der Fenster betrifft, so werden heute wesentlich dichtere Fenster eingebaut als früher. Die EnEV schreibt bezüglich Fugendurchlässigkeit die Klasse 3 vor bzw. Klasse 2 bei Gebäuden mit maximal zwei Geschossen; Standardfenster erreichen häufig sogar Klasse 4. Das bedeutet, dass der bisher übliche Luftwechsel – quasi eine Zwangsbelüftung durch Fensterfugen – nicht mehr stattfinden kann, was zu einer erhöhten Luft- und Bauteilfeuchte und damit zu Schimmelproblemen führen kann. Putz
Altputze im Innenbereich liegen sehr häufig hohl. Theoretisch stellt dies kein Problem dar, da der Putz auch bisher gehalten hat, wird er
Allgemeine Sanierungsaufgaben
c
d
e
chigen Unterputz ein Gewebe eingelegt, um die Rissbildung zwischen Alt- und Neuputz zu vermeiden, und abschließend der Oberputz aufgebracht. Kunststoffputze treten erst seit den 1970er-Jahren gehäuft auf, allerdings sind viele mineralische Putze in früheren Sanierungen mit dampfdichten Anstrichen versehen worden – im Übrigen eine der Ursachen für das Ablösen des Putzes vom Untergrund. Solche Beschichtungen sollten vollständig abgefräst werden, damit eine Sanierung auf mineralischer Basis langfristigen Erfolg verspricht.
aber aufgrund von Unebenheiten der aufgehenden Wand meist ohne Gewährleistung der Dichtigkeit ausgeführt wird. Bei feuchten Kelleraußenwänden sollte zunächst durch Messungen geklärt werden, ob es sich um partielle Nässe handelt oder ob diese gleichmäßig über die Innenflächen verteilt ist. Nur in letzterem Fall muss man von eindringender Feuchtigkeit aus dem Erdreich ausgehen. Eine relativ höhere Feuchte in Bodennähe spricht hingegen für aufsteigende Feuchtigkeit, während nur partiell deutlich feuchtere Wände von defekten Grundleitungen oder Regenstandrohren stammen können. Eine nachträgliche vertikale Abdichtung erfolgt analog zu Neubauten: Nach dem Reinigen der Oberflächen wird eine bituminöse Abdichtung, meist als Dickspachtel, aufgebracht, die mit einer Dränagedämmung abgedeckt wird. Eine zusätzliche Dränage ist bei Hanglagen anzuraten. Die Vertikalabdichtung ist oft preiswerter als angenommen – vorausgesetzt der Aushub kann maschinell vorgenommen werden. Kostensteigernd gegenüber einer vergleichbaren Neubaumaßnahme ist allenfalls eine sehr unebene Wandfläche und der daraus resultierende hohe Materialverbrauch an Spachtelmasse bzw. notwendigem Ausgleichputz. Die häufigste und zugleich teuerste Trockenlegungsmaßnahme ist der nachträgliche Einbau einer Horizontalsperre in das Mauerwerk. Dazu gibt es drei übliche Methoden: mechanisches Einbringen, Injektionsverfahren und Elektroosmoseverfahren. Mechanische Verfahren sind in vielen Fällen als die sicherste Methode zu bezeichnen – nicht weil sie jederzeit fehlerfrei auszuführen sind, sondern weil man sieht, was man tut. Bei allen Verfahren wird eine Sperrschicht nachträglich eingesetzt, nur auf unterschiedliche Weise. Da bei jedem Verfahren abschnittsweise gearbeitet wird, sind die Systeme vor allem auf die Qualität der Überlappungen zu untersuchen. Die Abdichtungsmaterialien an sich erfüllen in jedem Fall den Neubaustandard. Das Problem bei allen mechanischen Methoden ist der Eingriff in die tragende Struktur. Das Stemmen, Fräsen, Bohren oder Pressen sowie fehlerhafte Ausführungen (zu große Arbeitsabschnitte, mangelhafter Kraftschluss der Füllung) können
zu Setzungen und Rissen führen. In der Folge werden die wichtigsten Verfahren vorgestellt. Das Maueraustauschverfahren ist das älteste Verfahren und zugleich das sicherste, aber auch das aufwendigste. Im ersten Schritt werden je nach Auflast maximal 50 cm lange Mauerdurchbrüche vorgenommen. In diese werden Bitumenbahnen eingelegt und die Nischen kraftschlüssig mit Quellmörtel vermauert. Dann werden die Mauerstücke zwischen den neuen »Pfeilern« auf analoge Weise ausgestemmt, die Bitumenbahnen überlappt, miteinander verschweißt und ausgemauert. Die einzelnen Stemmabschnitte sind mit dem Statiker abzustimmen. Die Nischenhöhe ist abhängig von der Mauerstärke, denn sie muss das Verschweißen der Abdichtungsbahnen sowie das fachgerechte Ausmauern zulassen. Daher ist diese Methode auch nur bis ca. 50 cm Mauerstärke in Betracht zu ziehen (Abb. C 1.4). Beim Sägeverfahren wird das Mauerwerk mittels einer Mauerfräse (auch Mauerkettensäge genannt) mit einem ca. 10 mm hohen Schnitt durchtrennt. Die Schnittlänge beträgt ca. 80 cm. In diesen Schlitz werden nun entweder Sperrkeile aus Kunststoff eingepresst, die sowohl eine abdichtende Wirkung haben als auch den Kraftschluss herstellen, oder es wird analog zum Maueraustauschverfahren eine bituminöse Abdichtung eingebracht. Die Überlappung der Keile (jeweils zur Hälfte) sorgt für eine quasi fugenlose Abdichtungsebene. Auch bei diesem Verfahren sind Mauerstärken oberhalb von 50 cm nicht sicher abzudichten (Abb. C 1.5). Beim Stahlblechverfahren werden 30 – 40 cm breite Wellbleche aus Edelstahl mittels Presslufthämmern durch die Lagerfugen eingerüttelt. Dabei überlappen die Bleche um ca. 5 cm, was die Dichtigkeit herstellen soll, aber insbesondere in den Ecken problematisch ist (Abb. C 1.6). Schwierig ist zudem der Anschluss an bituminöse Vertikalabdichtungen. Beides trifft übrigens auch auf das Sägeverfahren mit Keilabdichtung zu. Das Bohrkernverfahren gilt ebenfalls als sehr sicher und ist bis etwa 4 m Mauerstärke anwendbar. Bei diesem Verfahren werden Kernbohrungen mit einem Durchmesser von ca. 12 cm im Abstand von ca. 10 cm gesetzt.
Feuchtigkeit aus dem Erdreich
An fast allen Gebäuden der Vorkriegszeit lässt sich eine Durchfeuchtung der erdberührten Bauteile messen. Die Ursache sind fast immer fehlende Abdichtungen der Kelleraußenwände und -böden sowie fehlende Horizontalsperren des aufgehenden Mauerwerks. Die Ausführung solcher Sperren war unüblich, da der Keller als Lagerplatz für Kohle und Kartoffeln auch in feuchtem Zustand funktionierte. Konstruktiv reagierten die Planer damals mit massiven Decken über den Kellern, d. h. Konstruktionen, die durch Feuchte keinen Schaden nehmen, sowie mit dem Anheben der Erdgeschossböden oberhalb des Spritzwasserbereichs. Über den Sockel und nicht verglaste Öffnungen können Wände und Kellerluft austrocknen. Eine nachträgliche Trockenlegung ist also nicht notwendig; sie kann sogar schädlich sein, wenn das Austrocknen der Mauerwerksfugen zu Setzungen führt. Sind allerdings Schäden im Erdgeschoss zu finden oder müssen Kellerräume umgenutzt werden, was möglichst vermieden werden sollte, kommt man um diese – meist teure – Trockenlegung nicht herum. Kellerfußböden sind meist nicht sehr stark ausgeführt, sodass ein Abbruch leicht durchzuführen ist. Nach weiterem Erdaushub – allerdings keinesfalls unterhalb der Fundamentsohle – kann eine neue Bodenplatte aus WU-Beton eingebracht werden, die mindestens 25 cm stark sein muss. Handarbeit (Transport des Aushubmaterials) und andere Nebenkosten (Einsatz einer Betonsanierpumpe) machen diese Maßnahme teuer. Als Unsicherheitsfaktor verbleibt die Fuge zwischen Mauerwerk und neuer Bodenplatte, die zwar ausgepresst werden kann,
C 1.3
125
Allgemeine Sanierungsaufgaben
C 1.4 C 1.5 C 1.6 C 1.7
Maueraustauschverfahren nach Abschluss des ersten Arbeitsschritts Sägeverfahren in sechs Arbeitsschritten Stahlblechverfahren in den Lagerfugen des Mauerwerks Bohrkernverfahren in vier Arbeitsschritten
Ausmauerung
ca. 30 cm
Entfernen der Zwischenräume nach Aushärten der Ausmauerung
Abdichtungsbahn
Ausmauerung (Verkeilen) 3–4 Abschnitte
3–4 Abschnitte
1. Abschnitt
1. Abschnitt
C 1.4
1
Fräsen bzw. Sägen
4
2
Glattstrich
5
Abdichtung
6
Abschalen
> 5 cm
Schlitzverfüllung
3
Fräsen bzw. Sägen
C 1.5
Einrütteln der Platten
Einrütteln der Platten
Querschnitt: Überdeckung mind. 2 Wellen ca. 5 cm
C 1.6
Ziegel- oder Bruchsteinmauerwerk Serie 1: Bohren
Serie 1: Verfüllen
Serie 2: Bohren
Serie 2: Verfüllen Bohrlochgruppe
1–1,5 m zur nächsten Gruppe
Diese werden dann mit schwundkompensiertem Dichtmörtel (auf Zement- oder Epoxidharzbasis mit Zusatzstoffen) verfüllt und nach dem Aushärten überlappend ausgebohrt. Vorteile dieses Verfahrens sind die geringe Anfälligkeit gegenüber Setzungen, das erschütterungsfreie Arbeiten sowie die mögliche Anwendung bei Mischmauerwerk (Abb. C 1.7). Injektionsverfahren unterscheiden sich von einander neben der Technik – drucklos einsickernde oder eingepresste Dichtungsmittel – auch durch die verwendeten Materialien (Abb. C 1.9 und 10). Alle Materialien sind im Einbringzustand flüssig und härten im Mauerwerk aus. Sie verteilen sich horizontal und vertikal in den Kapillaren, d. h. sie bilden eine »Wolke« um die Bohröffnung, welche sich dann mit den anderen »Wolken« überlagern soll. Hierin liegen auch die beiden häufigsten Schwachstellen: Wenn das Mauerwerk über 50 % Feuchte aufweist, sind die Kapillaren bereits durch Wasser besetzt und können keine Dichtungsemulsion mehr aufnehmen. Und da sich die tatsächliche Ausbreitung nicht kontrollieren lässt, ist auch die Überlappung nicht gesichert. Hinzu kommt der häufige Fehler, dass das Mauerwerk vor der Injektion nicht ausreichend untersucht wurde: In Mischmauerwerk beispielsweise, also Ziegelschalen mit einem Kern aus Bruchsteinen und Mörtel, versickert die Abdichtungsmasse unkontrolliert in Fugen und Hohlräumen statt sich auszubreiten. Aufgrund dieser Unsicherheiten sollte man beim Injektionsverfahren eher von Horizontalbremsen statt Horizontalsperren sprechen. Ein Vorteil der Methode gegenüber den meisten mechanischen Verfahren ist jedoch das erschütterungsfreie Arbeiten – ein Argument, das insbesondere bei denkmalgeschützten Gebäuden Gewicht hat. Ein zweites Einsatzgebiet sind Mauerstärken über 50 cm, da hier viele mechanische Verfahren an ihre Ausführungsgrenzen stoßen. Auch bei bewohnten Gebäuden bietet sich das Injektionsverfahren an, denn die Horizontalbremse der Außenwände kann in der Regel einseitig von außen eingebracht werden (Abb. C 1.10). Das Elektroosmoseverfahren basiert auf dem physikalischen Gesetz, dass sich Flüssigkeiten in Kapillaren durch das Anlegen eines elektrischen Feldes bewegen lassen (Nanopumpe). In feuchtem Mauerwerk ist die Wirksamkeit unbewiesen, sodass man die Methode ruhigen Gewissens unbeachtet lassen kann. Dies gilt genauso für manche »Zauberverfahren«, die auf dem Markt angeboten werden. Ausblühungen
≤4m
Schadsalze sind ein häufiges Problem in der Folge von Mauerwerksdurchfeuchtungen (Abb. C 1.7
126
Allgemeine Sanierungsaufgaben
C 1.8). In ausgetrockneten Bereichen entstehen wollige, meist weiße Gespinste. Es handelt sich dabei um Ausblühungen der zuvor wassergebundenen Salze. Diese können auf unterschiedliche Art in das Mauerwerk gelangt sein: durch natürliche Belastungen des Baugrunds, Belastungen des Grundwassers (z. B. Überdüngung), durch defekte Kanalrohre, Streusalz oder Urin. Die Ausblühungen sind nicht nur unschön, sondern unter Umständen auch für Ziegel oder Mörtel schädlich. Nach der Trockenlegung sollte daher eine Schadsalzreduktion durchgeführt werden. Meist reicht es, nach der Austrocknung den Putz vollständig zu entfernen, die Maueroberfläche gründlich abzubürsten und die Fugen auszukratzen. An sehr hoch belasteten, örtlich begrenzten Bereichen kann zusätzlich das Mauerwerk ausgetauscht werden. Reicht dies nicht aus, kann man mit elektrischen oder Vakuumverfahren die Salze aus dem Mauerwerk auswaschen. Eine im Gegensatz dazu trockene Methode ist das Aufbringen eines sogenannten Opferputzes: Dazu werden saugfähige Kalk- oder Entsalzungsmörtel aufgebracht und nach einigen Monaten mit den aufgesogenen Salzen wieder entfernt. Dachausbau
Die Art und Weise der Dachdämmung hängt entscheidend von der geplanten Nutzung, den damit verbundenen weiteren Umbaumaßnahmen sowie von formalen Fragen ab. Unabhängig davon ist der heute vorgeschriebene Einbau der meist fehlenden Unterspannbahn. Daher ist das Ab- und Neudecken des Daches nicht zu vermeiden, auch wenn man aus ästhetischen und ökologischen Gründen die Weiterverwendung der vorhandenen Dachsteine in Erwägung ziehen sollte. Auf dieser Basis lassen sich verschiedene Techniken der nachträglichen Dämmung ausführen. Allen Maßnahmen gemein ist der notwendige Ausgleich von z. T. erheblichen Unebenheiten der Dachfläche, an die keine hohen Anforderungen gestellt wurden, da es sich im Dachgeschoss meist nicht um Nutzräume handelte. Auch sind die Tragwerksquerschnitte häufig zu gering, als dass sie einem Durchbiegungsnachweis nach heutigen Normen standhalten könnten. Bei einer fehlenden bzw. nicht erhaltenswerten innenseitigen Verkleidung stellt die einfachste Lösung die seitliche Aufdoppelung der Sparren mit Brettern dar. Dies schafft genug Tiefe für die Dämmung, ist Unterkonstruktion für eine ebene Untersicht und löst die statischen Probleme. Zudem verbleiben bei gleicher Außenkante des Dachs alle Anschlüsse an Traufe und Ortgang unverändert, was technische und formale Probleme vermeidet. Einziger Nachteil
bauschädliche Salze Chloride Sulfate
Nitrate
Carbonate
Calciumchlorid
CaCl2 • 6 H2O
Kochsalz (Natriumchlorid)
NaCl
Bittersalz (Magnesiumsulfat)
MgSO • 7H2 O
Gips (Calciumsulfat)
CaSO4 • 2 H2O
Glaubersalz (Natriumsulfat)
Na2SO4 • 10 H2O
Ettringit
3 CaO • Al2O3 • 3 CaSO4 • 32 H2O
Magnesiumnitrat
Mg(NO3)2 • 6 H2O
Calciumnitrat
Ca(NO3)2 • 4 H2O
Kalksalpeter
5 Ca(NO3)2 • 4 NH4NO3 • 10 H2O
Soda (Natriumcarbonat)
Na2CO3 • 10 H2O
Pottasche (Kaliumcarbonat)
K2CO3
Kalk (Calciumcarbonat)
CaCO3 C 1.8
Injektionsmittel
Wirkungsprinzip abdichtend
Einbringverfahren
hydrophob
mit Druck
Zementsuspension
•
•
Feinstoffsuspension
•
•
Bitumenlösung
•
•
Kunstharzlösung
• •
Siloxanlösung
drucklos
•
•
•
•
Silikonharzlösung
•
•
•
Kieselsäureethylester hydrophob
•
•
•
Bitumenschmelze
•
Paraffinschmelze
•
Bitumenemulsion
•
• • • •
Silikon-Mikroemulsion •
Alkalisilikat
•
•
•
•
Methylsilikonat
•
•
•
höheralkyliertes Silikonat
•
•
•
•
•
•
•
Akalisilikonat /Alkalisilikat
C 1.9
Mauerdicke d > 60 cm
5 cm
1/3
Wandansicht
2/3 je 10–12,5 cm
a Wandansicht
5 cm
8 cm
bauschädliche Salze, die zu Ausblühungen im Mauerwerk führen C 1.9 Wirkung und Einbringverfahren verschiedener Injektionsmittel C 1.10 Injektionsverfahren a Einbringbohrungen für drucklose Injektion b Bohrlochraster bei Druckinjektion
8 cm
C 1.8
5 cm 15–20 cm
b
C 1.10
127
Allgemeine Sanierungsaufgaben
a
b
c
d
128
C 1.11
Allgemeine Sanierungsaufgaben
ist der Raumverlust auf der Innenseite, der im Entwurf mit durchschnittlich 10 cm anzunehmen ist. Die Verschiebung der Innenfläche führt zudem zu häufig formal unbefriedigenden Ansichten der nun halb verdeckten Pfetten und ähnlicher Konstruktionsteile wie Stiele und Kopfbänder (Abb. C 1.11 a). Will man diese Probleme vermeiden, kann man über ein Sichtbarbelassen der alten Konstruktion nachdenken – für den Innenraum häufig eine reizvolle Option. Nach Aufnageln einer vollflächigen gehobelten Schalung o. Ä. auf die vorhandenen Sparren und Aufbringen einer Dampfbremse wird ein neues Dach oberhalb des alten gezimmert – mit neuen Sparren, neuer Zwischensparrendämmung, Unterspannbahn und Deckung. Besondere Beachtung verdient – neben den hohen Kosten – der Übergang zur Wand, insbesondere am Traufpunkt in technischer (Lasteintragung), baukonstruktiver (Dichtigkeit), baurechtlicher (Verschieben der Traufhöhe = Vergrößern der Abstandsfläche) und formaler (Dachrand, Dachüberstand) Hinsicht (Abb. C 1.11 b). Will oder muss man die vorhandene Untersicht, z. B. aus verputzten Holzwolleleichtbauplatten, unangetastet lassen, folgt daraus das Einbringen einer Dampfbremse von oben. Diese wird um die Sparren herumgelegt und jeweils auf den Sparren gestoßen. Die Sparrenerhöhung erfolgt nun (statisch unwirksam) durch Aufnageln einer ersten Konterlatte auf den Sparren. Da diese Verlegeart gerade in den Anschlüssen kaum dampfdicht herzustellen ist, bieten manche Hersteller sogenannte intelligente Dampfbremsen an, durch welche eine über die Jahresbilanz trockene Wärmedämmung gewährleistet wird. Die Traufkante wird meist nur unwesentlich nach oben verschoben, wodurch die oben genannten Probleme kaum ins Gewicht fallen (Abb. C 1.11 c). Aufgrund der neu hinzukommenden Lasten aus Dämmung, Sparrenerhöhungen, evtl. Betondachsteinen sowie der Untersichtverkleidung muss für den Dachstuhl ein neuer statischer Nachweis geführt werden. Hilft im Bereich der Sparren oft schon die Aufdoppelung, so gilt dies nicht für die Pfetten. Sollen zugun-
C 1.11
C 1.12
sten einer besseren Nutzbarkeit zudem die die Spannweite vermindernden Kopfbänder entfallen, müssen die Pfetten mit Sicherheit statisch ertüchtigt werden. Dies geschieht, wenn möglich, gerne symmetrisch zur alten Tragachse, um die Pfosten nicht durch außermittige Biegung zu belasten. Gut geeignet sind U-Profile aus Stahl, die beidseitig aufgebracht und mittels Einpressdübeln und Bolzen kraftschlüssig an die Holzpfette angebunden werden (Abb. C 1.11 d). Die statische Ertüchtigung der Pfetten, das Aufdoppeln der Sparren zur Aufnahme der Wärmedämmung, das Auswechseln von Sparren zum Einbau neuer Gauben oder Dachflächenfenster sowie Mehrkosten durch Ausgleich von Unebenheiten sind die Kostenfaktoren im Dachausbau. Je nach Gebäudezustand und geplanten Maßnahmen ist ein überschlägiger Vergleich mit einer neuen Ersatzkonstruktion sinnvoll, welche neben der Gewährleistung auch ein hohes Maß an Kosten- und Zeitsicherheit bietet.
Eine kontroverse Diskussion wird darüber geführt, wie man mit den Balkenköpfen im Mauerwerk umzugehen hat. Hier sollen beide Meinungen vorgestellt werden: • Die Balkenköpfe sind durch Einmauern oder ähnliche Maßnahmen luftdicht abzuschließen. Dadurch wird verhindert, dass feuchte Innenraumluft in die Mauermitte gelangt und dann an den Balkenköpfen kondensiert. • Die Balkenköpfe bleiben luftumspült, indem man zwischen Holz und Mauerwerk einen Luftspalt lässt. Auf diese Weise kann evtl. auftretende Feuchtigkeit wieder austrocknen. Diese Bauart wird bis in die Nachkriegszeit in allen Publikationen vorgeschrieben. Bei beiden Auflagerarten werden die Balkenköpfe durch Dachpappen zusätzlich vor dem Eindringen von Feuchtigkeit geschützt (Abb. C 1.12). Flachdach
Balkenköpfe
Ein häufiges Schadensbild von Holzbalkendecken stellen verfaulte Auflager dar, deren Verfaulung oft schon bis zu 0,5 m von der Wand weg fortgeschritten ist. Als Ursachen kommen die Änderung des Feuchtehaushalts (veränderte Dichtigkeit, neue Wärmedämmung, neue Nutzung, geändertes Nutzerverhalten) oder Wasserschäden (defekte Regenwasser-, Abwasseroder Brauchwasserleitungen, Spritzwasser, unzureichende Schlagregendichte) in Betracht. Nach Ermittlung der Ursache und deren Beseitigung kann man mit dem Austausch der defekten Bauteile geginnen. Zur Sanierung werden die Balken unterstützt, wobei auf die Druckverteilung im darunterliegenden Geschoss zu achten ist. Die Auflagerbereiche werden bis zum gesunden Holz großzügig weggeschnitten und durch Holz gleichen Querschnitts ersetzt. Die Verbindung geschieht am einfachsten durch seitliche Holzlaschen, die mittels Einpressdübeln und Stabankern mit altem und neuem Balken verbunden werden. Reicht dies nach heutigen statischen Berechnungen nicht aus, kann man auf U-Profile aus Stahl zurückgreifen.
Geringfügige Undichtigkeiten im Flachdach sind oft nicht augenfällig. Auch das typische Geräusch heutiger wassergesättigter Dämmungen – ein deutlicher Hinweis auf Undichtigkeiten – tritt bei den bis vor wenigen Jahrzehnten eingesetzten Dämmungen aufgrund ihrer geringen Stärke nicht auf. Da aber die Erfahrung zeigt, dass ältere Flachdächer selten mängelfrei sind, ist eine Feuchtemessung der inneren Dämmschichten dringend anzuraten. Hinzu kommt, dass mit den vor 1970 verlegten Dämmungen die heutigen wärmetechnischen Anforderungen nicht erreicht werden können, sodass ein Ersatz geplant werden sollte. Zu empfehlen ist ein Abbruch aller Schichten bis auf die Rohdecke, um Fehlerquellen wie vollgesogene Dämmungen und fehlerhafte Dampfbremsen zu vermeiden. Der neue Aufbau geschieht wie bei einer Neubaumaßnahme und bietet entsprechende Sicherheit und Gewährleistung. Bei der Sanierung von Dachterrassen ist der deutlich höhere Aufbau und die daraus resultierende Stufe am Austritt sowie die nach der Sanierung zu geringe Geländerhöhe zu berücksichtigen.
nachträgliche Wärmedämmung eines Steildachs in verschiedenen Ausführungsarten a Sparrenerhöhung nach innen bei nicht erhaltenswerter Untersicht b sichtbar bleibende Bestandskonstruktion durch Aufsetzen eines neuen Dachs c Einbringen der Dämmung von außen bei Erhalt der Innenverkleidung d statische Ertüchtigung einer Mittelpfette mittels einseitig angelaschtem U-Stahl Auswechseln eines verfaulten Balkenkopfs
C 1.12
129
Allgemeine Sanierungsaufgaben
Viele Flachdächer älterer Bauart haben den Steildächern ähnliche Traufabschlüsse mit vorgehängter Regenrinne. In Kombination mit einem neuen Wärmedämmverbundsystem auf der Fassade hängt die Rinne nun in der Luft. Eine Holzunterkonstruktion kann Abhilfe schaffen (Abb. C 1.14). Schlitze, Durchbrüche, Nischen
C 1.13
C 1.14
C 1.15
130
Schlitze, Durchbrüche und Nischen in der bestehenden Struktur gehen mit jedem Umbau einher, fallen aber auch schon bei Instandsetzungen der Haustechnik an. Im Unterschied zum Neubau werden die Arbeiten teilweise in verputzten Oberflächen durchgeführt und sind im Ausmaß deutlich größer: Für eine neue Tür ist eben ein Mauerdurchbruch erforderlich. Daher sind andere Parameter zu beachten: die Statik während der Baumaßnahme, die Statik nach Fertigstellung sowie Schäden an zu erhaltenden Bauteilen. Ausbrüche können auf vier verschiedene Arten vorgenommen werden: durch Fräsen, Stemmen, Sägen und Bohren. Mauernutfräsen werden zumeist für Elektroschlitze verwendet. Damit sind Schlitzbreiten bis zu 30 mm bei maximal 40 mm Tiefe zu erzielen. Mit größeren, ebenfalls elektrisch angetriebenen Mauerfräsen kann man hingegen Mauerwerk bis zu 50 cm Stärke durchtrennen, weshalb sie beispielsweise für den nachträglichen Einbau von Horizontalsperren eingesetzt werden. Flächenfräsen finden ihre Anwendung in der Putzsanierung, da man hiermit große Flächen von Putz oder Beschichtungen entfernen kann. Der Vorteil des Fräsens gegenüber dem Stemmen besteht darin, dass die Erschütterungen deutlich geringer ausfallen und daher Schädigungen des Mauerwerks oder Abfallen des Putzes seltener auftreten. Der Nachteil besteht in der großen Lärm- und Staubbelastung, was hohe Anforderungen an den Arbeitsschutz und an mögliche Staubabtrennungen (z. B. beim Teilumbau) stellt. Die gebräuchlichste Methode ist das Stemmen mit Elektro- (kleine Bereiche) oder Presslufthämmern (Stahlbeton, große Mauerstärken). Mit diesen Werkzeugen werden auch geklebte Beläge wie Fliesen oder fest sitzender Putz abgestemmt. Der Hauptnachteil des Stemmens ist neben den Erschütterungen der Struktur die mangelnde Feinfühligkeit beim Arbeiten. Die Ausbruchkanten sind sehr unregelmäßig, auch eine gleichmäßige Ausbruchtiefe lässt sich kaum realisieren. Dementsprechend hoch fallen die Folgekosten aus, um den geplanten Zustand mittels Nacharbeiten wiederherzustellen. Diesen Nachteil kann man begrenzen, wenn man Stemmarbeiten mit den nachfolgenden Methoden kombiniert. Der Einsatz von elektrischen Kreissägen ist immer dann sinnvoll, wenn man eine in Lage und Tiefe kontrollierte Abbruchkante herstellen will. Die Sägen sind selbstfahrend, d. h. sie bewegen sich entlang einer vorher aufgebrachten Zahnschiene. Die Schiene muss jedoch kraftschlüssig befestigt werden, was nicht in jedem Mauerwerk gelingt (z. B. bei Leichtbetonstei-
nen). Gibt es keine geeignete Dübeltechnik, kann man versuchen die Schiene mittels durchgesteckter Gewindestangen und Platten auf der anderen Wandseite zu befestigen. Zudem wird das Sägeblatt wassergekühlt, was trotz üblicher Absaugung nie ohne Durchfeuchtung der benachbarten Bauteile vonstatten geht – ein Problem, das Sägearbeiten oberhalb von Parkett fast unmöglich macht. Zuletzt ist noch das Überschneiden formal zu lösen: Da das Sägeblatt rund ist, muss der Schnitt auf der Vorderseite um den Blattradius über die geplante Ecke hinausgeführt werden, was bei zu erhaltenden Sichtbetonflächen nicht mehr zu kaschieren ist. Neben schienengeführten Sägen werden auch handgeführte Trennscheiben (umgangssprachlich Flex genannt) eingesetzt. Die Schnittqualität ist dementsprechend mäßig, die Tiefe auf ca. 15 cm beschränkt und die Lärm- und Staubbelastung dem Fräsen ebenbürtig. Trotzdem kann der Einsatz bei geringen Wandstärken als Vorbereitung von Stemmarbeiten sehr sinnvoll sein, da es die durch das Stemmen verursachten Erschütterungen minimiert und für einigermaßen gerade Kanten sorgt. Bei sehr großen Bauteilausmaßen kommen Seilsägen zum Einsatz (Abb. C 1.16). Beim Bohren werden neben normalen Bohrern häufig Kernbohrer eingesetzt (Abb. C 1.13). Mit Durchmessern bis zu 1,2 m und Bohrtiefen bis 2 m sind die unterschiedlichsten Einsatzmöglichkeiten denkbar: Rohrdurchführungen, vorbereitende Bohrungen vor dem Einsatz von Fräsen, Entlüftungen und Fensteröffnungen. Die Technik entspricht jener der schienengeführten Sägen und zeigt die gleichen Nachteile auf. Da jedoch beim Bohren und Sägen kaum Erschütterungen ausgelöst werden, stellen diese Methoden die schonendste und genaueste Ausbruchmethode dar. Statik während der Arbeiten Um Ausbrucharbeiten an tragenden Bauteilen durchführen zu können, müssen zuerst die vorhandenen Lasten abgefangen werden. Bei mehr als 1 m breiten Wanddurchbrüchen sind zwei Lasten von Interesse: Deckenlasten und das Gewicht des Mauerwerks oberhalb der geplanten Öffnung. Bei Durchbrüchen unterhalb dieses Maßes ist – eine darüber befindliche geschlossene Wandscheibe vorausgesetzt – die natürliche Gewölbewirkung des Mauerwerks während des Ausbruchs tragfähig, sodass auf Abfangungen verzichtet werden kann. Die Deckenlasten werden – um einen Arbeitsraum zu gewährleisten – ca. 1 m vor dem Auflager mittels Betonschalungstechnik (Stützen und Balken) abgefangen. Dabei ist einerseits darauf zu achten, dass keine unnötigen Lasten wie Baumaterial auf der Decke liegen und andererseits, dass die Weiterleitung bis auf tragenden Grund gewährleistet ist. Die Abfangung der Wandlasten kann je nach Anforderung auf zwei verschiedene Arten erfolgen: Im Abstand von ca. 60 cm werden kleine Durchbrüche oberhalb des geplanten Sturzes
C 1.15 C 1.16
a
a
C 1.17 C 1.18
Kernbohrarbeiten Dachrand mit vorgehängter Rinne nach der nachträglichen Wärmedämmung eines Flachdachs und einer Außenwand mangelhaft ausgeführte Ausbrucharbeiten (keine Abfangung des Mauerwerks) verschiedene Seilführungen im Seilsägeverfahren a kontinuierlicher Schnitt b Einzelschnitt schematische Darstellung einer Abfangung Schema einer Auflagertasche
b
C 1.13 C 1.14
b
Allgemeine Sanierungsaufgaben
C 1.16
gestemmt. Hindurchgesteckte, kraftschlüssig verkeilte und mittels Schalungsstützen abgestützte Balken erlauben nun den Ausbruch der Öffnung. Diese sehr einfache Methode scheitert dann, wenn es sich um Fassadenausbrüche in Obergeschossen handelt oder aus irgendeinem anderen Grund keine beidseitige Abstützung erfolgen kann. Zudem erlaubt sie keine direkt unterhalb der Decke neu gesetzten Stürze. In diesem Fall muss man die neuen Stürze abschnittsweise einbauen. Dazu wird ohne weitere Lastabfangung ein horizontaler Schlitz gestemmt, dessen Tiefe keinesfalls mehr als die Hälfte der Mauerstärke betragen darf. In diesem Schlitz wird der erste Sturz – meist ein Å-Profil aus Stahl – versetzt und kraftschlüssig ausgemörtelt. Nach dem Abbinden kann der zweite Sturz analog eingebracht werden und die Öffnung unter dem neuen Sturz ausgebrochen werden (Abb. C 1.17). Alle Maßnahmen bedürfen eines statischen Nachweises und sollten gut überwacht werden. Zu untersuchen sind auch immer die Auflagerkräfte, da beispielsweise Leichtmauerwerk zur Aufnahme der hohen Punktlasten häufig die nötige Druckfestigkeit fehlt. Die meist 15 – 20 cm tiefen Auflagerbereiche müssen dann mit Mauerwerk hoher Druckfestigkeit ergänzt werden. Bei sehr hohen Lasten können auch bis zur Fundamentierung gemauerte Pfeiler oder Stahlstützen nötig werden. Um Setzungen zu verhindern, werden alle Arbeiten, insbesondere oberhalb der Stürze und der Auflager, mit schwindfreiem Quellmörtel ausgeführt. Kommen Stahlträger zum Einsatz, ist je nach Anwendungsfall auch ausreichend Platz für Brandschutzverkleidungen oder Putzträger einzuplanen (Abb. C 1.15).
ein Feld betroffen, müssen die Lasten der zu durchtrennenden Balken mit einem Wechsel auf die beiden weiterhin durchlaufenden Randbalken abgeleitet werden. Zu untersuchen sind die Anschlussmöglichkeiten an den Wechsel sowie die Auslastung der Randbalken, welche womöglich in ihrer Tragfähigkeit ertüchtigt werden müssen. Beides sind materialspezifische Probleme. Holzbalken kann man leicht anschließen und – z. B. durch seitlich aufgelaschte Hölzer – auch einfach verstärken. Ähnlich verhält es sich mit Stahlträgern. Bei Stahlbetonfertigteilträgern ist dies hingegen nahezu unmöglich. Ortbetondecken sind vom statischen System her den Holzbalkendecken vergleichbar. Da immer auch Bewehrungen durchtrennt werden, müssen die benachbarten, weiterhin durchlaufenden Bereiche die Lasten aus dem getrennten Feld übernehmen. Da viele Decken hinsichtlich ihrer Tragfähigkeit häufig schon ausgereizt sind, können nur kleine Öffnungen realisiert werden. Besonders günstig sind dabei runde Öffnungen, da diese den harmo-
nischsten Kraftfluss aufweisen. Zudem ist es hilfreich, Deckenöffnungen nicht zu schneiden, sondern vorsichtig auszustemmen. Dadurch können die Hauptbewehrungen freigelegt und in die Bewehrungen eines neuen Randträgers (deckengleicher Wechsel) eingebunden werden. Auflagertaschen, Nischen Häufig werden nicht geeignete Decken durch neue Ortbetondecken ersetzt. Im aufgehenden Mauerwerk müssen hierzu Auflager geschaffen werden. Da durchgehende horizontale Schlitze nicht zulässig und auch zu aufwendig sind, behilft man sich mit punktuellen Auflagern in Mauerwerkstaschen. Diese Nischen werden ca. 15 cm tief ausgestemmt, wobei sich die Anzahl und der jeweiligen Länge nach der Druckfestigkeit des Mauerwerks richtet. In die Nischen werden Körbe eingelegt, die mit einer an der Wand entlang durchgehenden Bewehrung verknüpft werden. Die Decke wird nun ohne Fuge (Schallschutz) bis an die Wand betoniert (Abb. C 1.18).
a
b
Deckendurchbruch Für das Abfangen der Lasten bei Deckendurchbrüchen gilt Obiges analog. Die eigentlichen Arbeiten unterscheiden sich je nach Deckenbauweise. Bei Gewölben sind größere Durchbrüche kaum möglich (siehe Gründerzeitbauten, S. 135ff.). Bei Kappen-, Holzbalken- und anderen skelettierten Decken hingegen kann im Feld zwischen zwei Trägern ein Durchbruch ohne statischen Nachweis erfolgen. Ist jedoch mehr als
aa
bb C 1.17
C 1.18
131
Gründerzeitbauten 1870 –1920 Georg Giebeler
C 2.1
Die Gründerzeit ist ein im deutschsprachigen Raum gebräuchlicher Begriff, der die Phase der ersten durchgreifenden Industrialisierung umfasst. Ausgehend von unterschiedlichen wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Gegebenheiten in den Ländern Mitteleuropas kann man den Beginn zwischen 1850 und 1870 ansetzen. In Deutschland setzte der industrielle Aufschwung in den 1860er-Jahren ein und entwickelte sich mit dem gewonnenen DeutschFranzösichen Krieg von 1870 / 71 und den folgenden französischen Reparationszahlungen zu einem Wirtschaftsboom. Auch die Reichsgründung 1871 trug zum rasanten wirtschaftlichen Aufschwung bei. Industrialisierung bedeutet Massenproduktion, Arbeitsteilung und Schichtbetrieb rund um die Uhr. Die Herstellungsprozesse konzentrierten sich an einem Ort, der Fabrik, was einen massenhaften Zuzug von Arbeitskräften vom Land bedingte. Die Gründerzeit löste einen (kriegsunabhängigen) Bauboom aus, wie es ihn bis dahin nicht gegeben hatte und wie er auch bis heute nicht mehr vorkam. Das bedeutet auch, dass das Bauen selbst industrialisiert wurde. Neue reproduzierbare oder vorgefertigte Bausysteme eroberten den Markt, der bis zu diesem Zeitpunkt handwerklich geprägt war. Ebenso wird die Arbeitsteilung, also die Aufteilung in Gewerke, vom Produktionsalltag auf die Bauwirtschaft übertragen. Baugeschichtlich umfasst die Gründerzeit eklektizistische Baustile wie Neugotik, Neobarock und Neorenaissance, welche auch unter dem Oberbegriff Historismus zusammengefasst werden. Die Bauaufgaben spiegeln alle denkbaren Nutzungen wider; den größten Teil aber stellten neben den Fabrikanlagen die mehrgeschossigen, innerstädtischen Mehrfamilienhäuser dar (Abb. C 2.1 und 2). Zudem wurden in vergleichbarer Technik frei stehende Villen für das Großbürgertum errichtet. Die technischen Angaben in diesem Kapitel beziehen sich, wenn nicht anders ausgewiesen, auf die beiden letztgenannten Nutzungen. Die erste Phase der Industrialisierung ging einher mit durchgreifenden gesellschaftlichen Veränderungen, die sich selbstverständlich auch in den Bauten niederschlugen. Während auf der einen Seite die großbürgerlichen Villen auf 132
der sogenannten Beletage (meist das erste Obergeschoss) ausreichend Platz zum Wohnen und Repräsentieren boten, so hausten die Arbeiter auf der anderen Seite oft in erbärmlichen sozialen und hygienischen Verhältnissen. Sich das Bett im Schichtbetrieb zu teilen, galt z. B. als normaler Zustand. Das »Trockenwohnen« konnte sogar gesundheitsschädliche Folgen haben. Mit diesem Begriff bezeichnete man das Einquartieren von Mietern in gerade fertiggestellte Gebäude zu geringen Mieten, damit diese die zum Aushärten und Trocknen notwendigen Koksfeuer bedienten. Die heute beliebten großen Räume waren keine repräsentativen Wohnzimmer, sondern bestenfalls Unterkunft für Großfamilien. WC und Waschbecken lagen meist auf dem Flur oder im Treppenhaus und wurden von allen Bewohnern eines Geschosses gemeinsam genutzt. Diese Zustände boten nicht nur den Nährboden für weitreichende sozialpolitische Bewegungen, sondern auch – mit der Sehnsucht nach »Licht und Luft« – für die Ideen der Gartenstadt und letztendlich der Moderne. Da Gründerzeitbauten gewinnmaximierte Produkte darstellten, findet man sehr oft große Differenzen zwischen Schauseite und Hinterhof. Die Schauseiten, reich verzierte Fassaden, flankieren die breiten, oft baumbestandenen Boulevards, die Stiegenhäuser sind hier sehr großzügig angelegt: breite Läufe, großflächige farbige Verglasungen, kleine Steigungsverhältnisse. Der Gegenentwurf findet sich oft im selben Komplex: enge und damit dunkle Hinterhöfe mit Fassaden aus unverputztem Ziegelmauerwerk sowie schmale Stiegen, die zu kleinen dunklen Wohnungen führen (Abb. C 2.4). Viele dieser Gründerzeitviertel existieren auch heute noch. Ihre innerstädtische Lage und die gute Infrastruktur machen sie zu beliebten Wohngebieten, auch weil im Vergleich zu früher die Bewohnerdichte heute deutlich reduziert ist. Typische Stärken und Schwächen Die Stärken von Gründerzeitbauten liegen in der damaligen Nutzung. Große, hohe Räume von oft über 20 m2 und ca. 3 m Höhe (die Berliner Bauordnung von 1897 schrieb mindestens 2,80 m vor) waren sinnvoll, um möglichst viele
Gründerzeitbauten 1870 –1920
C 2.1
Häuserzeile, Hohenzollernring, Köln (D) 1885, C. A. Philipp C 2.2 Grundrisse Wohnhäuser, Köln (D) 1885, C. A. Philipp a Erdgeschoss b 1. Obergeschoss C 2.3 Kalklöschen und Kalkmörtelzubereitung an einer Baustelle um 1900 C 2.4 ehemals geschlossene Hinterhofbebauung in Köln, heute seitlich offen
Personen in einem Raum unterbringen zu können. Diese Struktur setzt stark dimensionierte, tragende Innen- und Außenwände voraus, die meist parallel zur Fassade angeordnet, eine einfache, orthogonale Raumfolge ergeben. Beides kommt einer heutigen Umnutzung entgegen. Die Räume eignen sich heute für Büronutzungen genauso wie für offene Wohnformen; Unterteilungen für kleinflächige Nutzungen sind zusätzlich möglich. Eine massive Bauweise mit großen Mauerstärken (ausgenommen oft das oberste Geschoss) sorgt für einen guten Schallschutz und ausreichende Wärmespeicherung. Bei straßenbegleitenden Bauten erzielen hoch eingesetzte Fensterstürze gute Tageslichtbedingungen. Die Schwächen liegen in der gewinnmaximierenden Bebauung sowie den fehlenden Technologien begründet. Enge Hinterhofbebauungen und dunkle, enge Grundrisse mit langen Erschließungsfluren ohne natürliche Belichtung – oftmals nur einseitig belichtet, ohne Querlüftungsmöglichkeit – lassen sich auch heute schlecht vermarkten. Umbauten verbessern diesen Zustand kaum, da die natürliche Belichtung nicht verändert werden kann. Bei Stadtsanierungen der letzten Jahrzehnte ist daher immer wieder versucht worden, solche Viertel zu entkernen, also Hinterhofbebauungen abzubrechen. Hinzu kommen technische Mängel. Fehlende oder defekte Abdichtungen der Kelleraußenwände (horizontal oder vertikal) sorgen für feuchte Keller, Tiefparterre- und oft auch Erdgeschosswohnungen. Zudem weisen die Holzbalkendecken einen unzureichenden Trittschallschutz, schlechte Luftschall- sowie Brandschutzwerte auf und sind oft zu schwach dimensioniert, was zu sichtbaren Durchbiegungen führt.
a
b
senem Aufwand möglich. Anders verhält es sich dagegen bei feuchten Kellern; hier ist eine nachträgliche Trockenlegung so gut wie ausgeschlossen. Aufgrund der vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten und der hohen Attraktivität von Gründerzeitbauten können diese Probleme aber so weit vernachlässigt werden. Ein vollständiger Abbruch solcher Einzelgebäude aus ökonomischen Gründen ist von vornherein auszuschließen – es sei denn, es handelt sich um eine städtebauliche Maßnahme.
Keller waren damit brauchbare, jedoch nicht wirtschaftlich vermietbare Flächen. Die Ausführung entspricht dieser Prämisse – trotz fortgeschrittener Bautechnologien. So gibt es seit Mitte des 19. Jahrhunderts industriell hergestellten und somit bezahlbaren Zement sowie Abdichtungen auf Teerbasis, welche aber in der Regel nicht oder nicht regelgerecht eingesetzt wurden. Daher sind Keller der Gründerzeit zwar meist standfest, jedoch dauerhaft feucht. Größere Schäden sind selten, aber eine dauerhafte Nutzung, gar mit Aufenthaltsräumen, ist mit vertretbarem Aufwand nicht zu erreichen (Abb. C 2.7).
C 2.2
Keller Gründungen und Böden
• als Lagerraum für Lebensmittel (aufgrund ihrer gleichmäßig kühlen Temperatur) oder für Heizmaterial • zum Schutz gegen aufsteigende Feuchtigkeit bzw. Spritzwasser im Sockelbereich durch Herausheben des Erdgeschossbodens um mehr als 40 cm • zum Schutz vor gesundheitsschädlichen »Dämpfen« aus dem Grundwasser, welche z. B. für Typhus verantwortlich gemacht wurden
Da es sich bei Gründerzeitbauten um eine massive Mauerwerksbauweise handelt, findet man bei normaler Baugrundbeschaffenheit Streifenfundamente (historische Bezeichnung: Bankette). Als frostfreie Gründung geben zeitgenössische Fachbücher meist 1,0 bis 1,2 m unter Geländeniveau an [1]. Um die zulässigen Pressungen des Erdreichs, zu denen es grobe Richtlinen gab, nicht zu überschreiten, wurden die Fundamentsohlen durch Abtreppungen verbreitert: Das Mauerwerk verspringt in jeder zweiten Schicht beidseitig um ¼ Stein (Reichsformat 6,5 cm). Die unterste Lage des Fundaments muss möglichst eine gerade Auflage für das Mauerwerk bilden und geringfügig unterschiedliche Baugrundgegebenheiten überbrücken. Als Bau-
C 2.3
C 2.4
In Städten mit extremem Zuzug und entsprechender Wohnungsnot, wie z. B. in Berlin zu jener Zeit, wurden Keller in der Gründerzeit auch als bewohnbare Räume geplant. Üblicherweise dienten sie jedoch:
Umbaupotenzial Gründerzeitbauten haben ein großes Umbaupotenzial. Die Grundstruktur eignet sich für eine Vielzahl von Nutzungen mit teilweise sehr hoher Aufenthaltsqualität. Im auf die einfache Grundstruktur reduzierten Umbau verbleiben nach dem Einbau zeitgemäßer Haustechnik meist zwei Problemzonen: Holzbalkendecke und Keller. Die Verbesserung der Decken ist bis zu einem gewissen Grad mit angemes133
Gründerzeitbauten 1870 –1920
Wohngebäude Keller Frontwand 99 balkentragende Mittelwand 64 nicht balkentragende Giebelwand ohne Öffnungen 51 balkentragende Giebelwand ohne Öffnungen 77 nicht balkentragende Giebelwand mit Öffnungen 38 Treppenwand bei Flurbreite > 2,50 m 64 Treppenwand bei Flurbreite < 2,50 m 51 Fabrikgebäude Frontwand 77 balkentragende Giebelwand 51 nicht balkentragende Giebelwand 51 balkentragende Giebelwand 64 Treppenwand bei Flurbreite > 2,50 m 64 Treppenwand bei Flurbreite < 2,50 m 51
EG 77 51 51 64 38 51 38 64 51 38 51 64 51
Mauerstärke [cm] 1. OG 2. OG 3. OG 64 51 51 51 38 38 38 38 25 51 51 38 25 25 25 51 38 38 38 25 25 51 38 38 51 51 38
C 2.5
stoff wird neben großen Natursteinplatten und anderen großformatigen Bruchsteinen auch Stampfbeton eingesetzt. In der zeitgenössischen Fachliteratur findet man Vorschläge, den Stampfbeton mit Eisenbändern oder alten Eisenbahnschienen zu verstärken [2]. Alte Mängelberichte sprechen jedoch nicht dafür, dass diese Technik flächendeckend zum Einsatz kam [3]. Vielmehr ist davon auszugehen, dass die Fundamente vollständig oder zumindest in der unteren Lage in Bruchstein ausgeführt wurden. Als Mörtel verwendete man entweder Lehmmörtel aus der Baugrube oder Kalkmörtel mit sehr geringen Kalkbeimischungen – beides Mörtel mit geringer Standfestigkeit. Auch in der Gründerzeit nutzte man schon Baugrunduntersuchungen und Spezialgründungen, die den heutigen Techniken ähneln. Da die Stadtplanung auf die natürliche Landschaft wie vorhandene Flussläufe keine Rücksicht nahm, musste man z. B. auf Tiefgründungen zurückgreifen. Für mehrgeschossige Bauten verwendete man dabei häufig eingerammte Holzpfähle mit einer 1– 2 m starken Auflage aus Stampfbeton, welcher in der Unterlage schwach bewehrt wurde (Abb. C 2.8). Keller, die dauerhaft im Grundwasser stehen, sind sehr selten, da damals der Einsatz von Pumpen unüblich war und somit »unter Wasser« hätte gebaut werden müssen. Bei festem Baugrund und leichten Bauten wird als unterste Lage ein Holzrost verlegt, welcher ständig unterhalb des Grundwasserspiegels liegen musste, um nicht zu faulen. Später werden solche Fundamente in Stampfbeton ausgeführt, da die Kosten im Laufe der Zeit sanken (Abb. C 2.11). Die Betonherstellung auf Zementbasis geschah als Handmischung auf der Baustelle. Als Zuschlagstoffe werden, wenn immer möglich, Sand und Kies aus dem Aushub verwendet. Der so hergestellte Beton hat – auch aufgrund von Erdverunreinigungen – bei Weitem nicht die Güte von heutigem Beton, was auch die enormen Bauteilstärken erklärt. Die Ausführung der Böden entspricht dem Nutzungszweck. Kellersohlen werden bevorzugt mindestens 20 cm über dem höchsten Grundwasserstand geplant. Da keine Wohnnutzung vorgesehen war, waren abdichtende Beläge
38 38 25 38 38 25
DG 25 – 25 25 25 38 25
38 38 25 38 38 25
25 – 25 25 38 25 C 2.6
nicht notwendig. So gibt es heute hauptsächlich zwei Arten von Böden: gestampften Lehmboden oder lose verlegtes Ziegelpflaster. Beide Böden sind offen gegen Grundwasser und aufsteigende Feuchtigkeit. Schäden und Maßnahmen Fundamentierungsprobleme wie Setzungen sollten nach über 100 Jahren Standzeit abgeschlossen oder behoben sein. Verzichtet man auf Baumaßnahmen im Gründungsbereich, sind keine Sanierungen zu erwarten. Eine Maßnahme gegen aufsteigende Bodenfeuchte über den Kellerboden ist beispielsweise das Einbringen einer WU-Betonschicht von mindestens 25 cm Stärke auf dem gestampften Kellerboden. Glatt abgezogen und verrieben kann dieser als fertiger Boden genutzt werden. Bei der Gefahr von aufsteigendem Grundwasser ist vom Einbinden und Abdichten zum aufgehenden Mauerwerk abzuraten. Für die auftretenden Vertikallasten (Aufschwimmen) an den Einbindepunkten ist das vorhandene Mauerwerk nicht ausgelegt und es kann zu beträchtlichen Schäden kommen. Vielmehr sollten aus-
C 2.7
134
51 38 25 38 51 38
4. OG 38 38 25 38 25 38 25
reichend breite Fugen, z. B. durch Streifen aus Dränageplatten, als Randdämmstreifen eingesetzt werden, damit das Grundwasser in den Keller eindringen kann (Abb. C 2.5). Über Gefälle in der Bodenplatte und einen zentralen Pumpensumpf kann das Wasser dann in den Kanal abgepumpt werden. Kelleraußenwände
Kellerwände sind bei Gründerzeitbauten grundsätzlich gemauert. Die Maueroberflächen blieben meist unbehandelt oder wurden mit einer Kalkschlämme überzogen. Die vorgeschriebenen Mindeststärken sind beträchtlich: In Berlin z. B. wurde je nach Geschosszahl ein bis zu 99 cm, also ein 3 ½ Steine starkes Mauerwerk für Außenwände im Erdreich baupolizeilich gefordert (Abb. C 2.6). Damit einhergehend traten zwei Probleme auf, die auch heute noch relevant sind: Ersteres besteht darin, dass teilweise nur die Außenschalen gemauert sind und der Zwischenraum mit Abbruch- oder Aushubmaterial bei nur sehr geringer Beigabe von Bindemitteln verfüllt wurde (Schüttmauer), um Ziegel und damit Kosten zu
C 2.8
Gründerzeitbauten 1870 –1920
1 3
3
4
4
4
5
2
8 6
2
1
7
4
a 1 2 3 4
b 1 2 3 4
Verstärkungsrippe Wandwiderlager gemauerter Gurtbogen Mittellinie des Gewölbes
sparen. Aufgrund der massiven Ausführung ist ein Problem der Standfestigkeit meist nicht gegeben bzw. wäre schon in der Bauphase aufgefallen. Äußerst schwierig gestalten sich allerdings Stemmarbeiten an diesen Mauern, da der Ausbruch – auch bei gesägten Schnitten – kaum kontrollierbar ist. Nachträgliche und teure Sicherungsmaßnahmen durch Ausmauern sind die Folge. Zudem lässt sich ein solches Mauerwerk nicht durch Injektion abdichten, da die zum Teil beträchtlichen Hohlräume nicht sicher verfüllt werden können (siehe Allgemeine Sanierungsaufgaben, S. 126). Das andere Problem betrifft den verwendeten Mörtel. Die oft als Mauermörtel eingesetzten, preiswerteren Luftkalke härten nur unter Luftzufuhr. Um die Bauzeit zu verkürzen, wurden die Baugruben jedoch frühzeitig verfüllt, was den Abbindeprozess beendet und zu nicht standfesten Fugen führt. Aber auch sehr magere hydraulische Kalkmörtel neigen mit den Jahren zum Aussanden. Beim nachträglichen Ausfugen sollten Kalkmörtel ähnlicher Güte – mit nur geringer Beimengung von Zement – verwendet werden, keinesfalls jedoch reiner Zementmör-
Pfeil, Pfeilhöhe oder Stich Scheitel Rücken Verstärkung
5 6 7 8
Zwickel Leibung Widerlager Kämperfuge
C 2.9
C 2.10
tel. Dieser ist aufgrund seiner Wasserundurchlässigkeit und seiner Härte ungeeignet und erreicht keine dauerhafte Bindung zum Bestand. Erst vor wenigen Jahren setzte sich die Erkenntnis durch, dass Gründerzeitkeller nicht trockengelegt werden sollten, selbst wenn dies technisch möglich sei. Durch das dauerhafte Austrocknen des Mauerwerks, insbesondere der Kalkmörtelfugen, verringert sich deren Volumen und das Aussanden der Fugen wird verstärkt. Die Folge sind Setzungen und Standsicherheitsprobleme, vor allem bei den dünnwandigen Gewölben. Darüber hinaus ist die Trockenlegung schon allein wegen der Mauerstärken sehr aufwendig und Folgekosten sind aufgrund der oben beschriebenen Probleme nicht abzuschätzen. Daher sollte man auf die Umnutzung von Gründerzeitkellern verzichten.
be (Kappendecke) ausgeführt wurde (Abb. C 2.9 und 10). Die häufigste Gewölbeart für Kellerdecken ist das Tonnengewölbe. Nur in öffentlichen, repräsentativen Gebäuden werden auch in den Obergeschossen Kuppeln und Kreuzgewölbe errichtet, insbesondere in Treppenräumen und Fluren. Antike Tonnengewölbe sind in ihrem Querschnitt halbkreisförmig. In solchen Gewölben entsteht kein Gewölbeschub, was große Spannweiten ohne Probleme im Widerlager ermöglicht. Die in Gründerzeitbauten üblichen Gewölbe beschreiben hingegen nur ein Bogensegment, um eine bessere Nutzbarkeit des Raums zu erzielen. Es entstehen schalenartige Tragwerke aus relativ dünnem Mauerwerk. Im Gegensatz zu biegebeanspruchten Flachdecken herrschen in Gewölben lediglich Druckkräfte. Diese den Bogen entlanglaufenden Druckkräfte lassen sich im Auflager in Vertikalund Horizontalkräfte (Gewölbeschub) aufteilen. Je geringer der Stich, d. h. die Auswölbung nach oben zwischen Auflager und Scheitelpunkt, desto höher ist der Gewölbeschub. Dieser Horizontalschub muss vom Außenmauer-
Kellergewölbe und -decken
Wurden in den Obergeschossen meist flache Holzbalkendecken eingezogen, so bevorzugte man über den Kellerräumen eine luftdichte und feuchtigkeitsbeständige Deckenkonstruktion, die nahezu immer als Gewölbe oder Teilgewöl-
C 2.5
Fuge zwischen bestehendem Mauerwerk und neuer Betonbodenplatte im Keller C 2.6 Mindestmauerstärken nach Berliner Bauvorschrift, um 1900 C 2.7 Kelleraußenwand und Gründung, hier in Beton ausgeführt, sonst meist gemauert oder in Bruchstein C 2.8 Pfahlgründung auf Holzpfählen, in Lagen eingebrachtes Stampfbetonfundament, oberhalb der zweiten Lage mittels Bandeisen bewehrt C 2.9 a Tonnengewölbe b Preußische Kappendecke C 2.10 Bezeichnungen am Gewölbe C 2.11 Gründung im Grundwasser auf Holzrost (Schwellrost); das oberste Holz muss mindestens 30 cm unter dem Grundwasserspiegel liegen (tiefster Grundwasserstand). C 2.11
135
Gründerzeitbauten 1870 –1920
a
b
werk des Gebäudes abgefangen werden. Dazu wurde das ohnehin schon mächtige Mauerwerk im Bereich der Gurtbögen oftmals mit Pfeilern verstärkt. Bei Tonnengewölben treten diese Kräfte nur am Gewölbeansatz auf, wobei die Mauern unterhalb des Gewölbebogens unbelastet bleiben (Abb. C 2.12). Gemauert werden die Gewölbe auf Gerüsten mit normalformatigen Ziegelsteinen. Als Mörtel verwendet man Kalk- oder Kalkzementmörtel mit geringem Zementanteil. Grund dafür ist die dauerhafte Elastizität des Kalkmörtels, der dem Gewölbe Verformungen erlaubt und somit weniger schadensträchtig ist. Je nach Verlegerichtung der Ziegel unterscheidet man zwischen:
• Schwalbenschwanz: Durch das Verdrehen der Steine um 45 ° ergibt sich ein schon in der Herstellung selbsttragendes Gewölbe, wodurch diese Gewölbe ohne Schalung ausgeführt werden können (Abb. C 2.16).
• Kufmauerung: Die Steine werden parallel zum Auflager im Verband vermauert. Man beginnt am Widerlager und schließt das Gewölbe am Scheitel (Abb. C 2.13). • Moller’sche Mauerung (Ringschichten): Beginnend an den Stirnmauern mauert man Ring für Ring. Die Steine stehen orthogonal zum Widerlager. 1
2
3
4
C 2.12
An Kellerfenstern oder ähnlichen Durchbrüchen am Widerlager müssen sogenannte Ohren gemauert werden, die quer zum eigentlichen Gewölbe einschneidende Tonnengewölbe bilden. Ein Einbau von Gurtbögen hätte die Verschneidungskante verstärkt, doch wird stattdessen häufig ein nicht fachgerechter Gehrungsschnitt ausgeführt. Um die Stichhöhe der Gewölbe niedrig zu halten, werden die Systemspannweiten oftmals zusätzlich unterteilt. Als Auflager dienen dann Gurtbögen oder biegebeanspuchte Stahlträger. Für diese Deckenkonstruktion wird häufig der Begriff »Preußische Kappendecke« verwendet, wobei dieser aber eigentlich jede Art von gemauertem Kappengewölbe bezeichnet (Abb. C 2.17). Die Stahlträger werden mit geringem Abstand (1,5 – 2,5 m) zueinander verlegt. Damit wird die
Schäden und Maßnahmen Gewölbedecken sind meist dauerhaft standfest, dennoch können Schäden auftreten, welche die tragende Wirkung beeinträchtigen. Ein Problem ergibt sich durch das Aussanden der
5 6
a
b
7
8
9
C 2.14
10
C 2.15
136
C 2.13
Stichhöhe der Kappe auf ca. 30 cm begrenzt. Als Träger kommen Å-Träger (Abb. C 2.40) oder Eisenbahnschienen zum Einsatz. Ein Grund für die damalige Verwendung von Kappendecken bestand darin, dass auch ungelernte Maurer ein solches Gewölbe ausführen konnten. Später werden die Kappen auch in unbewehrtem Beton oder mit dafür patentierten Formsteinen ausgeführt. Die auf der Oberseite entstehenden Gewölbezwickel werden vollflächig mit Schüttgut verfüllt. Neben dem dafür vorgesehen Sand oder der leichteren Schlacke findet man jedoch auch Ziegelreste und anderen Schutt. Auf in die Schüttung eingeriebene Polsterhölzer nagelte man Blindböden (Holzdielen mit Fuge, oft diagonal verlegt) und verlegte darauf die Fußbodenbeläge des Erdgeschosses (Abb. C 2.14).
C 2.16
Gründerzeitbauten 1870 –1920
Kappen Höhe des Stichs Stärke im Stärke am Spannweite (1/8 Spannweite) Scheitel Auflager [m] [m] [cm] [cm] 2,50
0,31
12
3
0,38
12 12, Verstärkungsrippen im Abstand 1,50 – 2,50 m
4
0,50
12
25
5
0,63
25
25
Gurtbögen Höhe des Stichs Spannweite (1/4 Spannweite) Stärke [m] [m] [cm] 2 3,5 6 8,5
12
Breite [cm]
0,5
38
mind. 38
0,875
51
k. A.
1,5
63
k. A.
2,125
75
k. A. C 2.17
C 2.18
C 2.19
Lagerfugen mit den daraus resultierenden Setzungen des Gewölbescheitels. Dieses Thema spielt auch bei den Außenwänden eine Rolle (siehe S. 135), jedoch sind die Sanierungskosten bei Gewölben sehr viel größer. Sind schon deutliche Setzungen aufgetreten, müssen die Kappen eventuell ersetzt werden – z. B. durch nicht gewölbte Stahlbetondecken. Da der seitliche Gewölbeschub der flachen Kappendecken die Hauptlast darstellt und die verwendeten Stahlträger oder auch gemauerten Gurtbögen nicht auf seitliche Biegung ausgelegt sind, müssen die Träger der verbleibenden benachbarten Gewölbe vor dem Ausbruch horizontal abgefangen werden, z. B. durch eine druckfeste Verbindung mit Stahlträgern auf der Unterseite (Abb. C 2.15). Ein weiteres Problem stellt das Verrosten der Stahlträger in den Kappendecken dar, da die Deckenträger meist ohne Beschichtungen verlegt wurden und daher nicht gegen Korrosion geschützt sind. Insbesondere am Unterflansch, der zum Keller hin frei liegt, treten oft großflächige Abplatzungen auf. In jedem Fall sollte man den Träger stichprobenartig freilegen und
vom Statiker untersuchen lassen. Werden einzelne Träger ausgetauscht, bedarf es des gleichzeitigen Abbruchs der beiden angrenzenden Kappen mit zugehörigen Sicherungsmaßnahmen. Ein nachträgliches Verstärken der Träger ist nicht realisierbar, da Schweißverbindungen aufgrund unterschiedlicher Stahlzusammensetzung nicht ausführbar sind. Ist die Raumhöhe ausreichend, können neue Stahlträger unter die vorhandenen gesetzt werden; allerdings ist das Herstellen neuer Auflager relativ aufwendig. Müssen mehrere Träger ausgewechselt werden, sollte man einen vollständigen Austausch der Decke gegen eine flache Stahlbetondecke erwägen. Der Abbruch von Gewölbedecken eines gesamten Raums ist meist unproblematisch, bedarf jedoch unbedingt Sicherungsmaßnahmen, die den Gewölbeschub der benachbarten Gewölbe auffangen. Bei aneinandergereihten Gebäuden muss man auch die Gewölbe der Nachbargebäude berücksichtigen: Gemeinsame Brandwände, welche die Stärke von Mittelwänden haben, sind womöglich nicht ausreichend standfest, wenn der Gewölbeschub nur
einseitig auftritt. Der Abbruch erfolgt von oben durch Abräumen der Böden und Schüttungen. Ringgewölbte oder schwalbenschwanzgewölbte Decken lassen sich leichter abbrechen als auf Kuf gemauerte, die schlagartig mit Herausnahme der Scheitelsteine versagen. Neue Öffnungen lassen sich in vorhandenen Kappendecken am einfachsten durch Entfernen einzelner Kappen und erneutes Ausbetonieren der verbleibenden Deckenfelder herstellen. Kleinere Öffnungen, z. B. für Installationen, sollten gebohrt werden, damit einerseits der Kraftfluss möglichst wenig gestört und andererseits das Gewölbe nicht erschüttert wird. Dabei stellen Kernbohrungen bis zu 15 cm Durchmesser üblicherweise keine Schwierigkeit dar.
C 2.12
C 2.13 C 2.14
C 2.15
C 2.16 C 2.17 C 2.18 C 2.19 C 2.20
Kellergewölbe aus Kappendecken zwischen gemauerten Gurtbögen a Isometrie b Grundriss Kappendecke mit Verstärkungsrippen Kappendecke zwischen Stahlträgern a Ausschnitt mit verputzter Unterdecke auf Holzkonstruktion b Ausschnitt, unverkleidet 1 Fußboden auf Blindboden 2 Auffüllung (Schlacke, Sand) 3 Ankerstab 4 Querleiste 5 Schalung 6 Putz / Stuck Austausch einer Kappendecke gegen eine Stahlbetonplatte 7 Bodenbelag, PE-Folie, schwimmender Estrich 8 Schüttung zur Gewichtsreduktion abräumen und durch Schüttdämmung ersetzten 9 neuer Zuganker in Trägerachse 10 Betondecke neu als Kappenersatz Gewölbe in Schwalbenschwanztechnik Stärken gemauerter Kappengewölbe sowie zugehöriger Gurtbögen Deckenauflager mit beidseitigem Mauerversatz auskragender Balkon auf Stahlträgern gebräuchliche nationale und internationale Steinformate um 1900
Format von Hintermauerungssteinen
Erd- und Obergeschosse Die oberirdischen Geschosse beginnen meist oberhalb der Spritzwasserebene mit dem Parterre und enden im Dachgeschoss, das oft ungenutzt blieb, obwohl die Dachflächen teilweise mit Giebeln verziert wurden. Die damalige
Länge [mm]
Breite [mm]
Dicke [mm]
Deutsches Reich (Normalformat)
250
120
65
Nordwestdeutschland (kleines Format)
220
105
56
Bayern (großes Format)
290
140
60
Österreich
290
140
65 50 –70
Italien
220 – 230
110 –170
Frankreich
220
110
60
England
250 254
110 124
60 76
Belgien und Niederlande (Pflasterziegel)
240
120
60
Holland
200
100
25
Schweiz (Normalformat)
250
120
60
Russland
250 290
120 140
60 80
USA
205
100
60
USA (römisches Format)
300
100
40 C 2.20
137
Gründerzeitbauten 1870 –1920
C 2.21 C 2.21 C 2.22 C 2.23 C 2.24 C 2.25 C 2.26
Gesimskonstruktion mit auskragenden Formsteinen aus Terrakotta Werksteingesims mit Verankerung durch Eisenanker schabloniertes Putzgesims auf Mauerversatz Balkonplatte, konstruiert durch auskragende Deckenbalken Fensterbank und seitliche Gewände aus Werksteinen überschlägige Abschätzung des U-Werts von Außenmauerwerk im Vergleich zur EnEV
C 2.22
Bautechnik kennt zwar Skelettierungen im Innenraum und großflächige Eisen-Glas-Dächer, z. B. bei Warenhäusern, die Außenwände bestehen jedoch aus mehr oder weniger verzierten Massivkonstruktionen mit Lochfassaden. Der Vergleich zwischen gotisierender Villenfassade mit Stuckdecke und einfacher Fabrikfassade mit verglasten Eisen-Oberlichtern zeigt bereits den Übergang vom handwerklich dominierten Historismus zur technikbegeisterten Moderne. Außenwände
Die Außenwände der oberirdischen Geschosse bestehen bei etwa 95 % aller europäischen Gründerzeitbauten aus Ziegelmauerwerk. Der Grund hierfür liegt in der Mischung aus technischem Fortschritt (gute Energieinfrastruktur für Ziegeleien sowie gute Verkehrsinfrastruktur zum Transport an die Baustelle) und den damaligen traditionellen Baugesetzen, die den Bau von Ziegelwänden ohne statischen Nachweis erlaubten. Neben massiven Konstruktionen wurde teilweise auch Hohlmauerwerk ausgeführt (siehe Zwischenkriegsbauten, S. 158f.). Mauerwerk Bei den Mauersteinen trifft man auf regionale Besonderheiten, bedingt beispielsweise durch örtliche Vorkommen von Naturstein. Als Mauersteine werden verwendet: • Bruchsteinmauerwerk: Es besteht aus Kalkstein, Sandstein, Granit o. Ä. und wird häufig in Sockelbereichen eingesetzt. Oftmals wird auf der Innenseite mit Ziegelmauerwerk im Verband gemauert, um vor Schlagregendurchfeuchtung zu schützen sowie eine bessere Wärmedämmung zu erzielen. • Rheinischer Schwemmstein: Bims- oder Tuffsteine, die teilweise auch als Grundlage für künstliche Steine dienen • Mischmauerwerk: Äußere Ziegelschalen mit Bruchsteinfüllungen sind eine vor 1870 gängige Technik auch in Obergeschossen, beschränken sich bei Gründerzeitbauten jedoch meist auf Kellerwände. • Ziegelstein: Ungesintert stellt er das häufigste Baumaterial zu jener Zeit dar. C 2.24
138
C 2.23
Daneben gab es erste Hersteller von künstlichen Kalksand- und Zementsteinen, die als Vorläufer heute üblicher Mauersteine gelten. Die damalige Fachliteratur behandelt sie jedoch als Exoten von teilweise minderer Qualität, was darauf schließen lässt, dass sie erst später vermehrt zum Einsatz kamen [4]. Mauerstärken und Absätze Ziegelsteine wurden aufgrund unterschiedlicher Traditionen und Maßsysteme in regionalen Größen hergestellt, was zu verschiedenen Mauerstärken führte. Normierungsversuche wie z. B. jener der deutschen Industrie und der Architektenkammer von 1870 führten zum sogenannten Reichsformat, das anfangs jedoch nur in Preußen durchgesetzt wurde (Abb. C 2.20). Die Mauerstärken folgen in der Regel den baupolizeilichen Vorschriften, denn in diesem Fall ist kein statischer Nachweis erforderlich. Ein mehrstöckiges Berliner Wohngebäude etwa, gemauert im Reichsformat, beginnt im Keller mit 99 cm Mauerstärke und verringert sich je Geschoss um einen halben Stein, also um 13 cm, wobei die Mauerstärke in einem unbewohnten Dachgeschoss nicht weniger als 25 cm betragen darf (Abb. C 2.6). Die bayerische Bauordnung von 1890 verlangt hingegen im obersten Stockwerk ein mindestens 38 cm starkes Mauerwerk, sodass jedes zweite Geschoss um einen halben Stein zu verbreitern ist. Diese heute unübliche Verringerung der Mauerstärke mit zunehmender Geschosshöhe stellt eine ökonomische Umsetzung statischer Grundsätze dar. Die Folgen wie eine schlechtere Wärme- und Schalldämmung waren den Architekten der Gründerzeit dabei wohl bewusst. Die Veränderung der Mauerstärken führte zu Absätzen auf der Geschossebene, für die es zwei übliche Lösungsmöglichkeiten gab: • innerer Absatz: Der 13 cm tiefe Absatz dient als Auflager für die Holzbalkendecke und befindet sich auf der Unterkante der Balkenlage. • äußerer und innerer Absatz: Hier wird die Mauermittelachse statisch richtig beibehalten, was zu jeweils 6,5 cm Versprung aus der Lotrechten führt. Der innere Absatz bildet wiede-
Gründerzeitbauten 1870 –1920
Stärke Mauerwerk1 [cm]
Pflicht zur Ertüchtigung bei Neuputzarbeiten (ab 0,9 W/m2K)
Mörtel Als Mauermörtel, auch Speis genannt, wird meist Kalk-, seltener auch Zementmörtel verwendet. Der an der Baustelle gelöschte Luftkalk, also ein nicht hydraulisch abbindender Kalk, scheint der gebräuchlichste gewesen zu sein. Luftkalk erhärtet nur bei Luftzufuhr und schwindet dabei stark. Dies führte während des Bauens zu Problemen: • Der Arbeitsraum von Kellermauerwerk wird zu früh hinterfüllt, wodurch der Mörtel nicht abbinden kann. • Große Mauerstärken härten im Inneren erst nach Jahren vollständig aus; es kommt zu sehr späten Setzungen oder dauerfeuchten Wänden. Den Abbindeprozess versucht man durch Hohlmauerwerk oder Beheizen der Räume mit Koksöfen zu beschleunigen. • Das Nachverfugen mit Zementmörtel an der Fassade geschieht zu früh; Kalkmörtel schwindet sehr viel stärker als Zementmörtel und führt zu Abplatzungen der Steinkanten. • Der Verputz wird zu früh aufgebracht, er reißt durch die noch nicht abgeschlossenen Setzungen. Zudem wird öfter auch sogenannter Sparkalk verwendet, ein Kalkmörtel mit Verunreinigungen durch Lehm oder Erde, der schlecht abbindet und wenig druckfest ist. Auch als Putzmörtel kommt meist Kalkmörtel zum Einsatz, sowohl für Innen- als auch für Außenflächen. Reiner Zementmörtel wird außen im Keller und Sockelbereich verwendet sowie innen in Bädern und Küchen. Auf Innenflächen kommen auch Gips- und Lehmputz zum Einsatz. Auskragungen Die Gliederung der Fassaden ergänzen auf den Schauseiten historisierend dekorierte
Außendämmung (U-Wert mind. 0,35 W/m2K) Stärke [cm] 7
38
1,16
ja
6
0,92
eventuell
5
7
64
0,76
nein
4
6
77
0,65
nein
3
5
0,75
nein
4
6
3
massives Mauerwerk aus Ziegeln mit einer Rohdichte von ca. 1400 kg / m , beidseitig verputzt C 2.26
C 2.25
rum das Auflager, der äußere Absatz wird durch ein horizontal durchlaufendes Gesims kaschiert (Abb. C 2.18). Diese Absätze führen immer wieder zu Missverständnissen beim Aufmaß, da sie heute ungebräuchlich sind. Es empfiehlt sich also, in jedem Geschoss die gesamte lichte Gebäudetiefe sowie die Stärke der Außenwände zu messen.
Innendämmung (U-Wert mind. 0,45 W/m2K) Stärke [cm]
51
2≈ 25 cm plus 6 cm Luftschicht 1
U-Wert [W/m2K]
Erker, Balkone und Gesimse. Auskragungen für Balkone und Erker bestehen aus: • gemauerten Konsolen (stufenweise Verstärkung der Außenwand) • durchgehenden Eisenträgern in Deckenebene zwischen oder anstatt der Holzbalken (Abb. C 2.24) • Eisenkonsolen (Verankerung der auf Zug belasteten oberen Strebe im Mauerwerk möglichst knapp hinter der Innenseite) • im Mauerwerk eingefügten Stahlträgern (nur bei sehr starkem Mauerwerk, da der innere Hebelarm kürzer als die Auskragung ist); zur Erhöhung der Druckfestigkeit werden die Auflagerpunkte in Naturstein ausgeführt (Abb. C 2.19). Balkonplatten werden in gewölbtem Mauerwerk oder als flache Eisenbetonplatte ausgeführt. Für Balkonbrüstungen und Erkermauerwerk verwendet man auch Tuff oder leichte Sandsteine, um die Auflast auf die Auskragung zu verringern. Gesimse Gesimse sind horizontale, gliedernde Bänder an der Fassade, die je nach Lage Sockel-, Gurt- (Geschosse) oder Hauptgesims (Traufe) heißen. Sie haben nicht nur schmückenden Charakter, sondern auch funktionale Gründe. Durch Gesimse werden z. B. Absätze in der Außenwand kaschiert und der Schlagregen kann geschossweise abtropfen. Fassadenbündig sitzende Kastenfenster werden durch Fenstergesimse räumlich hervorgehoben und das Eindringen von Regen in die oberen Fugen verhindert. Ein Großteil der Gesimse wird im Zuge der Erstellung oder im Laufe der Zeit mit Blechabdeckungen versehen, um sie dauerhaft zu schützen. Die Ausführungsarten sind so vielfältig wie die Formen, wobei man sich nicht durch den ersten Anschein täuschen lassen sollte. Holzgesimse, beispielsweise an der Traufkante, werden so behandelt, dass sie von der Straße aus für Werksteine gehalten werden können; Gleiches gilt für Putzgesimse. Die häufigste Ausführung von Gesimsen in Obergeschossen geschieht durch das Auftragen von Putz mit
Schablonen auf vorspringenden Mauersteinen. Gesimse repräsentativer Bauwerke sowie Fenster- und Sockelgesimse auch einfacher Gebäude bestehen aus Werkstein, der tief im Mauerwerk aufliegt und teilweise zusätzlich durch Maueranker gesichert wird. Die Werksteine werden untereinander oft mit Gussmörtel aus Zement, Blei oder Schwefel verbunden. Für Sichtmauerwerk wiederum gibt es neben den handwerklichen Mustern auch industriell vorgefertigte Gesimssteine (Abb. C 2.21– 23). Schäden und Maßnahmen Schäden am Außenmauerwerk sind eher selten. Typische Probleme sind: • Ausblühungen von Salzen wie Salpeter, insbesondere am Sockel (siehe Allgemeine Sanierungsaufgaben, S. 126f.) • abfallender, hohl liegender Putz (siehe Allgemeine Sanierungsaufgaben, S. 124f.) • tief abgesandete Außenfugen: Diese müssen vorsichtig ausgekratzt und gut angenässt werden, damit der neu verfugte Kalk- oder Kalkzementmörtel ähnlicher Elastizität gut haftet. Reiner Zementmörtel eignet sich nicht, da er nach wenigen Jahren wieder aus der Fuge fällt. Ertüchtigungen von gründerzeitlichen Außenwänden betreffen meist nur den Wärmeschutz, da die massive Bauweise in der Regel für ausreichenden Brand- und Schallschutz sorgt (Sonderfall Dachgeschoss). Die massiven Wände der unteren Geschosse bieten einen hervorragenden sommerlichen Wärmeschutz; der winterliche Kälteschutz ist mittelmäßig. Ausgehend von der Energieeinsparverordnung (EnEV) sind bei Sanierungsmaßnahmen an der Fassade alle Wandstärken unter 51 cm wärmedämmtechnisch zu verbessern (Abb. C 2.26). Bei der Wahl der Sanierungsmaßnahme muss man zwischen Straßen- und Hoffassaden unterscheiden. Letztere wurden immer nur aus ökonomischen, nicht aus formalen Gründen in Sichtmauerwerk oder glattem Putz ausgeführt. Dort kann ohne formale Beeinträchtigung der Oberfläche eine Außendämmung aufgebracht werden. Zu beachten ist jedoch die Lage der 139
Gründerzeitbauten 1870 –1920
C 2.27
C 2.28
C 2.29
C 2.30 C 2.31
C 2.32 C 2.33 C 2.34
gemauerter Fenstersturz mit Werksteingewände a Außenansicht b Innenansicht gemauerter Fenstersturz a scheitrechter Bogen b mit Entlastungsbogen Grundriss /Außenansicht Werksteingewände A jeder Stein eingebunden B einzelner Binderstein Fenstersturz mit scheitrechtem Bogen aus verzierten Werksteinen Fenstersturzausbildung mittels ausbetonierter Stahlträger, integrierter Rollladen a Festverglasung, Rollladenzugang von unten b Wiener Kastenfenster, Rollladenzugang von innen Fensterstockbefestigung mittels Bankeisen Fensterstockbefestigung mittels Steinschrauben aufgehenden Mittelpfosten, Stulpausbildung mittels Wolfsrachen
C 2.28
a
a
b
Fenster, insbesondere bei außenbündig stehenden Kastenfenstern. Bei repräsentativen Straßenfassaden mit Gesimsen und sonstigen Verzierungen im ursprünglichen Zustand ist eine Außendämmung ausgeschlossen. Hier muss auf Innendämmungen zurückgegriffen werden. Da in gründerzeitlichen Gebäuden die tragenden Wände üblicherweise parallel zur Fassade laufen und diese somit nicht berühren, kann das Problem der Wärmebrücken vernachlässigt werden (siehe auch Allgemeine Sanierungsaufgaben, S. 123).
• Der tragende Bogen ist durch Stahlträger ersetzt, die auch die Deckenlasten aufnehmen sowie bei breiten Öffnungen den Sturzwerkstein tragen. Diese Konstruktion kommt häufig in Verbindung mit Rollläden vor (Abb. C 2.31 a und b).
Fensteröffnungen Die Fenster werden zur Straßenseite häufig von Gewänden aus profiliertem Werkstein umrahmt. Diese dienen als Anschlag für den Fensterstock (Blendrahmen) und bilden gleichzeitig die äußere Fensterbank sowie das Sturzgesims, welches das Fenster vor ablaufendem Wasser schützt. Die Sohlbank ist meist einteilig mit Gefälle, besitzt jedoch waagerechte Auflager für die seitlichen Gewände. Letztere werden durch einteilige Werksteine ausgebildet oder durch Bindersteine unterbrochen, die in der Mitte des Werksteins oder unterhalb des Sturzes sitzen. Sie greifen ca. 30 – 60 cm tief in das Mauerwerk ein und stellen einen Verband her. Die Gewände bilden einen inneren Anschlag aus, der für Einfachfenster 8 cm beträgt, bei Kastenfenstern 12 –18 cm tief und 12 –15 cm stark ist (Abb. C 2.25 und 29). Der Sturz ist wiederum einteilig und eventuell um Friese oder Ziergiebel ergänzt. Er trägt keine Lasten aus dem Mauerwerk. Diese werden durch darüberliegende, gemauerte Bögen (auch scheitrechte Bögen) abgefangen. Dabei werden oft zwei unterschiedliche Bögen für die Anschlagstärke sowie für das innere Mauerwerk ausgeführt (Abb. C 2.27 und 28). Alternativ werden die äußeren Fensteröffnungen mit tragenden scheitrechten Bögen aus Werksteinen überspannt, die sichtbar bleiben (Abb. C 2.30). Befinden sich auf der Innenseite horizontale Fensterstürze, so kann es sich um zwei Konstruktionen handeln: • Unter dem tragenden Mauerbogen sind nichttragende Holzbalken eingemauert.
C 2.29
140
C 2.27
Fenster
Die Fenster von gründerzeitlichen Wohngebäuden sind in der Regel handwerklich gefertigte Holzfenster, üblicherweise aus Kiefer, seltener aus Fichte oder Eiche. Sie werden vor Ort mit Ölfarbe grundiert und lackiert, Eichenfenster hingegen auch in Leinöl getränkt und mit Firnis gestrichen. Die Befestigung der Blendrahmen am ca. 7 cm tiefen Maueranschlag geschieht durch Steinschrauben oder sogenannte Bankeisen, die in die Mauerlagerfugen eingeschlagen werden und an denen der Blendrahmen manchmal zusätzlich angeschraubt wird. Die Befestigungen sind häufig durch eine Leiste abgedeckt, die auch die Anschlussfuge zum Mauerwerk überdeckt. Letztere wird mit Haarkalkmörtel, einem Gemisch aus Tierhaaren und Kalkmilch, geschlossen (Abb. C 2.32 und 33). Großflächige Fenster teilt man in mehrere Flügel auf – sehr häufig als zweiflügeliges, gestulptes Drehfenster (d. h. ohne stehenden Mittelpfosten) mit Oberlicht, horizontal geteilt durch den fest stehenden Kämpfer (historische Bezeichnung: Loosholz). Die Verglasungen werden in die, manchmal durch Sprossen zusätzlich geteilten Flügel, eingekittet. Aus der Vielzahl der verschiedenen Fensterkonstruktionen werden an dieser Stelle drei Typen exemplarisch herausgehoben. Rollläden Rollläden dienen in erster Linie dem Einbruchschutz. Deshalb werden sie vor Schaufenstern immer, bei Wohnbauten jedoch häufig nur im Erdgeschoss ausgeführt. Dabei besitzen die innen liegenden Kästen keine Dämmwirkung. Der sich anbietende Ersatz gegen außen liegende, neue Kästen wird oftmals durch die mitbetonierten Verblendungen verhindert, die ohne statischen Nachweis nicht abgebrochen werden können. Bei gewünschtem Erhalt der Rollläden muss man daher auf die innere Auskleidung des alten Kastens zurückgreifen und
Gründerzeitbauten 1870 –1920
C 2.30
die Rollläden entsprechend gegen solche mit geringerem Durchmesser austauschen. Einfachfenster Die Abdichtung der meist 40 mm starken Fensterflügel (höhere Flügel bis 60 mm) an der Bandseite geschieht durch Klemm- oder SFalze, an den übrigen Kanten durch Doppelfalzausbildung. An der Beschlagseite der Flügel werden innen und außen Schlagleisten sowie an der Unterseite ein Wetterschenkel aufgebracht. Für die vertikale Fuge zwischen den Flügeln findet man vielfach einen Klemmfalz, auch Wolfsrachen genannt (Abb. C 2.34). Da die Fenster nicht vollständig schlagregendicht sind, wird auf der Fensterbank (Sohlbank) eine Rinne eingestemmt, welche nach außen entwässert wird oder das Wasser innen zum Verdunsten sammelt. Der Falz im Werkstein (Abb. C 2.29, »a«) dient als Anschlag für die Vor- oder Winterfenster – eine einfache Fensterkonstruktion, die nur in den Wintermonaten für den Wärmeschutz montiert wurde. Grazer Kastenfenster Das Grazer Kastenfenster ist im Grunde ein doppeltes Einfachfenster mit nach außen aufschlagenden Außenflügeln. Diese sitzen konstruktionsbedingt flächenbündig mit der Fassade und werden durch Fenstergesimse oder fensterbankähnliche Konstruktionen vor eindringendem Schlagregen geschützt. Die verglasten Außenflügel wurden im Sommer gegen Jalousienflügel getauscht (oder vice versa die Holzlamellenflügel im Winter gegen das Winterfenster). Diese einfache und damit preisgünstige Konstruktion hat den Nachteil, dass das Reinigen der Außenscheiben, insbesondere der Oberlichter, Schwindelfreiheit voraussetzt. Den Vorteil solcher Fensterkonstruktionen, nämlich zugfreies, großflächiges Lüften durch Öffnen des unteren Außenfensters und des inneren Oberlichts, sucht man bei modernen Fenstern vergeblich. Wiener Kastenfenster Den Nachteil der nach außen öffnenden Außenflügel hat diese Konstruktion nicht. Erkauft wird dies durch eine aufwendigere Konstruktion,
a
aber vor allem durch geringere lichte Maße, da die äußeren Flügel nach innen aufschlagen. Insbesondere der horizontale Kämpfer wird deutlich höher. Bei den Laibungsverkleidungen handelt es sich um »Nachtläden«, also um Klappläden zur Verdunkelung (Abb. C 2.36). Das Wiener Kastenfenster ermöglicht auch den an repräsentativen Fassaden üblichen Einbau von Jalousien (lamellenartiger Sonnenschutz) oder Rollläden, ein damals neuer Begriff für rollbare (Klapp)läden. Schäden und Maßnahmen Oft haben regelmäßig gepflegte Fenster die letzten 100 Jahre gut überstanden. Teilweise findet man verfaulte Holzteile, insbesondere an den unteren Blendrahmen. Diese auszutauschen, ist möglich, aber aufwendig, weil dazu das komplette Fenster ausgebaut werden muss. Bei Renovierungen ist zu beachten, dass die vorhandenen Ölfarbenanstriche nur mit Farben auf Ölbasis überstrichen werden können. Ein solch elastischer Schichtaufbau neigt allerdings zum »Kleben«, was in Klemmfalzen problematisch ist. Die Alternative ist eine sehr aufwendige, von Grund auf neue Lackierung nach dem Entfernen sämtlicher Altlacke und Grundierungen. Bei der Erneuerung von Gründerzeitfenstern verbleiben jedoch zwei Probleme: In Dichtigkeit und Wärmeschutz entsprechen Kastenfenster nicht den heutigen Anforderungen. Entfällt der Bestandsschutz, müssen die Fenster ertüchtigt werden, da auch die 10 –15 cm starke, stehende Luftschicht in Kastenfenstern den nach deutschen Normen geforderten U-Wert von 2,0 W / m2K knapp verfehlt. Der Austausch der Einfachverglasung der Innenflügel gegen Isolierglas würde das Problem beheben, jedoch sind die schwach dimensionierten Rahmen nicht dauerhaft in der Lage, das zusätzliche Gewicht zu tragen. Ein Austausch des gesamten inneren Fensterflügels hingegen ist je nach Blendrahmenstärke möglich, jedoch nur als handwerkliche Konstruktion außerhalb der gültigen Neubaurichtlinien. Ökonomische und haftungsrechtliche Argumente sprechen für den Einbau neuer Fenster. Diese können z. B. in Anlehnung an alte Kastenfenster konstruiert
b
C 2.31
C 2.32
C 2.33
C 2.34
141
Gründerzeitbauten 1870 –1920
C 2.35
Putzträger aus Schilfrohrmatten a flächiges Überspannen b streifenförmige Armierung zur Rissvermeidung C 2.36 historisches Kastenfenster mit innerem Winterfenster (Wiener Kastenfenster) C 2.37 Skelettkonstruktion aus Gussstützen, Stahlträgern und Betonkappen, Lagerhaus, Berlin (D) um 1900, R. Guthmann C 2.38 Innenansicht eines neuen Kastenfensters, Geistliches Haus, Mariazell (A) 1997, Feyferlik / Fritzer mit Friedrich Golds a Horizontalschnitt b linker Außenflügel c Ausstellfenster im rechten Außenflügel d Vertikalschnitt a
b
C 2.35
werden. Um Zweischeibenisoliergläser aufnehmen zu können, müssen die Profile entsprechend stärker dimensioniert sein. Bei der Sanierung des Geistlichen Hauses in Mariazell ist es gelungen, die Profilstärken so schmal wirken zu lassen wie jene der historischen Fenster und deren Lüftungsmöglichkeiten beizubehalten (Abb. C 2.38). Zudem können die äußeren Fensterflügel durch den Einsatz neuer Beschlagtechniken von innen gereinigt werden. Den heutigen Anforderungen nach Dichtigkeit sollte man – nach Absicherung gegenüber dem Bauherrn – nicht in jedem Fall gänzlich entsprechen. Dichte Fenster, die zu selten geöffnet werden, stören den Feuchtigkeitshaushalt des Gebäudes (Schlagregenaufnahme der Fassade, Tauwasseranfall im Mauerwerk) so nachhaltig, dass es zu irreversiblen Schäden kommen kann, z. B. Fäulnis in den Holzbalkendecken.
k– l
h–i
Innenwände und Skelettkonstruktionen
Tragende, gemauerte Innenwände unterscheiden sich von Außenwänden nur in ihrer baupolizeilich geforderten Mindeststärke. Die bayerische Bauordnung von 1890 fordert für Innenwände im obersten Geschoss 25 statt 38 cm und analog eine Verstärkung um 13 cm für jedes zweite Geschoss. Die entstehenden Versprünge können ein- oder beidseitig angeordnet sein. Wie bei Außenwänden bestehen Mauermörtel und Verputz überwiegend aus Kalkmörtel, bei Verzicht auf Wandfliesen in Nassräumen kommt auch Zementputz zum Einsatz. Neben halbsteinig gemauerten (Reichsformat: 13 cm) gibt es auch nichttragende Innenwände aus Gips- oder Bimsdielen sowie ausgemauerte Fachwerkwände oder Sprengwerke. Deren Holzbauteile werden ebenfalls verputzt, wofür ein Rabitzgewebe (Eisen-Draht-Geflecht eingebettet in Gips, patentiert von Hofmaurermeister Rabitz, Berlin) oder Rohrmatten als Putzgrund aufgenagelt werden (Abb. C 2.35). Zur Befestigung von Tischlerarbeiten wie Türstöcken, Laibungs-, Wandverkleidungen und dergleichen werden häufig Holzstücke im Verband mitgemauert, auf die die Verkleidungen dann genagelt oder geschraubt werden konnten.
f– g
a–b
c– d
b–c C 2.36
142
Gründerzeitbauten 1870 –1920
C 2.37
Eisenskelettkonstruktionen Das Abfangen großer Öffnungen, z. B. Schaufenster, oder großflächige, freie Grundrisse, wie sie im Industriebau oder in Warenhäusern notwendig sind, verlangen nach einer Teilskelettierung des Gebäudes. Dabei zeigt sich mustergültig der die Gründerzeit prägende Übergang von handwerklicher zu industrieller Produktion. Stützen und Pfeiler werden zwar industriell hergestellt, jedoch nach dem Entwurf des Architekten, der versuchte, alte handwerkliche Verzierungen in den industriellen Prozess zu übertragen. Gusseisenstützen sind dafür prädestiniert, geraten allerdings zum Ende des 19. Jahrhunderts in Verruf, da sie als nicht brandsicher eingeschätzt wurden. So werden vieler-
orts brandsichere Verkleidungen gefordert oder die Gusseisenstützen gegen Eisenbeton oder Schmiedeeisen ersetzt. Schmiedeeisen ist ein Stahlvorläufer mit – im Vergleich zu heute – höherem, aber vor allem ungleichmäßigem Kohlenstoffgehalt, das man im Gegensatz zu dem sehr spröden Gusseisen aber auf Biegung beanspruchen kann. Viele Skelette sind daher Mischkonstruktionen aus Gussstützen und Stahlträgern, die in den Decken mit Holzträgern oder Eisenbeton ergänzt werden (Abb. C 2.37). Aus den industriellen Walzprofilen werden zudem zusammengesetzte Profile als Stützen oder Träger hergestellt und durch Nieten untereinander verbunden. Die Profilquerschnitte
a
sind den heutigen ähnlich, so entsprechen die häufig verwendeten Å-Träger im NP-Format in etwa dem heutigen IPE-Profil. Die Bezeichnung der jeweils verwendeten Profile ist meist im Steg vermerkt. Als Rostschutz diente bei frei liegenden Stahlteilen eine Grundierung aus Bleimennige mit einem Deckanstrich aus Ölfarbe. Eingemauerte Träger und Deckenträger verblieben meist ohne Schutzanstrich (Abb. C 2.40). Schäden und Maßnahmen Zu den damals bekannten Problemen – fehlende Brandsicherheit und Rost – kommen heute keine neuen hinzu. Gussstützen sind aufgrund ihrer großen Wanddicke (14 – 30 mm bei
aa
a
b
c
d
a
C 2.38
143
Gründerzeitbauten 1870 –1920
einer Stütze von 20 cm Durchmesser) sicher vor Durchrostungen, falls sie nicht gleichzeitig der Ableitung des Regenwassers dienen. Formal unbefriedigend ist in jedem Fall die Verbesserung der Tragfähigkeit durch Ergänzen oder Ersetzen, da die alten Profile in Werkstoffgüte und Detailausformung (keine parallelen Flansche) nicht den heutigen entsprechen. Verbindungen durch Schweißen waren damals ungebräuchlich und sind auch heute aufgrund der unterschiedlichen Werkstoffgüte nicht möglich. Ein partielles Ersetzen von Trägern in sichtbaren Konstruktionen ist hingegen formal schwierig, da neue Träger und Verbindungen sich deutlich von der historischen Konstruktion abheben. a
b
c
C 2.39
Schornsteine Zwar kamen die ersten Wasserzentralheizungen um 1870 auf den Markt, doch wurden in der Regel die meisten Gründerzeithäuser mit Öfen ausgestattet. Dafür benötigten alle Aufenthaltsräume Schornsteinanschlüsse, was zu einer Vielzahl an Kaminschächten führte. Der bevorzugte Ort war die Gebäudemitte, um die Schornsteine möglichst nahe am First münden lassen zu können. Dabei werden die Schornsteine in den Mittelmauern und Brandwänden im Verband gemauert. Die kleinsten Querschnitte haben das Maß ½ ≈ ½ Stein (Reichsformat: 14 ≈ 14 cm), auch die Wangen und Kaminzungen sind vielfach nur einen halben Stein stark. Solche Züge sind, wenn sie in 38 cm starkem Mauerwerk eingemauert sind, heute leicht zu übersehen, da sie keinen sichtbaren Vorsprung ausbilden. Schäden und Maßnahmen Problematisch sind Kamine in Brandwänden zwischen zwei Gebäuden. Solche Konstruktionen erfüllen den heute geforderten Schallschutz nicht, insbesondere wenn die Kaminanschlüsse nur übertapeziert sind. Eine Verbesserung wird durch Verfüllen des Kaminzugs mit Schüttungen erreicht. Andererseits können die obsolet gewordenen Züge für vertikale Haustechnikführungen aller Art genutzt werden. Jedoch sollte auch hier nach der Fertigstellung der Installationen durch Schließen der Kaminzüge für ausreichenden Schallschutz (vertikale Luftschallweiterleitung) gesorgt werden. Decken
Bis 1870 verwendet man gemauerte Gewölbe oder flache Holzdecken – beides Techniken, die seit Jahrtausenden bekannt waren. Erst durch den technologischen Schub Ende des 19. Jahrhunderts werden grundlegend neue Konstruktionen der vergangenen Jahre weiterentwickelt, so z. B. die Stahlträgerdecke in Verbindung mit Gewölbe oder Eisenbeton sowie die massive Element- und Eisenbetondecke. Je länger der Bauboom der Gründerzeit anhielt, umso mehr verbreiteten sich die neuen Konstruktionen. Dies lag einerseits an den steigenden Schnittholzpreisen, andererseits verC 2.40
144
Gründerzeitbauten 1870 –1920
C 2.39
verschiedene Ausführungen von Bundbalken für darauf errichtete Innenwände a mit seitlich aufgenagelten Hölzern zur Befestigung des Dielenbodens b beidseitig überstehend c einseitig überstehend und seitlich aufgedoppelt C 2.40 historische Å- und ‰-Profile C 2.41 unterschiedliche Ausführungen von Balkenankern (Zuganker) C 2.42 typische Holzbalkendecke
C 2.41
suchte man, bekannte Schwächen der Holzbalkendecken zu minimieren: • mangelhafter Brandschutz • schlechter Schallschutz • geringe Tragfähigkeit bzw. große Durchbiegung bei hohen Spannweiten Holzdecken Trotz neuer Massivbautechniken bleibt die Holzbalkendecke die häufigste Flachdeckenkonstruktion. Die Balkenlage wird fast ausschließlich orthogonal auf die Außenmauern ausgerichtet. Da die Balken auch zur Befestigung der Dielenböden und Putzträger für den Deckenputz dienen, werden zuerst die wandnahen Balken verlegt und anschließend der Zwischenraum gleichmäßig aufgeteilt. Die verschiedenen Balkenarten zeigt Abb. C 2.42: • Giebelbalken (g) sind Streichbalken entlang der Giebel, oft als Binderbalken des Dachstuhls. • Streichbalken (h) dienen der Befestigung der Dielenböden und verlaufen parallel auf beiden Seiten einer durchgehenden Wand. • Bundbalken sind Balken einer Fachwerkswand, die teilweise auch für Zwischenwände der Obergeschosse verwendet werden, insbesondere jedoch als Schwellholz des Dachstuhlbinders. • Wandbalken (i) werden oftmals beidseitig mit Latten aufgedoppelt oder breiter ausgeführt als die mittig darunterliegende Wand, um die Dielung befestigen zu können (Abb. C 2.39). • Durchgehende Balken (k) sind manchmal Teil der Dachstuhlbinder in den Obergeschossen, werden jedoch auch regelmäßig zur Aussteifung der Außenwände verlegt. Die zugfeste Verbindung zwischen Balken und Wand wird durch Maueranker hergestellt (Abb. C 2.41). Zwischen diesen »Sonderbalken« werden Zwischenbalken verlegt, wobei ökonomische Überlegungen deren Abstand bestimmen. So werden in waldreichen Gebieten Süddeutschlands die Balken mit einem Abstand von etwa C 2.42
145
Gründerzeitbauten 1870 –1920
a Balkenabstand [cm]
Dielenstärke [mm]
60
25
60 – 80
30
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100 –150
50
100 – 200
60 C 2.44
a
c
d
146
c
Füllungen, Untersicht, Dielung Auf der Balkenlage werden gehobelte Dielen verlegt. Diese sind in der Regel nur stumpf gestoßen und bilden mehr oder weniger große Fugen aus. Solche Böden haben den Nachteil, dass durch das Begehen dauerhaft Staub aus der Füllung durch die Fugen austritt; dies soll durch »Ausspanen«, ein nachträgliches Verschließen mit eingeleimten Holzspänen, verhindert werden. Seltener werden die Dielen gespundet oder mit Fremdfedern untereinander verbunden, was zu einer dauerhaft staubdichten Dielung führt und vor allem eine bessere Verteilung der Lasten auf die gesamte Deckenfläche (Dielenboden) ergibt. Als Holzart werden meist Nadelhölzer verwendet, bei hochwertigen Böden und im Erdgeschoss (Feuchte von unten) auch Eiche. Die Stärke der Dielen hängt von der Spannweite der Decke ab (Abb. C 2.44). Füllungen zwischen den Deckenbalken sollen verschiedene Zwecke erfüllen wie die Verbesserung des Feuerwiderstands und eine bessere Wärme- und Schalldämmung. Erstes Auswahlkriterium bleibt jedoch immer ein möglichst geringes Eigengewicht. Die gängiste Konstruktion stellt das Einlegen eines sogenannten Fehlbodens 7 –12 cm unter der Oberkante der Holzbalken dar: An den Deckenbalken werden beidseitig Leisten aufgenagelt und darauf die Bretter lose und mit Fuge verlegt. Häufig werden auch Nute gestemmt, in welche die Bretter eingeschoben werden. Neben Fehlböden gibt es auch Stülpböden, bei denen die Bretter sich überlappen. Beide Konstruktionen werden mit Strohlehm überdeckt und mit einer Sandschicht balkenbündig verfüllt. In der Praxis findet man aber auch häufig Bauschutt und andere Materialien wie Bims und Schlacken in den Füllungen (Abb. C 2.45). Auf der Suche nach Vorfertigungsmöglichkeiten werden verschiedene Füllungssysteme entwickelt. Dielen aus Hohlziegeln bzw. Gipsund Zementdielen ersetzen Fehlböden und Füllmaterial in einem Zug. Meist ist die Unterseite schon zur Aufnahme des Deckenputzes profiliert. Solche Systeme gab es aber seltener, da sie eine modularisierte Bauweise mit immer gleichen Deckenfeldern voraussetzen. Daneben finden sich in der damaligen Fachliteratur
Auflager Die Deckenbalken werden in Deutschland meist auf sogenannte Mauerlatten aufgelegt, die Dimensionen zwischen 9/12 und 12/12 cm haben. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen Balken und Mauerlatte kann durch Überkämmen hergestellt werden. Man unterscheidet zwei verschiedene Ausführungen: Liegt das Deckenauflager im Bereich eines Mauerabsatzes, wird die Mauerlatte über dessen ganze Länge geführt. Ist jedoch kein Mauerabsatz vorhanden, dürfen die Mauerlatten nur direkt unterhalb des Deckenbalkens mit eingemauert werden, um eine Schwächung des Mauerwerks zu vermeiden. Das Problem der Querschnittsschwächung der tragenden Wand im Bereich des Auflagers umgeht man in Frankreich durch die Montage einer Mauerlatte vor der tragenden Wand. Die Befestigung erfolgt durch Einmauern der Mauerlattenenden in den senkrecht zur Außenwand stehenden Wänden und im Abstand von 1,20 –1,80 m in die Wand eingeschlagene Eisenanker (Abb. C 2.43).
b
e
b
70 cm verlegt, an den Küsten jedoch mit bis zu 1,20 m. Zwei Sonderkonstruktionen zeigen diesen Zusammenhang noch deutlicher: Die angelsächsische Bohlendecke wird aus 10 cm breiten und bis zu 40 cm hohen Brettern gebildet, die im Abstand von ca. 40 cm verlegt werden. Auskreuzungen und Zugbänder im Abstand von 3 m verhindern das seitliche Ausweichen der Bretter. Diese Decken haben neben der Holzersparnis auch den Vorteil, dass sie größere Spannweiten überbrücken können (Abb. C 2.47 a). Gänzlich anders hingegen verhält es sich bei der österreichischen Dübeltramdecke, bei der die Balken eine Massivholzdecke bilden. Meist werden Rundhölzer verlegt, die nur zweiseitig besäumt werden. An diesen Stoßfugen sind die Balken mittels Holzdübeln untereinander verbunden. Die Oberseite der Decke wird mit einer Lehm- und Sandschicht versehen und in letzterer die Polsterhölzer (8/5 cm) oberflächenbündig eingerieben. Aufgrund ihres Eigengewichts haben diese Decken gegenüber Balkendecken eine deutlich bessere Schalldämmung.
C 2.45
C 2.43
Gründerzeitbauten 1870 –1920
C 2.43
unterschiedliche Ausführungen von Balkenauflagern in der Außenwand a auf plattenartigen Werksteinen b auf einer Mauerlatte und auskragenden Mauersteinen c französische Ausführung: Auflagerbalken (Lambourde), mittels Eisenankern befestigt C 2.44 minimale Dielenstärken in Abhängigkeit vom Balkenabstand C 2.45 verschiedene Ausführungsarten der Füllungen in Holzbalkendecken, jeweils in Quer- und Längsschnitt a halber Windelboden (mit Strohlehm umwickelte Stakhölzer) b Füllung auf eingenuteten Stakhölzern c seitlich aufgenagelte Leisten und Einlegeböden
C 2.46 C 2.47
d Kreuzstakung zur Versteifung der Konstruktion, nur bei Spannweiten über 5 m e Einschub- oder Stülpdecke mit sichtbarer, oftmals verzierter Schalung Befall durch echten Hausschwamm verschiedene europäische Ausführungen und Sonderlösungen für Holzbalkendecken a angelsächsische Bohlendecke in Quer- und Längsschnitt b System Edwin May (Großbritannien): Füllung auf Hängeblechen c System Laporte (Frankreich): seitlich aufgenagelte Leisten, Ziegelhohlsteine, d Blindbalkenlage (eigenständig tragende Unterdecke) zur besseren Schalldämmung oder für hochwertige Stuckdecken C 2.46
auch Verbundkonstruktionen zwischen Holzbalken und Betonfüllungen sowie Füllungen aus bewehrtem Beton (Abb. C 2.49 c). Die Untersichten werden in der Regel auf einem Putzträger (Schilfrohr, Rabitzgewebe) aufgetragen (siehe auch S. 142). Hochwertige Räume erhalten auch Holzverkleidungen, z. B. eine Kassettendecke. Die einfachste Form besteht aus gehobelten Balken und sichtbar bleibender Schalung für die Füllung, welche durch Scheinbalken in Kassetten unterteilt wird. Aufwendigere Konstruktionen haben hingegen eine Füllung, die auf einem Blindboden aufliegt, und eine vom Tischler gefertigte Untersicht aus profilierten Brettern, Tafeln, Leisten oder Scheinbalken. Schäden und Maßnahmen Holzbalkendecken können unterschiedliche Schäden aufweisen. Zum einen sollten sie auf Holzschädlinge und Statik überprüft werden, zum anderen weisen sie nach heutigen Anforderungen immer Schwächen bezüglich Schallund Brandschutz auf. Das sehr häufig auftretende Problem von verfaulten Balkenköpfen wird im Kapitel Allgemeine Sanierungsaufgaben behandelt (siehe S. 129). Holzschädlinge und Holzschwamm Neue Verfahren zum chemischen Holzschutz gegen Schädlinge und Pilzbefall wurden schon um 1830 entwickelt. Vorher behandelte man Holzbauteile nur mit Teer; in der Gründerzeit kommen porenschließende, keimtötende Anstriche hinzu, die Stoffe wie Fluornatrium, Dinitrophenole, Kieselfluorzink oder -magnesium enthalten. Tränkungen und Kesseldruckimprägnierungen werden vorerst nur bei Außenbauteilen angewendet, beispielsweise bei Eisenbahnschwellen, Holzmasten oder Grubenhölzern. Die Imprägnierung erfolgt vornehmlich mit Teerlösungen und wässrigen Fluoridlösungen. Die meisten Verfahren waren giftig oder zumindest bedenklich, jedoch darf man davon ausgehen, dass in Innenräumen aus Kostengründen fast immer auf den chemischen Holzschutz verzichtet wurde. Dies erklärt auch den vielfachen Befall durch holzschädigende Käferlarven wie Holzwurm und Hausbock, die sich ausschließlich in totem
Holz finden (siehe auch Baustoffe in Sanierungsprojekten, S. 87f.). Erstere erkennt man am Holzmehl, das an den Bohrstellen ausquillt. Der Hausbock dagegen ist, wenn überhaupt, nur durch die typischen Schabegeräusche auszumachen. Die Schädigungen können so gravierend sein, dass ein Austausch der Bauteile notwendig ist. Besonders gefährdet sind dabei kühle und feuchte Bauteile (Restfeuchte > 10 %). Bei früher Erkennung kann das mechanische Entfernen der befallenen Schichten (Abbeilen) und die Behandlung mit chemischen Holzschutzmitteln (Injektionen) Abhilfe schaffen; diese Methode ist allerdings nicht normgerecht. Die DIN 68 800-4 schreibt vor, ganze Räume mit Sulfuryldifluorid zu begasen oder alternativ die Holzbauteile auf 60 bis 120 °C mittels Heißluft aufzuheizen. Bei beiden Methoden werden die Larven zwar sicher abgetötet, ein Neubefall ist jedoch nicht ausgeschlossen. Weitaus kritischer ist der Befall mit dem echten Hausschwamm (Serpula lacrymans; Abb. C 2.46). Auch er befällt Totholz und benötigt feuchtes (mindestens 20 %) und kühles (unter 26 °C) Holz zu Wachstum und holzzerstörendem Stoffwechsel. Er gehört zu den Braunfäule bildenden Pilzen und hinterlässt an der Oberfläche weiße watteartige Myzel (Pilzzellgeflecht) sowie bräunliche Fruchtkörper. Ein Befall durch Hausschwamm ist daher an der Holzoberfläche leicht zu erkennen; häufig tritt der Schaden jedoch in Hohlräumen und Deckenschüttungen auf, ist also nicht immer sichtbar. Gerade die oft mit Erde verunreinigten Deckenfüllungen können den Befall auslösen, wenn aufgrund von Durchfeuchtung ein günstiges Klima (21 °C und 30 – 40 % Holzfeuchte) herrscht. Der Pilz zersetzt die Zellulose des Holzes und damit seine tragende Struktur; befallene Holzteile können oberflächlich intakt sein und trotzdem unter der Hand zerfallen. Der Hausschwamm ist in der Lage, Nadelholzbalken innerhalb eines Jahres vollständig zu zerstören. Auffällig ist dabei der modrige (eben: pilzartige) Geruch, den der Hausschwamm verbreitet. Daneben kann man ihn an den rotbraunen Sporen erkennen, die in unbenutzten Räumen eine staubartige Schicht bilden. Die Myzel durchdringen mit der Zeit auch Mauerwerk und
a
b
c
d
C 2.47
147
Gründerzeitbauten 1870 –1920
Deckenaufbau
Typ A (schwerer Einschub)
Typ B (leichter Einschub)
Typ A (schwerer Einschub)
Typ B (leichter Einschub)
Bewerteter LuftNormtrittschall Ln, W (B) [dB] • Trockenestrich Gipsfaserplatte 18 mm, Weichfaserplatte 10 mm • 24 mm Spanplatte • Holzbalken 120/180 mm, Achsabstand 500 mm • Deckeneinschub aus 24 mm Spanplatte mit 100 kg / m2 Auflast aus Sand • Profil 60/27 mit Direktschwingabhänger Gipskartonbauplatte 2≈ 12,5 mm
• Trockenestrich Gipsfaserplatte 18 mm, Weichfaserplatte 10 mm • 24 mm Spanplatte • Holzbalken 120/180 mm, Achsabstand 500 mm • 160 mm Glaswolle, ca. 3 kg / m 2 zwischen Balken geklemmt • Profil 60/27 mit Direktschwingabhänger Gipskartonbauplatte 2≈ 12,5 mm
• Trockenestrich Gipsfaserplatte 18 mm, Weichfaserplatte 10 mm • Holzbalken 120/180 mm, Achsabstand 500 mm • Deckeneinschub aus 24 mm Spanplatte mit 100 kg / m2 Auflast aus Sand • Doppelprofil 75 mm freitragend Gipskartonbauplatte 2≈ 12,5 mm
• Trockenestrich Gipsfaserplatte 18 mm, Weichfaserplatte 10 mm • 24 mm Spanplatte • Holzbalken 120/180 mm, Achsabstand 500 mm • 160 mm Glaswolle, ca. 3 kg / m 2 zwischen Balken geklemmt • Doppelprofil 75 mm freitragend Gipskartonbauplatte 2≈ 12,5 mm
C 2.48
Schallschutzwerte einer Holzbalkendecke mit zwei unterschiedlichen Unterdecken C 2.49 Musterberechnung einer Holzbalkendecke C 2.50 Verkehrslasten Gründerzeit im Vergleich zu Verkehrslasten heute nach DIN 1055-3:2006-03 C 2.51 verschiedene unbewehrte Steinkappendecken, ab 1900 a Rheinische Formsteindecke, maximaler Stahlträgerabstand 1,25 – 2,00 m, Gesamtlast 5,0 –12,5 kN / m2 b Secura-Decke, maximaler Stahlträgerabstand 1,34 – 3,19 m, Steinhöhe 17 – 22 cm, Gesamtlast 5,2 –13,3 kN / m2 c Förster-Decke, maximaler Stahlträgerabstand 1,00 –1,80 m, Steinhöhe 10 –13 cm, Gesamtlast 5,0 –12,5 kN / m2 d Klein’sche Decke
schallschutz1 [dB]
Fußbodenaufbau ohne mit 57
49
> 60
Beton, was umfangreiche Sanierungen nach sich zieht, weil der Hausschwamm lange Trockenperioden überstehen kann (bis zu zehn Jahre) und damit ein erneuter Ausbruch nicht auszuschließen ist. Aufgrund der starken Zerstörungskraft des Schädlings empfiehlt sich eine radikale Sanierungsmethode: Abbruch statt Bekämpfung. Dazu werden alle befallenen Holzteile entweder sehr großzügig bis in das gesunde Holz abgeschnitten oder vollständig entfernt und fachgerecht entsorgt. Das Gleiche gilt für Mauerwerk, Schüttungen und Putz: Wo man das Material problemlos abbrechen kann, ist diese Methode die erste Wahl. Nach der vollständigen Entfernung des Pilzes werden verbleibende Holzbauteile oder Mauerwerk mit Schwammschutzmitteln behandelt. Beim Wiederherstellen ist zu beachten, dass die neuen Bauteile im Gefahrenbereich nicht mehr in Holz ausgeführt werden dürfen, insbesondere jedoch, dass man die eigentliche Schadensursache – die Durchfeuchtung – aufspürt und nachhaltig beseitigt.
Fußbodenaufbau ohne mit 55
49
> 60
Fußbodenaufbau ohne mit 45
38
> 65
Fußbodenaufbau ohne mit 51
41
> 65
1
Zu den Luftschalldämmwerten lassen sich nur ungefähre Aussagen treffen, da der Prüfstand für Konstruktionen mit Luftschalldämmwerten > 60 dB nicht zugelassen ist. • Die Luftschalldämmung der Bestandsdecken ist mit Rw = 46 dB (Typ A) und 43 dB (Typ B) sehr schlecht. • Durch Fertigteilestrich einfachster Ausführung (z. B. Gipsfaserplatte 158 mm + Weichfaserplatte 10 mm) wird eine Verbesserung von ca. 5 dB erreicht. C 2.48
Eigenlast Dielenboden Eigenlast Schüttung Eigenlast Unterdecke (Kalkputz auf Rabitzgewebe) Verkehrslast
Volumengewicht
Schichtstärke
Flächengewicht
[kN/m3]
[cm]
[kN/m2]
5 16 16,66
2,4 12 3
0,12 1,92 0,50 2,54 2,00 4,54 kN/m 2
Ausgehend von üblichen Dimensionierungen (Balken VH 18/24 cm, Achsabstand: 90 cm) ergibt sich aus der Flächenlast von 4,54 kN / m2 eine Linienlast je Balken von 4,35 kN / m. Geht man von einer Spannweite von 4,75 m für einen einachsig gespannten Balken aus, ergibt sich folgende Situation: Die zulässige Biegespannung von 0,7 kN / cm2 wird zu 99 % ausgenutzt, die Durchbiegung in Feldmitte liegt mit 1,37 cm unter dem Grenzwert von L / 300 = 1,58 cm. Anders ist die Situation bei einer angenommenen Spannweite von 5,50 m: Hier ist zwar die Durchbiegung mit genau L / 300 = 1,83 cm noch im Rahmen des Zulässigen, die Biegespannung mit 0,95 kN / cm2 jedoch um 36 % zu hoch. C 2.49
148
Statik Eine Neuberechnung unter Zugrundelegung heutiger Normen zeigt, dass die gewählten Querschnitte meist nicht ausreichend stark dimensioniert sind. Dies liegt nicht etwa an mangelnder Kenntnis, sondern hauptsächlich an den damals geringer veranschlagten Verkehrslasten bei ähnlicher zulässiger Biegespannung (0,6 KN / m2, ähnlich der heutigen Güteklasse III bei Vollholz, Abb. C 2.50). Zudem wurden die Balken lediglich auf ihre Tragfähigkeit untersucht, der Nachweis der Gebrauchstauglichkeit, insbesondere ein Nachweis auf Beschränkung der Durchbiegung, erfolgte nicht. Die damals übliche Verwendung von Schnittholz mit Baumkante kann vernachlässigt werden, weil sie auch heute bei Vollholz mit Güteklasse III zulässig wäre. Eine Beispielrechnung für eine Wohnraumdecke mit LehmSand-Füllung und einer Spannweite von 4,75 bzw. 5,50 m zeigt Abb. C 2.49. Schallschutz Das Hauptproblem der Holzbalkendecken und damit ein Kernpunkt der Sanierung ist der mangelhafte Schallschutz, besonders im tiefen Fre-
Gründerzeitbauten 1870 –1920
quenzbereich. Die aufgenagelten Dielenböden bieten keinerlei Trittschallschutz; die aus statischen Gründen gewünschte Gewichtsminimierung der Decken verringert zusätzlich den Luftschallschutz. Die üblichen Eigenlasten der Füllungen (z. B. Lehm-Sand-Gemisch) betragen zwischen 150 und 200 kg / m2 (1600 kg / m3). Im Vergleich zu einer heutigen Stahlbetondecke (18 cm = 450 kg / m2) ist das nur etwas mehr als ein Drittel, wobei die Lasten der Estriche und Bodenbeläge noch nicht berücksichtigt sind. Legt man die DIN 4109 zugrunde, ist mit einem solchen Flächengewicht ein Schalldämmmaß von nur maximal 45 dB zu erzielen, womit die Mindestanforderung von 52 dB deutlich unterschritten wird. Die Betrachtungen der Statik zeigen, dass eine weitere Erhöhung des Flächengewichts zur Verbesserung des Schallschutzes unmöglich ist. Hinzu kommt, dass das Aufbringen eines schwimmenden Estrichs auf die vorhandene Deckenschalung zur Verbesserung des Trittschallschutzes neue, zusätzliche Lasten erzeugt. Das Problem wird meist dahingehend gelöst, das Flächengewicht bei gleichzeitiger Entkopplung der Schichten zu reduzieren, also den Schallschutz mithilfe einer mehrschaligen Konstruktion zu ertüchtigen. Dazu muss die Lehm-Sand-Füllung einschließlich des Fehlbodens abgebrochen werden. Meist geschieht dies von unten, weil man die vorhandene Untersicht aus Schall- und Brandschutzgründen nicht weiter nutzen kann und die Dielung zur Vereinfachung der Bauarbeiten erhalten will. Der Neuaufbau folgt der Holzbaumusterdecke nach DIN 4109: Für die Füllungen werden zur Vermeidung von Nebenwegen u-förmig eingelegte, weiche Dämmmatten verwendet; die Untersicht bildet eine federnd abgehängte Trockenbaudecke, welche gleichzeitig die Brandschutzanforderungen erfüllt (Abb. C 2.48). Die ertüchtigte Konstruktion hat ein theoretisches Schalldämmmaß von 60 dB bei einem Trittschallschutzmaß (TSM) von ca. 20 dB (Ln, W ca. 40 dB). Da hinsichtlich der erhöhten Anforderung wenig Spielraum verbleibt, ist die Bauausführung, insbesondere aller Anschlüsse, sehr penibel zu überwachen, um Schallnebenwege zu minimieren. Käme es zu einem Gerichtsverfahren, ist nicht der theoretische Wert der Decke maßgeblich, sondern der vor Ort gemessene. Brandschutz Eine neue Untersichtsverkleidung kann auch aktuelle Brandschutzanforderungen erfüllen. Schon mit 30 mm starken Feuerschutzplatten, die direkt an den Balken oder mittels einer Metallunterkonstruktion befestigt sind, lassen sich auf der Unterseite F 90-B erreichen. Die übliche zweilagige Beplankung mit 12,5 mm starken Gipskartonplatten erzielt hingegen nur F 60. Generell ist einer Beplankung mit abgehängter Metallunterkonstruktion – ausreichende Raumhöhe vorausgesetzt – der Vorzug zu geben, um mit annehmbaren Aufwand eine gleichmäßig ebene Decke zu erreichen. Solche abgehäng-
Nutzung
Verkehrslasten Gründerzeit [KN/m²]
Verkehrslasten heute [KN/m²]
Wohnen
1,5
2,0
Schulen
2,0
3,0
Versammlungsstätten
3,5 – 4,0
5,0
Lagerräume
4,0 –10,0
> 6,0 C 2.50
a
b
c
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C 2.51
149
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C 2.52
bewehrte Betonkonstruktion nach François Hennebique, 1886 patentiert, bekannt geworden durch die Weltausstellung in Paris 1900 C 2.53 Herstellung einer freitragenden Werksteintreppe C 2.54 verschiedene Podestausführungen für freitragende Werksteintreppen a gemauertes Kappengewölbe mit Sandfüllung und Terrazzoschicht b Holzbalkendecke mit Dielenboden C 2.55 typischer Dachstuhl mit Balkenlage C 2.52
C 2.53
ten Decken haben unter Berücksichtigung von üblichen Toleranzen der Bestandsdecke eine Bauhöhe von ca. 10 cm. Den Brandschutz auf der Oberseite erreicht man ebenfalls durch den Einsatz von gipsbasierten Werkstoffen. Dazu eignen sich Fertigoder Fließestriche. Bei beiden ist eine mindestens 3 cm starke, leichte Schüttung zum Ausgleich von Unebenheiten sinnvoll. Mit einer Estrichstärke von 40 mm erzielt man F 90, wodurch von einem Gesamtaufbau von ≥10 cm einschließlich Trittschalldämmmatte und Bodenbelag auszugehen ist. Zu beachten ist, dass trotz dieser Ertüchtigungen im Genehmigungsverfahren eventuell um eine Abweichung anzusuchen ist, da eine Holzbalkendecke nie die geforderten F 90-AB (feuerbeständig mit nicht brennbarer Tragstruktur) erreichen wird.
lungen und durch ebene Deckenuntersichten, die ohne Putzträger verputzt werden können (Abb. C 2.51). Eine große Verbreitung im Wohnungsbau fanden diese Systeme jedoch nicht. In Deutschland zu dieser Zeit nur selten angewendet, aber baugeschichtlich wichtig sind die beiden Patentierungen für Eisenbetondecken von Joseph Monier und François Hennebique aus den Jahren 1878 und 1888, die auf der Bewehrung der Betondecken mit Stahleinlagen in der jeweiligen Zugzone basieren (Abb. C 2.52). Laut der »Allgemeinen Baukonstruktionslehre« erfreute sich das Prinzip um 1900 besonders in Frankreich, Belgien und England vielfacher Anwendung [5]. Es ist davon auszugehen, dass reine Eisenbetonkonstruktionen zuerst in Verkehrsbauten sowie in Industrie- und Lagerhallen eingesetzt wurden. Decken in Form von echten Gewölben im Gegensatz zu »dekorativen« Gewölben (z. B. aus Rabitzputz) werden häufig in repräsentativen Bauwerken wie Gerichtsgebäuden, Schulen, Universitäten usw. verwendet – aber auch hier nicht durchgängig, sondern meist nur über den Haupttreppen, Fluren und der Aula.
Schall- und Brandschutz bei Stuckdecken Zu erhaltende Stuckdecken müssen vor der oben beschriebenen Ertüchtigung abgenommen werden. Das partielle Öffnen der Decke von oben zeigt, ob die Decke, wie bei aufwendigem Stuck üblich, von der Holzbalkenlage abgehängt oder sogar mit eigener Holzbalkenlage konstruiert worden ist, was einen Abbau der Decke leicht möglich macht. Die Decke wird dazu in transportierbare Stücke zerschnitten, abgenommen und sicher gelagert. Die neue Unterdecke sollte in ähnlicher Weise konstruiert sein, um den Stuck direkt befestigen zu können (Abb C 2.47 d). Massivdecken Da sich Massivdecken in der Gründerzeit noch in der Entwicklung befanden, verwundert es kaum, dass die damalige Fachliteratur über 100 verschiedene Konstruktionen für Massivdecken kennt. Die meisten davon sind Weiterentwicklungen historischer Konstruktionen. Speziell für eine Decke patentierte Formsteine bilden z. B. scheitrechte Bögen zwischen den primär tragenden Stahlprofilen. Zudem gibt es Ausfachungen, in denen Steine die Biegekräfte über Formschluss übertragen, sowie unbewehrte, ebene Betonausfachungen. Allen Systemen gleich ist der Versuch, die Verlegezeiten zu verkürzen. Dies geschieht durch vorgefertigte Fül150
Estriche und Bodenbeläge Als Estriche wurden – anders als heute – oberflächenfertige Schichten aus einem Sand-Bindemittel-Gemisch bezeichnet. Sie kamen überall dort zum Einsatz, wo aufgrund von Nässe oder starker Beanspruchung Holzböden ungeeignet erschienen. Zudem werden Estriche oft als Brandschutz auf die Schalung der obersten Decke aufgebracht. Damals übliche Estriche und Bodenbeläge sind: • Lehmestrich: in bäuerlichen Gebäuden, 15 – 30 cm stark, teilweise nur mit Ochsenblut beschichtet • Gipsestrich: nur in trockenen Räumen, 4 cm stark auf einer 2 cm dicken Sandschicht. Ursprünglich weiß-rötlich wird der Gips auch durchgefärbt, mit Leinöl getränkte Oberflächen verbleiben als Nutzschicht. • Kalkestrich: aus Luftkalk mit feinem Kies sowie Rinderblut. Während des Abbindens wird an der Oberfläche ein Kalk-Sand-Gemisch eingearbeitet, im Anschluss ggf. geschliffen und poliert.
• Zementestrich: 2 – 3 cm starke Sand-ZementMischung auf Ziegelpflaster oder Betonunterlage; bei Letzterem im Verbund, also auf feuchtem Beton verlegt; gegen Absanden der geglätteten Oberflächen mit Wasserglas behandelt • Asphaltestrich: auf einer 12 cm starken Betonschicht heiß aufgebrachte Naturasphaltschicht • Terrazzo: eine 1 cm dünne Zement-Marmorsplitt-Schicht, die auf einer 2 – 3 cm starken Zement-Sand-Ausgleichsschicht feucht aufgebracht wird. Als Unterlage dient eine 12 –15 cm dicke Betonschicht oder Ziegelpflaster. Der Terrazzo wird feucht eingewalzt und nach dem Aushärten geschliffen, poliert und mit Leinöl abgerieben. Vielfach wird der verwendete Portlandzement eingefärbt, um einen Kontrast zum Marmorsplitt zu erzeugen. Terrazzo ist der gebräuchlichste Bodenbelag für Treppenhausflure und -podeste; er stellt einen preiswerten Ersatz für das damit imitierte antike Steinmosaik dar. Dieser Belag ist bis weit in das 20. Jahrhundert verbreitet und verschwand erst, als die Arbeitslöhne diesen Boden unverhältnismäßig verteuerten. Risse und Löcher in solchen Böden kann man analog zum Herstellungsverfahren reparieren – vorausgesetzt, man findet einen Handwerker, der diese Technik beherrscht. • Fliesen werden in einer 2 – 3 cm dicken Kalkmörtelschicht auf einer Betonunterlage von 10 bis 12 cm verlegt. Neben Terrazzofliesen gibt es auch säurefeste Fliesen aus Zement und Glas. Hochwertige Fliesen bestehen jedoch aus Ton (Steinzeug). • Dielenböden bzw. Dielen sind gleichzeitig die deckenschließende Schicht und insofern schon auf S. 146 beschrieben. Die Oberfläche wird mit Leinöl behandelt und ggf. zusätzlich mit Ölfarbe lackiert. • Hochwertige Parkettböden werden auf sogenannten Blindböden verlegt: Dabei handelt es sich um eine Dielung aus 2,4 cm starken, sägerauen Nadelhölzern, welche mit ca. 5 mm Fugenbreite auf der Balkenlage vernagelt werden. Das Parkett besteht aus vorgefertigten, geleimten Tafeln von etwa 75 ≈ 75 cm Größe, welche untereinander mit Fremdfedern oder Falzen verbunden sind. Rahmen
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und Füllungstafeln sind oft aus unterschiedlichen Holzarten. Die Parketttafeln werden dann auf den Blindboden geschraubt oder genagelt, seltener auch verleimt. Treppen
Waren vor der Gründerzeit Holztreppen noch gebräuchlich, schreibt schon die Berliner Bauordnung von 1853 »unverbrennliche« Treppen, d. h. Eisen- und Steintreppen, vor. Später kommen Treppenkonstruktionen in Eisenbeton hinzu. Neben den Straßenfassaden dienten auch die Haupttreppenhäuser der Repräsentation. Großzügige Laufbreiten mit geringer Steigung, große Treppenaugen, Stuckverzierungen an Untersichten und Podesten, reich verzierte
C 2.54
Geländer und farbig verglaste Fenster gehörten zum üblichen Repertoire. Eine sehr häufige Bauart war die der eingespannten Werksteintreppe. Dabei werden einzelne Stufen in der Treppenhauswand so tief eingemauert, dass sie über die Laufbreite auskragen können. Die Stufen werden untereinander nicht kraftschlüssig verbunden, sondern nur aufeinandergelegt. Durch Falzausbildungen mit glatten Kontaktflächen werden die Lasten auf die benachbarten Stufen übertragen. Die »Allgemeine Baukonstruktionslehre« berichtet von Bruchversuchen einer 1,41 m weit auskragenden, nur 12 cm tief eingespannten Sandsteinstufe, welche bei 1200 kg versagte, was einer Flächen-
last von 5 kN / m2 entspricht [6] (Abb. C 2.53). Neben Sandstein wird auch Granit oder Juramarmor verwendet. Diese Stufen sind im Querschnitt trapezförmig und erhalten eine glatte, geneigte Untersicht, manchmal auch verjüngend zum Treppenauge, um Gewicht zu sparen, aber auch um eine möglichst elegante Wangenansicht zu erzielen. Die meist 25 cm tiefen Mauerauflager sind dagegen im Querschnitt rechteckig gestaltet, um besser eingemauert werden zu können. Die Podeste lagern an ihrem freien Ende auf Eisenträgern, die aus Brandschutzgründen verputzt werden (Abb. C 2.54). Neben vorgefertigten, aufeinandergesteckten Stufen für Spindeltreppen werden auch die Füllungen der Geländer meist aus Gusseisen hergestellt. Die Geländerbefestigungen bestehen hingegen überwiegend aus Stahlprofilen oder Vollstäben, die im Werkstein vergossen werden. Die massive Konstruktion der Treppenhäuser mit ihren geschützten Stahlbauteilen ist in der Regel schadensfrei. Die beinahe zerbrechlich wirkenden Treppenläufe aus Werkstein sind nach heutigen Berechnungsvorschriften statisch nicht nachweisbar, jedoch in der Praxis ausreichend tragfähig. Dachgeschoss Wie man aus den sich ändernden Baugesetzen ablesen kann, wandelte sich das Dachgeschoss erst im Laufe der Gründerzeit von einem Funktions- zu einem Wohnraum. So regelt das Berliner Baugesetz von 1853 nur die Brandsicherheit des Dachbelags, jenes von 1897 dann aber die Zulässigkeit und Beschaffenheit von Aufenthaltsräumen im Dach. Der Grund ist auch hier der große Druck auf dem Wohnungsmarkt und die ökonomische Verwertung von umbautem Raum. Ihr Ruf als preiswerte Wohnung für Studenten oder »brotlose« Künstler leitet sich aus ihrer Qualität ab, und Gustav Schönermark stellte um 1900 fest: »In Räumen unter Ziegeldächern ist kein gesundes Wohnen.«[7] Dächer sind seit Jahrhunderten hölzerne, skelettierte Konstruktionen, die von Zimmermännern errichtet werden. Die damaligen Kon-
C 2.55
151
Gründerzeitbauten 1870 –1920
C 2.56
Flachdachaufbau eines »Holzcementdachs« mit eingeklebten Zinkblechstreifen und Kies-SandAuflast C 2.57 Innenansicht Dachstuhl eines Wohngebäudes von 1842 C 2.58 Dachgeschossaufbau, Wien (A) 2003, Arkan Zeytinoglu C 2.56
struktionen sind den heutigen sehr ähnlich. Sie unterscheiden sich jedoch in der Art ihrer Verbindungen – damals noch formschlüssig, handwerklich – und in der Dimensionierung der Tragwerksglieder. In der damaligen Fachliteratur gibt es einige Befürworter einer statischen Berechnung – ein sicheres Zeichen dafür, dass die Dachstühle in der Regel noch nach Erfahrungswerten, also so sparsam wie möglich, aufgezimmert wurden. Auch die Dachdeckerarbeiten ähneln den heutigen. Neben dem Biberschwanz werden seit Mitte des 19. Jahrhunderts auch Falzziegel, nach ihrer Herkunft französische Deckung genannt, sowie Flachdachabdichtungen verwendet; Kehlen und Maueranschlüsse werden mit Zink- oder Bleiblech abgedichtet. Lediglich das Silikon ist noch unbekannt, stattdessen wird Haarkalk verwendet. Dachstuhl und Decke unter Dachgeschoss Im Gegensatz zu den Geschossdecken wird die letzte Balkenlage zusammen mit dem Dachstuhl vom Zimmerer ausgeführt. Dies geschieht auch aus praktischen Erwägungen, aber vor allem weil die Balken mit den Bindern ein unverschiebliches System bilden, d. h. kraftschlüssig miteinander verbunden sein müssen. Diese Binder werden im Abstand von ca. 4 m versetzt, die Sparren dazwischen nennt man Leergebinde, was darauf hinweist, dass sie für den Dachstuhl statisch nicht relevant sind. Der Sparrenabstand ist gegenüber heutigen Dachstühlen deutlich größer, nämlich 80 –120 cm. Wie in den Decken werden meist Holzbalken mit Baumkante verwendet; übliche Querschnitte sind 10/12 bis 12/16 cm. Die Dachlatten sind aufgrund des Sparrenabstands mit 4/6 oder 5/8 cm etwas stärker als heute dimensioniert (Abb. C 2.55). Aufgrund der starken Außenmauern und zur Überbrückung des Dachgesimses werden die Sparren mit Aufschieblingen versehen, wobei die Sparrenenden nicht auf der Gesimskonstruktion aufsitzen dürfen, um Spannungen beim Setzen des Mauerwerks zu vermeiden. Ist die Traufkante höher als die Balkenlage über dem letzten Geschoss, wird der Kniestock oft als Fachwerk ausgeführt. Obwohl das Fachwerk die eigentliche Tragkonstruktion bildet, ist 152
es von außen meist nicht sichtbar, auch weil einige Baugesetze neben dem Ausmauern eine massive Verblendung vorschreiben. Aufgrund von baupolizeilichen Vorschriften wird die Deckenschalung im Dachboden ebenfalls mit einem »feuersicheren« Belag wie Ziegelpflaster oder Estrich abgedeckt. Flachdach
Das »Teerpappendach« ist ein flaches Dach mit einer minimalen Neigung von 1:15, also ca. 7 %. Die dafür verwendeten Teerpappbahnen werden auf eine Brettschalung genagelt, aber nicht miteinander verklebt und sind somit nicht völlig dicht. Das sogenannte Holzzementdach dichtet zwar ab, besitzt aber eine irreführende Bezeichnung, da es sich dabei um eine Flachdachabdichtung auf Teerbasis und nicht etwa um ein Gemisch aus Holz und Zement handelt. Mit dieser Konstruktion sind Neigungen von 4 % möglich; es handelt sich also um ein echtes Flachdach, z. B. auf einer verschalten Holzbalkendecke. Das Bindemittel setzt sich aus Schwefel, Pech (= zähflüssiger Teer) und Teer zusammen, mit dem vier Pappbahnen untereinander vollflächig verklebt werden. Die Abdichtung gleitet auf einer Sandschicht und wird durch eine Kiesschicht vor Sonne und Wind geschützt. Die Zinkbleche der Anschlüsse werden zwischen der dritten und vierten Schicht vollflächig eingeklebt (Abb. C 2.56). Typische An- und Umbauten Neben den bereits beschriebenen Sanierungen gibt es typische Baumaßnahmen an gründerzeitlichen Gebäuden, deren spezifische Probleme im Folgenden behandelt werden. Nachrüstung von Balkonen
Da viele der heutigen Wohnungen in Gründerzeitbauten damals als Massenunterkünfte geplant wurden, erübrigte sich die Erstellung von Balkonen, auf die man heute bei gehobener Wohnqualität und auch aus Gründen der Vermarktung nicht mehr verzichten möchte. Bei der Planung von Balkonen treten
zwei Probleme auf: die Bebaubarkeit des Grundstücks und die Standfestigkeit. Eine Auskragung lässt sich in Spannrichtung der Holzbalkendecken leicht herstellen. Nach dem partiellen Öffnen der Deckenkonstruktion können neben den vorhandenen Deckenbalken Stahlträger eingebaut oder die Deckenbalken komplett durch Stahlträger ersetzt werden. Diese müssen auf der Mittelwand (oder auf der entgegengesetzten Außenwand) gegen ein Abheben gesichert werden, was meist schon durch die vorhandene Auflast erreicht wird. Im Auflagerbereich kommen oft neue Auflager, z. B. aus Beton oder querliegenden Stahlträgern, zum Einsatz, um die Punktlasten der Träger auf die Wand zu verteilen. Dabei ist zu beachten, dass die Träger Wärmebrücken darstellen, die im Inneren gesondert gedämmt werden müssen. Alternative Konstruktionen für eine Auskragung gibt es kaum. So können beispielsweise Konsolen nicht im Mauerwerk verankert werden, weil es keine auf Zug in Mauerwerk zugelassenen Befestigungssysteme gibt. Nur bei sehr starken Mauern mit gleichzeitig hoher Auflast ist eventuell eine Verankerung der Zugkonsole auf der Rückseite der Mauer möglich. Die einfachste, jedoch auch formal stark in den Baubestand eingreifende Möglichkeit besteht darin, auf der Außenseite des Balkons neue Stützen zu setzen. Hierbei ist es wichtig, dass man diese auf gewachsenem Boden gründet und nicht etwa im ehemaligen Arbeitsraum des Kellers, was mit großer Sicherheit zu Schäden durch ungleichmäßiges Setzen führt. Um nicht auch für die Innenseite des Balkons neue Stützen setzen zu müssen, müssen neue Auflager für die Träger in das vorhandene Mauerwerk eingestemmt oder gebohrt werden, weil es auch hierfür keine zugelassenen Dübelsysteme gibt. Vor den statischen Problemen ist allerdings die Bebaubarkeit zu klären. Da innerstädtische, gründerzeitliche Grundstücke meist sehr dicht bebaut sind, werden die notwendigen Abstände zum Nachbarn oft unterschritten, was jedoch durch den Bestandschutz gesichert ist – allerdings nur so lange wie man keine baulichen Veränderungen z. B. durch den Anbau eines Balkons vornimmt. Dadurch verliert man
Gründerzeitbauten 1870 –1920
C 2.57
im schlimmsten Fall den Bestandschutz für den Altbau; auf jeden Fall aber unterliegt der neue Balkon keinesfalls irgendeiner Sonderregelung und muss die heute gültigen Abstandsregeln erfüllen. Für die zu erreichende Ausnahmeregelung sind Duldungen des betroffenen Nachbarn oder Grundbucheintragungen erforderlich, was dem Bauherrn frühzeitig erklärt werden sollte. Dachgeschossausbau
Wer jemals einen leeren Dachstuhl eines Gründerzeitwohnbaus betreten hat, wird von der handwerklichen Ausarbeitung und dem gewaltigen Volumen beeindruckt sein – je nach Standort auch von der Aussicht. In den ersten Gesprächen mit dem Bauherrn sollte man aber klarstellen, dass die Kosten für den Dachgeschossausbau jene eines Neubaus gleicher Fläche überschreiten werden und zudem ein Großteil der beeindruckenden Konstruktionen »verschwinden« wird (Abb. C 2.57).
Folgende Probleme sind in der Entwurfsplanung und Kostenschätzung zu beachten: • Die vorhandenen Sparren reichen aufgrund ihrer geringen Höhe für die einzubringende Wärmedämmung nicht aus. Zudem werden die zulässigen Durchbiegungen durch die neuen Lasten (Dämmung und Untersicht) überschritten. • Eine Aufdoppelung nach außen ist wegen des Gesimses formal kritisch; eine deutliche Erhöhung der Konstruktion nach außen führt zu unbefriedigenden Zwangspunkten an der Traufe. • Aus den vorangehenden Punkten ergibt sich eine notwendige Aufdoppelung der Sparren nach innen, z. B. durch seitliches Aufnageln neuer Bohlen. Hierbei verschiebt sich jedoch die Schnittkante von der Untersicht zur Mittelpfette samt deren Kopfbändern, sodass der Anschluss technisch (Anschluss Dampfbremse) und formal unbefriedigend ausfällt. • Mittel- und Firstpfetten sind für die neuen Lasten unterdimensioniert. Eine Verstärkung kann durch seitliches Anlaschen von U-Stahlträgern erfolgen. • Die Deckenbalken zum letzten Obergeschoss sind in der Regel nicht für eine übliche Wohnungsnutzung ausgelegt. Eine Verstärkung jedes Balkens durch seitliches Auflaschen weiterer Holzbalken ist sehr aufwendig, da hierfür große Teile der Deckenkonstruktion (von oben oder von unten) entfernt werden müssen. • Durch die Nutzungsänderung von Dachspeicher zu Wohn- bzw. Büroraum verliert die Decke ihren Bestandschutz. Der Brandschutz ist dann neben dem Schall- und Wärmeschutz nach heutigen Regeln, also im schlimmsten Fall mit F 90-AB nachzuweisen, was das Einziehen einer komplett neuen Decke (Stahlbeton, Stahl-Stahlbetonverbund) erfordert. Selbst Ausnahmeregelungen von F 60-B sind durch den Bestandsputz nicht zu erreichen. Die Decke des darunterliegenden, in der Regel bewohnten Geschosses muss neu und vollflächig mit Brandschutzplatten beplankt werden. • Dachterrassen sind Balkonen rechtlich gleichgestellt. Die mögliche Bebaubarkeit stößt an die oben beschriebenen Grenzen.
• Manche Städte schützen die homogene, sehr flächige Dachlandschaft durch bestimmte Satzungen, die ein Verbot von Einschnitten oder Dachaufbauten festschreiben, was z. B. zur ausschließlichen Verwendung von Dachflächenfenstern für Belichtung und Ausblick führt. • Der Raum des Dachbodens ist durch großvolumige Kaminzüge »zugestellt«. Bei Abbruch der nicht benötigten Kamine sind die Züge unbedingt zu verfüllen und zu verschließen, um Geruchsbelästigungen zu verhindern. • Die vorhandenen Leitungen sind nicht für weitere Nutzer ausgelegt und müssen möglicherweise vom Keller bis zum Dachboden neu verlegt werden. Wenn hierfür ungenutzte Kaminzüge zur Verfügung stehen, müssen diese trotzdem in jedem Geschoss für die Montage aufgestemmt werden. • Die Bauausführung ist schwierig. Lagerung und Transport des Abbruch- und Baumaterials muss meist von der Straße aus erfolgen, was dauerhafte Absperrungen nötig macht. Die Dachfläche wird, je nach Grad des Umbaus, für längere Zeit geöffnet bleiben müssen, wodurch es zu Wasserschäden in bereits genutzten Geschossen kommen kann. So ist oft ein Abbruch mit anschließender neuer Aufstockung in Kosten, Zeit und Technik sicherer zu planen und herzustellen, wobei natürlich die räumliche und konstruktive Bestandsqualität verlorengeht. Andererseits eröffnet sich die Chance für eine komplett neue Gestaltung (Abb. C 2.58). Anmerkungen: [1] [2] [3]
[4] [5]
[6] [7]
Schönermark, Gustav; Stüber, Wilhelm: Hochbau Lexikon. Berlin um 1900, S. 488 ebd. [1] Stolz: Hauseinsturz in Buckau, Centralblatt der Bauverwaltung 1887, S. 42. In: Ahnert, Rudolf; Krause, Karl Heinz: Typische Baukonstruktionen von 1860 bis 1960. Bd. 1, Berlin 2006, S. 14 ebd. [2], S. 554 Breymann, Gustav Adolf u. a.: Allgemeine Baukonstruktionslehre. Teil 1: Die Konstruktionen in Stein. Leipzig 1903, S. 317 ebd. [5], S. 352 ebd. [1], S. 281
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Zwischenkriegsbauten 1920 – 1940 Georg Giebeler
C 3.1
C 3.1
C 3.2 C 3.3
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Verwaltungsgebäude der Volkswagenwerke, Wolfsburg (D) ab 1937, Emil R. Mewes, Fritz Schupp, Martin Kremmer, Karl Kohlbecker Karl-Marx-Hof, Wien (A) 1930, Karl Ehn Einfamilienhaus in Schriesheim (D) 1925, Baumann a Grundriss Obergeschoss b Grundriss Erdgeschoss c Außenansicht
Seit der Wende zum 20. Jahrhundert herrschte eine allgemeine Aufbruchstimmung, die jedoch im Widerspruch zum konservativen Kaiserreich stand. Der eigentliche Umbruch vollzog sich erst mit dem Ende des Ersten Weltkriegs, der neben Tod und Zerstörung einen zusätzlichen technischen Innovationsschub brachte. Die »Goldenen Zwanziger« begannen mit dem Zusammenbruch der Monarchien in Russland, Deutschland und Österreich-Ungarn. Der politischen folgte eine soziale und künstlerische Erneuerung begleitet vom technischen Fortschritt. Auf die Gründerzeit folgte die Moderne. Die Moderne bedeutete radikale Befreiung. Was geändert werden konnte, wurde auch geändert: schwebende Häuser, maschinen- und stromlinienförmige Gebäude sowie »nackte« Häuser, deren inneres Skelett von außen sichtbar ist, bildeten die Avantgarde der Architektur. Der Einfluss auf die Massenarchitektur blieb nicht aus. Neue Schlagworte waren: ehrlich, sachlich, zweckmäßig, hell, luftig, natürlich und gesund. Gründerzeitbauten wurden hingegen als »dilettantische Stilübungen, entworfen ohne natürliches Kunstempfinden« verspottet [1]. Obwohl das Jahr 1933 eine politische Zäsur darstellt, ist im Hinblick auf die Architektur ein Bruch oder ein Umschwenken weder technisch noch formal festzustellen – die ideologisch motivierten Planungen des Nationalsozialismus einmal ausgenommen. Mit Beginn des 20. Jahrhunderts lässt sich ein verstärkter Trend zur Gruppenbildung feststellen, die nicht einen angeborenen, gesellschaftlichen Rang, sondern gleiche Interessen widerspiegelt: Arbeitgeber schließen sich zu Verbänden zusammen (Verband der deutschen Metallindustrie, 1890), Künstler formieren sich in Gruppen (Die Brücke, 1905), die Anhänger der Materialgerechtigkeit gründen den Deutschen Werkbund (1907). Dass ähnliche Interessen sich in der Gruppe besser durchsetzen lassen und trotzdem jedem Einzelnen nutzen können, erklärt auch die Vereinheitlichungstendenzen in der industriellen Produktion. Normenverbände, die in der Folge wesentlichen Einfluss auf das Bauen haben, entstanden in Deutschland mit der Gründung der DIN-Normenstelle (damals Normenausschuss der deutschen Industrie, NADI) im Jahr 1917, in England (BSI) 1901, in
den USA (ANSI) 1918, in Österreich (ÖNorm) 1920 und in Frankreich (AFNOR) 1926. Solche Vereinheitlichungen sind nur möglich und sinnvoll, wenn man Baustoffe und / oder Bauteile industriell vorfertigen und auch überregional vermarkten kann, was wiederum Kommunikationstechnologien und eine entsprechende Verkehrsinfrastruktur sowie geeignete Baumaschinen voraussetzt. Der Baukran beispielsweise war bis zum Beginn der 1920er-Jahre nahezu unbekannt, die Baumaterialien wurden meist von Hand bewegt. Der 24.10.1929 bedeutet das Ende der »Goldenen Zwanziger«. Der Zusammenbruch des Aktienmarkts in den USA löste die erste Weltwirtschaftskrise aus, deren Auswirkungen bis zum Zweiten Weltkrieg spürbar waren. Der Höhepunkt der Krise um 1930 –1933 führte in Amerika zu durchgreifenden Wirtschafts- und Sozialreformen, in Deutschland zum Ende der Demokratie. Krise, Kriegsvorbereitung und Kriegsbeginn wirkten sich auch auf die Bautechniken aus. Da Rohstoffe wie Stahl für die Rüstungsindustrie benötigt wurden, schränkte der Staat eigentlich schon gebräuchliche Bauweisen wie den Stahlbetonbau stark ein. Es kamen wieder vermehrt Techniken des 19. Jahrhunderts zum Einsatz: »Am Wichtigsten ist es, Eisen und Stahl zu sparen. Es ist, wo möglich, durch Mauerwerk, unbewehrten Beton und, wenn nötig, durch Eisenbeton, Eisenbeton durch unbewehrten Beton oder Mauerwerk, Holz durch unbewehrten Beton, Mauerwerk, Bimsbetonplatten, Gipsdielen oder dergleichen zu ersetzen«, so Reichsarbeitsminister Franz Seldte 1937 [2]. Die Folgen der Weltwirtschaftskrise für den Bausektor waren knappe und dadurch teure Baustoffe einerseits sowie Not leidende und daher billige Arbeitskräfte andererseits. Zusammen mit den neuen wissenschaftlichen und technischen Erkenntnissen führte der Rohstoffmangel beispielsweise zur Minimierung von Bauteilen durch statische Berechnung [3], die die bisher vorherrschende »Dimensionierung aus Erfahrung« ersetzt. Vom Einbruch des Bauwesens 1930 erholt sich Europa nicht mehr vor Kriegsbeginn. Dieses Kapitel behandelt daher hauptsächlich die gängigen Bauweisen zwischen 1920 und 1930. Bauten zwischen 1930
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
und 1945 ähneln jenen aus den 1920er-Jahren oder nehmen Bauweisen der Gründerzeit wieder auf (siehe S. 132ff.). Der radikale gesellschaftliche Wandel erforderte auch einen radikalen ästhetischen Wandel. Adolf Loos’ Angriff auf die Dekoration des Jugendstils in »Ornament und Verbrechen« von 1908 zeigte zehn Jahre später seine durchgreifende Wirkung: Jugendstil und historisierende Baustile galten nun als »Geschmacksirrungen des 19. Jahrhunderts«[4]. Die Bauweise der 1920er-Jahre mit dem Bauhaus o. Ä. gleichzusetzen, greift jedoch zu kurz, da die Masse der europäischen Bauten diesem nicht zuzurechnen ist. Eine entscheidende Rolle spielten vielmehr Konzepte, welche entwickelt wurden, um die gesamtgesellschaftlich geforderten Verbesserungen der Lebensbedingungen für die Masse umzusetzen. Dunkle, muffige Hinterhöfe wurden zum Sinnbild einer vergangenen Epoche, die überwunden werden musste. Das Idealbild stellte das niedrige, oftmals gereihte Siedlerhaus dar, teilweise mit landwirtschaftlicher Selbstversorgung. Es lehnt sich an Ebenezer Howards Ideen der Gartenstadt von 1898 an, die 1906 in Hellerau (D) und 1903 in Letchworth (GB) verwirklicht wurden. Ließ sich eine lockere Bebauung und Begrünung aufgrund hoher Grundstückspreise nicht realisieren, versuchte man zumindest auf die Innenhofbebauungen zu verzichten. Großsiedlungen wie der Karl-Marx-Hof in Wien bieten neben großen Frei- und Grünflächen auch zahlreiche Gemeinschaftseinrichtungen wie Wäscherei, Kindergarten und Hallenbad (Abb. C 3.2). Dabei weisen die sozialistisch ausgerichteten Arbeitersiedlungen und die bürgerlichkonservativen Gartenstädte in der grundsätzlichen Konzeption überraschend große Ähnlichkeiten auf, die nur von ideologischen Motiven überdeckt werden: hier die heroische Überhöhung der Arbeiterklasse, dort das »Zurück zur Natur« der Gartenstädte. Lieblingskind der Architekten war allerdings der Büro- und Industriebau, in dem sich die Neue Sachlichkeit am deutlichsten durchsetzte: »Der Architekt hat erkannt, dass eine einwandfreie ästhetische Lösung seiner Aufgabe (…) eine Gestaltung ›von innen nach außen‹ verlangt. Darum kommt die heutige Baukunst ohne ornamentales Beiwerk aus und befriedigt allein durch sachliche Gliederung und zweckbewusste Herausstellung der von der Technik geschaffenen Bauformen und Werkstoffe.«[5] Neben den ästhetischen Vorlieben spielte vor allem das Streben nach einer Verbesserung der Arbeitsplätze eine Rolle. Es entstanden unverzierte, scharfkantig geschnittene, voluminöse Baukörper (Abb. C 3.1). Keine Fabrikanlage kam ohne Türme aus – egal ob in der Stadt oder auf dem Land. Großflächige Verglasungen zeigen das Innenleben der Fabrik und belichten die Arbeitsplätze, wohingegen die Fassade von Verwaltungsgebäuden meist als Lochfassade mit relativ kleinen Öffnungen geplant wurde. Konstruktiv handelt es sich
nahezu ausschließlich um Stahl- oder Stahlbetonskelettbauten mit massiven, gemauerten Außenwänden. Eine Folge der Normierungseuphorie ist die Modularisierung von Bürogebäuden auf ein Achsmaß zwischen 125 und 135 cm, das bis heute europaweit gebräuchlich ist. Typische Stärken und Schwächen Der häufig genossenschaftlich durchgeführte Wohnungsbau der 1920er-Jahre überzeugt heute vor allem durch seine Geschlossenheit. Die Siedlungen sind inzwischen zentrumsnah und trotzdem – als Reaktion auf die Hinterhöfe des 19. Jahrhunderts – weniger dicht bebaut und entsprechend begrünt. Das Herausheben der Gemeinschaft im Städtebau durch Plätze, Einrichtungen und Grünanlagen sowie der kleinteilige Maßstab der Gebäude sind identitätsstiftend und »menschlich«. Die Wohnungen selbst zeichnen sich durch eine gute Belichtung und Belüftung aus – auch die Bäder sind meistens natürlich belichtet. Die städtischen Großwohnungen und Einfamilienhäuser der 1920er-Jahre haben trotz zum Teil deutlich kleinerer Abmessungen ähnliche Qualitäten wie ihre gründerzeitlichen Pendants (Abb. C 3.3). Was die Konstruktion betrifft, weisen die damals bereits ausgereiften Bautechniken wie Holzbalkendecken, Mauerwerk und Steildach in der Regel keine Schäden auf. Der Wunsch, individuelle Wohnungen für Kleinverdiener zu errichten, bedingte streng funktionale, minimierte Grundrisse (1936 erscheint die erste Auflage der »Bauentwurfslehre« des Gropiusschülers Ernst Neufert, die nach drei Wochen ausverkauft war). Gepaart mit dem neuen Wissen um Materialersparnis durch Berechnung und Bautechnik entstanden Häuser und Wohnungen, die als Luxus galten, heute allerdings durch ihre Enge bedrückend wirken können. Weitere Schwächen sind: • viele, kleinteilige Räume, jedoch meist mit nichttragenden Wänden unterteilt • geringe Raumtiefen zwischen den tragenden Wänden • enge Treppenräume mit steilen Treppenläufen • geringe Wand- und Deckenstärken mit entsprechend schlechtem Schall- und Wärmeschutz • schlechter Schallschutz in gereihten Gebäuden aufgrund durchlaufender Decken • schadensträchtige Konstruktionen durch Sparmaßnahmen und Unkenntnis bei neuen Technologien wie im Betonbau oder bei Abdichtungen
C 3.2
a
b
Umbaupotenzial Das Umbaupotenzial und die Umbaunotwendigkeit fallen sehr unterschiedlich aus. Für die Weiternutzung bürgerlicher Wohngebäude reichen meist Sanierungsmaßnahmen ohne große Eingriffe in die Substanz, was ihre Ähnlichkeit zu gründerzeitlichen Gebäuden unterstreicht. Umnutzungen, beispielsweise einer Wohnung c
C 3.3
155
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
in ein Büro, gestalten sich deutlich schwieriger, da die Räumlichkeiten stärker auf eine Nutzung zugeschnitten sind und statt nur einer tragenden Mittelwand viele tragende Wände enthalten können. Der Umbau von Siedlungshäusern hingegen ist problematisch. Die Geschlossenheit einer halbwegs erhaltenen Wohnsiedlung ist – wenn nicht bereits denkmalgeschützt – meist so beeindruckend, dass sich radikale Eingriffe fast verbieten. Oft liegt Besitzern oder Käufern solcher Immobilien gerade an diesem charakteristischen Erscheinungsbild. In der Umbauplanung ergeben sich dann Schwierigkeiten, um den Häusern entsprechend der jeweiligen Nutzung ihre »Enge auszutreiben«. Hinzu kommen Probleme im Schallschutz (gereihte Häuser, Abb. C 3.4 a und b) und Wärmeschutz (Außenwände) sowie mit eindringender Feuchtigkeit (Keller). Gänzlich konträr zu Siedlungshäusern verhält es sich mit Gewerbe- und Fabrikbauten: Hier besteht die Schwierigkeit beim Umbau darin, die Großzügigkeit der skelettierten Hallen zu erhalten, vor allem wenn das Volumen aus Nutzungsgründen aufgeteilt werden muss. Die Nähe zu gewerblichen Neubauten – Modul und Skelett – ermöglicht in der Umbauplanung nahezu jegliche neue Nutzung (Abb. C 3.6). Die bautechnischen Probleme des Schall-, Wärme- und Feuchteschutzes bleiben jedoch dieselben.
a
b
C 3.4
a
b
c
C 3.5
C 3.6
156
Keller Kellerräume bleiben auch in der Zwischenkriegszeit untergeordnete Bauteile für Lagerzwecke. Aufgrund der schlechten Erfahrungen aus der Gründerzeit verbieten einige Bauordnungen aus der Zeit explizit Aufenthalts- und Arbeitsräume im Keller [6]. Die Abdichtungstechnologien waren zwar weit fortgeschritten, wurden jedoch im Keller selten angewendet. Trotzdem sind diese Keller anders konstruiert als jene der Gründerzeit, da vermehrt Beton als Baustoff eingesetzt wird. Dieser galt damals als preiswert und wasserdicht, was aber in der Realität nicht zutraf. So kommt es immer wieder zu Problemen mit eindringender und aufsteigender Feuchtigkeit. Die Decken werden nun nicht mehr gewölbt, sondern durch flache Stahl-Beton-Decken ersetzt. Allerdings wird infolge der Weltwirtschaftskrise wieder vermehrt auf alte Techniken zurückgegriffen, da Zement teuer und Arbeitskraft billig waren. Außer der Feuchtigkeit wird man mit Kellern dieser Baujahre kaum Schwierigkeiten haben, da sie solide konstruiert und gebaut sind. Gewerbliche Bauten sind meist nicht unterkellert. Als reine Funktionsbauten errichtet, wurde hier an allem gespart, was für eine Fabriknutzung entbehrlich erschien, z. B. an der Abdichtung gegen aufsteigende Feuchtigkeit. Da die Gebäude, anders als Wohnbauten, oft ebenerdig erschlossen werden, zieht sich das Problem des Feuchtigkeiteintrags bis auf Sockelhöhe des Erdgeschosses.
Gründungen und Böden
Gründungen aus Bruchsteinen oder abgetreppte, gemauerte Streifenfundamente finden sich nur noch bei untergeordneten oder landwirtschaftlichen Gebäuden. Ungefähr seit 1910 wurden Flach- und Tiefgründungen aus Beton gefertigt, da dieser nun massenhaft produziert wurde und somit preiswerter war als gemauerte Fundamente und zugleich wasserfest ist. Vielfach wird jedoch auf die Art des Zements und dessen Widerstandsfähigkeit gegen im Wasser gelöste Salze und Säuren hingewiesen, was auf diesbezügliche Ausführungsmängel schließen lässt. Breite Fundamente, z. B. bei weniger tragfähigen Böden, werden bewehrt und auf Biegung beansprucht, sodass mit ähnlichen Fundamenthöhen wie heute zu rechnen ist. Die zulässige Bodenbeanspruchung wird 1934 in der ersten Fassung der DIN 1054 mit 100 kN / m2 für abgelagerte Sandschüttungen und bis zu 400 kN / m2 für fest gelagerten Kies oder Ton angenommen. Im Zusammenspiel mit den genormten Lastannahmen treten kaum Setzungsprobleme auf. Die gestiegene Betonqualität, der vermehrte Einsatz von Maschinen sowie technische Weiterentwicklungen ermöglichten Tiefgründungen und Bauen im Grundwasser auch im großen Maßstab. Die Methoden unterscheiden sich kaum von heutigen Arbeitsweisen und können daher, wenn sie bisher schadensfrei waren, auch als sicher eingestuft werden. Anders verhält es sich mit Abdichtungen gegen drückendes Wasser. Die sich vielfach widersprechenden Ausführungsratschläge führen 1932 zur DIN 4031 (Wasserdruckhaltende Dichtung aus nackten Teerpappen oder nackten Asphaltbitumenpappen). Darin wird eine mindestens dreilagige Abdichtung aus Teerpappen gefordert. Die Abdichtung erfolgt bis zu 30 cm über dem höchsten Grundwasserstand, darüber wird auf jegliche Abdichtung verzichtet (Abb. C 3.8). Böden werden im Grundwasser auf der Druckseite abgedichtet (»schwarze Wanne«), was bei inzwischen aufgetretenen Undichtigkeiten leider nicht reparabel ist. Kellerböden ohne drückendes Wasser sowie nicht unterkellerte Böden werden nicht abgedichtet. Die Betonplatten haben meist Stärken zwischen 12 und 15 cm und werden in der Regel direkt mit Verbundestrich oder Ziegelpflaster belegt. Im Idealfall wurden dem Beton Zusätze wie Ceresit beigemengt, um sie wasserdicht zu machen; vollkommen wasserdicht sind diese Bodenplatten aber deshalb nicht. Das Ausbrechen der Böden und der Austausch gegen eine neue Betonplatte mit WU-Qualität kann dieses Problem mit vertretbarem Aufwand mindern. Ein vollständig trockener Keller lässt sich oft nicht erreichen, da der Abschluss zu den aufgehenden Wänden kaum wasserdruckfest hergestellt werden kann und die Betonwände je nach Ausführungsgüte auch Erdfeuchte kapillar transportieren. Bodenplatten im Gewerbebau Je nach Betriebsart schwanken bei Böden in
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
nicht unterkellerten Gewerbebauten die Stärken der Betonplatten erheblich: 15 cm beträgt das Minimum für leichte Hallen, der Standard liegt bei ca. 25 cm, aber auch Platten über 50 cm sind dokumentiert (Abb. C 3.7). Von einer Bewehrung ist nicht auszugehen, da Bodenplatte und Fundamente als getrennte Bauteile ausgebildet sind, wobei die Fundamentoberkante häufig mit der Bodenplattenoberkante bündig steht. Ebenso selten sind Abdichtungen oder Wärmedämmungen. Beides ist für eine Umnutzung sehr problematisch. Die einfachste Lösung besteht darin, nachträglich einen schwimmenden Estrich auf einer Flächenabdichtung aufzubringen. Allerdings ergäbe sich dadurch eine Stufe, sodass keine ebenerdige Zufahrtsmöglichkeit mehr gegeben wäre. Zudem ist der schwimmende Estrich nicht hoch belastbar, sodass bestimmte Nutzungen ausgeschlossen werden. Daher lohnt es sich, bei einer dünnen Bodenplatte über einen Abbruch bis ca. 50 cm unter Oberkante Fertigfußboden nachzudenken. Ein neuer Bodenaufbau mit kapillarbrechendem Kies, Sauberkeitsschicht, Wärmedämmung, WU-Bodenplatte und Verbundestrich würde die meisten Probleme lösen. Lediglich die oberkantenbündigen Fundamente stellen eine potenzielle Wärme- und Feuchtebrücke dar, die aber mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand nicht zu beseitigen ist. Statt einer WU-Platte kann eine bituminöse Flächenabdichtung eingesetzt werden, die sich mit einer nachträglichen Wandabdichtung verbinden lässt und die Fundamente mit abdichtet. Dabei muss jedoch ein gleitender Estrich verwendet werden, was die Gesamtstärke des Aufbaus nochmals erhöht. Der aufwendige Austausch der Bodenplatte unterbleibt häufig aus ökonomischen Gründen; dies verstößt aufgrund der fehlenden Wärmedämmung jedoch sowohl gegen die EnEV als auch gegen die Arbeitsschutzbestimmungen – auch wenn die Flächenabdichtung unter dem neuen Belag erfolgt. Manche Architekten lösen dies durch Podeste, d. h. temporäre, aufgeständerte Trockenbaukonstruktionen, die im Erdgeschoss, z. B. im Bereich von Arbeitsplätzen, eingebaut werden (Abb C 3.6). Kelleraußenwände
Die Außenwände der Keller werden wie bisher häufig gemauert. Die empfohlenen Mauerstärken sind gegenüber den gründerzeitlichen etwas reduziert, trotzdem besitzen schon zweieinhalbgeschossige Gebäude 51 cm dicke Kelleraußenwände. Wegen dieser enormen Wandstärken gestalten sich Trockenlegungen solcher Mauern gegen aufsteigende Feuchtigkeit als sehr aufwendig. Betonkellerwände sind nur unwesentlich dünner als gemauerte und wurden – wie die Bodenplatten – nicht zusätzlich abgedichtet. Bei anstehendem Hangwasser oder bindigen Böden wird vielfach ein weiterer Zementputz oder das Beimengen von chemischen Zusätzen empfohlen. Aufsteigende Feuchtigkeit in
Betonwänden ist zwar selten, lässt sich aber – wenn vorhanden – kaum sicher sanieren. Nachträgliche Abdichtungen von außen können je nach Bodenbeschaffenheit und örtlichen Gegebenheiten meist ohne Probleme ausgeführt werden. Des Weiteren kann es bei Betonwänden vorkommen, dass bis knapp unter die Bodengleiche auf eine Außenschalung verzichtet und der Beton ohne Trennlage direkt zwischen Baugrubenwand und innerer Schalung eingefüllt wurde. Das führt zu Unebenheiten von mehreren Zentimetern, die nur mit sehr hohem Materialeinsatz auszugleichen sind (Abb. 3.9). Zu aufsteigender Feuchtigkeit heißt es im Kommentar zur Bauordnung 1931: »Die Isolierung gegen aufsteigende Feuchtigkeit wird in allen Außenmauern und wenigstens in denjenigen Innenmauern, die mit Erdreich in Verbindung stehen, einige Schichten über dem anstoßenden Gelände herzustellen sein. (…) Gebäude ohne Aufenthaltsräume brauchen nicht in dieser Weise gegen Feuchtigkeit geschützt zu werden.« [7] Daraus lässt sich schließen, dass Horizontalsperren nicht schon im Keller eingebaut wurden.
C 3.4
C 3.5
C 3.6 C 3.7
C 3.8 C 3.9
Siedlungshäuser, Frankfurt-Griesheim (D) um 1922, H. Hamburger a Außenansicht b Erdgeschossgrundriss Hohlblock- und Mantelbetonsteine aus Leichtbeton a Winkelsteinwand b Verokretgasbetonblock c Bimsbetonhohlblock Umnutzung einer Fabrikhalle zur Werbeagentur, Köln (D) 2005, Georg Giebeler Stärken von Bodenplatten im Gewerbebau (Tabelle von 1933), Mischungsverhältnis Zement : Sand wasserdruckhaltende Dichtung nach DIN 4031 Kelleraußenwand, betoniert im Erdreich mit einseitiger Schalung, nachträgliche Vertikalsperre durch Bitumendickbeschichtung
Nutzlast / m2 bei gewachsenem Boden
bei aufgefülltem Boden
bis 1500 kg
15 cm i. M. 1: 8
20 cm i. M. 1: 6 bis 1: 8
bis 3000 kg
20 cm i. M. 1: 8
25 cm i. M. 1: 6 bis 1: 8
bis 5000 kg
25 cm i. M. 1: 8
35 cm i. M. 1: 6 bis 1: 8
über 5000 kg
30 cm i. M. 1: 8
nach näheren Überlegungen
Bei aufgefülltem Boden ist der Unterboden ggf. kreuzweise mit Eisen zu armieren. C 3.7
Kellergewölbe und -decken
Schon in den 1920er-Jahren verliert der Gewölbebau rapide an Bedeutung, aus funktionalen (eingeschränkte Nutzbarkeit, große Deckenstärke) und ökonomischen Gründen und zudem in formaler Hinsicht, da er als Rückschritt empfunden wurde. In den 1930er-Jahren werden Kellerdecken fast ausschließlich als Flachdecken konzipiert: aus Stahlträgern mit Formsteinen, Stahlträgern mit Beton oder aus Stahlbeton. Alle diese Decken entsprechen jenen in den Obergeschossen und werden ab S. 165 behandelt. Erd- und Obergeschosse Der vermehrte Einsatz von Stahl und Beton anstelle von Holz und Werkstein ist der größte Unterschied zwischen den Obergeschossen der Zwischenkriegszeit- und jenen der Gründerzeitbauten. Sichtbar in Erscheinung tritt dies vor allem bei den Betonskeletten der Gewerbe- und Großbauten, bei denen die neue Technik auch zu einer neuen Haltung und Ästhetik führte. Trotzdem werden viele Techniken aus der Gründerzeit nahezu unverändert weitergeführt, wie beispielsweise das massive Mauern der Außenwände, auch bei Ausfachung und Verblendung von Skelettkonstruktionen.
C 3.8
Außenwände
Durch die neu eingeführte Normierung der Berechnungsmethoden und Lastannahmen versuchte man, die massiven gemauerten Außenwände zu reduzieren – ein für die Zwischenkriegszeit typisches Bemühen der Materialund Zeitersparnis. So fordert die Berliner Bauordnung von 1929 die Berechnung der StandC 3.9
157
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
festigkeit und keine geschossweisen Mindeststärken. Zulässig sind Außenwandstärken im Dachgeschoss von einem halben Stein (12 cm). Auch Brandwände der oberen Geschosse dürfen in 12 cm dickem Mauerwerk oder in Beton mit 10 cm Stärke ausgeführt werden. Mauersteine Ziegel bleiben das vorherrschende Material für Außenwände, allerdings nicht mehr in der vorherigen Ausschließlichkeit. Die Normierungsversuche des 19. Jahrhunderts zeigten Wirkung, und der Ziegel bildet nun die Grundlage des üblichen Maßmoduls: In Deutschland wird fortan in öffentlichen Bauten ausschließlich das Reichsformat (damals Normalformat: 25 ≈ 12 ≈ 6,5 cm) vermauert. Bruchsteinmauerwerk behält seine Bedeutung nur noch als Vormauerung, z. B. im Sockelbereich. Ansonsten finden neue, künstliche Steine Verwendung, weil nun auch deren Herstellungsprozesse gleichmäßige (normierte), hohe Qualität erzielten. Kalksandstein entspricht den heute gebräuchlichen Steinen mit einer Druckfestigkeit von 14 – 20 MN / m2 und wird ebenfalls im Reichsformat gefertigt. Hohlsteine sind meist als Tonhohlziegel mit vertikaler Lochung ausgeführt. Sie werden aufgrund folgender Vorzüge vermehrt eingesetzt: Materialersparnis, geringeres Gewicht, schnellere Erstellung und Austrocknung durch große Formate sowie gute Schall- und Wärmedämmung. Gerade Letzteres wurde oft als Argument angeführt, da in der direkten Nachkriegszeit wie auch infolge der Wirtschaftskrise akute Brennstoffknappheit herrschte. Die Formate sind meist etwas höher als das Normalformat
Wohngebäude
(25 ≈ 12 ≈ 10,4 cm oder 25 ≈ 12 ≈ 14,2 cm). Ihre geringere Druckfestigkeit beschränkt den Einsatz auf Siedlungs- und Einfamilienhäuser. Leichtbetonsteine werden aus demselben Grund wie Ziegelhohlsteine vermauert (Abb. C 3.5). Sie entsprechen den schon früher regional gebräuchlichen Schwemm- oder Bimssteinen (Rheinland), allerdings mit Kohlenschlacke als Zuschlagsstoff. Die Abmessungen sind jedoch deutlich größer (50 ≈ 25 ≈ 25 cm), teilweise sogar so groß, dass sie nicht mehr von Hand zu versetzen sind (Frankfurter Platte). Daneben gibt es aber weiterhin Leichtbetonsteine für Innenwände im Format von 25 ≈ 12 ≈ 9,5 cm. Mörtel Die früher gebräuchlichen Luftkalke werden mehr und mehr durch hydraulisch abbindende Zement- und Kalkzementmörtel ersetzt, die den heutigen in Güte und Festigkeit ähneln. Für Außen- und Innenputze wird jedoch weiterhin der leicht zu verarbeitenden Kalkmörtel benutzt. Verlängerte Zement- und Kalkzementputze finden Anwendung auf Betonoberflächen, insbesondere als Deckenputz. Mauerstärken und Absätze In der Praxis kommen weiterhin Tabellen von Mindestmauerstärken zur Anwendung, welche in den Bauordnungen eigentlich dem Nachweis der Standsicherheit gewichen sind. Sie entsprechen dem Modulsystem des Reichsformats (13 ± 1cm). Die sich ergebenden Absätze werden meist nach innen gelegt, da die nun übliche Fassadengestaltung Geschossgesimse als altmodischen Zierrat ablehnt. Sie dienen als Auflage für Decken (Abb. C 3.10). Mauerstärke [cm] 1. OG 2. OG 3. OG
Keller
EG
Frontwand mit Öffnungen und mit Deckenlast
4. OG
DG
77
64
51
51
38
38
25
hohe Wand ohne Öffnungen mit Deckenlast
51
51
38
38
38
25
25
Giebelwand mit Öffnungen ohne Deckenlast
51
38
38
38
25
25
25
Giebelwand ohne Öffnungen und ohne Deckenlast
51
38
38
25
25
25
25
Mittelwand mit Öffnungen und mit Deckenlast
51
38
38
38
25
25
–
Treppenwand
38
25
25
25
25
25
25
Frontwand mit Öffnungen und mit Deckenlast
90
77
64
51
51
38
25
hohe Wand ohne Öffnungen mit Deckenlast
77
64
51
51
38
38
25
Giebelwand ohne Öffnungen und ohne Deckenlast
51
51
38
38
25
25
25
Mittelwand mit Öffnungen und mit Deckenlast
51
51
51
38
38
38
38
Treppenwand
51
38
38
25
25
25
25
Hohlmauerwerk Außenwände werden bereits während der Gründerzeit, insbesondere in Norddeutschland, als Hohlmauerwerk ausgeführt, also als zweischaliges Mauerwerk mit innerer, ca. 4 – 8 cm messender Luftschicht und einer mindestens 12 cm stark gemauerten äußeren Schale (Abb. C 3.11). Diese Konstruktion erfüllt einen dreifachen Zweck: • Dem Mauerwerk wird im Inneren Luft zugeführt, was das Abbinden des Luftkalks beschleunigt. • Die Luftschicht verbessert die Wärmedämmung der Außenwand (sofern sie geschlossen ist). • Eine Durchfeuchtung der Fassade (Ziegelmauerwerk, kein Klinker), z. B. durch Schlagregen, bis in den Innenraum wird verhindert. Zum Teil wurden Hohlmauern auch in eine eigentlich massiv gemauerte Wand integriert, z. B. als Brüstungsmauerwerk. Je nach Zweck unterscheidet man drei verschiedene Arten von Luftschichten: Luftschichten mit Innenluftzufuhr, Luftschichten mit Außenluftzufuhr und »geschlossene« Luftschichten ohne Luftzufuhr. In seinem »Hochbau Lexikon« von 1900 beschreibt Gustav Schönermark z. B. eine Konstruktion, bei der die Zu- und Abluftöffnungen erst ein halbes Jahr nach Fertigstellung verschlossen werden und so allen drei Zwecken gerecht werden können [8]. Die Ausführungen von Hohlmauerwerk unterscheiden sich sehr stark, da es sich um eine neue Technik handelt, die vor allem in der Zwischenkriegszeit Verwendung fand. Allen Ausführungen gemein ist eine kraftschlüssige Verbindung der beiden Schalen. Dies geschieht durch:
a
b
Fabrikgebäude
c
C 3.10
158
d
e
C 3.11
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
C 3.10 C 3.11
vorgeschriebene Mindestwandstärken Ausführungen von Hohlmauerwerk a herkömmliche« Hohlwand b durch Bindeeisen gehalten c Katonawand d Kästelwand e vermutete Luftzirkulation in einer Hohlwand C 3.12 Ausführungen von Klinkerverblendungen a ½-Stein stark mit Bindersteinen b mit versetzten Hohlfugen c ½-Stein stark mit innenseitigem bituminösem Anstrich d Hohlwand mit Bindedraht (x) offene Stoßfuge, oberhalb der Deckenbalken Asphaltpappe e Hohlwand mit Bindersteinen, ansonsten wie d
a
b
c
• mitgemauerte Binder mit in Teer (historisch: Goudron) getauchten Köpfen (keine Wasserweiterleitung) • eingelegte Anker aus verzinktem Eisen oder Gussformteile (Norddeutschland, England) • verspringende Luftschichten, d. h. die Mauerstärken der inneren und äußeren Schale wechseln sich regelmäßig ab, sodass keine durchgehende Luftschicht entsteht (Nordostdeutschland) • in der Luftschicht stehende, aber nicht mit der anderen Schale im Verband gemauerte Binderpfeiler in regelmäßigem Abstand (Abb. C 3.11) Der Nachteil der geringeren Standfestigkeit von zweischaligem Mauerwerk findet in den Bauvorschriften Niederschlag, die den Einsatz auf maximal drei Geschosse beschränken. Die Vorteile dieser Wandkonstruktion werden von Zeitgenossen hauptsächlich in der Materialersparnis und der kürzeren Austrocknungszeit gesehen [9]. Der Wetterschutz und die wärmedämmende Wirkung der Luftschicht werden jedoch vielfach angezweifelt. Verblendmauerwerk Hinsichtlich der Materialgerechtigkeit bleiben Ziegelmauern nun auch auf den Schauseiten unverputzt, wobei sie zur Verbesserung der Schlagregendichtigkeit (und der Ästhetik) auf der Außenseite vielfach mit einer 12,5 cm starken Schicht aus hart gebrannten oder gesinterten Steinen (Klinker) verblendet sind. Grund für den Verzicht auf massives Klinkermauerwerk ist der höhere Materialpreis, was sich auch in der Art des Verbands mit vielen Läuferschichten niederschlägt. Der Verbund geschieht meist durch das Mitmauern von Bindersteinen im Verband, wobei Feuchtigkeit (Schlagregen) durch Haarrisse in den Klinkern in die Innenschale eindringen und aufgrund der Dampfdichte der Steine und des verwendeten Zementmörtels nur nach innen austrocknen kann. Eine höherwertige, jedoch seltene Ausführung stellt die zweischalige Bauart mit belüfteter und entwässerter Luftschicht dar. Den Verbund zur Tragschale bilden hier Drahtanker oder einzelne Binder (Abb. C 3.12). Insbesondere Klinkersteine (aber auch Ziegel)
d
e
C 3.12
können in der Größe vom Reichsformat abweichen, da regional weiterhin Steine in Hamburger-, Oldenburger- oder bayerischem Format gefertigt werden. Die Verblendung erfolgt auch mittels Naturoder Betonwerksteinen, die durch Zink-, Bronze- oder Messingdraht mit der Tragschale verbunden werden. Die zwischen Werkstein und Mauerwerk liegende 1– 2 cm messende Luftschicht dient dabei zur Entkopplung verschiedener Setzungen und verhindert Zwängungen der Verblenderschicht (Abb. C 3.13). Dämmstoffe Zur Wärme- und Schalldämmung werden in der Zwischenkriegszeit unterschiedliche neue Materialien verwendet. Zum einen dienen getränkte Torfplatten (Torfoleum) als Trittschalloder Wärmedämmung in Wänden und Decken. Sie sind ca. 50 ≈ 100 cm groß und bis zu 20 cm stark. Ihr Raumgewicht beträgt ca. 0,02 kN / m2 je cm Dicke. Zum anderen kommen zement- oder magnesitgebundene Holzwolleleichtbauplatten mit einer Größe von 50 ≈ 200 cm und Stärken zwischen 2,5 und 15 cm zum Einsatz. Sie gelten als feuerhemmende Wärmeschutzplatten, vor allem eignen sie sich jedoch als Putzträger. Auch Kork wird sehr häufig benutzt und als Naturkork, Presskork, Korkstein (Bindemittel: Kalk oder Teer) sowie als expandierter Kork (auf doppeltes Volumen) angeboten. Das sogenannte Korkment besteht aus einer 4 mm starken Korkmatte auf einem Jutegewebe und wird zur Trittschallverbesserung unter Linoleum verlegt.
Durchfeuchtung durch Spritzwasser mit den bekannten Schäden wie Schimmel an der Innenseite, Ausblühungen innen wie außen und Frostausbrüchen im Sockelbereich der Außenseite. Da man kaum mehr auf Misch- oder Bruchsteinmauerwerk trifft, können die in den Allgemeinen Sanierungsaufgaben beschriebenen Trockenlegungsmethoden relativ kostengünstig und sicher angewandt werden (siehe S. 125f.). Notwendige Ertüchtigungen der Außenwände beschränken sich im Gewerbe- und Geschosswohnungsbau auf den Wärmeschutz. Verputzte Fassaden lassen sich mit aufgeklebter Außendämmung ohne große formale Probleme und – sofern kein Balkon vorhanden ist – mit wenigen Wärmebrücken einfach und preiswert nachrüsten. Schwierig wird es bei den Klinker- und Ziegelfassaden, wie sie in bestimmten Regionen häufig vorkommen, z. B. in Norddeutschland, England und den Beneluxländern. Will man das äußere Erscheinungsbild erhalten, kommt nur eine Innendämmung infrage. Die Änderung in eine mehrschalige Konstruktion mit Dämmschicht ist teuer und wegen veränderter Oberfläche, Form und Farbe der Klinker, vertieften Fensterlaibungen sowie gefrierender Luftfeuchtigkeit an der Fassade formal oft unbefriedigend (siehe Allgemeine Sanierungsaufgaben, S. 122f.). Bei mit Leichtbetonsteinen oder Hohlziegeln hergestellten Siedlungshäusern können darüber hinaus auch Schalldämmmaßnahmen erforderlich sein, die sich aber mit der Verbeserung der Wärmedämmung automatisch einstellen.
Schäden und Maßnahmen Schäden am Außenmauerwerk sind eher selten. Bei unterkellerten Gebäuden, deren Erdgeschossboden oberhalb der Spritzwasserzone liegt, gilt dasselbe wie für die Gründerzeitbauten, wobei die dort beschriebenen Schäden durch schlechte Mörtelmassen und Steine dank Normierung und Materialüberwachung eher seltener vorkommen. Anders verhält es sich bei nicht unterkellerten, ebenerdigen Gebäuden, insbesondere im Gewerbebau. Hier ist sowohl mit aufsteigender Feuchtigkeit aufgrund fehlender oder defekter Horizontalsperren zu rechnen als auch mit
Fensteröffnungen Wie bei den Kellerdecken wird die Technik des Wölbens, auch des scheitrechten Bogens, mehr und mehr durch den Einsatz von Biegeträgern ersetzt – üblicherweise aus Stahl-Normalprofilen, aber bei Öffnungen unter 1 m Breite sowie in nichttragenden Wänden auch aus Holz. Für Fensteröffnungen in starken Außenwänden werden mehrere Träger nebeneinander verlegt und mittels Distanzrohren und Schraubbolzen verbunden. Die Verkleidung geschieht meist durch Kalkzementputz auf Trägermatten (z. B. Rabitzgewebe). Gewände aus Werkstein sind – wenn auch weniger verziert 159
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
als in der Gründerzeit – weiterhin üblich und werden in ähnlicher Weise versetzt und mit einem im Verband gemauerten Entlastungsbogen überspannt. Bei späteren Bauten finden Stahlbetonstürze immer häufiger Verwendung. Deren zunehmende Verbreitung ist sicher auch auf die europäischen Kriegsvorbereitungen und die damit einhergehende Stahlknappheit zurückzuführen. In den meisten Fällen dürfte die Beton- und Stahlgüte und demnach die Standfestigkeit für die heutige Praxis ausreichen, auch wenn dies nach aktuellen Regeln nicht mehr nachweisbar ist. Stahleinlagen sind nur in geringem Ausmaß und lediglich auf der Sturzunterseite zu erwarten. Die übliche Überdeckung beträgt 2 cm. Fenster
Das damals zeitgemäße Fenster besteht aus Kiefernholz, auch Pitchpine genannt, und wird grundsätzlich lackiert. Das schon bekannte Kastenfenster wird in fast unveränderter Ausführung weiterhin verbaut – nun allerdings mit liegenden Glasformaten, die den Normierungsprozess prägten. Die DIN 1240 normiert ingesamt drei Glasgrößen: 320 ≈ 300, 440 ≈ 300 und 560 ≈ 300 mm. Da für alle Gläser gleiche Fensterholzstärken gefordert werden, stellt die Letztgenannte die wirtschaftlichste und gebräuchlichste Form dar, aus der durch Addition genormte Fensterformate entstanden (Abb. C 3.15). Grund für die Normung war die dadurch mögliche industrielle Vorfertigung der Fenster.
Das weitverbreitete Einfachfenster geriet in den Krisenjahren zunehmend in die Kritik, da der Wunsch nach lichten Räumen bzw. großflächigen Verglasungen zu großen Wärmeverlusten führte. Neben dem Kastenfenster werden nun auch Doppel- und Verbundfenster hergestellt. Das Doppelfenster besteht dabei aus einem äußeren Einfachfenster und einem in Blendrahmen und unterem Flügelholz vereinfachten Einfachfenster. Angeschlagen werden beide an einem ¼-Stein-Anschlag in Mauermitte, was beim Aufmaß beachtet werden muss (Abb. C 3.16). Das Verbundfenster besteht aus ähnlichen Profilen, die aber direkt miteinander verbunden werden und sich meist zur Reinigung des Scheibenzwischenraums öffnen lassen. Das in Abb. C 3.17 dargestellte Fenster zeigt auch erstmals eine Regenschutzschiene (hier: Regenrinne) am unteren Blendrahmen. Die Wärmeschutzwirkung ist um das 1,5-fache besser als bei Einfachfenstern (Kasten- und Doppelfenster: 2-fach). Der Vorteil liegt im verminderten Montageaufwand, da der Bauwerksanschluss nur einmal auszuführen ist. Folglich war das Verbundfenster vor allem im Siedlungsbau weitverbreitet. Neben den üblichen Drehfenstern werden auch vielfach Hubfenster (vertikale Schiebefenster) patentiert, die in angelsächsischen Ländern gebräuchlich sind. Die unteren Flügel hängen dabei an Gegengewichten und werden zum Öffnen vor dem Hochschieben nach innen ge-
C 3.14
schwenkt. Da solche Konstruktionen als Ganzes patentiert werden, unterscheiden sie sich auch in der Art der Profile und Beschläge. In Werkstattgebäuden werden nahezu ausschließlich einfachverglaste Stahlfenster eingebaut. Diese einfache Bauart besteht aus miteinander verschweißten T-, L-, und Z-Profilen und von außen eingekittetem Glas der Normungsgrößen 180 ≈ 250 mm, 250 ≈ 360 mm und 360 ≈ 500 mm. Für höhere Ansprüche an Wärmeschutz und Winddichte gab es hingegen Sonderprofile, mit denen sich doppelte Dichtungsfalze und auch Verbundfenster herstellen ließen (Abb. C 3.14). Schwächen und Maßnahmen Gut erhaltene Kasten- und Doppelfenster sind keine Seltenheit. Der sichere, auf dem Brüstungsstein stehende Anschluss von Blendrahmen zur Fensterbank neigt kaum zu Schäden und der Wärme- und Schallschutz hat den Anforderungen sehr lange genügt. Aufgrund verschärfter Verordnungen ist dies heute nicht mehr der Fall, weshalb anzuraten ist, die Fenster auszutauschen. Da die Ansichten des Kämpferholms und des senkrechten Holms recht breit sind, können auch normgerechte Fenster mit ähnlichen Ansichtsbreiten hergestellt werden. Bei Doppelfenstern kann hingegen das äußere Fenster verbleiben und durch eine Neukonstruktion des Innenfensters ergänzt werden. Dabei sollte die Dichtigkeit des bestehenden äußeren Fensters nicht verbessert werden, weil das im Zwischenraum auftretende Kondenswasser sonst nicht mehr verdunsten kann. Innenwände und Skelettkonstruktionen
Tragende Innenwände wurden in der Zwischenkriegszeit meist gemauert. Im Vergleich zur Gründerzeit sind die Wandstärken in Wohngebäuden deutlich geringer, sodass nicht mit Wandstärken über 38 cm zu rechnen ist (Abb. C 3.10). Bei den Innenwänden gibt es ansonsten keine Veränderungen, sodass bezüglich Schäden und Maßnahmen auf das Kapitel Gründerzeitbauten verwiesen wird (siehe S. 142). Dagegen entwickelten sich zwei neue Techniken, die vor allem im Industriebau weite Verbreitung fanden: Stahl- und StahlbetonskelettC 3.13
160
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
A
B
C
C 3.13
C 3.14 C 3.15
C 3.16 C 3.17
Verkleidung von Mauerwerk und Stahlskelettbau mit Natursteinplatten, Aufhängungen aus Bronze oder verzinktem Draht Horizontalschnitt Stahlfenster mit doppelter Verglasung, Mittelpfosten Fenster der Typengruppen A, B und C (genormte Scheibengrößen) und Varianten der Typengruppe C Doppelfenster mit Stulpflügel und mittlerem Maueranschlag Verbundfenster eines Siedlungshauses mit Regenrinne (a)
C 3.15
konstruktionen. Beide Bauweisen sind häufig von außen als solche nicht erkennbar, da die Randstützen oftmals nicht nur ausgemauert, sondern auch verblendet wurden. So finden sich in vermeintlich massiven Pfeilern gusseiserne Stützen oder Stahlkonstruktionen. Nichttragende Innenwände erfahren durch neue Materialien eine deutliche Rationalisierung. Die sonst üblichen, einen halben Stein starken Mauerwerke werden nun beispielsweise mit größeren Bimssteinen hergestellt, die neben einem geringeren Gewicht (Deckenauflast) auch einen sehr guten Putzgrund bilden. Daneben wurden Dielenwände aus Gipsplatten (5 cm, 6 cm, 7 cm oder 10 cm stark) und Leichtbeton verbaut. Sogenannte Tafelwände
ähneln eher einer Gipskartonwand. Sie bestehen aus einer beidseitigen Beplankung mit Fertigplatten auf einem Holzgerüst. Als Plattenmaterial wurde neben zementgebundenen Platten, Holzwolleleichtbau- oder Holzplatten, auch Asbestzement verwendet, was bei Umbaumaßnahmen im Vorfeld geprüft werden muss. Asbest wird dabei in der zeitgenössischen Fachliteratur als »vielseitig verwendet« und vor allem als »Wärmeschutzmittel« beschrieben [10]. Stahlskelettkonstruktionen Stahl gewinnt in der Zwischenkriegszeit zunehmend an Bedeutung. Solange Stahl noch nicht in großem Umfang für die Waffenproduktion eingesetzt wurde, galt der »Stahlgerüstbau«
C 3.16
als preiswerter und leistungsfähiger Ersatz für die herkömmlichen Konstruktionen. Stahlträgerdecken mit Zwischeneinlagen (Abb. C 3.25) verdrängen Gewölbe vollkommen und ersetzen teilweise Holzbalkendecken. Handelte es sich zur Gründerzeit beim Stahlskelettbau noch um eine völlig neuartige Technik, die große Hallenbauwerke wie Bahnhofsüberdachungen ermöglichte, wird er nun zunehmend als Deckensystem eingesetzt, insbesondere im Gewerbebau. Dabei wurde das Gusseisen schon bald von den Walzprofilen abgelöst. Walzprofile werden in der Stahlqualität St 37.12 (Zugfestigkeit 37 – 45 kg / mm2) hergestellt, Nieten in St 34.13 und Schrauben in St 38.13. St 52 ist zwar ebenfalls genormt, aber im Bauwesen ungebräuch-
C 3.17
161
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
lich. Die Profile werden untereinander mittels Knotenblechen und Nieten verbunden; geschraubte Verbindungen werden anfangs ausdrücklich nicht empfohlen. Schweißtechniken waren zwar im europäischen Bauwesen bereits bekannt, wurden aber anders als in den USA nur selten benutzt, da es an Firmen fehlte, die solche Arbeiten ausführen konnten (Abb. C 3.19). Der Korrosionsschutz bei Stahlteilen wird z. B. durch Chrom- und Nickellegierungen (nicht rostender Stahl) oder Kupferlegierungen erreicht, aber auch durch Eigenoxidschichten, die beim Brünieren (Einreiben mit einem Teil Brüniersalz und drei Teilen Olivenöl) oder Schwarzbrennen (Einreiben mit Leinöl und Erwärmen) entstehen. Verzinken durch Tauchbäder oder Galvanisieren der Bauteile z. B. mit Chrom ist zwar ebenfalls möglich, doch in den meisten Fällen wird ein zwei- bis dreilagiger Anstrich aufgetragen, der durch Eisenoxid im Eisenglimmer oder Bleioxid in der Bleimennige vor Korrosion schützt. Als Bindemittel dient in seltenen Fällen Kunstharz (seit 1910), meist jedoch Leinölfirnis. Bei komplexen bzw. zusammengesetzten Querschnitten ist das Entfernen der bleihaltigen (auch Bleiweiß) Beschichtungen nicht ratsam, da diese nur durch Sand abgestrahlt werden können. Dabei kann giftiges Blei freigesetzt werden, was im gebundenen Zustand noch als unkritisch gilt. Bei Neuanstrichen sind die Verarbeitungsrichtlinien auf die Verträglichkeit mit bleihaltigen Ölfarben zu prüfen.
Brandschutz Feuerbeständige Beschichtungen auf Asbestbasis sind selten, aber durchaus möglich. Für diese gilt dasselbe wie für bleihaltige Beschichtungen. In den meisten Fällen sind die Stahlstützen von einer Zementschicht geschützt – sie wurden verputzt, einbetoniert bzw. ausbetoniert (Hohlprofile) oder vollständig eingemauert. Der Brandschutz erstreckte sich – ähnlich wie heute – auf die tragende Struktur aus Wänden, Stützen und Geschossdecken, wobei man damals zwischen »feuerhemmend«, was in etwa F 15 entspricht, und »feuerbeständig« ohne genaue Festlegung der Brandwiderstandsdauer unterschied. Die geringere Anforderung »feuerhemmend« gilt 1929 in Berlin z. B. für Kleinhäuser und Treppenläufe. An Dächer werden – die Deckung ausgenommen – keine Anforderungen gestellt, was die ungeschützten Tragwerke von erdgeschossigen Hallen erklärt. Daraus kann sich bei Umnutzungen ein Widerspruch zur heutigen Bauordnung bzw. Industriebaurichtlinie ergeben. Eine Nachrüstung durch Beschichtungen ist unwirtschaftlich, da die Altanstriche vollständig entfernt werden müssten. Wenn eine Verkleidung aus formalen Gründen ausgeschlossen ist, verbleiben nur noch Verhandlungen mit dem Ziel einer Ausnahmegenehmigung. Dabei werden voraussichtlich Kompensationsmaßnahmen wie der Einbau von Rauchabzug und Frühwarnanlagen oder sogar von selbsttätigen Löschanlagen (Sprinkler) notwendig.
Schäden und Maßnahmen Bei Stahlskelettkonstruktionen stellt sich neben dem Brandschutz vor allem die Frage nach der Tragfähigkeit. Die Tragfähigkeit einer gut erhaltenen, bisher nicht umgebauten Konstruktion ist im Bereich der Außenwände, Stützen und Zwischendecken meist unproblematisch, da viele Umnutzungen zur Verringerung der Verkehrslasten führen (Abb. C 3.23). 1933 betrug die mindestens einzuhaltende Nutzlast entsprechend den staatlichen Vorgaben in Preußen 5 kN / m2, also mehr als ausreichend für eine Umnutzung in Büro- oder Wohnflächen, für die heute nur 2 kN / m2 gefordert werden. Anders verhält es sich bei Dachtragwerken; ein Nachweis nach heutigen Richtlinien genügt hier nicht mehr. Dies liegt an der tatsächlichen Erhöhung der Lasten durch Unterdecken und Wärmedämmung, der gesetzlichen Erhöhung für Schneelasten (1933: 0,75 kN / m2) sowie der heute nachzuweisenden Gebrauchsfähigkeit (Durchbiegungsbeschränkung). Sind die Tragwerksglieder, z. B. eines Fachwerkträgers, bereits stabweise minimiert – was häufig der Fall ist –, bleibt nur der Austausch oder eine Lastverteilung auf zusätzlich eingefügte Träger. Eine Verstärkung der zarten, zudem genieteten Konstruktion ist hingegen so gut wie unmöglich, weil die Stabknoten neue Anschlüsse kaum zulassen. Rost kann vernachlässigt werden, da die Konstruktionen zum einen innen liegen und durch die Bleimennige gut geschützt sind. Zum ande-
a
b
162
C 3.18
C 3.19
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
C 3.18 a damals: Rohbau des Reichsluftfahrtministeriums, Berlin (D) 1935, Wilhelm Sagebiel b heute: Bundesfinanzministerium C 3.19 Vertikalschnitt Fabrikationshalle mit weitgespannten (30 m) Stahlvollwandbindern C 3.20 Geschäftshaus in Stuttgart (D) um 1910, Dyckerhoff & Widmann; Nutzlast 1500 kg / m2 C 3.21 unbewehrte Steindecken zwischen Stahlträgern a Försterdecke b Puldas-Triumphdecke c Geturadecke C 3.22 Formstein für Rauchgase und Raumentlüftungen C 3.20
ren werden die Profile im Bereich der Nietlöcher – als schwächster Punkt – bemessen, was zur Folge hat, dass die Profile ansonsten »überdimensioniert« und auch bei geringem Rostbefall genügend tragfähig sind. Die Verbindungen mit Nieten und Knotenblechen verdienen allerdings besondere Beachtung. Stahlbetonskelettkonstruktionen Mehrgeschossige Industrie- und Verwaltungsbauten werden aufgrund der geforderten Brandsicherheit statt in Stahl- vorzugsweise in Stahlbetonskelettbauweise errichtet. Zeitgenössische Argumente gegen Stahlbeton sind die Spannweitenbeschränkung auf ca. 10 m sowie die schlechte Veränderbarkeit, wobei Letzteres immer noch Gültigkeit hat (Abb. C 3.18 a und b). Die rasante Entwicklung der Stahlbetonskelettbauweise zeigt sich allein in dem Umstand, dass dieses Thema in den Baukonstruktionsbüchern der 1920er-Jahre einen sehr breiten Raum einnimmt, während es 20 Jahre zuvor nur auf wenigen Seiten behandelt wurde [11]. Für den Stahlbetonbau, damals noch Eisenbeton- oder Monierbauweise genannt, wird 1925 die erste DIN 1045 veröffentlicht. Während in den USA bereits haftungsverstärkende profilierte Bewehrungsstähle gebräuchlich waren, wurden in Europa neben L- und T-Profilen hauptsächlich glatte Rundstähle als Bewehrung verlegt, in kleinen Deckenplatten auch Streckmetall. Die Betrachtung der im Vergleich zu heute kaum veränderten Lastannahmen und Materialkennwerte verbunden mit dem damaligen Verhältnis Material- (hoch) zu Lohnkosten (niedrig) führt zum Verständnis der Art der Ausführung zu dieser Zeit. Anzahl und Dimensionierung der Bewehrung sind gerade ausreichend und befinden sich nur in der Zugzone. Das Gleiche gilt für die Dimensionierung der Betonbauteile: Hier bestimmen schlanke Querschnitte und minimierte Stärken die Konstruktion. Dies bedingt im Übergang von Balken zu Stütze das Ausbilden von Vouten, bei Flachdecken und Stützen führt es zu sogenannten Pilzdecken. Auch bei der Ausführung von Rippenund Plattenbalkendecken galt grundsätzlich – im Gegensatz zu heute – dass die Konstruktionen nur der statischen Berechnung zu folgen
haben und arbeitsintensive Schalungstechniken hierfür in Kauf genommen werden (Abb. C 3.20). Schäden und Maßnahmen Die Standsicherheit ist bei Stahlbetonkonstruktionen kein Problem. Auch Schäden am Beton sind selten, da die Tragstruktur meist nicht der Witterung ausgesetzt ist. Frei liegende Bewehrungseisen sind ebenfalls unkritisch, da es sich meist um mechanische Beschädigungen handelt und nicht um Absprengungen durch Korrosion. Allerdings treten zwei Probleme beim Umbau auf. Erstens ist die technische Nachrüstung schwierig: Die minimierten Bewehrungseinlagen dürfen nämlich ebenso wie die knapp bemessenen Druckzonen der Decken nicht durchschnitten werden, was das Schlitzen in solchen Tragwerken nahezu unmöglich macht. Auch vor der Planung von Kernbohrungen sollte man durch partielles Freistemmen unbedingt die Lage der Bewehrungen untersuchen. Sicherer und wirtschaftlicher ist in jedem Fall eine Aufputzinstallation, die auch schon damals bevorzugt wurde. Das zweite Problem sind die insbesondere im Industriebau häufig vorkommenden Ungenauigkeiten. Stützen stehen nicht übereinander, sondern sind um mehrere Zentimeter versetzt und besitzen über ihre Höhe eine ebensolche Abweichung aus der Lotrechten. Problematisch wird dies bei Anschlüssen von neuen Bauteilen, z. B. Trennwänden, Möbeln usw. Daher sollte in der Planung für ausreichend Spielraum gesorgt werden. Zudem empfiehlt sich ein genaues Aufmaß jedes Tragwerksglieds, das als Anschluss dienen soll. Das Versetzen des neuen Ausbaurasters zum alten Konstruktionsraster löst das Problem meist nicht, denn oft übersieht man bei der Planung am Grundriss eventuelle komplizierte Bauteilanschlüsse an die vorhandenen Deckenbalken, Vouten etc.
a
b
c
C 3.21
Schornsteine Die übliche Bauart der Schornsteine unterscheidet sich nicht von jener der Gründerzeit (siehe Gründerzeitbauten, S. 144). Neu hinzu kommt die Verwendung von Formsteinen, die teilweise mehrere Züge haben, welche z. B. der Belüftung innen liegender Räume dienen. C 3.22
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Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
Nutzung
Verwaltungsräume Büros in Fabrikgebäuden Treppen befahrene Decken (z. B. Keller unter Durchfahrten) Geschäfts- und Warenhäuser leichte Betriebe mittelschwere Betriebe schwere Betriebe besonders schwere Betriebe Erdgeschoss leichte Betriebe Erdgeschoss mittelschwere Betriebe Erdgeschoss schwere Betriebe Erdgeschoss Großmaschinenbau o. Ä. 1
Forderung preußische Baugesetzgebung Nutzlast [kN/m2]
Vorschlag zur Nutzlastannahme1 Nutzlast [kN/m2]
2,0
3,5 5,0
5,0 8,0 5,0 5,0
> 8,0 7,5 7,5 10,0 –15,0 20,0 – 30,0 > 30,0 10,0 20,0 50,0 100 – 200
von Heideck, Erich; Leppin, Otto: Der Industriebau. Berlin 1933 C 3.23
Zudem werden in der Zwischenkriegszeit oft Steinzeugrohre in den gemauerten Schächten geführt, um das Versotten zu vermeiden (Abb. C 3.22). Kaminversottungen treten immer dann auf, wenn die Abgastemperaturen zu niedrig sind und der enthaltene Wasserdampf im Kaminzug kondensiert. Der mitgeführte Schwefel und Teer kann sich so im Wasser lösen und die Kaminwandung durchdringen, bis an der Kaminaußenseite braune Durchfärbungen auftreten. Eventuell können auch unangenehme Gerüche entstehen. Es ist jedoch ein Missverständnis, dass Versottungen mit der Verbrennung von festen Brennstoffen einhergehen müssen; gerade neueste ErdgasNiedertemperatur-Kessel können zu Versottungen führen. Durch den Einzug eines Edelstahl- oder Kunststoffrohres in den gemauerten Kaminzug wird verhindert, dass das Kondensat in das Mauerwerk eindringen kann. Eine einfache Methode der Oberflächensanierung besteht in der Verkleidung des Kaminzuges beispielsweise mit aufgeklebten Gipskartonplatten. Vorher sollte der Schadensbereich aber großzügig mit einer Folie abgeklebt werden, um Geruchsbelästigungen zu vermeiden. Alternativ kann nach Abschlagen des Altputzes auch die Maueraußenseite mit einer Folie abgeklebt und mit einem Putzträger (Streckmetall) vollflächig überspannt und neu verputzt werden. Alle anderen Absperrmaßnahmen an der Oberfläche sind hingegen auf Dauer unwirksam. Heizung Der wesentliche Unterschied zur Gründerzeit besteht in der Einführung der Zentralheizung, die sich je nach Nutzungszweck langsam durchsetzt. Einzelöfen mit ihrer Vielzahl an Kaminzügen sind weiterhin in einfachen Wohnund Siedlungshäusern üblich. In Verwaltungsbauten (viele Räume, gleichmäßiger Wärmebedarf) ist jedoch schon in den 1920er-Jahren der Einbau von Zentralheizungen wirtschaftlicher. Diese werden meist mit festen Brennstoffen beheizt – je nach regionalem Angebot mit Holz, Torf oder Kohle. Die Bemessung der Anlage erfolgt über Wärmebedarfsberechnungen nach DIN 4701. Es gab damals drei Verteilungsarten:
C 3.24 C 3.23 C 3.24 C 3.25
C 3.26
a
C 3.27 C 3.28 b
164
C 3.25
Verkehrslasten im Industriebau, 1933 Detailschnitt durch ein mehrgeschossiges Fabrikgebäude in Stahlskelettbauweise Massivdecken, beide vorzugsweise im Industriebau eingesetzt a Steineisendecke (Klein’sche Decke) b Eisenbetondecke Wärmeleistung von Gussradiatoren, Angabe je Glied; zur Umrechnung von Kalorien zu Watt bzw. von den damals üblichen Temperaturen (90/70 °C) zu heute üblichen Temperaturen (75/65 °C) kann man die Tabellenwerte mit dem Faktor 0,25 multiplizieren. mehrgeschossiger Industriebau in Eisenbeton Erdgeschossgrundriss (Ausschnitt), mehrgeschossiger Industriebau in Eisenbeton
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
• Pumpenheizung • Schwerkraftheizung • Dampfheizung Die Pumpenheizung ist eine NiederdruckWarmwasserheizung. Sie ähnelt dem heutigen Standardsystem für Heizungen, besitzt jedoch ein Ausdehungsgefäß und gilt dadurch als offenes System, das nicht frostsicher ist. Bei der Schwerkraftheizung wird auf eine Pumpe verzichtet. Sie eignet sich nur für Einfamilienhäuser, da eine weite horizontale Führung nicht möglich ist. Die Dampfheizung kommt üblicherweise in Fabrikanlagen zum Einsatz, da oftmals Dampf bei der Produktion entsteht und sich eine Verteilung über weite Strecken auch ohne Pumpe realisieren lässt. Die Anlagen gelten als frostsicher und sehr reaktionsschnell, was für den Schichtbetrieb wichtig ist. Dampfheizsysteme werden vielfach bis heute eingesetzt. Die Verteilungsrohre sind in der Regel aus Eisen; ihre Dimensionierung hängt von der Art der Heizungsanlage ab: Bei Pumpenheizungen sind die Durchmesser am geringsten, bei Dampfheizungen am größten. Die Verteilungsrohre können in der Regel weiter genutzt werden, sind sie doch meistens dicht und nicht korrodiert, da es sich um einen geschlossenen Kreislauf handelt. Man sollte allerdings sicherstellen, ob die Rohre nicht zu stark verschlammt oder zugesetzt sind. Auch die damals vielfach verwendeten Gussradiatoren erfüllen noch ihren Zweck; ihre Wärmeleistung lässt sich Abb. C 3.26 entnehmen.
Schwermodell 2-säulig 975
Schwermodell 3-säulig
Leichtmodell 3-säulig
a
345
495
385
480
635
555
700
900
450
555
700
900
b
440
590 1080 495
590
745 1080 619
764
964
514
619
764
964
c
180
180
235
235
168
168
220
220
220
220
180
235
Innentemperatur
965
Leichtmodell 4-säulig
235
168
Wärmeabgabe [kcal/m2h] bei Warmwasserheizung
15°
470
455
420
420
415
410
385
435
430
415
435
430
425
410
20°
430
420
390
390
385
380
360
400
395
385
400
395
390
380
Innentemperatur
a b
Wärmeabgabe in [kcal/m h] bei Niederdruckdampfheizung 2
15°
750
720
660
635
620
600
575
660
655
640
660
655
645
630
20°
700
680
620
600
585
570
540
625
615
600
625
615
610
590
c
C 3.26
Decken
Die Fortschritte im Betonbau bestimmten auch die Bauweisen der Decken. Gewölbedecken werden kaum mehr ausgeführt, stattdessen kamen meist Stahlträgerbetondecken zum Einsatz. Dies betrifft Kellerdecken, aber auch besondere Bereiche der Obergeschosse wie Treppenpodeste und Decken unter Nassräumen. Holzbalkendecken werden auch weiterhin geplant und eingebaut, insbesondere im Wohnungsbau. In Industriebauten hingegen findet man ausschließlich Stahlträgerbeton- und reine Stahlbetondecken. Holzbalkendecken Über oberirdischen Wohnräumen werden im Siedlungshaus wie auch im Geschosswohnungsbau nach wie vor Holzbalkendecken in der üblichen Bauweise ausgeführt, obwohl deren Nachteile bekannt waren. Sie waren jedoch preiswert, trocken und erlaubten kurze Bauzeiten. Ihre Bauweisen und Schwächen sind im Kapitel über Gründerzeitbauten behandelt (siehe S. 144ff.).
C 3.27
Stahlträgerbetondecken Diese Technik war zwar schon länger bekannt, kam aber erst in der Zwischenkriegszeit gehäuft zum Einsatz. Dabei handelt es sich um meist örtlich hergestellte, unbewehrte Platten aus Stampfbeton, die auf dem unteren Flansch C 3.28
165
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
der Stahlträger aufliegen. Die festgelegten Spannweitenbeschränkungen sind: • Wohngebäude: 1,30 m bei 10 cm starker Platte und 1,40 m bei 12 cm • Fabrikgebäude: 1,00 m bei 10 cm starker Platte und 1,10 m bei 12 cm Ein Problem stellt die schlechte Raumakustik dar, sodass neben einfachen Decken auch viele Hohlsteindecken mit Aufbeton, jedoch ohne Bewehrung angeboten wurden. Zudem gab es die ebenen Massivdecken aus formschlüssigen Formteilen (Abb. C 3.21). Die für Fabrikgebäude häufigste Ausführung ist jedoch die bewehrte Rippendecke mit Füllkörpern – beispielsweise die Klein’sche Steineisendecke, deren Füllkörper aus Leichtbeton normalerweise 10 ≈ 15 ≈ 25 cm groß sind. Die Steine erhalten teilweise eine Aufbetonschicht von 3 bis 5 cm. Die Decke hat eine Zulassung für 7,5 kN / m2 Nutzlast bis zu einer Spannweite von 6,5 m. Als Bewehrung der Rippen zwischen den Steinen dient ein 6 mm dicker Rundstahl (Abb. C 3.25 a). Für höhere Verkehrslasten werden bewehrte Betondecken ohne Füllkörper zwischen die Stahlträger gespannt. Die Mindeststärke der Decke beträgt nach DIN 1045 –1048 von 1932 lediglich 7 cm. Abb. C 3.24 zeigt ein Stahlskelettbauwerk mit dieser Art von Betondecken. Die Plattenstärke der ca. 1,8 m weit gespannten Decken beträgt hier etwa 15 cm. Eine sta-
a
tische Abschätzung zeigt, dass auch heute für die angegebene Nutzlast der Nachweis für eine Trag- und Gebrauchsfähigkeit annähernd erbracht werden kann (Abb. C 3.25 b). Stahlbetondecken Stahlbetondecken werden meist nur in der Zugzone bewehrt. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts werden die Eisenbewehrungen in Einfeldplatten sogar bogenförmig, also »durchhängend« verbaut (Koenen’sche Voutendecke). Ebene Plattendecken, wie sie heute gebräuchlich sind, wurden selten hergestellt. Häufig hingegen kommen Rippen- und Plattenbalkendecken oder Stahlbetondecken zwischen Stahlträgern vor. Der Grund liegt in der damals üblichen Schalungstechnik, bei der ausschließlich sägeraue Bretter verwendet werden. Der arbeitstechnische Mehraufwand einer Plattenbalkendecke mit Vouten war immer noch preiswerter als der für Flachdecken notwendige zusätzliche Materialverbrauch. Die Ausformung der Decken rein nach statischen Berechnungen macht sie leicht und somit sparsam hinsichtlich der teuren Bewehrung. Plattenbalkendecken werden oft mit Haupt- und Nebenträgern ausgeführt, wobei die Spannweite der ebenen Deckenfelder (Abstand Nebenträger) 3 m nicht überschreiten sollte. Die Hauptträger werden im Abstand von etwa 6 – 8 m platziert, was bei Hallenbauten relativ enge Stützenraster ergibt. Daneben kommen vielfach Pilzdecken zum Einsatz, insbesondere für Nutzun-
gen, bei denen Abgase entstehen: Diese können über eine »glatte« Decke besser abfließen. Pilzdecken mussten nach der damaligen DIN 1045 –1048 mindestens 15 cm, ebene Decken 7 cm und Kellerdecken unter Hofdurchfahrten 12 cm stark sein (Abb. C 3.27 und 28). Neben solchen Ortbetondecken gab es viele Systeme von Rippendecken mit Füllkörpern. Die leichten Füllkörper aus Ziegelhohl- oder Leichtbetonsteinen dienen der Schalungsvereinfachung, aber auch der Verbesserung der raumakustischen Eigenschaften. Sie werden meist verputzt oder mit Rabitzdecken abgehängt. Der Wunsch nach industrieller Vorfertigung führt zu ersten, allerdings schlaff bewehrten Fertigteildecken wie die »Rapid-Decke« aus 12 ≈ 22 cm großen, Å-förmigen Stahlbetonträgern, die ohne Fuge nebeneinander verlegt werden. Die Stege haben regelmäßige Aussparungen zur Gewichtsreduktion. Schäden und Maßnahmen Mangelnde Erfahrung mit Stahlbetonkonstruktionen zeigt sich z. B. im Fehlen von lastverteilenden Querstäben. Ebenso findet man in der zeitgenössischen Fachliteratur die Anweisung, Längsstöße von Bewehrungseisen in Durchlaufdecken ohne Endhaken einfach zu stoßen, weil eine zugfeste Verbindung nicht notwendig sei [12]. Solcherart hergestellte Decken müssen teilweise aufwendig saniert werden, da sie stark durchhängen – so wie im Kölner HansaHochhaus von 1925.
C 3.29
C 3.29 a Planung für ein Doppelhaus (nicht ausgeführt), um 1930, Hugo Ebinghaus b Grundriss Kellergeschoss, Mauerwerk mit Massivdecke zwischen Stahlträgern c Balkenlage Decke über Obergeschoss und Garagendach d Dachgeschoss, Grundriss der Sparren- und Kehlbalkenlage b
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C 3.29
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
Aufgrund der dünnen Ausführungen der Betonplatten mit direkt aufgebrachtem Fußbodenbelag weisen alle Stahlbetondecken der Zwischenkriegszeit ähnliche Probleme im Schallund Brandschutz auf. Das Schalldämmmaß R’w einer 12 cm Decke liegt nach DIN 4109 bei 50 dB, was die heutigen Mindestanforderungen verfehlt. Der Brandschutz der Decke entspricht ebenfalls nicht der vorgeschriebenen F 90, sondern eher F 30. Dies liegt an der damals geforderten Mindestüberdeckung für Bewehrungen von nur 1 cm bei Decken und 1,5 cm bei Stützen im Innenraum. Heutige Normen verlangen für F 90 hingegen 3 – 4 cm Betonüberdeckung. Beide Probleme können mit schalldämmenden und brandschutzoptimierten Unterdecken gelöst werden. Eine abgehängte Decke mit Feuerschutzbeplankungen (2≈ 20 mm) und Mineralwollauflage (2≈ 40 mm) erreicht F 90 ohne Rücksicht auf die Bestandsdecke, verringert aber die lichte Raumhöhe um mindestens 15 cm unterhalb der Stahlträger. Hinzu kommt ggf. noch zusätzlicher Platzbedarf für die Horizontalverteilung von Elektro- oder Datenleitungen. Stahlstützen müssen ebenfalls verkleidet werden; F 90 erreicht man hier mit Direktbeplankungen von 25 bis 35 mm Stärke. Auch Stahlbetonstützen genügen mit ihren dicht an der Oberfläche liegenden Bewehrungen nicht den heutigen F 90-Ansprüchen. In diesem Zusammenhang gibt es zwei Sanierungsmöglichkeiten: die Erhöhung der Überdeckung und das Verputzen. Die Verstärkung des Betonquerschnitts kann durch das Aufbringen einer Spritzbetonschicht geschehen. Das Verfahren wurde schon 1920 von der Berliner Firma Torkret entwickelt und wird heute hauptsächlich im Ingenieurbau eingesetzt, beispielsweise im Tunnel- und Böschungsbau. Die bestehende Betonoberfläche wird vor dem Auftrag durch Sand-, Wasser- oder Kugelstrahlen von losen Bestandteilen befreit. Frei liegende, bereits oberflächenkorrodierte Bewehrungseisen müssen jedoch nicht metallisch blank gestrahlt werden, da der aufzubringende Spritzbeton den Rostschutz übernimmt. Beim Torkretverfahren wird ein trockenes bis erdfeuchtes Gemisch unter hohem Druck gepumpt und erst an der Düse mit Wasser vermischt. Das Betongemisch schlägt mit hohem Druck auf die Oberfläche auf, wodurch man gleichzeitig eine sehr gute Haftung erzielt und zudem auf eine Nachbearbeitung (Verdichten) verzichten kann. Da insbesondere die Wasserbeimengung einiger Erfahrung bedarf, wird dieses Verfahren nur von spezialisierten Firmen durchgeführt. Die neue Spritzbetonschicht kann neben dem Brandschutz auch zur Verstärkung von Stahlbetonbauteilen genutzt werden. Dabei ist es im statischen Nachweis der Trag- und Gebrauchsfähigkeit zulässig, die neuen Verstärkungen teilweise zu berücksichtigen. Die nach dem Aufbringen sehr raue Oberfläche kann im frischen Zustand glatt verrieben werden, sodass man eine relativ strukturlose Oberfläche erhält, die Sichtbeton ähnelt.
c
C 3.29
d
C 3.29
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C 3.30
Stehen neben der Brandschutzertüchtigung keine Betonsanierungen und Querschnittsverstärkungen an, können die Bauteile gemäß DIN 4102 auch verputzt werden. Dabei ersetzt 10 mm Gipsputz (bzw. 15 mm Kalkzementputz) 10 mm Betonüberdeckung (bei Normalbeton), d. h. die maximal zulässige Stärke von 25 mm (bzw. 20 mm bei Kalkzementputz) sollte in den meisten Fällen für F 90 ausreichend sein. Der Untergrund muss selbstverständlich ebenfalls von losen Betonbauteilen befreit und mit einer Haftbrücke versehen werden, um einen ausreichend festen Verbund herzustellen. Eine weitere Schwierigkeit stellt der Schallschutz der preiswerten, als Doppelhaus oder Reihenhaus errichteten Siedlungshäuser dar, deren Schalltrennung unzureichend ist. Dies liegt einerseits an den gemeinsamen Grenzwänden mit 25 cm starkem Mauerwerk (Schalldämmmaß R’w unter 50 dB, statt der geforderten 55 dB) und andererseits an der Schalllängsleitung durch die Decken. Stahlbetondecken werden, tragwerksplanerisch richtig, als Durchlaufplatte ausgeführt, skelettierte
Holz- oder Stahldecken oft auf den Grenzwänden aufgelagert. Zusammen mit der fehlenden Trittschallentkopplung führt dies zu massiven schalltechnischen Problemen, mit denen eine Wertminderung des Gebäudes einhergeht. Eine deutliche Verbesserung des Luftschallschutzes gelingt durch biegeweiche Vorsatzschalen entlang der Grenzwand. Die erzielte Qualitätssteigerung macht den Verlust von ca. 10 bis 12 cm lichter Raumbreite (25 mm Luftschicht, 50 mm Profile, 2≈ 12,5 mm Gipskartonbauplatte) wieder wett. Schwieriger ist die Verbesserung des Trittschallschutzes. Eine denkbare Lösung wäre den vorhandenen gleitenden Estrich abzubrechen und einen neuen schwimmenden Estrich einzubringen. Trotz höherer Lasten ist dies in der Regel möglich. Auch die – noch großzügigen – Raumhöhen stehen dieser Lösung nicht entgegen. Körperlich unangenehm und formal unbefriedigend ist hingegen die damit einhergehende Verminderung der Türdurchgangshöhen: Anders als in der Gründerzeit wurden die Stürze ab den 1920er-Jahren näm-
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lich auf 2,10 m Rohbaulichte gesetzt, um die neu genormten Türen einbauen zu können. Das Hauptproblem dieser Baumaßnahme besteht jedoch darin, dass sie in erster Linie den Nachbarn dient und nicht den Bewohnern der sanierten Wohnung. Estriche und Bodenbeläge Estriche und Bodenbeläge werden hier nur in Abgrenzung zur Gründerzeit behandelt, da die meisten Techniken sich kaum verändert haben. Estriche werden allerdings immer seltener als fertige Oberfläche verwendet, sondern vermehrt als Unterlagsestrich, insbesondere für das neu hinzukommende Linoleum. Nicht mehr gebräuchlich waren in der Zwischenkriegszeit vor allem Kalk- und Lehmestriche. Damals sind folgende Estriche und Bodenbeläge auf dem Markt erhältlich: • Magnesitestrich (Steinholz): Gemisch aus Füllstoffen (Holz- oder Asbestspäne) mit Magnesit und einer Chlormagnesiumlösung; Unterlagsestrich für Linoleum oder mit einer Talkumschicht (Speckstein) geglättet und geölt (Leinöl) als fertiger Belag; mindestens 12 mm stark (DIN 272), meist zweilagig 10 + 10 mm; Nachteil: feuchteempfindlich, Korrosivität gegenüber Metallen; der »Dermas«-Boden ist ein Magnesitestrich mit einem Zusatz von Asphaltemulsionen, die den Boden feuchte- und ölresistenter machen. • Gipsestrich: früher Nutzestrich, nun vorwiegend als Unterlagsestrich für Linoleum • Zementestrich: Unterlagsestrich für Stein-, Steingut- und Terrazzoplatten; meist aufgebracht auf einer mageren Betonschicht, also mehrlagig • Linoleum: Gemisch aus Linoxyn (oxidierte Leinölfirnis), Kork- oder Holzmehl, Farbpigmenten und Harzen (Kolophonium) auf einem Jutegewebe (erfunden 1863 von Frederick Walton); bis heute unveränderte Zusammensetzung; Nachteile: Geruch, nicht resistent gegen Feuchte und Alkalien; Vorteile: widerstandsfähig gegen Fette, antistatisch, fungizid; vollflächige Verklebung mittels Terpentinkleister (auf Holzunterlage) oder HarzLinoleum-Kitt (auf Estrichen)
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Zollbaulamellendach (auch Oikos oder Nonplusdach genannt) C 3.31 Zollbaulamellendach für die Ausstellung »Deutscher Wein«, Koblenz (D) 1925 C 3.32 Vertikalschnitte mit Bewehrungsführung einer Eisenbetontreppe C 3.33 Haus der Funkindustrie, Berlin (D) 1924, Heinrich Straumer, 1935 abgebrannt a verkleidete Holzbinderkonstruktion b Detailschnitt Binderkonstruktion a
b
• Stragula, Balatum: Bitumenpappen auf der Basis von Wollfilzmaterial mit Ölfarbenaufdruck (teilweise gemustert), als Bahnenware häufig lose auf Dielenböden verlegt
Putze und Anstriche
fein gemahlenem Gips sehr hart und eignet sich dadurch besonders für Brüstungen und Sockelbereiche. Für Außenputz kommen Kalk-, Zement- und »verlängerter« Zementmörtel (Kalkzementputz) zur Anwendung. Daneben werden seit 1900 verstärkt Edelputze – industriell gemischte, durchgefärbte Trockenmörtel – verarbeitet. Steinputze sind bis zu 40 mm starke Edelputze, die nach dem Erhärten bearbeitet werden, z. B. scharriert, gestockt oder bossiert, und so den Eindruck von Naturstein erzielen sollen. Alle Außenputze werden mindestens zweilagig mit einer Unterputzstärke von ca. 2 cm ausgeführt. Als Außenanstriche dienen neben Kalkfarben nun auch Wasserglasfarben, eine Erfindung des Münchners Adolf Wilhelm Keim von 1880. Wasserglas ist alkalisch gelöstes, gemahlenes Glas. Es verkieselt das Pigment mit dem Malgrund, sodass eine unlösliche Verbindung entsteht. Diese Anstriche werden heute als Silikat- oder Mineralfarben bezeichnet und haben gegenüber den Kalkfarben den Vorteil der verbesserten Lichtechtheit bei gleich guter Haftung. Ölfarbenanstriche auf Leinölbasis bilden hingegen einen Film auf der Oberfläche und werden auf Holz (Fenster) und Stahl, selten auf Putz verwendet. Saugfähige Untergründe wie Putz und Holz werden stark verdünnt grundiert, d. h. mit Leinöl getränkt. Die im 19. Jahrhundert zur Trocknungsbeschleunigung übliche Zugabe von Blei wird in den 1920er- bis 1940er-Jahren durch Kobalt oder Mangan (Sikkative) ersetzt. Ölfarbenanstriche neigen nach dem Auftrag zur Rissigkeit (zu starker Auftrag) oder Hautbildung (zu hohe Sauerstoffaufnahme). Sie sind wasserabweisend, was der Grund für ihre Verwendung an Fassaden ist, aber dampfoffen. Leimfarben auf Pflanzenoder Knochenleimbasis sind gebräuchliche Innenanstriche. Sie bleiben auch nach der Trocknung wasserlöslich und sind so dauerhaft in der Lage Wasserdampf aufzunehmen und abzugeben.
Zwischen 1920 und 1940 finden für Innenputzarbeiten neben den Kalkputzen auch immer häufiger reine Gips- und Gipskalkputze (1:1) Verwendung. Reine Gipsputze werden einlagig, Gipshartputze zweilagig aufgetragen. Bei Letzteren ist der 5 mm starke Oberputz aus
Schäden und Maßnahmen Welche Art von Putz oder Anstrich verwendet wurde, lässt sich durch Laboruntersuchungen klären, evtl. auch durch einen erfahrenen Handwerker. Grundsätzlich ist die Sanierung
Darüber hinaus gibt es spezielle Industrieböden, die naturgemäß viel höher belastbar sind als normale Estriche und keinen Anspruch auf Schönheit erheben. Gebräuchlich sind: • gehärtete Zementestriche: dreilagig – ca. 5 cm Magerbeton, 3 cm Zementestrich und 5 – 20 mm Härterschicht – auf den noch feuchten Estrich aufgebrachte Zementschicht mit mineralischen oder metallischen Zusätzen; in Felder mit maximal 10 m Kantenlänge eingeteilt, mit Asphalt verfugt • Xylolithplatten: ähnlich wie Magnesitestrich, jedoch maschinell zu Platten gepresst und in 10 mm Mörtelbett verlegt; Plattengrößen 16 ≈ 16 oder 19,5 ≈ 19,5 cm; Stärken 12 – 26 mm • Guss- und Hartgussasphalt: Belag aus Asphalt, Asphaltkalkstein und Sand; Oberfläche wird ab 35 °C weich; bei Hartguss ersetzt durch Granit; Grauwacke oder Basalt, Oberfläche wird ab 70 °C weich; gilt ab 4 cm Stärke als wasserdicht, zugleich Abdichtung und Belag • Hirnholzböden: damals häufig verlegter Boden; 4 –10 cm hohe Kieferklötze (auch Lärche), quadratisch oder rechteckig (6 ≈ 16,5 cm); das Holz wird werkseitig mit Teeröl imprägniert; auch als vorgefertigte Platten 32 ≈ 50 oder 32 ≈ 100 cm; mit flüssigem Bitumen auf Betonplatten verklebt, Fugen mit Sand ausgekehrt • Eisenplatten: aus 20 mm massivem Gusseisen, »Mammutplatte« aus 8 mm Gusseisen, 50 ≈ 50 cm groß, »Metallpanzerplatte« aus 3 mm Stahlblech, 30 ≈ 30 cm groß; Oberfläche geriffelt; im Zementmörtelbett verlegt
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von Putzen und Anstrichen dann problemlos, wenn man mit denselben Systemen weiterarbeitet. Sollen aber damalige Schwächen behoben und andere Materialien verwendet werden, können Probleme auftreten: • Putze müssen vom Unter- zum Oberputz gleiche oder elastischere Eigenschaften besitzen, was einen neuen Oberputz mit Zementanteilen auf Kalkputz beispielsweise verbietet, da sich Risse bilden. Der Putz muss daher vollständig abgeschlagen werden. Das häufig praktizierte vollflächige Überspannen mit Armierungsgewebe stellt eine Alternative dar. Jedoch ist bei Außenputzen auf einen wasserdampfoffenen Neuaufbau zu achten, da sich ansonsten der gesamte Aufbau – Gewebe, Neuputz und Anstrich – vom Altputz lösen kann. • Ölfarben auf Holz sind oft nicht mit neuen Lacken sanierbar. Das Leinöl ist in die Hölzer so tief eingedrungen, dass man es durch Schleifen und Behandeln mit Lösungsmitteln nicht restlos entfernen kann. Ausdampfende Fette oder Ester bilden dann Blasen unter den neuen Kunstharz- oder Acryllacken. Es empfiehlt sich ein neuer Anstrich mit Öllacken, die seit einigen Jahren auch wieder industriell hergestellt werden. Ölfarben auf Stahl hingegen können nach dem Anschleifen mit Kunstharz- oder Acryllacken überarbeitet werden. • Kalkfarben blättern nicht ab, neigen aber zum Abrieb. Ein Überstreichen mit Kunstharzdispersionen ist nicht empfehlenswert, da die neue Farbschicht nicht haftet. Kaliwasserglasfarben eignen sich hingegen gut, da sie den Kalkgrund verkieseln. • Leimfarben sind nicht wasserfest und können daher nicht überstrichen werden. Sie müssen vollständig abgewaschen werden. • Öltränkungen auf Fassadenflächen können inzwischen so hart sein, dass sie sich ohne eine Zerstörung der Oberfläche nicht entfernen lassen. Hier kann man nach heutigem Kenntnisstand mit einem zusätzlich aufgebrachten mineralischen Schichtaufbau nach erfolgter Haftgrundierung auf Wasserglasbasis ein gutes Ergebnis erzielen. 169
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C 3.34 Treppen
Insbesondere in Siedlungshäusern wird der Treppenlauf und -raum in der Zwischenkriegszeit als reiner Funktionsraum behandelt, der zugunsten »sinnvoller« Räume minimiert wird. Angewendelte Treppen mit extremen Steigungsverhältnissen – auch in Obergeschossen – und mit geringer Durchgangshöhe sind die Folge. Die Bequemlichkeitsformel (2 b + h = 63) wird zugunsten steilerer Treppen außer Kraft gesetzt: Steigungen von 20 cm sind üblich und noch bis 22 cm gilt die Treppe als »brauchbar«. Die normale Kopfhöhe beträgt 2,10 m, wird aber zum Teil bis auf 1,85 m reduziert. Auf großzügig dimensionierte Eingangsräume wird ebenso verzichtet. Dies alles stellt heute ein Problem dar, das sich nur durch Abbruch und Neukonzeption an anderer Stelle lösen lässt. Bautechnisch setzt sich Stahlbeton gegenüber den früheren Werksteinstufen durch. Wenn noch in die Seitenwand eingespannte Werksteine verbaut werden, sind zumindest die Podeste als Stahlbetonflachdecken mit Stahlrandunterzug ausgebildet. Daneben gibt es Imitate der Werksteinstufen aus Stahlbeton. Die häufigste Ausführung ist jedoch die auch heute bekannte geneigte Stahlbetonplatte mit aufbetonierten Stufen. Hier werden die Setzstufen meist vom Steinmetz bearbeitet, wohingegen die Trittstufen vielfach mit Linoleum oder Holz belegt werden (Abb. C 3.32). Für Treppenläufe in Fabrikanlagen gelten andere Bestimmungen. Sie entsprechen den heutigen Normen in Breite, Steigungsverhältnis, Raumhöhe und Laufbreite. Freitragende Natursteinstufen sind hier unzulässig. In der Regel handelt es sich um Stahlbetonwangentreppen mit aufgelegten Beton- oder Naturwerksteinstufen. Auch Sicherheitsvorschriften wie etwa Hydranten, aus dem Erdgeschoss zu betätigende Rauchabzugsklappen und den Fluchtweg nicht einengende Treppenhaustüren gehören in den Industriebauten zum Standard. Die Ausstattung, Ausführung und Konzeption ist im Umbaufall selten sanierungsbedürftig, ausgenommen mechanische Beschädigungen und die von Decken bekannte zu geringe Bewehrungsüberdeckung (siehe S. 167). 170
Dachgeschoss Das Dachgeschoss erfährt in den 1920er-Jahren eine neue Bedeutung im Klein- und Mittelwohnungsbau. Aus ökonomischen Gründen wird der Dachraum mehr und mehr genutzt. Die Dachflächen werden teilweise bis in das Obergeschoss heruntergezogen und mit Giebeln versehen. Die Nutzung des Dachraums bedurfte zweier neuer Techniken: sichere Flachdachabdichtung für die Gauben und funktionierende Wärmedämmung im Holzleichtbau. Weitere technische Neuerungen gibt es im konstruktiven Holzbau, der nun auch zugbelastete Verbindungen zulässt. Dachstuhl
Die Konstruktionen des Dachstuhls unterscheiden sich nicht wesentlich von jenen der Gründerzeit. Die Normierung der Querschnitte und der statischen Berechnung führte allerdings zu noch schlankeren Bauteilen, die einem heutigen Ausbau entgegenstehen. Sparrenquerschnitte beginnen bei 6/10 cm und enden bei 12/14 cm. Meist reichen diese für die zusätzlichen Lasten des Innenausbaus und der neuen Dachdeckung nicht aus und sind für eine Zwischensparrendämmung deutlich zu niedrig (siehe auch Allgemeine Sanierungsaufgaben, S. 127ff.). Einen wesentlichen Fortschritt im konstruktiven Holzbau brachten die neuartigen Dübelverbindungen sowie Leimbinder. Die teilweise noch heute gebräuchlichen Ringdübel wie die Bulldogdübel erlaubten damals preiswerte, zugfeste Holzverbindungen, um beispielsweise weitspannende Fachwerkbinder aus Holz zu fertigen. Da auch diese, wie alle Innovationen dieser Jahre, vielfach praktisch genutzt wurden, entstanden in der Zwischenkriegszeit einige weitgespannte Hallendächer, teilweise jedoch so verkleidet, dass sie wie ein Massivbau wirken. Dies lässt vermuten, dass in nicht kriegszerstörten Gebieten noch einige Konstruktionen dieser Art existieren. Eine Besonderheit stellt das 1910 von Friedrich Zollinger patentierte Zollbaulamellendach dar. Dessen schräg »durchdringende« Bretter steifen sich gegenseitig aus und bilden somit ein Holzschalenbauwerk. Die sogenannten Lamellen sind
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2,5 ≈ 15 ≈ 195 cm bzw. bei großen Spannweiten 5 ≈ 30 ≈ 250 cm groß und werden im Knoten etwas versetzt, um die drei angrenzenden Lamellen mit nur einem Bolzen verbinden zu können. Einige dieser Konstruktionen bestehen noch heute, beispielsweise im Elefantenhaus des Leipziger Zoos. Im Brandfall würden hier die schwachen Querschnitte sehr schnell versagen und die Schraubverbindungen bei unzureichender Wartung die Knoten sehr weich machen. Eine analoge Konstruktion wird 1928 auch mit Aluminiumlamellen (Juncker’s Zollbaudach) gefertigt, d. h. die Holzbauweise wird als Stahlkonstruktion kopiert – normalerweise ist es andersherum (Abb. C 3.30 und 31). Ebenfalls neu ist das Kroher-Dach, das erstmals 1938 in München errichtet wurde. Es ist ein räumliches Fachwerk aus miteinander und untereinander vernagelten Gitterträgern für stützenfreie Spannweiten über 15 m, das keiner Längsaussteifung bedarf. 1906 meldete Otto Hetzer die Verleimung von Einzelhölzern zu neuen, gekrümmten Querschnitten in Weimar zum Patent an, womit sich weitgespannte Holzkonstruktionen errichten ließen. Zeitgenossen rieten jedoch von der Verleimung ab, obwohl sie eine Verbesserung der Tragwirkung um ein Viertel versprach, und plädierten für die Vernagelung der Querschnitte. [13]. Die Empfehlung, die verleimten Querschnitte nur durch Sonderfirmen fertigen zu lassen und die Konstruktion in besonderem Maße vor Nässe zu schützen, spricht dafür, dass die Technik für die Massenfertigung damals noch nicht ausgereift war. Nordamerikanische Holzbauweisen wie das »Balloon-Framing« waren zwar schon über 50 Jahre alt, wurden aber erst jetzt in Deutschland wahrgenommen und in eigene Systeme übertragen. Die in den USA und Australien bereits genormten Rahmen- und Tafelbauweisen versprachen eine industrielle Vorfertigung, den Einsatz ungelernter Arbeiter auf der Baustelle und veringerten Materialeinsatz bei höherer Steifigkeit als bei herkömmlichen Fachwerkbauweisen. Neue Baustoffe wie die Holzwolleleichtbauplatte erlaubten wärmegedämmte Holzbauten, die – weil verputzt – wie Massivkonstruktionen wirken. Auch Konrad Wachsmanns Haus für Albert Einstein in Caputh
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
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Haus für Albert Einstein, Caputh (D) 1929, Konrad Wachsmann C 3.35 Flachdach als Kaltdachkonstruktion im Industriebau C 3.36 Umbau einer Fabrikhalle von 1925 zum Bürogebäude, Köln (D) 2001, 4000architekten
(1929) ist kein Holzblockhaus, wie es auf den ersten Blick erscheinen mag – vielmehr kommen hier neue, vorgefertigte Tafel- und Rahmenbauweisen zum Einsatz. Die verwendeten Querschnitte (Wand: 6/12 alle 80 cm) genügen den heutigen Ansprüchen nicht mehr. Zudem sind nur wenige »neuzeitliche« Holzbauten aus der Zwischenkriegszeit erhalten (Abb. C 3.34). Dachdeckungen
Die Dachdeckungen des 19. Jahrhunderts erfuhren keine wesentliche Veränderung. Die Biberschwanzdeckung bleibt weiterhin die gebräuchlichste. Im Lauf der 1920er-Jahre werden zunehmend Falzziegel verwendet. Das Flachdach hingegen entzweit spätestens seit den 1930er-Jahren die Gemüter: Entweder gilt es als modern oder als »geschmackliche Entgleisung, welche das Landschaftsbild in gröblichster Weise stört« [14]. Nur im Industriebau wird es ideologiefrei als preiswertes, passendes Dach akzeptiert. Die Ausführung geschieht in der Regel als zwei- bis dreilagiges Teerpappdach mit Neigungen um 10 % und außen liegender Entwässerung über Dachrinnen. Viele Konstruktionen werden als Kaltdach ausgeführt, bei dem ein relativ großer (bekriechbarer) Zwischenraum zwischen der letzten Geschossdecke und der Dachdichtung entsteht. Die Massivdecken werden aus Gewichtsgründen oft aus Bimsbetondielen gefertigt, die bei einer Stärke von 7 cm Spannweiten bis zu 2,3 m überbrücken können [15], wobei die Hauptträger teilweise aus betonummantelten Stahlträgern bestehen. Auf dem Massivdach wird eine Holzkonstruktion im Gefälle aufgeständert, welche mit Teer- oder Asphaltpappen abgedichtet wird. Für die gewünschte Optik eines echten Flachdachs werden vielfach die Giebelflächen gegenüber den Traufwänden erhöht, die Dachneigung also zur Schaufassade hin verdeckt (Abb. C 3.35). Daneben finden zweilagige Abdichtungen auf Dachgauben breite Verwendung. Genormt ist neben der Teerpappe aus destilliertem Steinkohleteer auch die Asphaltteerpappe aus Steinkohleteer und natürlichem Asphalt. Der Einsatz von Bitumen (Erdöldestillation) ist hingegen noch unüblich, obwohl dieses bereits industriell hergestellt (Ruberoidpappe) werden konnte. Der im Teer enthaltene polyzyklische
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aromatische Kohlenwasserstoff (PAK) gilt als krebserregend und wird insbesondere bei Erwärmung freigesetzt. Flachdachabdichtungen der Zwischenkriegszeit sollten inzwischen längst ersetzt sein, da sie üblicherweise nach kurzer Zeit an der Oberfläche verspröden oder das Trägermaterial (Pappe) verfault. Dennoch vorhandene »echte« Teerpappen sollten unter Kontrolle der Schutzvorschriften vollständig abgebrochen und entsorgt werden. Einerseits könnten Haftungsprobleme zwischen Teerpappen und den heutigen eigentlich verträglichen Bitumenbahnen auftreten, andererseits wäre eine zukünftige Entsorgung noch teurer.
meist um Verbundestriche handelt. Das Aufbringen eines neuen schwimmenden Estrichs ist statisch meist unbedenklich, führt jedoch an den Treppenhäusern zu formal und funktional unbefriedigenden Stufen. Eine Alternative kann der Einbau eines Doppelbodens sein, welcher der bestehenden Treppe genau eine Stufenhöhe hinzufügt. Dieser lindert auch das formale Problem der im Umbau notwendigen neuen Installationen von Heizung, Stark- und insbesondere Schwachstrom (EDV). Die auch bei dieser Bauaufgabe auftretenden Probleme bei Maßnahmen zur wärmetechnischen Sanierung sind im Kapitel Allgemeine Sanierungsaufgaben behandelt (siehe S. 122ff.). Die wichtigste Herausforderung für den Architekten ist es jedoch die Weite und Großzügigkeit der Flächen im Innenausbau zu erhalten, denn viele Nutzer wünschen sich durch Trennwände abgeschlossene Einzelbüros oder Zimmer. Den besonderen Charakter dieser Innenräume zu erhalten bedarf es daher einer kompromissbereiten Zusammenarbeit zwischen Architekt, Bauherr und Nutzer.
Umnutzung von Industrie- und Gewerbebauten Eine häufige Bauaufgabe stellt die Umnutzung von leer stehenden Industrieflächen zu Wohnungen oder Büroflächen dar. Begünstigt durch die inzwischen innenstadtnahe Lage sind diese ehemaligen Nutzräume heute begehrte Immobilien. Die Probleme in der Umnutzung liegen in den grundlegend gewandelten Ansprüchen der Nutzer: Während damals lediglich Stabilität und Trockenheit im Vordergrund stand, müssen die Gebäude heute zusätzlich den hohen aktuellen Anforderungen und Gesetzen genügen. Statische Ertüchtigungen sind in der Regel nicht notwendig, da die Decken für deutlich höhere Lasten ausgelegt wurden (Abb. C.3.23). Viel problematischer ist hingegen die Anpassung an die heutigen Brandschutzvorschriften. Dies gilt insbesondere für Stahltragwerke, aber auch für Stahlbetonbauten aufgrund der nach heutigen Maßstäben zu geringen Überdeckung. Hinzu kommen die oftmals sehr großen Grundflächen, die nicht mehr unter die Erleichterungen der »Großraumregel« der Bauordnungen fallen. Will man die Flächen als Ganzes erhalten, wird man versuchen müssen in Verhandlungen die Abweichungen von Brandschutzvorschriften zu kompensieren, z. B. durch Frühwarnsysteme, zusätzliche Fluchttreppen oder Entrauchungsanlagen. Darüber hinaus muss der Trittschallschutz verbessert werden, da es sich nutzungsbedingt
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Anmerkungen: [1]
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Schmidt, Paul: Handbuch des Hochbaus. Nordhausen 1926 (Neubearbeitung von Hugo Ebinghaus), S. 542 Ahnert, Rudolf; Krause, Karl Heinz: Typische Baukonstruktionen von 1860 bis 1960. Bd. 1, Berlin 2006 DIN 1055 Belastungsannahmen im Hochbau, 1934; DIN 1050, 1051, 1053 Berechnungsgrundlagen für Stahl, Gusseisen und Mauerwerk, 1937 ebd. [1] Heideck, Erich; Leppin, Otto: Der Industriebau. Berlin 1933, S. 1 Bauordnung von Berlin, 1929, § 27 Kommentar zur Bauordnung von Berlin. Berlin 1931 Schönermark, Gustav; Stüber, Wilhelm: Hochbau Lexikon. Berlin um 1900, S. 644 Ebinghaus, Hugo: Der Hochbau. Gießen 1936, S. 135 ebd. [1], S. 27 Breymann, Gustav Adolf u. a.: Allgemeine Baukonstruktionslehre. Leipzig, 1903, S. 65–72 Esselborn: Lehrbuch des Hochbaus. 2 Bände. Leipzig 1922, S. 721– 810 ebd. [1] Esselborn, S. 781 ebd. [1], S. 303ff. ebd. [1], S. 303ff. Bei 8 cm wird eine Spannweite von 2,60 m erreicht, bei 9 cm sind es 3,10 m.
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Nachkriegsbauten 1950 – 1965 Georg Giebeler
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Fabrikgebäude, Basel (CH), Bräuning, Leu, Düring Stadtansicht Hamburg, Sommer 1943 Ausführungen von schwarzen Wannen: vierlagige Bitumenabdichtung auf Sauberkeitsschicht bzw. Mauerwerk a niedriger Grundwasserstand: Stampfbetonsohle und -wand gegen Aufschwimmen b hoher Grundwasserstand: biegebeanspruchte Stahlbetonkonstruktion, Auffüllung gegen Aufschwimmen Finanzamt, Köln-Deutz (D) 1958
Aus heutiger Sicht umfasst die Nachkriegszeit eine Spanne von 15 Jahren, nämlich von 1945 bis 1959. Hinsichtlich wirtschaftlicher und baukonstruktiver Entwicklung kann jedoch zusätzlich zwischen den zwei Phasen vor und nach 1952 unterschieden werden, wobei dieses Kapitel den Schwerpunkt auf die baukonstruktiven Standards der zweiten Phase legt. Die Jahre 1945 –1952, also die Zeit zwischen dem Kriegsende und dem Beginn des Wirtschaftswunders, sind von den Folgen des Zweiten Weltkriegs geprägt: Hunger, Arbeitslosigkeit, Trümmerbeseitigung – der einfache Überlebenswille. Auf weltpolitischer Ebene ist es der Anfang vom Ende der Kolonialzeit (Unabhängigkeit Indiens 1948, Frankreich verliert den Indochinakrieg 1954), die Welt spaltet sich in zwei Machtblöcke auf (Koreakrieg 1950 – 53), und es ist die Zeit der durchgreifenden Reformen (Währungsreformen in West- und Ostdeutschland 1948 sowie der Bodenreformen 1945 in Ost- und 1947 in Westdeutschland). Für Europa tritt ein gigantisches Wiederaufbauprogramm in Kraft, der Marshallplan, durch den von 1947 bis 1952 ca. 14 Milliarden Dollar nach Westeuropa fließen (3,6 Milliarden Großbritannien, 3,1 Milliarden Frankreich, 1,6 Milliarden Italien, 1,4 Milliarden Westdeutschland und 0,7 Milliarden nach Westösterreich). Für die Wirtschaft der USA, dem einzigen Land, das von den Zerstörungen des Zweiten Weltkriegs verschont gebleiben war, bedeutete das die Chance, ihre Überproduktion zu exportieren, und für Europa, das eigene Wirtschaftswachstum voranzutreiben. Die Zeit nach 1952 hingegen ist in Deutschland bekannt als »Wirtschaftswunder«. Der volkswirtschaftliche wie auch der private Wohlstand wachsen mit einer seither unerreichten Geschwindigkeit: Allein 1955 beträgt das Wirtschaftswachstum 10 %, die Reallöhne steigen in gleichem Maße, die Neuzulassung von Pkw sogar um 19 %. Waren Ende 1940 noch 2 Millionen Menschen arbeitslos, kamen aufgrund des Arbeitskräftemangels Mitte der 1950erJahre die ersten Gastarbeiter nach Westdeutschland. Das Bruttosozialprodukt verdoppelt sich zwischen 1950 und 1960, der Export konnte um das Vierfache gesteigert werden, womit sich Deutschland in der Liste der Wirt-
schaftsmächte auf Platz zwei schiebt. Ähnliche Phänomene gab es in allen Staaten, die vom Marshallplan profitierten, nicht jedoch in den von der Sowjetunion abhängigen Ostblockländern. Das hohe Wirtschaftswachstum hält bis Mitte der 1960er-Jahre an, wenn es sich auch kontinuierlich abschwächte und 1966 in der ersten Nachkriegsrezession in Westdeutschland mündete. Auch die Bauindustrie war Teil des Wirtschaftsbooms, hier vollzogen sich allerdings keine grundsätzlichen Reformen. In seinem Buch »Deutsche Architekten. Biographische Verflechtungen 1900 –1970« zeigt der Architekturtheoretiker Werner Durth, dass es sich bei der Zeit von 1920 bis 1960 eher um ein Kontinuum handelt als um drei voneinander unabhängige Epochen [1]. Daher kann es auch nicht verwundern, wenn Ansätze, Ideologien und Bauweisen sich ähneln. Im Städtebau der 1950er-Jahre verfolgte man als Leitbild die »gegliederte und aufgelockerte Stadt«, also im Grunde dieselbe Idee, die sich hinter der Gartenstadt verbirgt. Die »funktionale Stadt«, ein Begriff aus der 1941 veröffentlichten Charta von Athen, wird nach dem Krieg in die Tat umgesetzt. Teilweise schon während des Krieges entstanden Planungen für die autogerechte Stadt sowie für die funktionale Teilung in Wohn-, Industrie- und Erholungsgebiete – gewissermaßen immer noch als Gegenentwurf zur nun fast 100 Jahre zurückliegenden Gründerzeitstadt. Die Möglichkeit zur Umsetzung lag in den Kriegszerstörung. In den ersten Jahren der Nachkriegszeit wuchs beinahe ausschließlich der »Mont Klamott«, also der Trümmerberg. Es herrschte in ganz Europa eine extreme Wohnungsknappheit, wohingegen die Industrieanlagen zu 75 % intakt waren und die Produktion hätten aufnehmen können, wenn Infrastruktur und Arbeitskräfte in unmittelbarer Nähe vorhanden gewesen wären. 1950 lebten in Deutschland ca. 68 Millionen Menschen, 5 Millionen mehr als 1925, für die nun dringend neuer Wohnraum geschaffen werden musste. Dies sollte eben in Form der »gegliederten und aufgelockerten Stadt« erfolgen, in Riegeln statt Blockrändern und mit großzügigen Abstandsflächen. In Deutschland begann diese Phase
Nachkriegsbauten 1950 –1965
der Bereitstellung neuen Wohnraums mit dem Ersten Wohnungsbaugesetz von 1950, mit dem der soziale Wohnungsbau gefördert wurde. Das Gesetz schreibt neben der Wohnungsgröße von 32 bis 65 m2 auch die maximale Miete von 1 DM pro Quadratmeter vor, wobei der damalige Bruttolohn eines Arbeiters ca. 200 DM betrug. Die wörtliche Begründung dieses Gesetzes lautet: a) Die beengten Wohnungsverhältnisse mindern, physisch und psychisch, die Arbeitsleistung. Ihre nachhaltige Steigerung ist unabdingbare Voraussetzung für eine Gesundung der deutschen Wirtschaft. b) Infolge des Wohnungsmangels stehen trotz 1,5 Millionen Arbeitsloser zahlreiche Arbeitsplätze für Facharbeiter an den Schwerpunkten gewerblich-industrieller Entwicklung leer. c) Als Schlüsselindustrie bildet die Bauwirtschaft den geeigneten Ansatzpunkt zur Bekämpfung der Arbeitslosigkeit allgemein.« [2] Schon 1954 erreicht der westdeutsche Wohnungsbestand wieder den Vorkriegsstand. Die Baden-Württembergische Statistik weist in den 1950er-Jahren jährlich ca. 70 000 neu errichtete Wohnungen mit insgesamt 5 Millionen m2 aus. Im Vergleich dazu sind es heute nur ca. 35 000 Wohnungen pro Jahr, jedoch mit insgesamt 4 Millionen m2 Fläche. Dieser Unterschied spiegelt sich auch in der durchschnittlichen Wohnungsgröße wider: 1950 stehen jedem Bewohner 14 m2 zur Verfügung, 1960 schon 19 m2. 1990 steigt die durchschnittliche Quadratmeterzahl auf 37 m2 an und hat heute ca. 42 m2 je Bewohner erreicht, also etwa das Dreifache. Einen funktionalen Sonderfall stellen die vielfach errichteten Wohnheime dar. Die notwendige Nähe zum Arbeitsplatz zwang viele Menschen in eine neue Umgebung, da es kaum Individualverkehr und anfangs nur wenig öffentlichen Nahverkehr gab. Für Vertriebene und Aussiedler – in den 1950er-Jahren verlassen fast 3 Millionen Arbeitskräfte die DDR – für Waisen, alleinerziehende Mütter, Lehrlinge und Schüler wurden eigene Wohnheime errichtet. Einen konstruktiven Sonderfall stellen der Wiederaufbau mit »Direktrecycling« dar. Die im Krieg flächendeckend eingesetzte Strategie der Inbrandsetzung von eng bebauten Innenstädten hinterließ bei vollständiger Zerstörung der Wohnungen mit ihren Holzbalkendecken nahezu unbeschädigte Keller und sogar »entkernte« Gebäude mit halbwegs intakter Mauerwerkstragstruktur (Abb. C 4.2). Diese nur teilweise zerstörten Gebäude wurden zuerst wieder aufgebaut, ergänzt mit noch brauchbaren Ziegelsteinen, die aus den Trümmern geborgen wurden. Daher sollten bei einem geplanten Umbau solcher, meist innenstädtischer Gebäude immer auch ältere Bauweisen in Betracht gezogen werden.
Typische Stärken und Schwächen Viele Neubausiedlungen aus den 1950er-Jahren lassen sich heute noch gut vermarkten, obwohl man sie nur selten in zentrumsnahen Lagen antrifft. Der Grund für ihre Beliebtheit liegt in der Idee der aufgelockerten Stadt und den in großem Maßstab umgesetzten Forderungen der Moderne: funktionell, sonnig, luftig, grün. Die Gebäude sind selten mehr als vier Stockwerke hoch und durch die Erschließung überschaubarer Einheiten ermöglichen sie nachbarschaftliche Gemeinschaft. Fast alle Wohnungen sind mit Balkonen oder Loggien ausgestattet und haben großzügige Abstände zur Nachbarbebauung. Oft befinden sich infrastrukturelle Einrichtungen wie Kirchen, Kindergärten, Schulen und Versorgungseinrichtungen in den Wohnanlagen, sodass die Siedlung als autonome Einheit funktioniert. Vor allem die kleinteilige Bebauung ist ein Vorzug der Fünfziger-Jahre-Siedlung – besonders, wenn man sie mit den 20 Jahre später errichteten Großsiedlungen vergleicht (Abb. C 4.8). Die kleinen, extrem funktional geplanten Wohnungen sind Abbild einer Kerntugend der Nachkriegszeit: Sparsamkeit. Die heute als Mindestgröße verstandenen Maßangaben in der »Bauentwurfslehre« von Ernst Neufert waren damals wohl eher Durchschnittswerte [3]. 6 m2 kleine Kinderzimmer sind heutzutage nicht mehr üblich, aber damals bedeutete ein eigenes Zimmer oder sogar eine allein zu bewohnende Wohnung für viele ein Luxusgut. Dieselbe Enge herrschte in Küchen und Bädern; vor allem wurde die lichte Raumhöhe gegenüber der Vorkriegszeit nochmals um ca. 20 cm auf 2,50 m reduziert. Diese Enge, verbunden mit tragenden Innenwänden (wirtschaftliches Bauen durch geringe Spannweiten), macht einen Umbau schwierig, wobei die Herausnahme von Trennwänden den niedrigen Raumeindruck zusätzlich verstärkt. Die Sparsamkeit galt gleichermaßen als erste Regel der Bauausführung: Energie- und Materialknappheit (z. B. Holzmangel) führten zu sehr sparsamen Bauweisen; hinzu kam aber auch die Einführung neuer materialsparender Baustoffe, insbesondere im leichten Mauerwerksbau. Die erste deutsche Verordnung zum energiesparenden Bauen (DIN 4108) stammt von Juli 1952. Auch bei Decken, Dachstühlen, Dachdeckungen und Fenstern wird mit Techniken und in Dimensionen gebaut, deren Schwächen den Architekten zwar bekannt waren, aber einen sparsameren Umgang mit Material oder Heizenergie erlaubten und daher bevorzugt wurden. Probleme im heutigen Umbau bereiten daher insbesondere der schlechte Schallschutz, auch von Außenbauteilen, und die knapp berechneten Tragfähigkeiten, die Zusatzlasten aus Sanierungsmaßnahmen nicht zulassen. Das Credo der Materialsparsamkeit verlor mit dem fortschreitenden Wirtschaftswachstum an Bedeutung. Steigende Löhne und verbesserte Versorgung lassen zum Ende der 1950erJahre extrem arbeitsaufwendige, aber materi-
C 4.2
b
b
C 4.3
C 4.4
173
Nachkriegsbauten 1950 –1965
alsparende Bauweisen wieder verschwinden. Auch die Konstruktionen werden nun stärker unter dem Gesichtpunkt der Qualität bewertet. So wird 1959 die DIN 4109, Teil 1 eingeführt, die Mindestforderungen zum Trittschallschutz festschreibt. Ein deutlicher Wandel in der Bautechnik ist allerdings bis Mitte der 1960erJahre noch nicht festzustellen. Mehrschalige, gedämmte Außenwandaufbauten und der Siegeszug der Ortbetondecke setzen erst gegen Ende des Jahrzehnts neue Standards. Umbaupotenzial Was Konzeption und Städtebau betrifft, verfügen viele Gebäude der Nachkriegsjahre über die beschriebenen Vorzüge wie gute Belichtung und viel Grün. Die Konstruktionen weisen allerdings viele Schwächen auf, was den Umbau schwierig macht. Dennoch kann er sich oft lohnen. Derzeit besteht ein hoher Sanierungsbedarf der Nachkriegswohnbauten, weshalb sie den Schwerpunkt dieses Kapitels bilden sollen. Keller Die Schwächen der schon erwähnten Vorkriegskeller, die sich evtl. unter Nachkriegshäusern befinden, sind in dem jeweiligen Kapitel behandelt. In der Nachkriegszeit neu errichtete Keller weisen viele dieser Schwächen nicht mehr auf. Nicht nur Abdichtungsarbeiten auf Bitumen- oder Asphaltbasis sind inzwischen üblich, auch die Ausführungsqualität hat deutlich zugenommen. Trotzdem treten immer wieder feuchte Außenwände und insbesondere durchfeuchtete Kellerböden auf. Der Grund dafür liegt in der schlechten Verfügbarkeit und dem daraus resultierenden hohen Preis für hochwertige Abdichtungsbahnen, weshalb auch vielfach auf eine »Sperre« aus Zementputz zurückgegriffen wird. Die typische Nutzung als Lager- und Nebenräume legitimiert weiterhin zusätzlich die sparsame Ausführung. Gründungen und Böden
C 4.5
C 4.6
174
Es fällt auf, dass in der zeitgenössischen Fachliteratur die Sondergründungen und Abdichtungen gegen Grundwasser nun ausführlich behandelt werden [4]. Pfahlgründungen aller Art ersetzen die früher noch gebräuchlichen Brunnengründungen. Absichern von Baugruben und Abpumpen des Grundwassers unter Maschineneinsatz sind gebräuchliche Techniken. Flachgründungen werden meist als Streifenfundament ausgeführt. Das übliche Material ist unbewehrter Stampfbeton der Güte B 50 (später B 5, heute nicht mehr genormt), der bei abgetreppten Fundamenten in Lagen von 30 cm Höhe (= Stampfhöhe) eingebracht wird. Gemauerte Fundamente aus Hartbranntoder sogar Trümmerziegeln sind durchaus möglich, interessanterweise werden diese weniger steil abgetreppt (45 ° statt 60 °) [5]. Die heute üblichen Fundamentplatten waren nicht
Nachkriegsbauten 1950 –1965
Land Länge [cm]
Ziegelformat Breite [cm]
Höhe [cm]
Belgien
28,8
13,8
8,8
Deutschland
24,0
11,5
7,1
England
21,0
10,0
6,5
Frankreich
22,0
10,5
6,5
Italien
21,0
10,0
6,5
Niederlande
24,0
11,5
7,1
Österreich
25,0
12,0
6,5
Schweiz
25,0
12,0
6,0
C 4.5
Kelleraußenwand in Stampfbeton, Schnitte und Ansicht C 4.6 ein- und beidseitige Schalung für eine Kelleraußenwand in Stampfbeton C 4.7 europäische Ziegelformate der Nachkriegszeit C 4.8 Wohnbau Stegerwald-Siedlung, Köln (D) 1951– 56 C 4.7
gebräuchlich; auch bewehrte Fundamentkörper stellten eine absolute Ausnahme dar. Schäden an Fundamentierungen sind eher selten, da die geringen Gebäudehöhen keine großen Lasten in den Baugrund einbringen. Sollten jedoch Trümmer- oder schlecht gebrannte Ziegel verwendet worden sein, ist es ratsam, die Haltbarkeit der Steine zu untersuchen. Das folgende Zitat aus einem Fachbuch über Baukonstruktionen von 1951 verdeutlicht den Sparwillen der damaligen Zeit: »Bei gutem Baugrund genügt eine Verbreiterung der Fundamente um beiderseits 5 cm. Diese Verbreiterung erleichtert gleichzeitig das Aufstellen der Betonschalung, sie wird auch meist dann vorgesehen, wenn sie statisch nicht erforderlich wäre, (…) hier ist für Kleinhäuser eine Sparmöglichkeit gegeben« (Abb. C 4.5) [6]. Fast alle Kellerböden der Nachkriegszeit werden betoniert. Da es sich aber um nicht belastete Bauteile für Nebennutzungen handelt, ist die Ausführung entsprechend preiswert: 10 cm dünne, unbewehrte Betonplatten geringer Betongüte sind durchaus üblich. Der aufgebrachte Glattstrich, einem gleitenden Estrich ähnlich, kann die Dichtigkeit gegen aufsteigende Feuchte ebenso wenig leisten wie die darunterliegende Bodenplatte. Die Technik der »schwarzen Wanne«, d. h. die Abdichtung der Kellerböden- und -wände durch Bitumen- oder Kunststoffbahnen, hat sich zu dieser Zeit deutlich weiterentwickelt. Solche Flächenabdichtungen werden allerdings nur bei zu erwartendem Grundwasseranfall ausgeführt, selbst bei Hanglagen verbleiben Wand und Böden ohne Abdichtungen. Die möglichen Probleme und deren Beseitigung sind im Kapitel Gründerzeitbauten beschrieben (siehe S. 134). Die Ausführung der »schwarzen Wannen« gilt an sich als sicher (Abb. C 4.3). Übergänge, Abtreppungen, Verlegeradien und den Aufbau würde man heute kaum anders ausführen, wenn die Technik der »schwarzen Wanne« heute noch zum Einsatz käme. Dass dennoch viele dieser Wannen undicht geworden sind, liegt an der Qualität der Abdichtungsbahnen. Bei den genormten Abdichtungen handelt es sich häufig um Bitumenbahnen auf Pappe oder Jutegewebe, sogenannte nackte Bitumen-
C 4.8
oder Teerpappe. Die Trägermaterialien können sich jedoch mit Wasser vollsaugen und verrotten, wodurch sie ihre Tragwirkung verlieren und die Abdichtung rissig wird. Verrottungssichere Glasvlies- und Kunststoffbahnen befinden sich in der Nachkriegszeit erst in der Entwicklung und sind entsprechend teuer; außerdem fehlten die Fachkräfte, die diese Bahnen dauerhaft dicht verlegen konnten. Da die Abdichtungen gegen drückendes Wasser auf der Gebäudeaußenseite verlegt sind, ist eine Sanierung nicht realisierbar. Sanierungen über neue Innenabdichtungen sind ebenso unsicher, da zur sicheren Ausführung sämtliche anstoßende Innenwände abgetrennt werden müssten, was zu massiven Standsicherheitsproblemen während der Sanierung führen würde. Daher sollten solche Maßnahmen unbedingt auf ihre ökonomische Sinnhaftigkeit untersucht werden. Kelleraußenwände
Als Außenwandbaustoff kommt Mauerwerk oder Stampfbeton zum Einsatz, letzterer in einer Stärke von 30 bis 40 cm. Der früher hohe Materialverbrauch bei Mauerwerk aus Vollziegeln aufgrund der gesetzlichen Regelungen soll nun möglichst minimiert werden. Durch die Verschlankung der Kelleraußenwände wird nunmehr neben der Anzahl der Geschosse auch die Tiefe gegenüber dem Erdreich maßgeblich, um den seitlichen Erddruck abfangen zu können (Abb. C 4.6). Zulässig sind Wandstärken von 24 cm (neue Modulordnung, siehe S. 176), jedoch nur bis zu einer Höhendifferenz von maximal 1,25 m zwischen Oberkante Gelände und Oberkante Kellerfußboden. Darüber werden Wandstärken von mindstens 36,5 cm gefordert. Die bereits im Kapitel Zwischenkriegsbauten (siehe S. 157) beschriebene Technik des Betonierens gegen das Erdreich scheint auch in der Nachkriegszeit gängige Praxis zu sein. Die Abstandhalter aus Holz (Spangen) werden mit dem Stampfen wieder entfernt, sodass zumindest hier keine Schwachstelle vorliegt. Da die Außenwand nicht zusätzlich durch Putz oder Anstrich abgedichtet werden kann, ist ein Wassereintritt trotzdem sehr wahrscheinlich, z. B. durch Arbeitsfugen.
Die bis 1960 zwar noch nicht genormten (außer DIN 4031: wasserdruckhaltende Abdichtungen) Vorschläge zur Abdichtung gegen aufsteigende und eindringende Feuchtigkeit entsprechen dennoch in etwa den heutigen Bestimmungen: • horizontale Abdichtungen mit Bitumenpappen o. Ä. über dem Kellerfußboden • horizontale Abdichtung 30 cm über Gelände (= Spritzwasserhöhe) • vertikale Abdichtung der Außenwände bis Oberkante Fundament Auf eine horizontale Abdichtung des Kellerbodens und des Mauerwerks gegen aufsteigende Feuchtigkeit bis in die unterste Schicht wurde allerdings verzichtet. Auch wurden die oben beschriebenen Abdichtungen nur für »Kellerräume, in denen nässeempfindliche Güter lagern oder sich dauernd Menschen aufhalten«, vorgeschlagen [7]. Demzufolge ist davon auszugehen, dass man diese Maßnahmen öfter eingespart hat. Wurde hingegen abgedichtet, kamen weniger geeignete Materialien zum Einsatz wie z. B. zweilagiger Zementputz für vertikale Wanddichtungen oder ohne Überlappung gestoßene, nackte Bitumenpappen für horizontale Sperren. Selbst in Hanglagen galten Zementputz und Dränage als ausreichende Sicherheit gegen eindringende Bodenfeuchtigkeit, wobei die erhältlichen porösen Tonrohre von 4 – 20 cm Durchmesser nur lose aneinander im Gefälle verlegt sind. Fehlende Spülrohre, Filtermatten und Schutzmaßnahmen beim Verfüllen lassen befürchten, dass die Dränage heute wohl kaum mehr funktioniert. Gleiches gilt in besonderem Maße auch für die Abdichtungen, die zwar vorhanden, aber sehr häufig nicht mehr intakt sind. Insbesondere die vertikalen Abdichtungen müssen vielfach erneuert werden. Wenn die Fundamentsohle nur geringfügig unter dem Gelände liegt, kann die Sanierung in der Regel kostengünstig erfolgen. Die horizontalen Sperren reichen meist aus, wenn sie auch nicht wirklich dicht sind, und können in Verbindung mit einer neu einzubringenden Flächenabdichtung auf dem Kellerboden für einen nahezu trockenen Keller (oberhalb des Grundwasserspiegels) sorgen. 175
Nachkriegsbauten 1950 –1965
Kellerdecken
Seit den 1950er-Jahren bestehen zwischen Decken über Keller und Geschossdecken keine Unterschiede mehr, da überall Flachdecken, meist in massiver Bauweise, eingesetzt werden. Existieren dennoch Gewölbe in Nachkriegshäusern, handelt es sich mit Sicherheit um Wiederaufbauten auf alten Kellern. Die Bautechnik Gewölbe verschwindet gänzlich aus den Lehrbüchern und der Baupraxis.
Flachdach: »Das Dach gehört so wesentlich zu der Vorstellung ›Haus‹, dass wir ein Dach ohne Haus eher als Haus empfinden, als ein Haus ohne Dach.« [8] Eine Aussage, die genauso gut auf 1920 datiert werden könnte. Die Vorliebe der Architekten für das »moderne« Flachdach setzt erst gegen Ende der 1950er-Jahre ein – ebenso wie für die aus den USA stammenden Vorhangfassaden aus Metall und Glas für Geschäfts- und Bürogebäude, die ab Anfang der 1960er-Jahre flächendeckend gebaut werden.
Erd- und Obergeschosse
Außenwände
Erd- und Obergeschosse der Vor- und Nachkriegszeit unterscheiden sich, insbesondere im Wohnbau, deutlich voneinander. Werden bis 1940 noch vielfach Techniken des 19. Jahrhunderts angewendet, verschwinden ca. zehn Jahre später sowohl Gewölbe wie auch Holzbalkendecken und die starken Außenwände aus Vollziegeln. Die Gründe hierfür liegen stets in dem erkannten Einsparpotenzial an Material-, Erstellungs- und Betriebskosten. Auf den ersten Blick bestehen die große Unterschiede im äußeren Erscheinungsbild, doch liegt das vor allem an den nun sprossenlosen Fenstern und anderen Putzgestaltungen. Vergleicht man nämlich »kaputtsanierte«, also sprossenlose, glatt verputze Fassaden von Vorkriegsbauten mit denen der Nachkriegszeit, wird man sich mit der Zuordnung schwertun. Franz Hart schreibt 1951 beispielsweise zum
Bedeutung. Den Grund schildert Franz Hart: »Der Lochziegel ermöglicht gegenüber dem Vollziegel bei gleichem Wärmeschutz geringere Wanddicken, bei gleichem Steingewicht größeres Format, bringt also Materialeinsparung, Raumgewinn, höhere Maurerleistung und geringere Baufeuchtigkeit.« [9] Die Steine dienen also nicht dazu, um Heizenergie zu sparen, sondern um schnell und preiswert möglichst viel Wohnraum zu schaffen. Neben den Hoch- und Langlochziegeln (DIN 105 von 1952) werden vermehrt Leichtbetonsteine (DIN 18 152 und 18 151 von 1952) vermauert. Ein gutes Beispiel für diese Entwicklung ist Gasbeton: Der in Schweden weitverbreitete Baustoff (Markenname: Ytong) wurde 1932 vom Architekten Axel Erikson erfunden, ging in Deutschland erst nach dem Krieg in Serienfertigung und wird 1958 (Dach- und Deckenplatten) bzw. 1959 (Steine und Bauplatten) genormt. Diese Platten haben z. B. für Außenwände ein Maß von 50 ≈ 250 cm, sind also geschosshoch und werden geschossweise mit Ringbalken gefasst. Die Wärmedämmeigenschaften sind für damalige Verhältnisse so gut, dass die Außenwandstärken bei bis zu dreigeschossigen Bauten auf extrem dünne 15 cm reduziert werden. Auch alle anderen leichten Steine werden in größeren Formaten hergestellt, jedoch meist nur bis maximal 30 ≈ 49 ≈ 30 cm, um sie noch von Hand vermauern zu können. Die möglichen Mauerdicken sind 17,5, 24, 30 und 36,5 cm.
Die zweite wesentliche Änderung neben den neuen Wandbautechniken ist die Einführung einer neuen Modulordnung. Die Maße nach der in Deutschland 1950 eingeführten DIN 4172 beziehen sich auf die Modulzahl 25 – basierend auf einem Vorschlag des Reichsnormungsbeauftragten Ernst Neufert von 1941. Im Mauerwerk werden die Stoßfugen nun mit 1 cm Stärke angenommen, die Lagerfugen je nach Steinformat etwas stärker. Daraus ergibt sich das noch heute übliche Normalformat von 24,0/11,5/7,1 cm. Österreich hingegen nutzt weiterhin das Reichsformat, auch andere europäische Staaten haben ihre historischen Ziegelformate bis heute beibehalten (Abb. C 4.7). Eine einheitliche europäische Norm auf diesem Gebiet scheint noch in weiter Ferne zu sein. Mauerwerk Vollziegel verlieren in Außenwänden rapide an
h
C 4.9
176
i
j
C 4.10
Nachkriegsbauten 1950 –1965
Bauteil
Wärmedurchlasswiderstand (Wärmedämmwert) 1/Δ [m2h°/ kcal] in den Wärmedämmgebieten I II III
Bemerkung
Außenwände
0,45
0,55
0,65
an jeder Stelle
Wohnungstrennwände und Treppenhauswände
0,30
0,30
0,40
an jeder Stelle
Wohnungstrenndecken und Decken unter nicht ausgebauten Dachgeschossen
Kellerdecken 1,50 Decken über offenen Durchfahrten und dergleichen
Steil- und Flachdächer, Decken unter Terrassen
0,55
im Mittel
0,40
an der ungünstigsten Stelle (Wärmebrücke)
0,75
im Mittel
0,50
an der ungünstigsten Stelle (Wärmebrücke)
1,75
im Mittel an der ungünstigsten Stelle (Wärmebrücke)
1,10
1,30
1,50
0,65
0,65
0,65
im Mittel
0,65
an der ungünstigsten Stelle (Wärmebrücke)
0,45
0,55
C 4.11
Ein Problem der »neuen« Mauersteine gegenüber dem Vollziegel stellt die stark verringerte Druckfestigkeit dar. Deshalb werden bei breiten Stürzen oder hohen Punktlasten Vollziegel mitgemauert. Die Ausführungsrichtlinien fordern bei Balkendecken zudem Ringbalken in jedem Geschoss mit oberer und unterer Bewehrung aus mindestens je zwei 12 mm starken Stäben. Diese Ringbalken werden meist mit den Decken (Ringanker) und Fensterstürzen in einem Bauteil betoniert. Die Schwächung des Wärmeschutzes wird mit innen und / oder außen liegenden Dämmplatten, meist Holzwolleleichtbauplatten, kompensiert (Abb. C 4.9). Neben den Formsteinen gibt es Schalungssteine aus Holzwolleleichtbauplatten, die mit unbewehrtem Beton verfüllt werden. Mauerstärken und Ausführung der Ringbalken sind mit den Leichtbetonsteinen vergleichbar. Weitverbreitete Fabrikate sind die Mono-Bauweise aus Österreich oder die Schweizer Durisol-Steine. Daneben erlebt die Schüttbetontechnik eine kurze Blütezeit, wobei sie zumindest in England auch schon in den 1940er-Jahren vielfach Verwendung fand. Der Grund liegt in dem massenhaft vorhandenen Ziegelschutt, aus dem Mauersteine mit Zement vermischt, aber auch Leichtbeton, sogenannter Ziegelsplittbeton (DIN 4163), hergestellt werden. Dieser erreicht bei einer Rohdichte von ca. 1,5 kN / m3 eine Druckfestigkeit von ca. 3 MN / m2. Die unbewehrten Wände sind je nach der gewünschten Dämmwirkung mindestens 30 cm stark. Die sehr geringe Zement- und Wasserzugabe zum groben Ziegelsplitt (Sieblinie 15 – 30 mm) erlaubt Schalungen aus Drahtgitter, in die der Ziegelsplittbeton eingefüllt und nicht verdichtet – eben nur geschüttet – wird. Die Schalungselemente sind hier 2,5 m hoch, was der lichten Höhe des Rohbaus entspricht, die nun noch um Fußbodenaufbau und Deckenputz verrin-
2,00
C 4.12
gert wird. Innenwände werden in 20 cm Stärke ebenfalls geschüttet, wobei die Brand- und Trennwände 25 cm stark sind. Die Ringanker werden durch Einlage von 2× 10 –14er-Bewehrungen auf jeder Deckenebene gebildet. Zudem legt man zur Rissvermeidung weitere horizontale Bewehrungen insbesondere in Fensterbrüstungen ein (Abb. C 4.10). Fertigteile aus Gas- und Schwerbeton, also industrielles und elementiertes Bauen, werden um 1962 forciert. Die meisten Gebäude dieser Bauweise entstehen allerdings erst in den 1970er-Jahren (siehe Wohlstandsbauten, S. 203ff.). Hohlmauerwerk Das seit der Gründerzeit bekannte zweischalige Mauerwerk mit Luftschicht wird nun wieder zur regionalen Spezialität: als Schlagregenschutzwand insbesondere in Norddeutschland. Der Funktion entsprechend handelt es sich um ein Mauerwerk mit einer maximal 7 cm starken Luftschicht mit Außenluftverbindung, die dementsprechend keine wärmedämmende Wirkung hat. Die Luftschicht wird am Fußpunkt abgedichtet und durch die Luftschlitze entwässert. Die Verbindung der mindestens 11,5 cm starken Außenschale mit der mindestens 17,5 cm tragenden Wand erfolgt mittels verzinkten Draht- oder Flachstahlankern. Dämmstoffe Die bereits bekannten natürlichen Dämmstoffe wie Kork, Seegras- und Kokosmatten sowie Torfplatten werden nun zunehmend durch künstliche Baustoffe ersetzt, die teilweise schon länger bekannt waren. Der Grund liegt auch hier in der gewollten Einsparung von Wandstärken durch Dämmen der Schwachstellen. Heizkörpernischen werden z. B. 11,5 cm stark gemauert und zusätzlich auf der Innenseite gedämmt statt mindestens 25 cm stark
gemauert, wie es vor dem Krieg üblich war. Auch der Ersatz der Holzbalkendecken durch Massivdecken erfordert Maßnahmen zur Vermeidung der Wärmebrücke an der Stirnseite und den miteinbetonierten Stürzen. Die Holzwolleleichtbauplatte eignet sich als einziger Baustoff für beide Anwendungen, da sie in die Schalung eingelegt werden kann und ein sehr guter Putzträger ist. Das erklärt ihre Monopolstellung bis in die 1960er-Jahre hinein. Die magnesitgebundene Holzwolleplatte wurde 1908 erfunden und wird seit Ende der 1930er-Jahre industriell gefertigt. Die zementgebundene Platte stammt aus derselben Zeit, wird aber erst nach dem Krieg massenhaft produziert. Mitte der 1930er-Jahre beginnt die industrielle Fertigung von Mineralwolldämmstoffen in den USA, deren Entwicklung zum ausgereiften Produkt in Europa erst ab 1955 gelingt. Die hergestellten Matten haben anfangs noch ein sehr hohes Eigengewicht (ca. 0,08 statt heute 0,01 kN / m2 je cm Stärke) und somit eine den Holzwolleleichtbauplatten vergleichbare Dämmwirkung. Obwohl verbesserte Produktionsweisen das Gewicht halbieren, setzen sich
C 4.9
Außenwand aus Bimsbetonhohlblocksteinen und Holzwolleleichtbauplatten, Schnitte und Ansicht a Normalstein b halber Stein c Eckstein d Anschlagstein e halber Anschlagstein C 4.10 Schalung der Schüttbetonbauweise »LeonhardtBossert« h Isometrie i Vertikalschnitt j Horizontalschnitt C 4.11 geografische Einteilung Deutschlands in Wärmedämmgebiete C 4.12 Mindestanforderungen des Wärmeschutzes nach DIN 4108 von 1952 für Aufenthaltsräume
177
Nachkriegsbauten 1950 –1965
C 4.13
C 4.13
C 4.14 C 4.15
Brandschutzummantelung einer zusammengesetzten Stahlstütze mit Asbest, Verkleidung aus Chromblech F 120-Ummantelung einer Stahlstütze mit verputzten Leichtbetonsteinen, ausbetonierter Kern Bewehrungsführung in einem rahmenartigen Industriebauwerk
C 4.14
178
Mineralwolldämmstoffe nicht am Markt durch, da sie sich nicht als Putzträger eignen. Auch zur Dämmung von Dachräumen werden an der Dachunterseite genagelte und verputzte Holzwolleleichtbauplatten der Zwischensparrendämmung vorgezogen. So werden Mineralwolldämmstoffe hauptsächlich zur raumakustischen Verbesserung als Dämmstoff in Akustikdecken und -platten verwendet. Erst die seit 1959 vorgeschriebenen Trittschallnormen führen zum weit verbreiteten Einsatz von Mineralwolle als Trittschalldämmung bei schwimmenden Estrichen. Bei diesem Einsatzort spielt auch die fehlende Biolöslichkeit (Krebsgefahr) der verwendeten Faserstoffe keine Rolle und kann bei der Sanierung ignoriert werden, wenn der Estrich verbleiben soll. Auch das bereits um 1935 in Saint-Gobain entwickelte Schaumglas wird erst Anfang der 1960er-Jahre konstruktiv relevant. Es dient als Wärmedämmung für die nun vorherrschenden Flachdächer und ersetzt die bisher üblichen Korkdämmungen, die im Gegensatz zum Schaumglas verrotten können. Schäden und Maßnahmen Bislang eher unbekannte Schwächen der Außenwände ergeben sich bei Nachkriegsbauten aus den sparsam eingesetzten leichten Materialien: schlechte Wärmedämmung und -speicherung, Durchfeuchtung, schlechte Befestigungsmöglichkeiten und mangelnder Schallschutz. Der 1952 in der DIN 4108 erstmalig festgelegte Mindestwärmeschutz unterteilt Deutschland in die Wärmeschutzgebiete I – III, für die jeweils eigene Grenzwerte gelten (Abb. C 4.11 und 12). Die dort festgelegten k-Werte setzen jedoch keinen hohen Energiestandard, sondern orientieren sich am schlecht dämmenden Vollziegelmauerwerk. So wird in den DIN-Blättern ein 25 cm starkes Hohlblockmauerwerk mit einem 46 cm dicken Vollziegelmauerwerk gleichgesetzt. Laut der entsprechenden Tabellen genügen 24 cm starke Außenwände aus Leichtbetonvollsteinen (Rohdichte 1,0 MN / m3) auch für das Gebiet III (Gebirgslagen). Da selbst die gründerzeitlichen Wände nicht den heutigen Anforderungen der EnEV entsprechen, gilt dies also auch für die leichten Wandbauarten der Nachkriegszeit. Hinzu kommt, dass beispielsweise Ringbalken und Stürze in Normalbeton hergestellt werden, die trotz in der Schalung verlegter Holzwolleleichtbauplatten entsprechende Wärmebrücken aufweisen. Dass die Wände aufgrund des Leichtbaus eine geringere Wärmespeicherfähigkeit haben, stellt im Gebrauch jedoch keine Beeinträchtigung dar. Die niedrigen Werte der DIN 4108 werden erst 1974 nach der Energiekrise verschärft. Bis zu diesem Baujahr ist davon auszugehen, dass die Außenbauteile nicht besser ausgeführt wurden als in der DIN 4108 gefordert. Die typische Sanierung mit neuer Außendämmung ist im Kapitel Allgemeine Sanierungsmaßnahmen dargestellt (siehe S. 122f.). Die porösen Materialien sind anfällig für Durch-
feuchtungen aus Schlagregen und aufsteigender Feuchtigkeit, wobei beides selten eintritt. Da die Steine einen guten Putzträger bilden und Putze zu dieser Zeit sehr sorgfältig ausgeführt wurden, bleibt der Außenputz meist schadensfrei. Die aus dem Erdreich hochgeführten Zementputze, im Sockelbereich meist bearbeitet (z. B. scharriert), bieten ebenso einen Feuchteschutz. Das Problem der leichten Durchfeuchtung ist den damaligen Architekten bekannt, woraufhin sie die bewohnten Geschosse über die Spritzwasserebene auf mindestens 50 cm über Gelände anhoben. Da die Kelleraußenwände zudem nicht aus Leichtbausteinen bestehen (Vollsteinmauerwerk oder Normalbeton), verringert sich das Risiko der Durchfeuchtung für die Erd- und Obergeschosse entsprechend, auch wenn die Horizontalsperren nicht vollständig dicht sind. In Hohlblock-, aber auch Leichtbetonsteinen können keine Zuglasten und nur geringe Drucklasten eingebracht werden. Probleme entstehen bespielsweise schon bei der Montage von Hängeschränken, bei der sicheren Verankerung einer einbruchhemmenden Haustür oder bei der Befestigung von auskragenden Bauteilen wie Vordächern oder Markisen. Punktuelle Drucklasten können noch relativ einfach über Verteilungsplatten, beispielsweise aus Stahlblech, sicher in die Wand eingebracht werden. Bei Zuglasten gestaltet es sich hingegen schwieriger: Die Dübelzulassung auf Zuglasten ist soweit beschränkt (0,3 bis 0,8 kN bei Hohlsteinen, bis 1,7 bei Vollsteinen und 2,0 bei Leichtbeton), dass in Kombination mit dem geforderten Mindestlochabständen von 200 mm schon die Befestigung eines Vordachs mit Auskragung über 1 m in der Praxis scheitert. In diesem Fall reichen die Dübelsysteme lediglich zur Sicherung der Druckplatte gegen Abhebekräfte. Auf der Zugseite ist eventuell eine Verankerung durch die Mauer möglich, d. h. mit zwei druckverteilenden Platten auf der Innenund Außenseite und Schraubbolzen durch die gesamte Wand. Bei einer ausreichend starken Ortbetonplatte kann alternativ untersucht werden, ob eine Zugverankerung in der Deckenebene möglich ist, wobei hier die Mindestrandabstände der Dübel beachtet werden müssen. Der Luftschallschutz – auch der 24 cm starken Innenwände wie Treppenhaus- und Wohnungstrennwände – ist bei den neuen Leichtbauweisen unbefriedigend. Die »Hellhörigkeit« der Wohnungen ist schon Zeitgenossen allgemein bekannt und so kommt es 1959 zu einem ersten Entwurf der DIN 4109 und später zu weiteren Normierungen bezüglich des Trittschallschutzes und der akustischen Eigenschaften von Baustoffen. Eine 24 cm starke Leichtbetonwand erreicht z. B. ca. 50 dB und liegt damit (knapp) unter den heutigen Mindestanforderungen für Wohnungstrennwände. Durch vorgestellte, biegeweiche Schalen lassen sich die Werte leicht und ökonomisch verbessern. Die frei vor der Wand stehende Schale benötigt ca. 10 cm Platz – 25 mm Luftschicht, 50 mm voll-
Nachkriegsbauten 1950 –1965
flächig gedämmtes Ständerwerk, 2≈ 12,5 mm Gipskartonplatten (siehe Bauphysik, S. 42ff.). Ähnliche Konstruktionen zur nachträglichen Verbesserung des Schallschutzes finden sich übrigens schon in der Fachliteratur der Nachkriegszeit [10]. Fensteröffnungen Der gemauerte Bogen verliert wie das Gewölbe rapide an Bedeutung. Es werden allenfalls noch scheitrechte Bögen gemauert, ergänzt um die nun vorherrschenden Sturzausbildungen aus verkleideten Stahl- oder Stahlbetonträgern, die es in unterschiedlichen Ausführungen gibt. Als übliche Technik kommen ausbetonierte Formsteine bei leichtem Mauerwerk zum Einsatz. Die Steine bestehen aus Leichtbeton, meist mit angearbeitetem Anschlag. Fertigteilstürze werden noch sehr selten verwendet, da man hierfür ein geeignetes Hebewerkzeug benötigt, was damals auf Kleinbaustellen unüblich war. Die weite Verbreitung von Massivdecken aus Ortbeton oder mit Ortbetonrandbalken führt dazu, dass der Fenstersturz nun Teil des Randbalkens ist, also in einem Zug mitbetoniert wird. Dabei werden z. B. auch Rollladenverblendungen geschalt und betoniert. Diese Verblendungen (wenn nicht überhaupt nur aus Rabitzgewebe und Putz) sind bis zu 5 cm dünn. Die Bewehrungen werden in den Sturz geführt und mit der Deckenbewehrung verbunden. Im Sa-
nierungsfall sind diese Blenden eher hinderlich, da man den Sturz nicht ohne Weiteres einkürzen kann und so die lichte Fensterhöhe reduziert werden muss (siehe Allgemeine Sanierungsmaßnahmen, S. 123). Die geringen Bewehrungsüberdeckungen von 2 cm an Außenbauteilen führen hingegen selten zu Schäden, da sie zusätzlich verputzt sind. Fenster
Die Fenster der 1950er-Jahre unterscheiden sich konstruktiv nicht von jenen der 1920erJahre (siehe Zwischenkriegsbauten, S. 160). Die ausfallenden Holzimporte aus den USA (vor allem Pitchpine) und die in der Mangelwirtschaft nach dem Krieg schlechte einheimische Holzqualität führten jedoch dazu, dass die meisten Fenster in den 1970er-Jahren bereits ausgetauscht werden mussten. Die schon bekannte, aus den USA importierte Technik des Zweischeibenisolierglases setzt sich erst ab ca. 1975 durch. Innenwände und Skelettkonstruktionen
Die Einflüsse der Moderne – ihre Begründer waren überwiegend nach Nordamerika immigriert– schafften in der Nachkriegszeit den Sprung von den Fabrikanlagen in die Verwaltungsbauten, Schulen und alle andere Gebäude, bei denen die Bauherren ihre Modernität beweisen wollten. Der großflächig verglaste Skelettbau (historisch: Gerippebau) aus Stahlbeton oder Stahl wird diesen neuen Anforde-
rungen angepasst, gilt es doch nun mit dieser Technik beispielsweise angenehm temperierte Büros mit Unterputzinstallationen zu errichten und nicht mehr nur zugige Lagerhäuser in roher Konstruktion. Techniken und Erfahrungen der Vorkriegszeit werden in die neuen Planungen einbezogen und verändern ihrerseits die Bauweisen. Insofern kann man bei Skelettbauten dieser Zeit schon von ausgereiften Konstruktionen sprechen, obwohl durch die zeittypische Sparsamkeit die typischen Schwächen des Wohnbaus – wie mangelnder Schallschutz und statische Gebrauchsfähigkeit – auch bei Bürogebäuden auftreten. Stahlskelettkonstruktionen Die Erfahrungen mit geschweißten Konstruktionen und der Beruf des Schweißfacharbeiters resultieren aus der Kriegsproduktion. In der Folge schwinden die Hemmungen geschweißte Verbindungen auch im Hochbau einzusetzen – außer bei dynamisch beanspruchten Bauteilen, für die geschweißte Verbindungen weiterhin nicht empfohlen werden. Trotzdem ist die genietete Konstruktion immer noch erste Wahl, wird aber im Laufe der 1950er-Jahre zunehmend von der Verschraubung verdrängt. Neben der Standsicherheit muss nach DIN 1050 von 1952 auch die maximale Durchbiegung – 1/300 Länge ab 5 m Spannweite – nachgewiesen werden. Stahlgüte und Rechenwerte entsprechen jenen der Zwischenkriegszeit, also St 37.12 als üblicher Baustahl sowie St 52 als hochfester Stahl. Zusammen mit den ebenfalls unveränderten Verkehrslasten kann man also davon ausgehen, dass Stahlskelette aus der Nachkriegszeit auch heutigen Berechnungen standhalten. Sollten allerdings Eingriffe notwendig sein, und sei es auch nur bei »untergeordneten« Bauteilen wie zusätzliche Wärmedämmungen, muss mit größeren Schwierigkeiten gerechnet werden, da sämtliche Querschnitte grundsätzlich minimiert sind. So kann man beispielsweise bei Fachwerkträgern bei jedem Stab unterschiedliche, auf die jeweilige Last ausgelegte Profile vorfinden. Auch der damalige Brandschutz entspricht in etwa den heutigen Anforderungen bei verkleideten Profilen. Die ummauerten, ausbetonierten und verputzten Stahlträger und -stützen erhalten eine Mindestüberdeckung von 3 cm bei Beton und 6 cm bei Mauerwerk. In Großbritannien gibt es hierfür besondere Formsteine, die in die Flansche eingehängt werden. Ansonsten ist dies eine sehr aufwendige Handarbeit mit behauenen Steinen, eingelegten Bewehrungseisen und schichtweise eingebrachtem Kiesbeton. Neben diesen massiven Ummantelungen gibt es noch Brandschutzverkleidungen mit verputztem Rabitzgewebe, teilweise doppellagig mit Luftschicht (Abb. C 4.14). Verkleidungen mit Asbest gewinnen nun zunehmend an Bedeutung. Die karzinogene Wirkung von Asbest ist zwar schon bekannt und auch als Berufskrankheit anerkannt, es wird aber bis in die 1980er-Jahre hinein in großem Maßstab verarbeitet Schon bei geringen Mate-
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rialstärken bietet Asbest einen hervorragenden Brandschutz (F 120 durch eine nur 10 mm starke, abgehängte Asbestzementplatte mit 40 mm Mineralwollauflage), und besonders Spritzasbest lässt sich auch auf profilierten Stützen leicht aufbringen. Die Beschichtungen werden grundsätzlich durch Unterdecken, Verkleidungen o. Ä. verdeckt. Die Entfernung solcher Beschichtungen ist bekanntlich unumgänglich und sehr teuer. Eine Untersuchung von Stahlskeletten ist bei Nachkriegsbauten dringend geboten, vor allem bei Büro- und Geschäftshäusern. Stahlskelette von Fabrikgebäuden bleiben hingegen meist ohne Brandschutzbekleidung, da für sie aufgrund von Maßnahmen wie Sprinkleranlagen (selten) und Stockwerkshydranten (verpflichtend) regelmäßig Ausnahmegenehmigungen erteilt wurden (Abb. C 4.13). Stahlbetonskelettkonstruktionen Die umfangreichen Erfahrungen der letzten Jahrzehnte sorgen in der Nachkriegszeit – bei aller Sparsamkeit – für einen sicheren Umgang mit der Stahlbetontechnologie: • Geforderte Mindestüberdeckungen werden auf 1,5 cm im Innen- und 2,0 cm im Außenbereich erhöht. • Bewehrungen bestehen nun seltener aus Glattstahl, sondern aus geripptem Stahl. • Die Bauteile erhalten eine Mindestbewehrung sowie Lastverteilungseisen. • Sieblinien sind nun vorgeschrieben. Stahlbetonskelette werden vor allem bei Sondernutzungen des Industriebaus eingesetzt, z. B. für Büro- und Lagerbauten, da der im Vergleich zu Stahlskeletten allseits bemängelte Nachteil der geringen Flexibilität bei diesen Nutzungen keine Rolle spielt, aber Stahlbetonskelette eine hohe Brandsicherheit bieten. Ist es bei Stahlbauten üblich, die Profile erst bei geänderten Lasten (z. B. Einbau einer Kranbahn) zu verstärken, veranschlagt man bei Stahlbetonbauten vorsorglich höhere Verkehrslasten, insbesondere bei mehrgeschossigen Lagerbauten. Als weitere Nachteile gelten: erheblicher Arbeitsaufwand des Schalens, lange Bauzeiten, hoher Holzverbrauch, Schwierig180
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keiten bei der Installationsführung und keine Widerverwertbarkeit der Baustoffe nach Abbruch. Dass der Stahlbetonbau dem Stahlbau trotzdem vorgezogen wurde, liegt an den hohen Stahlpreisen bei gleichzeitig geringen Arbeitslöhnen. Andererseits liegt der Grund für den zunehmend zu beobachtenden Verzicht auf die Ausführung von Vouten im Übergang von Stütze zu Balken – obwohl der Kraftfluss flüssiger erfolgen würde – nicht etwa am hohen Herstellungsaufwand (Lohnanteil) für die Schalung, sondern am hohen Holzverbrauch (Abb. C 3.15). Stahlbetonskelettkonstruktionen dieser Zeit sind Kopien von Stahlskeletten, was vor allem an den zur Deckenkante außenbündigen Stützen auffällt. Durchgehende Fensterbänder sind nicht üblich, vielmehr wird die rahmenartige Bauweise durch einzelne Fassadenfelder hervorgehoben, wobei das Betonskelett häufig unverkleidet bleibt. Die Fensterbrüstungen werden oft aufgemauert oder betoniert. Die vorgehängte, leichte Fassade verbreitet sich zunächst in den USA; hier kommt auch die in Europa weniger gebräuchliche Stahl-Stahlbetonmischbauweise zum Einsatz. Die Mitte der 1930er-Jahre von Eugène Freyssinet zur Serienreife entwickelte Spannbetontechnik wird durch Franz Dischinger auch in Deutschland eingeführt. Sie wird jedoch auch nach dem Krieg meist nur für Sonderkonstruktionen mit sehr hohen Spannweiten verwendet, z. B. die von der Baufirma Dywidag errichtete Perlonfabrik in Wuppertal mit ihren über 35 m spannenden, raumhohen Bogenträgern (Abb. C 3.16). Schäden und Maßnahmen Stahl- und Stahlbetonskelette der Nachkriegszeit sind minimiert, aber meist ausreichend tragfähig und eingeschränkt brandsicher (siehe S. 163). Das Hauptproblem der meist für Verwaltungsbauten oder ähnliche Nutzungen verwendeten Konstruktionsart ist das zeittypische Zeigen des Skeletts in der Fassade, was naturgemäß zu erheblichen Wärmebrücken führt. Soll die äußere Erscheinung auch nur annähernd erhalten bleiben, schließt sich eine Außendämmung aus, da die Stützen meist plastisch vorspringen und durch die Dämmung
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unmaßstäblich breiter erscheinen würden. Auch die ebenfalls beliebten Brüstungen aus Klinkermauerwerk verhindern eine die Gestalt erhaltende Außendämmung. Im typischen Innenraum mit seinen sichtbar bleibenden Stützen, Pfeilern und Deckenbalken ist eine Innendämmung ebenfalls formal und aufgrund der vielen Durchdringungen (Wärmebrücken) technisch schwierig. Durch eine Innendämmung wäre auch die Wärmespeicherfähigkeit der Wand deutlich reduziert, was sich negativ auf die Behaglichkeit auswirken würde. Zudem sind Befestigungen und Installationen schwierig zu realisieren (Durchstoßen der Dampfbremse). Dieses Dilemma führt bei denkmalgeschützten Fassaden nach jahrelangen Kontroversen nicht selten zum Totalabbruch des Gebäudes, weil eine denkmalpflegerische und ökonomische Fassadensanierung nicht durchführbar ist. Fassaden, die nicht unter Denkmalschutz stehen, können hingegen durch vorgehängte Konstruktionen erneuert werden, also mit einer Außendämmung bei gleichzeitigem Verlust des Erscheinungsbilds. Ähnliche Probleme treten bei in Schottenbauweise errichteten Wohnbauten auf, deren Schotten als Gliederung nach außen geführt sind. Selbst wenn, wie in zeitgenössischen Details zu sehen, eine Dämmung mit Holzwolleleichtbau- oder Gasbetonplatten (auch Schaumbeton) ausgeführt wurde, sind die erzielten Dämmwerte unzureichend. Allerdings ist eine solche Sanierung deutlich einfacher, da die vorgehängten Wärmedämmungen der »Pfeiler« seitlich beschnitten werden können und so das Erscheinungsbild erhalten bleibt. (Abb. C 4.18 und 19). Innenwände Innenwandkonstruktionen sind mehr noch als Außenwände Ziel von Material- und Gewichtseinsparungen, um die Deckenlasten dadurch zu verringern. Durch den Einsatz neuer Baustoffe sind Innenwände somit zwar innovative, aber schalltechnisch mangelhafte Bauteile: • Rabitzwand: Stärke 5 cm; mit Quadratmatten (5 mm, alle 40 cm) bewehrt; oft zwischen
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geschosshohe, vorgespannte Stahlbetonbogenträger mit Zugband für eine Spannweite von 35 m; Fabrikgebäude, Wuppertal (D) 1951, B. Halbig a Querschnitt b Innenansicht Decke über Kellergeschoss a unbewehrte 10 cm starke Decke zwischen Stahlträgern b Stahlbetonflachdecke unterschiedlicher Stärke Außendämmung der Stirnfläche eines Querwandbaus, Ortbetonbrüstung mit Innendämmung Innendämmstreifen am Fensteranschluss, gemauerte Brüstung aus Leichtbetonhohlblocksteinen eines Querwandbaus Horizontalschnitte und Vertikalschnitt einer versetzbaren Innentrennwand
zwei tragenden Wänden freitragend gespannt; Gewicht 75 kg / m2 Kessler- bzw. Prüßwand: Stärke 6,5 cm; sichtbares Ziegelpflaster mit eingelegten Bandstahlbewehrungen; auch als Außenwand im Industriebau eingesetzt Einschalwand: Stärke 5 – 7 cm; auf einseitige Schalung aufgeworfener Gipsmörtel mit Schlackenzuschlag; Bewehrungen nur über Türöffnungen; Gewicht 50 – 70 kg / m2 Dielenwand: Stärke 5 cm; Dielen aus Gips, Gipsschlacke, Bimsbeton oder Zementschlacke; Dielenausmaße bis zu 2 m lang; Gewicht 40 – 60 kg / m2 Gasbetondiele: Stärke 7,5, 10,0 oder 15,0 cm; genutete Platten Größe 250 ≈ 50 cm stehend versetzt; damals als Brandmauer zugelassen; Gewicht: 60, 80 oder 120 kg / m2 Gerippewand: Stärke 13 oder 15 cm; Holzwolleleichtbauplatten auf Holzlatten, senkrecht und waagerecht; Lattenabmessungen 5/8 oder 8/10 cm, keine Füllung; Gewicht 60 kg / m2
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Ende der 1950er-Jahre setzt sich im Verwaltungsbau die Erkenntnis durch, dass nur Skelettbauten ausreichende Variabilität bieten. Da jedoch weiterhin in der Regel Einzelbüros gebaut werden, ergeben sich neue konstruktive Anforderungen an die Trennwände zwischen den Büroräumen, und es kommen einige versetzbare Montagewände auf den Markt, die zwischen Boden und Decke geklemmt werden können (Abb. C 4.20). Dabei werden Holzoder Metallrahmen mit kunststoffbeschichteten Hartfaser- oder Stahlblechtafeln beplankt. Die Melaminharzschichtplatte wird 1930 von der H. Römmler AG patentiert und später unter dem Markennamen Resopal bekannt. Im Möbelbau verdrängt sie in der Nachkriegszeit die Holzfurniere, insbesondere an beanspruchten Oberflächen wie Küchen- und Tischplatten. Die besonders harte Oberfläche eignet sich auch für demontierbare, transportable Montagewände. Obwohl viele Wandsysteme über eine Füllung aus Mineralwolle verfügen, liegt der Schallschutzwert meist nur bei 30 – 35 dB, der durch Nebenwege am Decken- (Akustik-
unterdecken) und Bodenanschluss (Estrich ohne Trennschnitt) nochmals gemindert wird. Die heute üblichen Gipskartonplatten – schon 1894 von Augustine Sackett in den USA patentiert – werden hingegen als Wandbeplankung noch selten verwendet, da sich solche Wände nicht ohne Nacharbeiten versetzen lassen.
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C 4.17
Türen Werden in Schulen und Verwaltungsbauten nun zunehmend auch Stahlzargen eingebaut, so herrschen im Wohnbau weiterhin Holzumfassungszargen vor, jedoch ohne Profilierung. Die Normung für Türblätter umfasst gerade einmal fünf Arten, von denen die »Form 0« neu ist: eine glatte Tür aus Sperrholz, meist ohne Füllung des Türblatts und mit entsprechend schlechtem Schallschutz. Schornsteine und Heizung Aus der geänderten Maßordnung von Mauersteinen ergeben sich andere lichte Querschnitte (13,5 cm, 19,75 cm und 26 cm), die sich in Mauerwerk herstellen lassen. Dennoch
C 4.20
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Nachkriegsbauten 1950 –1965
werden nun zunehmend Formsteine vermauert. Die Idee des dreischaligen Formsteins (rauchdichtes Tonrohr, Isolier-, Mantelrohr) stammt aus der Zwischenkriegszeit (1927: Plein-Wagner) und löst das Problem der Versottung der gemauerten Schornsteine sowie Gefahren aus Undichtigkeiten. Der Grund für den vermehrten Einsatz in der Nachkriegszeit liegt in den neuen Mauersteinen, die für mitgemauerte Schornsteinzüge nicht zugelassen sind. Der Abbruch solcher Nachkriegsformsteine ist kritisch, da lange Zeit auch Asbest als Isolierung zwischen den Rohren verwendet wurde. Asbestrohre werden, neben Ton- und Blechrohren, auch für die nun zunehmend verbreiteten Gasfeuerstellen eingesetzt. Die Versorgung mit Erdgas wurde in der Nachkriegszeit gefördert, regional sogar mit kostenlosen Hausanschlüssen, wobei zahlreiche Kleingeräte wie Herd und Backofen mit Erdgas betrieben wurden, seltener auch Kühlschränke und Warmwasserbereitung. Die Masse der Neubauwohnungen aber erlebt auf dem Gebiet des Heizungskomforts keinen Fortschritt: Üblich sind weiterhin Einzelöfen für Holz und Kohle in Wohnzimmer und Bad, über die auch das Warmwasser bereitet wird, und nicht die Zentralheizung, die zu dieser Zeit bereits technisch ausgereift war. Die im Ersten Wohnbaugesetz von 1950 vorgeschriebenen kleinen Wohnungsgrößen mit vielen Zimmern und Bad führen dazu, dass viele Bäder innen liegend geplant werden. Die notwendigen Entlüftungen werden meist mit den Abgasleitungen mitgeführt und bestehen teilweise wiederum aus Formsteinen. Dabei werden üblicherweise Einzelschachtanlagen gebaut: Die Berliner Lüftung arbeitet mit Zuluft aus den Nachbarräumen (Türgitter), die Kölner Lüftung hingegen mit einem eigenen Zuluftschacht für jeden Raum. Trotz der Einzelschächte ist die vertikale Schallübertragung bei beiden Systemen problematisch. Dies liegt hauptsächlich an den dünnen Trennwänden der Schächte. Eine Verbesserung wird mit dem Einbau von Schalldämpfern in den Abluftöffnungen erreicht, was einen Einbau von Ventilatoren nach sich zieht. Nur die Berliner Lüftung kann mit einem Zentralventilator und einer Wärmerückgewinnung energetisch sinnvoll nachgerüstet werden. Aus heutiger Sicht sind beide Systeme energetisch fragwürdig – insbesondere jedoch die Kölner Lüftung, bei der im Winter ständig kalte Außenluft zugeführt wird (siehe Technische Gebäudeausstattung, S. 67).
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b
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Decken
Holz ist im Nachkriegsdeutschland Mangelware. Die vorrangige Verwendung von Holz als Grubenholz (Bau von Kohlegruben), Devisenmangel und damit fehlende Importe, Übernutzung der Wälder und staatliche Regelmentierungen sorgen dafür, dass Holzkonstruktionen an Bedeutung verlieren. Dies zeigt sich insbesondere bei den Deckenkonstruktionen. Ersetzt werden die Holzdecken hauptsächlich durch e
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C 4.21
Nachkriegsbauten 1950 –1965
Stahlbetondecken, die vielfach in beton- und stahlsparender Rippenbauweise mit oder ohne Füllkörper ausgeführt werden. Den Schallschutz verbessern diese zuvorderst auf das Sparen von Material ausgelegten Decken jedoch nicht. Die aus der Zwischenkriegszeit bekannten Stahlträgerdecken finden weiterhin Verwendung, allerdings als Wiederverwertung von Trümmerteilen, da Stahl eigentlich auch ein Mangelprodukt ist. Auch Steineisendecken kommen vor. Ebene Stahlbetondecken Nach mehr als 25 Jahren Erfahrung im Stahlbetonbau wurden schätzungsweise mehr als die Hälfte der Decken als flache Decken in Ortbeton ausgeführt. Da der Arbeitsaufwand in der Herstellung die Kosten nicht so sehr beeinflusste wie die Materialpreise, wählten die damaligen Architekten vielfach Konstruktionen, die zwar auch heute noch in vielen Punkten den Regeln entsprechen, jedoch so nicht mehr realisiert werden (Abb. C 4.17): • viele tragende Wände (anders als z. B. die tragende Mittelwand der Gründerzeit) mit wechselnden Spannrichtungen der Decken (einachsig gespannt in kurzer Richtung) • wechselnde Deckenstärken innerhalb eines Grundrisses sowie wechselnde Durchmesser der Bewehrungen • Bewehrung mit Einzelstäben statt Matten, jedoch lastverteilende Querbewehrungen
Plattenbalken-, Rippen- und Kassettendecken Aufgrund der Materialknappheit in der Nachkriegszeit baut man vermehrt Plattenbalkenund Rippendecken, obwohl diese monolithischen, vor Ort betonierten Konstruktionen sehr aufwendig in der Herstellung von Schalung und Bewehrung sind. Die von Balken zu Balken gespannten Decken (Druckplatte) werden in einer Mindeststärke von 7 cm ausgeführt. Dadurch weist die Plattenbalkendecke trotz größerer Spannweite einen geringeren Betonverbrauch auf. Nochmals gesteigert wird die Materialersparnis (und damit auch der Schalungsaufwand) bei den Rippendecken (DIN 4158), die ebenfalls in Ortbeton hergestellt werden: 7,5 kg Bewehrung je Quadratmeter bei einer Spannweite von 5 m (zum Vergleich: Heute rechnet man mit ca. 12 kg / m2.). Da die Platte zwischen den eng liegenden Rippen (maximaler Abstand 70 cm) nur noch Druckkräfte aus der Längsbiegung trägt, wird die Querbewehrung lediglich für die Lastverteilung genutzt; die Plattenstärke zwischen den Rippen wird bis auf 5 cm verringert. Rippendecken sind erst wirtschaftlich bei Spannweiten von über 5 m und befinden sich deshalb sehr häufig in Schulen und Verwaltungsbauten, nicht jedoch im Wohnbau (Abb. C 4.25). Die aufwendigen Schalungen ziehen einen enormen Holzverbrauch sowie verlängerte Bauzeiten nach sich. Für die Massenproduktion von Wohnbauten war man daher auf der Suche nach alternativen Schalungstechniken
• monolithische, in einem Zug betonierte Unterzüge über Fenstern • monolithische Unterzüge (selten auch Überzüge) über nichttragenden Wänden, also 11,5 cm breite, oftmals über 25 cm hohe Unterzüge, die tragende Wände ersetzen • monolithische Balken für Plattenbalkendecken, an Stützen mit Vouten angeschlossen (kontinuierliche Balkenerhöhung = geneigter Übergang) • Durchlaufplatten für Balkone, bei tragenden Mittelwänden jedoch meist gestoßen (Einfeldplatte) In der Nachkriegszeit bestehen die Bewehrungen sehr häufig noch aus glattem Rundstahl; kalt verformte, gewalzte Bewehrungen sind hingegen ungebräuchlich. Im Inneren beträgt die vorgeschriebene Mindestüberdeckung 1,5 cm, im Außenbereich 2,0 cm. Ebene Stahlbetondecken besitzen eine genormte Mindeststärke von 7,0 cm, trotzdem werden in der Regel Plattenstärken von 10 –15 cm mit 4 m Spannweite ausgeführt. Im Gegensatz zum Stahlbau finden sich in der zeitgenössischen Fachliteratur keine Durchbiegungsbeschränkungen für Stahlbetonbauteile. Die Balken- und Plattenhöhe wird vielmehr pauschal nach deren Spannweite vorgeschrieben: Bei beiderseits freier Auflagerung beträgt die Nutzhöhe (Bewehrungsmitte bis OK Decke) 1/35 der Spannweite (Abb. C 4.21 a und b und C 4.24). Stützweite
Mindestplattendicke
Stahlgewicht [kg/m ]
Bewehrung Durchmesser [mm]
Bewehrung Abstand [cm]
[m]
[cm]
2,17
8
4,31
8
14,5
3,13
10
7,37
10
11,0
3,67
12
9,06
12
12,5
4,21
14
10,44
12
10,5
4,70
16
11,70
14
12,5
5,16
18
13,06
14
11,0
5,59
20
14,38
16
13,0
2
Betongüte B 160, Betonstahl I (glatt), Putz und Belag 1,26 kN / m2, Nutzlast: 2 kN / m2 C 4.24 C 4.22 Stützweite [m]
C 4.23 C 4.21
C 4.22 C 4.23 C 4.24 C 4.25
verschiedene Massivdecken, jeweils mit Bewehrungsführung und Montageschalung: a Ortbetonflachdecke b Ortbetonplattenbalkendecke c Koenendecke d Dahm- oder Remy-Decke e Rapid-Decke Robertson-Q-Decke (Stahl-Stahlbeton-Verbund) Schalungssystem einer gewölbten Leichtbetondecke Mindestanforderungen an Stahlbetonflachdecken Mindestanforderungen an Rippendecken
Hohlkörperhöhe Druckplattendicke [cm] [cm]
Gesamthöhe [cm]
Stahlgewicht [kg/m2]
Bewehrung [cm2/ Rippe]
2,04
12
5
17
2,4
0,77
2,53
12
5
17
4,0
1,57
2,96
14
5
19
4,7
1,92
3,45
14
5
19
6,2
2,67
3,90
16
5
21
7,0
3,08
4,56
20
5
25
7,9
3,55
5,03
22
5
27
8,9
4,02
5,54
24
5
29
9,9
4,55
6,04
26
6
32
11,0
5,09
6,54
28
6
34
12,2
5,68
7,29
29
7
36
14,7
6,94
7,71
30
7
37
16,1
7,60
8,21
34
8
42
17,5
8,32
Betongüte B 160, Betonstahl I (glatt), Rippenabstand: 50 cm, Putz und Belag 0,75 kN / m2, Nutzlast: 3,5 kN / m2 C 4.25
183
Nachkriegsbauten 1950 –1965
für die statisch günstigen Plattenbalken- und Rippendecken. Fertigschalungen für Rippendecken sind: • Koenendecke: Stahlblechschalung mit 50 oder 62,5 cm Rippenabstand (Abb. C 4.21 c) • Sta-Ka-Decke: Stahlblechschalung für einachsig gespannte Kassettendecken mit regelmäßigen Querrippen; Tragrippen 8/15 cm, Querrippen 4/15 cm, Rippenabstand 50 cm • Montafix-Decke: verlorene Holzschalung, Rippenabstand 50,0 oder 62,5 cm, Rippenhöhe 11,5 oder 13,0 cm • Klimalit-Decke: verlorene Schalung aus Holzwolleleichtbauplatten, Rippenabstand 50,0 oder 62,5 cm, Rippenhöhe 11,0, 13,0, 15,5, 19,5, und 23,0 cm Sehr viele Systeme gibt es für Ortbetondecken mit Füllkörpern, die mit oder ohne Aufbeton realisiert werden. Sie dienen der Verringerung des Schalungsaufwands und bieten gleichzeitig eine ebene, zu verputzende Untersicht. Solche Systeme benötigen eine vollflächige Schalung: • Remy-Decke: Schlacken- oder Bimsbetonkörper 12 – 34 cm hoch, Rippenabstand 50 cm (Abb. C 4.21 d) • Durisol-Decke: hohle Holzwolleleichtbaukörper 10 oder 15 cm hoch, Rippenabstand 50 cm Art
Hohlkörperdecken zwischen Stahl- oder Beton- (auch Ortbeton-) Balken Balkendecken mit Hohlräumen
Querschnitt Beispiel
• Pohlmann-Decke: mit Schilfrohr umwickelte Holzkörper, verschiedene Höhen und Abstände, auch als Plattenbalken • Wirus-P-Decke: massive Holzwolleleichtbaukörper 14,0 cm hoch, Kassettendecke mit Rippenabstand von 62,5 cm Teilfertigteildecken bestehen aus vorgefertigten Balken und Füllkörpern bzw. Platten, die vor Ort bewehrt und ausbetoniert werden. Sie benötigen keine Vollschalung und sind somit sparsam im Holzverbrauch: • F-Decke (DIN 4233): Leichtbetonfüllkörper zwischen Fertigrippen, mit und ohne Aufbeton, Balkenabstand 50,0 oder 62,5 cm, Deckendicke 20 oder 24 cm • Zech-Decke: 15 cm hohe vorgefertigte Hohlrippen aus Normalbeton, 5 cm starke vorgefertigte Deckenplatten aus Normal- oder Leichtbeton, Rippenabstand 62,5 cm • Kaiser-Katzenberger-Decke: leichte Stahlblechträger mit eingelegtem Brett als Nagelgrund, trapezförmige Füllkörper aus Hohlziegel oder Bimsbeton, Rippenabstand 50,0 oder 62,5 cm, Deckenstärke: 16,5, 18,5, 20,5, 22,5 cm Fertigteildecken bestehen meist aus direkt nebeneinander, auf Stoß verlegten Balken. Diese sind zur Verringerung des Gewichts (Hebewerkzeuge) aus Leichtbeton oder gesondert geformt (Å-Träger, Hohlkörper). Gewicht [kg/m2]
Luftschallschutzmaß [dB]
180 220 3001
-6
Trittschall- Rohdeckenschutzgruppe maß [dB] DIN 4109
- 25
I
-2
massive Betonplatten 10 –13 cm
200 bis 3201
-3
-19
I
massive Betonplatten > 14 cm
> 3501
+2
-10
II
Betonrippendecke oder Plattenbalkendecke ohne untere Schalung
160 bis 2201
-6
- 20
I
140 bis 220 2
+1
-9
II
180
±0
-9
–
Betonrippendecke oder Plattenbalkendecke mit biegeweicher Unterdecke
Holzbalkendecke, Ausführung mit Schlackenfüllung oder Lehmschlag 1
Unterseitiger Verputz und ein eventuell fest auf die Decke aufgebrachter Estrich sind bei der Feststellung des Gewichts zu berücksichtigen.
2
ohne das Gewicht der Unterdecke C 4.26
184
• Rapid-Decke: I-förmige Träger aus Normalbeton, 12/16 oder 12/20 cm, bis 6 m Länge, ca. 3 cm Aufbeton mit Querbewehrung (Abb. C 4.21e) • Schäfer-Decke: Hohlkörper aus Leichtbeton (Körper) und Normalbeton (Untersicht), 33 oder 50 cm breit, 12 – 20 cm stark, bis zu 5,50 m lang, kein Aufbeton aber Fugenverguss • Gasbetondielen: auf der Ober- und Unterseite bereits bewehrte Dielen 50/14 cm, Länge bis 5 m, Fugenverguss Spannbetonbalken wie der »Hoyer’sche Stahlsaitenbetonbalken« werden erst sporadisch eingesetzt, vermutlich da die zu überbrückenden Spannweiten aufgrund der sparsamen Grundrisse meist unter 5 m liegen. Hinzu kommen in den 1960er-Jahren Stahl-StahlbetonVerbundkonstruktionen wie z. B. die 1931 entwickelte Robertson-Q-Decke, die in den USA bis heute ausgeführt wird (Abb. C 4.22). Dabei werden zwei Trapezbleche spiegelverkehrt übereinandergelegt und miteinander sowie mit der 5 cm starken Aufbetonschicht schubfest verbunden. Die zwischen den beiden Blechen entstehenden Hohlräume dienen der Kabelführung. Der Brandschutz von unten erfolgt durch untergehängte, oftmals noch verputzte Decken. Schallschutz Alle Deckenkonstruktionen der Nachkriegsbauten weisen einen mangelhaften Schallschutz auf, bedingt durch die geringen Flächengewichte der Decken. Aus diesem Grund wird schon damals versucht, den Schallschutz durch federnd konstruierte Schichten auf und unter der Decke zu erhöhen. Für die Koenendecke beispielsweise wird ohne Unterdecke ein Schalldämmmaß von 41 dB angegeben, das sich durch eine untergehängte Decke auf immerhin 50 dB verbessern ließ, was aber immer noch unter den heutigen Mindestanforderungen liegt (Abb. C 4.28). Da die Decken allein auf Materialminderung konstruiert waren, werden z. B. auch die bei Rippendecken ästhetisch sehr reizvollen Untersichten abgehängt. Hierzu werden Holzunterkonstruktionen an den Rippen in möglichst großem Abstand befestigt, mit Holzwolleleichtbauplatten beplankt und verputzt. Diese Konstruktion ersetzt auch bei Holzbalkendecken nach und nach die bis dato üblichen Unterdecken aus Schilfrohr- oder Rabitzgewebe. Um die Holzlattung leichter befestigen zu können, werden in viele Deckensysteme Holzdübel (einbetonierte Holzstücke) oder Metallschienen integriert. Eine besonders raffinierte Bauweise beschreibt Heinrich Schmitt: Zwischen den Stahlträgern dienen frische Holzbretter als Schalungsträger, die während der Trocknung schwinden und sich somit vom eigentlich tragenden Ziegelbetongewölbe entkoppeln (Abb. C 4.23). [11] Erst allmählich setzt sich die Entkopplung von Fußboden und Decke durch. Bisher wurden alle Fliesen- und Natursteinbeläge sowie ober-
Nachkriegsbauten 1950 –1965
flächenfertige Estriche ohne Entkopplung direkt auf der Rohdecke aufgebracht. Nur das weitverbreitete Linoleum bzw. Korklinoleum wird auf 10 mm starken Verbundplatten (2,5 mm Hartfaser- und 7,5 mm Weichfaserplatten) verlegt. Die Platten werden mit Asphalt vollflächig auf der geglätteten Rohdecke verklebt – eine Technik, die auch bei Parkettböden angewendet wird. Die erzielte Schallschutzverbesserung ist allerdings gering. Erst mit der 1959 neu eingeführten DIN 4109 ändert sich die Situation: Die im dortigen Entwurf (Verabschiedung 1962) geforderten Trittschallverbesserungswerte entsprechen aber bei Weitem noch nicht den heutigen Anforderungen. Bei der Bewertung wird unterschieden in Rohdecken der Klasse I (Decken, die den Anforderungen an den Luftschallschutz nicht entsprechen) und im Gegensatz dazu in Rohdecken der Klasse II. Fast alle Deckenkonstruktionen der Nachkriegszeit fallen in die Gruppe I, ausgenommen die Ortbetondecken mit einer Stärke über 14 cm. Die Norm fordert für Decken der Klasse I mineralische oder pflanzliche Faserdämmstoffe mit einer Mindeststärke von 8 mm im belasteten Zustand (Abb. C 4.26). Die darauf verlegten Estriche entsprechen in Materialgüte, Verlegetechnik und Mindestdicke in etwa den heutigen Normen. Durch die damals üblichen sehr dünnen Dämmschichten konnten jedoch entsprechend dünne Estrichschichten aufgebracht werden, sodass auch Zementestriche von 35 mm Stärke in der Baupraxis Verwendung fanden. Fußbodenbeläge hingegen erfahren keine wesentliche Weiterentwicklung. Neben sehr billigen Böden wie Hartfaserplatten aus Holz und imprägnierten Pappen, die heute kaum mehr anzutreffen sind, ändern sich allenfalls die Moden: • Solnhofener Natursteinplatten aus Bayern werden bevorzugt in Eingangshallen und Fluren in hydraulischem Kalkmörtel verlegt – in Konkurrenz zum dort bisher gängigen Terrazzo. Die Platten sind 20 – 30 mm stark und werden in Formaten ab 25 cm Seitenlänge angeboten (häufig 30 ≈ 30, 50 ≈ 50, Bahnen 35, 25, 30 cm breit). • Linoleum (2,2 mm) und Korklinoleum (4 – 5 mm) werden, da sie als keimtötend, fußwarm und pflegeleicht gelten, in Schulen, Krankenhäusern und Büros, aber natürlich auch in Wohnungen verlegt. Die Bahnen werden vollflächig auf dem Estrich oder den Dämmplatten verklebt. Zement- und Gipsestriche haben meist Stärken bis 4 cm; Gipsestriche werden dabei häufig auf einem dünnen Sandbett aufgebracht, das die Unebenheiten ausgleicht und den Abbindeprozess verbessert. Gummibeläge (4 mm) sind hochwertiger, aber auch teurer und daher seltener. Kunststoffbeläge werden aus Kostengründen erst sehr vereinzelt verlegt; Gleiches gilt für Teppichböden. • Parkette, kleinformatige Holzböden, sind
deutlich preiswerter als hochwertige Riemenböden und werden trotz Holzmangels immer häufiger verwendet. Dielen- und Riemenböden sowie Blindböden mit Parketttafeln verschwinden dagegen, da sie genagelt werden müssen und dies auf den »neuen« Estrichen nicht möglich ist. Die kleinformatigen Parkette können hingegen in 10 mm dickem Asphalt – und später in 2 mm Asbestkleber – vollflächig verklebt werden und passen somit auch konstruktiv besser zu den Massivdecken. Schäden und Maßnahmen Die typischen Schwächen von Decken aus der Nachkriegszeit entsprechen denen der Holzbalkendecke: schlechte Schalldämmwerte und begrenzte Tragfähigkeit (siehe Gründerzeitbauten, S. 144ff.). Hinzu kommt die Verwendung von problematischen Baustoffen und komplexen Konstruktionen. Die Decken zu sanieren, gestaltet sich schwierig, weil jede die Schwächen verringernde, neue Bauteilschicht zu Lasten der ohnehin sehr geringen Raumhöhe geht. Da die Wohnsiedlungen der 1950erJahre weniger rentabel sind als z.B. Gründerzeitbauten und eine Deckensanierung voraussetzt, dass das komplette Gebäude leersteht, bleiben die Decken häufig unsaniert. Schallschutz Selbst die zeitgenössische Mindestanforderung an den Luftschallschutz von 48 dB wird von einigen Decken, beispielsweise der Koenendecke, unterschritten; keine dieser leichten (meist unter 300 kg / m2) Konstruktionen erreicht die heute geforderten Werte. Das Problem ließe sich theoretisch mit neuen federnden Unterdecken sowie einem neuen Fußbodenaufbau lösen. Dagegen sprechen allerdings der Verlust an Raumhöhe, die im Wohnbau mit 2,50 m Rohbaulichte ohnehin grenzwertig ist, und der zusätzliche Lasteintrag. Laut Abb. C 4.24 stehen nur 1,26 kN / m2 für Verkleidungen zur Verfügung. Diese Lastannahmen reichen für einen neuen schwimmenden Zementestrich in üblicher Stärke einschließlich Bodenbelag, Deckenputz oder abgehängter Decke nicht aus. Mit Letzterer würde man den Schallschutz zwar deutlich verbessern, aber der Platzbedarf von mindestens 10 cm lässt sich nur bei Verwaltungs- und Schulbauten realisieren. Für den zu verbessernden Luft- und Körperschallschutz sind also Maßnahmen gefragt, die ein möglichst geringes Gewicht besitzen. Geht man von einem vorhandenen Deckenputz von 15 mm und z. B. einem geplanten 22 mm starken Holzparkett aus, verbleiben von den 1,26 kN / m2 noch 0,88 kN / m2. Dies entspricht 40 mm Estrich auf einer Trittschalldämmmatte oder 30 mm Estrich bei einer Unterdecke aus Putz auf Holzwolleleichtbauplatte, was sich mit den in der Praxis dünn aufzubringenden Anhydrid- (ab 35 mm) und Gussasphaltestrichen (ab 20 mm) verwirklichen lässt.
a
b
c
C 4.27
C 4.26
Luft- und Trittschallwerte ein- und zweischaliger Decken nach DIN 4109 von 1959 C 4.27 Dachlandschaften, Illustration von 1959, Heinrich Schmitt a Mittelalter b 19. Jahrhundert c Zukunft C 4.28 Mindestschallschutzwerte nach DIN 4109 C 4.29 Bogenhalle, Sanierung, Köln (D) 2000, 4000architekten
Bauteil
Anforderungen 1959 [dB]
Anforderungen heute [dB]
Wohnungstrennwände
48
55
Bürotrennwände
40
45
Wohnungstrenndecken
48
55 C 4.28
Tragwirkung Die Lastannahmen im Hochbau haben sich von C 4.29
185
Nachkriegsbauten 1950 –1965
C 4.30 C 4.31 C 4.32 C 4.33 C 4.34
Dachbinder aus vernagelten Brettern mit Futterhölzern Satteldach mit geteilten Sparren (Gelenksparren) Pfettendach aus Stahlbetonfertigteilen, seit 1946 in der DDR eingesetzt Sheddachkonstruktion aus Stahlbetonhohldielen auf Stahlträger Bewehrungsführung in einer Einfeldplatte mit Auskragung (Balkon)
C 4.30
1950 bis heute nur unwesentlich geändert; gleiches gilt für die wesentlichen Materialkennwerte. Damals gab es allerdings noch keinen Nachweis für eine Durchbiegungsbeschränkung. Normalerweise ist ein neuer Nachweis bei unverändertem Deckenaufbau nicht erforderlich. Problematisch wird es hingegen bei höheren Lasten aus dem Aufbau, da die Decken meist keine Tragreserven haben, sondern, wie Abb. C 4.17 b zeigt, jede Decke entsprechend ihrer Spannweite und Belastung optimiert wurde. Bei geplanten Änderungen im Aufbau müssen daher die vorhandenen Schichten entfernt, deren Gewicht ermittelt und die neuen Aufbauten auf dieses Maß zurückgerechnet werden. C 4.31
C 4.32
Mitbetonierte Tragglieder Ein schon bei der wärmetechnischen Sanierung der Außenwand besprochenes Problem stellt die monolithische Bauweise dar (z. B. mitbetonierte Unter- und Überzüge, Balkonplatten). Die auf diese Ausführungsart optimierte Bewehrungsführung lässt grundlegende Änderung der Deckenkonstruktion nicht zu. Eine einfache Möglichkeit zur Beseitigung der Wärmebrücke bestünde z. B. darin, den Balkon abzutrennen und einen neuen, vorgestellten zu errichten (Abb. C 4.34). Die Bewehrungsführung ist jedoch auf den Lastfall Durchlaufträger optimiert. Der Balkonabbruch macht aus diesem einen Einfeldträger, der nun am rechten Auflager zu wenig Bewehrung in der Zugzone aufweisen könnte. Weitere Probleme ergeben sich durch mit der Decke betonierte Unterzüge, die bis auf Türsturzhöhe reichen. Dies schließt eine Höherlegung des Türsturzes aus, d. h. bei einem neuem Bodenaufbau würde die bestehende Rohbaulichte von 201 cm um 5 cm auf 196 cm reduziert werden. Gerade bei Fünfzigerjahrebauten gilt es daher mit der vorhandenen Struktur zu arbeiten, weil Änderungen viele Probleme nach sich ziehen. Asphaltkleber Der für die Verbesserung des Schallschutzes notwendige Abbruch aller Fußbodenschichten (Gewichtsreduktion) legt bei geklebten Bodenbelägen vielfach asphalthaltige Klebemassen frei. Diese enthalten mit Sicherheit kanzero-
C 4.33
186
Nachkriegsbauten 1950 –1965
C 4.34
genen Teer und werden erst in den 1970erJahren verboten. Einige der später verwendeten Kleber weisen zudem Asbestfasern auf. Die Schichten sind kaum von der Rohdecke zu lösen, insbesondere da sich die Gesundheitsgefahr beim Erwärmen vervielfacht. Das Abfräsen bzw. Abschleifen dieser PAK- oder asbesthaltigen Kleber stellt die sicherste, aber auch teuerste Lösung des Problems dar, da dies nur von Spezialfirmen durchgeführt werden kann. Alternativ kann man die Flächen mit einer Zweikomponenten-Epoxidharz-Grundierung und einer Spachtelmasse auf Zementbasis vollflächig binden und dann mit elastischen Bahnen (Teppich, Linoleum) neu belegen. Von einer Neuverlegung von Parkett auf der Spachtelung ist abzuraten, da das unvermeidliche Arbeiten des Holzes zum Abscheren der Klebemasse führen kann. Treppen
In der Fachliteratur der 1950er-Jahre nehmen Treppen und Treppenhäuser einen auffallend großen Raum ein [12]. Tatsächlich sind sie ein wichtiges Bauelement in Nachkriegsbauten. Hier können die Architekten dem allgemeinen Wunsch nach Heiterkeit und Luftigkeit am einfachsten entsprechen, insbesondere in öffentlichen Gebäuden wie Verwaltungen und Schulen. Dass sie dabei einerseits monumentale Wirkungen nicht scheuen, andererseits aber dem Credo der Sparsamkeit folgen, macht den Reiz dieser Treppen aus. Bevorzugtes Baumaterial ist Stahlbeton, der, weil der hohe Schalungsaufwand ökonomisch weniger relevant ist, alle Formwünsche der Architekten erfüllt. Da die Anforderungen an Traglasten den heutigen entsprechen, der fehlende Schallschutz akzeptabel und die Konstruktionen meist mängelfrei sind, gibt es keinen Umbaubedarf. Vielmehr gilt es, außergewöhnliche Treppen zu erhalten und zu pflegen. Dachgeschoss Die Vielzahl der unterschiedlichen Baustile der Gründerzeit hat die bis dahin einheitliche städtische Dachlandschaft aus einfachen Satteldächern stark beeinträchtigt. Die Archi-
tekten der Nachkriegszeit streben eine erneute Vereinheitlichung an, die Frage nach der Dachform spaltet sie jedoch in zwei Lager: auf der einen Seite die Befürworter des ruhigen, gaubenlosen Steildachs, und auf der anderen Seite die Vertreter des Flachdachs, oftmals gekrönt mit Dachterrassen in der Formensprache der Zwanziger-Jahre-Avantgarde [13]. Für beide Dachformen gilt Ähnliches wie für die Treppen: Sie stellen ein charakteristisches Merkmal der Nachkriegsarchitektur dar und sollten daher beim Umbau behutsam behandelt werden. Hinzu kommt, dass insbesondere die Konstruktionen der Steildächer einen nachträglichen Ausbau kaum zulassen (Abb. C 4.27). Dachstuhl und Decke unter Dachgeschoss
Die konstruktive Entscheidung über die oberste Decke eines Gebäudes hängt meist von der vorgesehenen Nutzung und der Größe des Bauwerks ab. Nur bei kleinen Wohnbauten ohne Dachausbau findet sich noch das traditionelle Binder-Sparren-System (siehe Gründerzeitbauten, S. 151). Ansonsten werden die Decken analog zu den Obergeschossdecken ausgeführt, auch weil für sie die gleiche Nutzlast von 2 kN / m2 gefordert wird. Die Holzknappheit führt einerseits zu nochmals verringerten Holzquerschnitten, andererseits gibt es Überlegungen zu Alternativen wie Massivdächern und Brettbindern. Massivdächer, z. B. aus Stahlbeton, setzen sich jedoch nicht durch, da sie trotz hoher Holzpreise unwirtschaftlich sind. Einen Sonderfall stellen weitgespannte Hallentragwerke im Industriebau dar: Aufgrund hoher Holz- und Stahlpreise werden hier vermehrt Stahlbetonbindersysteme verbaut (Abb. C 4.29). Neben den geringen Holzquerschnitten trifft man auf zwei weitere Einsparmöglichkeiten:
Die üblichen Dachstuhlkonstruktionen sind bereits in den Kapiteln Gründerzeit- und Zwischenkriegsbauten behandelt, in den 1950erJahren kommen sparsame Bauweisen hinzu: • Brettbinder: steiles (ca. 50 °) Kehlbalkendach aus zusammengesetzte Sparren; Zwei durchgehende Bretter 2,4/14,0 cm werden in regelmäßigem Abstand mit kurzen Brettstücken 2,4/14,0 cm als Distanzhölzer (Futterstücke) vernagelt (Abb. C 4.30). • Bauweise nach Barffknecht oder Birkmann (1943): I-förmige Sparrenquerschnitte aus miteinander verleimten Brettern, beispielsweise 2≈ 5/15 cm verleimt mit einem Steg von 5/17 cm bei Birkmann mit einer freien Sparrenspannweite bis 7,5 m • Bauweise nach Maerz (1940): vergleichbare Å-Trägerkonstruktion, jedoch Steg aus Hartfaserplatten mit vier seitlich aufgenagelten Kanthölzern als Flansche • Gelenksparren: in der Mitte getrennter und gelenkig verbundener Sparren (3-Gelenkträger); führt zu geringeren Biegemomenten in den Sparren und nur konstruktiv auszubildender Firstpfette (Abb. C 4.31) • Vollwandträger: scheibenartiger Å-Träger mit diagonal stumpf gestoßenen Brettern als Steg sowie Verbindungs- und Aussteifungskanthölzern für große Spannweiten (Abb. C 4.35) Mitte der 1960er-Jahre verschiebt sich allmählich das Verhältnis von Arbeitslohn zu Materialkosten und die Holzknappheit ist überwunden. Die Sparvarianten sind überholt: »Dachtragwerke mit hohem Arbeitsaufwand, aber geringem Holzbedarf, sind heute meist unwirtschaftlich (…). Arbeitsintensive Bauarten werden daher heute kaum mehr ausgeführt.« [14] Dachdeckungen
• Stützweiten werden verringert, z. B. durch Kopfbänder unter der Firstpfette oder Kehlbalkenlagen in statisch günstiger Höhe, beides ohne Berücksichtigung der Kopffreiheit • leichte Dacheindeckungen, insbesondere Asbestzementwellplatten: 17 kg / m2 statt 55 kg / m2 bei Ziegelflachdachpfannen
Die in der Zwischenkriegszeit noch übliche Biberschwanzdeckung wird zunehmend abgelöst durch die schon seit der Gründerzeit bekannten Flachdachpfannen. Zwei Gründe sprechen dafür: das geringere Gewicht (55 statt 85 kg / m2) und die möglichen geringen Dachneigungen von bis zu 15 °, wodurch sich auch niedrige Gebäude mit einem flacheren, holz187
Nachkriegsbauten 1950 –1965
C 4.35
Vollwandträger mit Mittelsteg aus vernagelten Brettern, Spannweite 15 m C 4.36 verschiedene Attikaausbildungen mit außen liegender Entwässerung a zweilagig ausgeklebte Rinne b Rinne ausgespachtelt c Dachterrasse: ausgespachtelte Rinne, »Gartenmann-Belag« auf Dämmung C 4.35
sparenden Steildach versehen lassen. Betondachsteine gleicher Art werden bereits angeboten, aber aufgrund ihres höheren Gewichts und »mangelnder Schönheit nur in tonarmen Gebieten verarbeitet«. [15] Derselbe Autor meint: »Spiegelnde Beglasungen (Glasuren) und unverändert grellrote Farbtöne sind hässlich und außerdem nach den Normen unzulässig.« [16] Eine weite Verbreitung finden nun die Asbestzementwelltafeln. Sie sind leicht, wetterbeständig, nicht brennbar, preiswert, leicht zu sägen und zu bohren – allerdings leider asbesthaltig. Die Gefährlichkeit des Materials war lange bekannt, Lungenkrebs als Berufskrankheit in Asbestherstellerbetrieben anerkannt. Die außergewöhnliche Haltbarkeit des Materials und fehlende Ersatzstoffe führen erst in den 1990erJahren zu den ersten Asbestverboten. Noch heute finden sich viele Asbestzementplatten auf europäischen Dächern. Deren Austausch gegen gleich geformte asbestfreie Faserzementplatten ist der einfachste Weg der Sanierung. Eine nachträgliche Beschichtung der Platten, welche die Fasern an der Oberfläche bindet und so ungefährlich macht, bedarf hingegen einer gesundheitsschädlichen Vorbehandlung wie Abbürsten oder gar Wasserstrahlen, um eine ausreichende Haftung zu erzielen. Die Asbestzementplatten wurden in zwei Höhen produziert: 57 und 36 mm für maximale Stützweiten von 145,0 bzw. 78,5 cm. Die übliche Plattengröße beträgt 91,5 ≈ 250,0 cm, wobei die Platten nur 32 kg wiegen und auf drei Auflagern verlegt werden; demnach beträgt der Pfettenabstand 115 cm. Da die Pfetten sozusagen die Dachlatten ersetzen, sind Dachstühle für Wellplatten »andersherum« konstruiert: Zwischen den Bindern existieren keine Sparren und die Holz- oder Stahlpfetten spannen von Binder zu Binder. Eine im Industriebau gebräuchliche sparrenlose Steildachkonstruktion stellen die Leichtbetonhohldielen dar. Die 50 cm breiten, 5 –12 cm starken und bis zu 3 m langen Hohldielen werden z. B. auf Å-Stahlbindern verklammert und die Fugen vergossen. Als Abdichtung dienen Flachdachbahnen oder über den Dielen verlegte Welleternittafeln (Abb. C 4.33). In der DDR wurden ähnliche industriell vor188
gefertigte Massivbauweisen entwickelt, aus denen Ende der 1960er-Jahre der so genannte »Plattenbau« hervorging. Das sogenannte Menzel-Sprossendach ist ein typischer früher Vertreter, mit dem sich Steildächer in Fertigteilbauweise errichten lassen [17]. Auf den im Abstand von 2 m verlegten Sparren (14/20 cm für alle Spannweiten) werden 50 mm starke Stahlbetonfertigteile verklammert (Abb. C 4.32). Flachdach, Balkone und Loggien
Schon die in den 1950er-Jahren geläufige Bezeichnung Pappdach weist auf die zumeist verwendeten, mit Bitumen oder Teer getränkten Wollfilzpappen hin. Diese Abdichtungen galten dementsprechend als besonders leichte und billige Dachdeckung für Steil- und Flachdächer, speziell für »Hallendächer und untergeordnete Bauten von begrenzter Lebensdauer« [18]. Im Laufe der Zeit wurden die nackten Pappen zunehmend durch Bitumendachpappen mit beidseitigen, besandeten Deckschichten ersetzt, die eine deutlich höhere Lebensdauer aufweisen. Dichtungsbahnen mit Glasvlies- oder Metalleinlage sowie Kunststoffbahnen sind hingegen erst seit Kurzem auf dem Markt und werden zwischen 1950 und 1960 kaum verwendet. Wie in der Zwischenkriegszeit werden vielfach Teere zum Tränken und Verkleben der Bahnen benutzt, deren Entsorgung aus den bereits Kapitel genannten Gründen zu empfehlen ist (siehe Zwischenkriegsbauten, S. 171); damalige Bitumenklebemassen können zudem Asbestfasern enthalten. Heutige bituminöse Klebemassen haften nicht zuverlässig auf den alten Dichtungsbahnen, sodass auch hier eine vollständige Entsorgung der alten Schichten ratsam ist. Viele Pappdächer wurden auf voller Holzschalung ausgeführt. Hierbei wird die erste Lage immer genagelt und erst die darauf folgenden – wenn es sich um eine mehrlagige Abdichtung handelt – vollflächig verklebt. Ein Abbruch der Abdichtungsschichten stellt somit kein Problem dar. Die Holzkonstruktion sollte unbedingt frühzeitig auf Fäule untersucht werden, z. B. durch Öffnen der Unterdecke, da Undichtigkeiten sowie Tauwasser diese Dächer oft irreparabel zerstört haben. Genagelte Bahnen findet man auch auf Massivdecken, wozu beim Betonieren
Holzleisten oberflächenbündig eingelegt werden. Ansonsten werden die maximal zweilagigen Abdichtungen auf einem bituminösen Voranstrich vollflächig verklebt. Im Unterschied zu heutigen Flachdächern gibt es in der Nachkriegszeit häufig nach außen entwässerte Flachdächer. Hierfür werden entweder Konstruktionen des Steildachs kopiert (Rinne und eingeklebtes Einhangblech) oder in der Massivdecke geformte Rinnen ausgespart, die ausgespachtelt oder vollflächig ausgeklebt werden. Die Abbildungen C 4.36 a – c zeigen solche typischen Attikasituationen, die verschiedene Probleme bei der Sanierung mit sich bringen: • Die Haftung der Bahnen am Rinnenrand ist mit großer Wahrscheinlichkeit nicht dauerhaft schadensfrei gewesen. Der als Gefälleestrich (Mindestgefälle nach DIN von 1,5 ° = 2,6 %) verwendete Bimsbeton kann durchfeuchtet sein. • Die Wärmebrücke der Betondecke ließe sich ohne formale Probleme nur durch eine Innendämmung lösen. Dabei kommt es allerdings zu erheblichen thermischen Verschiebungen der Dachscheibe auf dem Mauerwerk. • Rinne und Fallrohranschluss lassen sich nur außerhalb heutiger Flachdachrichtlinien in ähnlicher Form abdichten. Die möglichen Spannungen zwischen Schwerbetondecke und Leichtbetonestrich verhindern zudem eine dauerhaft Abdichtung der Rinne auf flüssiger Basis. Im Falle der Sanierung sollte man mit der Attika sehr vorsichtig umgehen, um den Charakter des Gesamtgebäudes nicht zu zerstören, da diese auskragenden, sich verjüngenden und besonders »zarten« Attikaausbildungen stilprägend sind. Es wäre dabei möglich, die Attika bündig mit dem Mauerwerk abzuschneiden (Statik prüfen auf Lage der Bewehrungen) und als – thermisch getrenntes – Sichtbetonfertigteil neu an- bzw. aufzusetzen. Auf eine klassische Flachdachrandausbildung mit Aufkantung und Innenentwässerung müsste man vermutlich trotzdem verzichten, da deren Aufbauhöhe sichtbar wäre (Abb. C 4.36). Loggien, aber auch Balkone und Dachterras-
Nachkriegsbauten 1950 –1965
a
b
c
sen werden in der Nachkriegszeit in der Regel gar nicht oder mit einer zweilagigen Schicht (2≈ 2 cm) aus Gussasphalt abgedichtet. Die obere Lage wird mit Quarzsand abgestreut und dient gleichzeitig als Gehbelag. Zum Teil wird auch ein Zementestrich als Belag verwendet; dieser besteht aus zwei Schichten von jeweils 2 – 3 cm, von denen die untere mit einer Drahteinlage bewehrt ist. Dieser sogenannte Gartenmann-Belag wird in ca. 1 m2 große Felder unterteilt und die Fugen mit Asphalt vergossen (Abb. C 4.36 c). Als Dämmschicht dienen meistens Korkplatten. Unsichere Bauteilanschlüsse, fehlende Ausführungserfahrung sowie die häufig die Abdichtung durchdringende Geländerstützen führen zu einer fast hundertprozentigen Schadhaftigkeit dieser begehbaren Flachdächer. Dabei sind die Dämm- und Estrichschichten durchnässt sowie faul und müssen vollständig abgebrochen werden. Oft sind auch die dauerhaft feuchten Geländerstützen am Fuß durchrostet. Loggien und Dachterrassen müssen daher nicht nur zur energetischen Ertüchtigung ab der Rohdecke vollständig neu aufgebaut werden; dabei können Gefälledämmungen mit besonders geringer Wärmeleitfähigkeit helfen, den Gesamtaufbau niedrig zu halten. Die Abdichtungstechniken entwickeln sich im Laufe der 1950er-Jahre rasant. Die Abkehr vom Steildach und Bauschäden an frühen Flachdachkonstruktionen velangten nach neuen Lösungen. Einen sehr häufigen Schaden stellt die Blasenbildung im Sommer dar, hervorgerufen durch Tauwasseranfall unter der dampfdichten Abdichtung. Zur Vermeidung wird in der Fachliteratur eine Dampfdruckausgleichsschicht vorgeschlagen: Entweder wird die erste Lage nur punktuell verklebt oder es werden sogenannte Entlüftungspappen verlegt, die den Wasserdampf verteilen und zum Dachrand hin abführen sollen. Dampfbremsen hingegen kommen selten oder nur punktuell zum Einsatz, z. B. über Nassräumen. Nicht als Abdichtung, sondern als Dampfbremse dient Rhepanol, eine verschweißte 1,5 mm starke PIB-Bahn. Als Dämmstoffe werden in den 1960er-Jahren neben expandiertem Kork oder Bitumenholzwolle (Odenwald-Platten) zunehmend anorganische Stoffe wie Steinwolle, Schaumglas oder
Polystyrolhartschaum bevorzugt. Letzterer wird 1951 von BASF erfunden und als Abdichtung im Flachdachbereich als Awatekt-Platte vertrieben. Hier sind bereits werkseitig Bitumenpappen aufkaschiert, um die Verlegung zu vereinfachen. Schaumglas eignet sich zwar theoretisch besser, da es noch weniger Wasser(dampf) aufnimmt als Polystyrolhartschaum, wird aber kaum verbaut, weil es deutlich teurer ist. Allen Dämmschichten gleich ist die für heutige Verhältnisse sehr dünne Ausführung mit Stärken meist unter 5 cm. Zeitweise wird der Gefälleestrich auf die Dämmschichten, also direkt unterhalb der Abdichtung aufgebracht, was jedoch wegen der unmöglichen Trocknung zwischen Abdichtung und Dampfbremse bald zugunsten einer Anordnung auf der Rohdecke verworfen wird. Als Abdichtung bleiben eine zweilagige 500er- oder dreilagige 333er-Pappe vorherrschend. Bahnen mit Glasvlies- oder Metallfolieneinlagen sowie Kunststofffolien hatten sich noch nicht bewährt. Trotz Weiterentwicklung sind aufgrund der damals fehlenden (Schadens)erfahrung die Anschlüsse an andere aufgehende und durchdringende Bauteile sowie auch die Aufbauten mit mehrfachen Dampfbremsen und Entlüftungspappen kritisch zu betrachten. Flachdächer der 1950er- und 1960er-Jahre sollten im Sanierungsfall demnach stets komplett abgebrochen werden.
Möglichkeit sollten die Stützen außerhalb der vermuteten ehemaligen Baugrube (Arbeitsraum) positioniert werden, um die Setzungsgefahr zu verringern. Um die unvermeidlichen Wärmebrücken am Wandauflager zu minimieren, wird der Streichbalken nur an wenigen, meist an zwei Punkten in der tragenden Wand verankert. Das Herstellen solcher Auflager in der bestehenden Wand scheitert meist an der mangelnden Druckfestigkeit der Leichtmauersteine und der fehlenden bauaufsichtlichen Zulassung einer zugfesten Verdübelung des neuen Balkons in solchen Steinen. Daher sollte man die Auflager in der abgetrennten, nun bis zur Außenwand reichenden Betondeckenplatte verankern.
Sanierung auskragender Balkonplatten
[11] [12]
Ein bei der meist anstehenden wärmetechnischen Sanierung der Außenwand häufig auftretendes Problem sind die vor der tragenden Wand auskragenden, betonierten Balkonplatten. Ein allseitiges Dämmen der Platte ist theoretisch möglich, führt allerdings zu einer starken Plattenansicht und einer Stufe am Balkonaustritt. Da beide Lösungen nicht zufriedenstellend sind, werden die Platten meist mittels Betonsägen abgetrennt oder abgestemmt, was jedoch in Bezug auf die Statik geprüft werden muss (Abb. C 4.34). Neue, vor die Fassade gestellte Balkone in Stahlbauweise können die tragenden Außenwände als Auflager nutzen und benötigen somit nur neue Stützen an der Außenseite. Dabei ist auf eine ausreichend tiefe und sichere Fundamentierung zu achten; nach
C 4.36
Anmerkungen: [1]
[2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10]
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Durth, Werner: Deutsche Architekten, Biographische Verflechtungen 1900 –1970. Braunschweig / Wiesbaden 1986 Erstes Wohnungsbaugesetz, 1950 Neufert, Ernst: Bauentwurfslehre, Wiesbaden 2005 Schmitt, Heinrich: Hochbaukonstruktionen. Ravensburg 1956, S. 19 – 35 ebd. [4], S. 26 Hart, Franz: Baukonstruktion für Architekten. Stuttgart 1951, S. 55 ebd. [4], S. 44 ebd. [6], S. 122 ebd. [6],S. 41 Schmitt, Heinrich: Hochbaukonstruktionen. Ravensburg 1962, S. 120 ebd. [4], S. 215 Heinrich Schmitt widmet 1956 dem Kapitel Treppen 41 Seiten, doppelt so viele wie den Gründungen oder das siebenfache von Holzbalkendecken; ebd. [4] ebd. [4], S. 358 Ahnert, Rudolf; Krause, Karl Heinz: Typische Baukonstruktionen von 1860 bis 1960, Bd. 3, Berlin 2006, Quelle 298: Möhler, K.; Wendler, B.: Hölzerne Hausdächer. Baustoffbedarf, Arbeitsaufwand und Standsicherheitsnachweis. Düsseldorf 1968 ebd. [4], S. 479. ebd. [4], S. 455 ebd. [14], S. 183 ebd. [4], S. 500
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Wohlstandsbauten 1965 –1980 Georg Giebeler
C 5.1
C 5.1 C 5.2 C 5.3 C 5.4
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Wohnsiedlung, Köln (D) Bürolandschaft, Nordhorn (D) 1963, Quickborner Team Großwohnsiedlungen in West- und Ostdeutschland (Auswahl) Wohnsiedlung aus den 1970er-Jahren
Die 1950er-Jahre waren in Deutschland geprägt durch Mangelwirtschaft infolge des Zweiten Weltkriegs. Erst allmählich stiegen die Löhne und bis zur ersten westdeutschen Rezession Mitte der 1960er-Jahre ist der Nachkriegsaufschwung konstant. Es gibt weitgehend Vollbeschäftigung, stabile Regierungen und wenige soziale Konflikte. Dies spiegelt sich auch in den seit 1950 kontinuierlich steigenden Geburtenraten wider: 1964, dem in Deutschland geburtenstärksten Jahrgang, werden 1,4 Millionen Kinder geboren – doppelt so viele wie 2006. Dies sorgt in Westdeutschland zusammen mit dem Zuzug von Aussiedlern, DDRFlüchtlingen und Gastarbeitern im Zeitraum von 1949 bis 1970 für ein Bevölkerungswachstum von 68 auf 78 Millionen Einwohner. Der Aufschwung zeigt sich auch in den Wohnungsgrößen: Während einem Bewohner 1950 durchschnittlich nur 14 m2 Wohnfläche zur Verfügung standen, beträgt die Wohnungsgröße pro Kopf 1975 schon ca. 28 m2. All diese Faktoren sorgen trotz reger Bautätigkeit für einen zunehmenden Wohnungsmangel. Dementsprechend hat das Zweite Wohnungsbaugesetz von 1956 das Ziel, »den Wohnungsmangel zu beseitigen und für weite Kreise der Bevölkerung breit gestreutes Eigentum zu schaffen« [1]. Die Innenstädte sind Mitte der 1960er-Jahre wieder vollständig bebaut – infolge der großen Nachfrage, aber auch aufgrund neuer Festlegungen bezüglich Straßenbreite, Abstandsflächen und Gebäudehöhen, die insgesamt zu einer geringeren Dichte führen. Zur Beseitigung des Wohnungsmangels errichtete man neue Satellitenstädte nach dem Vorbild der englischen »New Towns«: auf dem Reißbrett geplante, autarke Siedlungen, welche die Ideen der Gartenstadt – grün, luftig, hell – und der autogerechten Stadt in sich vereinen. Kommunen, Immobilienwirtschaft, Bauindustrie, Stadtplaner und Architekten verfolgen dabei dieselben Ziele. Der Bau dieser Großwohnsiedlungen beginnt Anfang der 1960er-Jahre und erfährt in den 1970er-Jahren seine Blütezeit (Abb. C 5.1, 3 und 4). Dabei handelt es sich anfangs um durchaus ambitionierte Projekte, die z. T. sogar von namhaften Architeken entworfen wurden: Die Siedlung »Neue Vahr« in Bremen wird nach Plänen von Ernst May rea-
lisiert, das Wahrzeichen des Stadtteils – ein Hochhaus – baute Alvar Aalto. Als Bauträger treten oft genossenschaftliche oder gemeinnützige Wohnungsbaugesellschaften wie die »Neue Heimat« auf. Das gewerkschaftseigene Unternehmen errichtete zwischen 1952 und 1959 100 000 Wohnungen und verdoppelte damit seinen Wohnungsbestand; bis 1963 kamen weitere 100 000 hinzu. Durch das enorme Bauvolumen, steigende Löhne, sinkende Materialpreise und die hervorragende Infrastruktur werden auch neue Bautechniken gefördert. Die aus den 1930er-Jahren stammende Idee des rationalisierten Bauens wird nun durch die vorgefertigte Betonbauweise umgesetzt. In Saint-Germain-en-Laye werden 1951 163 Wohnungen nach dem Camus-Verfahren in Großplattenbauweise errichtet – eine Bauweise, die seit ca. 1960 auch in Österreich und Westdeutschland eingesetzt wird, sich aber nie richtig durchsetzt. In der DDR wird sie hingegen zur Standardbauweise weiterentwickelt, hier entstehen zwischen 1960 und 1989 2,1 Millionen neue Wohnungen. Ästhetisch und konzeptionell beschreitet die Architekturavantgarde Anfang der 1960erJahre neue Wege: Archigrams Satellitenstadt – die Londoner Architektengruppe benannte sich nach der 1963 erstmals erschienenen gleichnamigen Architekturzeitschrift –, Hans Holleins Flugzeugträgerstadt oder die eingeklipsten Plastikmodule der Metabolisten um Kisho Kurokawa. Mitte der 1960er-Jahre zeichnet sich das Ende der Nachkriegszeit ab: Revolten wie der Prager Frühling und die Studentenbewegung sowie Neuerungen wie Farbfernsehen, Minirock und Antibabypille führen zu einem Umbruch in der Gesellschaft, der sich auch auf Architektur und Städtebau auswirkt. Die Kritik an den Hochhaussiedlungen wächst: Bereits 1972 wird z. B. die 20 Jahre zuvor von Minoru Yamasaki errichtete Großsiedlung Pruitt Igoe in St. Louis teilweise gesprengt. Die Ölkrise von 1973 zeigt jedem Bürger »die Grenzen des Wachstums«, so auch der Titel jener revolutionären Studie von Dennis L. Meadows, die 1972 vom Club of Rome veröffentlicht wurde [2]. Der mit der Krise einhergehende Verlust des unbedingten Zukunftsglaubens spiegelt
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sich auch in der Abkehr von der bisherigen Städtebaupolitik wider. Die theoretische Grundlage lieferten bereits in den 1960er-Jahren Jane Jacobs mit »The death and life of great american cities« (1961) und Alexander Mitscherlich mit »Die Unwirtlichkeit unserer Städte« von 1965 [3]. Darin greifen sie die sogenannte Flächensanierung – den vollständigen Abriss notfalls enteigneter, alter Quartiere zugunsten neuer Siedlungen – heftig an. Beide Autoren stellen die These auf, dass der Verlust der Heimat(stadt) und die inhaltliche und ästhetische Monotonie der Grund für die kulturelle Verwahrlosung sei. Als Reaktion beginnt man in den 1970er-Jahren in Europa mit den ersten kleinräumlichen Stadtsanierungen, um die Attraktivität innerstädtischer Viertel zu steigern. Aus dieser Zeit stammen auch die ersten Gebäudegrundsanierungen – eine dringende Maßnahme, da sich die meisten der nicht kriegszerstörten Bauten der letzten 100 Jahre in einem erbärmlichem Zustand befanden. So sind Ende der 1970er-Jahre im nicht flächenbombadierten Wien ein Drittel aller Bewohner immer noch ohne eigenes Bad oder WC. Die Denkmalpflege, 1964 in der Charta von Venedig definiert, schützt nicht mehr nur Einzelbauwerke, sondern zunehmend auch ganze Stadtteile: 1967 wird z. B. die gesamte Altstadt von Salzburg unter Schutz gestellt; 1968 verhindert nur der Einsatz junger Wiener Architekten den Abriss der Stadtbahnstation am Karlsplatz von Otto Wagner – heute beides Touristenziele, deren Erhalt selbstverständlich scheint. Im Verwaltungsbau wird das Zellenbüro zunehmend vom Großraumbüro – einer angelsächsischen Erfindung – abgelöst. Eine Weiterentwicklung stellt die sogenannte Bürolandschaft dar, die 1963 von Unternehmensberatern für ein Textilunternehmen in Nordhorn entwickelt wurde: Das Konzept orientiert sich an der UnSiedlungs
Ort
WK I–IV Eisenhüttenstadt Neue Vahr Bremen Neustadt Hoyerswerda Weststadt Braunschweig Nord Wolfen Gropiusstadt Berlin (West) Märkisches Viertel Berlin (West) Neustadt Halle / Saale Mettenhof Kiel Lütten Klein Rostock Nord Erfurt Lobeda Jena Oggersheim-West Ludwigshafen Osdorfer Born Hamburg Schönwalde I + II Greifswald Mümmelmannsberg Hamburg Lusan Gera Chorweiler Köln Großer Dreesch I – III Schwerin Neuperlach München Fritz-Heckert-Siedlung Chemnitz Lichtenhagen Rostock Grünau Leipzig Hellersdorf Berlin (Ost) Lichtenberg Berlin (Ost) Marzahn Berlin (Ost) Neuberesinchen Frankfurt / Oder Neu-Olvenstedt Magdeburg
ternehmensstruktur und an der internen Kommunikation; die großflächigen Räume können mittels beweglicher Elemente flexibel in einzelne Bereiche aufgeteilt werden (Abb. C 5.2). Die für Großraumbüros benötigten großflächigen Geschosse werden durch Modifikationen der Baugesetze (»Großraumregel«) sowie durch die damals vergleichsweise preiswerte Energie für die Klimatisierung und Belichtung der Arbeitsräume ermöglicht. Die vielfach voluminösen Verwaltungsgebäude, die oftmals die Hochhausgrenze überschreiten, gelten heute zwar immer noch als flächenökonomisch und funktional, sind aber bei Arbeitnehmern unbeliebt und aufwendig im Betrieb. Typische Stärken und Schwächen Wenn auch über die architektonische Qualität vieler Bauten der 1970er-Jahre gestritten werden kann, so ist die bautechnische Qualität in jedem Fall sehr hoch. Die Materialpreise sind, bedingt durch preiswerte Energie und Transporte, gefallen und die Löhne einschließlich der Lohnnebenkosten noch nicht auf heutigem Niveau. Daraus folgt eine Abkehr von der bisher praktizierten materialsparenden Bauweise, deren Nachteile wie mangelhafter Schallschutz in Kauf genommen werden mussten. Zudem weicht die Enge der ersten Nachkriegsbauten großzügigen höheren Räumen – insbesondere dort, wo man den neuen Wohlstand zeigen will, so z. B. im Wohnzimmer oder im Verwaltungsfoyer. Die architektonische Bandbreite dieser Epoche ist enorm: Die ersten in der Nachkriegszeit ausgebildeten Architekten entwerfen auf der einen Seite beeindruckende, oft skulpturale Gebäude im kleinen Maßstab, auf der anderen Seite Massenarchitektur mit oft geringem gestalterischen Anspruch. Es ist vor allem Letztere, die im öffentlichen Bewusstsein verankert ist. Dies führt zu dem Schluss, dass selbst bautech-
Bundesland Brandenburg Bremen Sachsen Niedersachsen Sachsen-Anhalt Berlin Berlin Sachsen-Anhalt Schleswig-Holstein Mecklenburg-Vorpommern Thüringen Thüringen Rheinland-Pfalz Hamburg Mecklenburg-Vorpommern Hamburg Thüringen Nordrhein-Westfalen Mecklenburg-Vorpommern Bayern Sachsen Mecklenburg-Vorpommern Sachsen Berlin Berlin Berlin Brandenburg Sachsen-Anhalt
Baubeginn Fertigstellung 1950 1957 1957 1960 1960 1962 1963 1964 1965 1965 1965 1966 1967 1967 1969 1970 1972 1972 1972 1974 1974 1974 1976 1977 1977 1977 1978 1981
Ende 1960er 1963 Mitte 1970er 1980er 1980er 1975 1974 1990er 1970er 1969 1990 1986 1970er 1972 1980 1979 1980er 1980er Mitte 1980er 1979 1990er 1976 Ende 1980er Ende 1980er Ende 1980er Ende 1980er 1990er Ende 1980er
C 5.2
nisch hochwertige Bausubstanz auf Dauer zum Scheitern verurteilt ist, wenn ihr eine billige Planung oder überholte Konzepte zugrunde liegen. Der auch im Wohnungsbau hochgehaltene Funktionalismus wird zum ersten und teilweise zum einzigen Beurteilungskriterium – auf den ersten Blick ein Vorteil, sind doch funktionierende Gebäude ein Muss. Problematisch ist nur die Zuspitzung des auf den gesellschaftlichen Status quo zugeschnittenen Funktionalismus: Kleinste, rein funktional ausgerichtete Kochküchen sind Abbild der Frau als Hausfrau; genauso ist die Bürolandschaft nur Abbild einer Organisationsstruktur. Bautechnische Schwächen gibt es kaum, die Ausnahme bilden die massenhaft auftretenden Schäden an bewitterten Sichtbetonoberflächen. Umbaupotenzial An der Ausführungsqualität liegt es nicht, dass inzwischen schon einige Bauten der 1970erJahre abgerissen wurden. Vielmehr sind es Monofunktionalismus und städtebauliche Strukturen, die einen Umbau erschweren. Büroland-
Wohneinheiten 7000 11 800 18 700 12 000 13 600 18 500 17 000 40 600 8000 10 600 16 400 10 000 9500 10 600 10 000 18 800 15 000 20 000 20 100 24 000 31 300 6900 38 500 42 200 48 000 58 200 8300 18 900 C 5.3
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schaften mit 400 m2 Fläche und 2,75 m Raumhöhe sind heutzutage nicht vermietbar. Großwohnsiedlungen leiden an strukturellen Problemen sowohl sozialer als auch architektonischer Art, so z. B. an den funktionalen und ökonomischen, aber unwirtlichen Erschließungen durch Mittelgänge. Hinzu kommen Schwierigkeiten bei der energetischen Sanierung, bedingt durch gestalterische Besonderheiten (z. B. Balkone, Blumenfenster) oder Fassadenoberflächen (z. B. Sichtbeton, Sichtmauerwerk). Dementsprechend ist das Umbaupotenzial von Gebäude zu Gebäude sehr unterschiedlich. Vermutlich werden deshalb gerade Bauten dieser Epoche nur mithilfe von speziellen Initiativen die nächsten Jahrzehnte überdauern. Bei einem Vergleich zu heutigen Baukonstruktionen fällt auf, dass diese sich von jenen der späten 1970er-Jahre konzeptionell kaum unterscheiden. Spätestens das Energieeinsparungsgesetz (EnEG) von 1976 sorgte für tiefgreifende Änderungen an allen Außenbauteilen und damit zu völlig neuen Konstruktionsbedingungen. Viele heute selbstverständliche Konstruktionen stammen aus dieser Epoche: Verwaltungs- und Industriebauten werden ab 1970 fast ausschließlich als Skelettkonstruktion realisiert, und Stahlbeton setzt sich für biegeund hoch beanspruchte Bauteile fast vollständig durch. Darüber hinaus werden Umkehrdach, Vorhangfassade, Isolierverglasung, Kunstharzboden, OSB-Platte, Wärmedämmverbundsystem und vieles anderes erfunden oder zur Serienreife weiterentwickelt. Bei der Planung eines Umbaus kann also durchaus von ähnlichen Konstruktionen und Materialien ausgegangen werden, wie sie auch heute noch verwendet werden. Die wesentlichen Unterschiede liegen in der Dimensionierung und in der ökologischen Bewertung: Die Wärmedämmstärken sind damals gering (< 6 cm), weshalb Wärmebrücken eine untergeordnete Rolle spielen, und Stoffe wie Asbest, Lindan oder PCP wurden bedenkenlos eingesetzt. Modularisierung und industrialisiertes Bauen Der einfach zu beschaffende und zu transportierende Mauerstein gilt in der Nachkriegszeit weiterhin als das gebräuchlichste Wandmaterial. Die Modulordnung ist daher am Ziegel ausgerichtet. Der Neubauboom Mitte der 1960er-Jahre findet allerdings unter neuen Voraussetzungen statt: • Neubauten werden »auf der grünen Wiese« verwirklicht. • Nur großformatige Betonbauteile, entweder in Ortbeton oder als Fertigteil, erlauben große Bauvolumen in kurzer Zeit zu errichten. • Der Bau hoher Häuser fordert konstruktiv die Stapelung immer gleicher Grundrisse. Gleiche Grundrisse mit großformatigen Bauteilen stellen eine sehr rationelle und daher billige Bauweise dar, was allerdings einer exakten Planung bedarf. Folgerichtig etablieren sich
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neue Modul- und Rastersysteme: Konstruktions-, Ausbau-, Band- oder Fassadenraster bilden die Voraussetzung für das industrialisierte Bauen. Das Buch »Baukonstruktionslehre 1« von Otto Frick und Karl Knöll aus dem Jahr 1963 kennt den Begriff Modulordnung noch nicht; in der überarbeiteten Auflage von 1979 dagegen heißt es: »Die vorgegebenen Werte für System und Element enthalten für den Planer grundlegende Anregungen für die Baugestaltung (…). Grundriss und Gesamtaufbau richten sich innerhalb gewisser Grenzen nach den Maßen und konstruktiven Einzelheiten der vorgefertigten Elemente.« [4] Der Architekt zieht sich also auf das Planen von Systemen zurück, um überhaupt nocht zu planen. 1966 einigt sich das »Komitee über Wohnungswesen, Hochbau und Planung« der Europäischen Wirtschaftskommission auf das neue Europamodul, das auf dem Grundmodul M = 10 cm aufbaut. Daraus resultieren sogenannte Multimodule wie 183 M (1830 cm) oder Submodule wie M /10 (1 cm), aus denen sich Systemmaße (Hauptachsmaße), Baurichtmaße (Maße der Elemente einschließlich Fuge) und Konstruktionsmaße (theoretische Elementmaße ohne Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen) entwickeln. Diese mathematische Herangehensweise an die Architektur setzt sich nur partiell durch, da schon die theoretische Auseinandersetzung mit lediglich zweidimensionalen Modulsystemen die geometrischen Schwachstellen entlarvt (Abb. C 5.5). Keller Keller werden zunehmend als vollwertige Räume genutzt: Der Hobby- und Partykeller ist ein Muss für jede fortschrittliche Familie und die steuerlich geförderte Einliegerwohnung im Souterrain eignet sich als Altenwohnung oder zur Vermietung. Die Frage nach dem Wohlbefinden wird ökonomischen und funktionalen Kriterien untergeordnet. Zudem werden nun neue Baugebiete ohne besondere Berücksichtigung der Bodenbeschaffenheit geplant, wobei neben aufwendigen Gründungs- und Baugrubenverbautechniken auch hochwertige Abdichtungen nötig sind. Beide Phänomene – Nutzraum im Keller und Planungen ohne topografische Rücksicht – sind Entwicklungen, die ihre Parallelen in der Gründerzeit finden: Auch damals handelt es sich um eine vergleichbare Phase des privat finanzierten, massenhaften Wohnungsbaus. Die nun vorhandenen Abdichtungstechniken und Maschinen machen die Kellernutzung jedoch zu einem Massenphänomen. Gründungen und Böden
Die gemauerten oder unbewehrten Stampfbetonfundamente als gängige Bauweise der Nachkriegszeit werden durch bewehrte Stahlbetonfundamente ersetzt, da für die höheren Gebäudelasten aufgrund mehrgeschossiger Bauweise und durch Verwendung schwerer
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Baustoffe (Schallschutz) höherwertige Fundamentierungen erforderlich sind. Daneben kommen Tiefgründungen aus stehenden oder schwebenden Pfählen zum Einsatz, insbesondere im Hochhausbau. Dort wird auch die Plattengründung angewendet, da die hohen Gebäudelasten nur so ausreichend verteilt werden können. Die Schlitzwand, eine mit Bentonitsuspension gestützte Baugrubentechnik stammt ebenfalls aus dieser Zeit. Sie wird verwendet, um auch innerstädtisch mehrgeschossige Keller errichten zu können. Kellerböden werden nun erstmals abgedichtet. Einfache Zementestrichböden oder Stampfbetonplatten werden kaum mehr eingesetzt. Überwiegend verlegt man Stahlbetonplatten von 8 –12 cm Stärke, die auf der Oberseite mit Bitumenpappe gegen Bodenfeuchtigkeit abgedichtet werden – jedoch nur dann, wenn der Keller dauerhaft trocken bleiben muss. Bei geringeren Ansprüchen wird statt einer Abdichtung häufig sogenannter Sperrbeton – mit hohem Zementanteil, ausgesuchten Sieblinien und Zusatzmitteln – als Feuchtigkeitsbremse verwendet: entweder als 3 cm starker »Sperrestrich« auf einer Magerbetonplatte oder als 10 cm starke Bodenplatte. Schäden und Maßnahmen Bei Gebäuden aus den frühen 1960er-Jahren können schon abgeschlossene oder noch andauernde Setzungen zu Setzungsschäden führen. Die Fundamentierungstechnik weist anfangs noch vielfach Nachkriegsstandard auf, wobei die Gebäude höhere Lasten haben oder auf schlechtem Baugrund stehen. Störende Feuchtigkeitsschäden sind selten, auch wenn die Kellerböden nicht zu 100 % dicht sind. Die geringfügig eindringende Feuchtigkeit kann meist von der Raumluft aufgenommen werden, sodass trotz messbarer Feuchte kein muffiger Geruch entsteht.
Kelleraußenwände
Kelleraußenwände werden im Einfamilienhaus weiterhin größtenteils gemauert oder in Stampfbeton niedriger Güte ausgeführt. Im Geschosswohnungs- und Hochhausbau findet man dagegen Kellerwände aus Stahlbeton. Wichtig wird nun die Abdichtung gegen Feuchtigkeit. Vertikale Abdichtungen werden zusätzlich zum üblichen Zementputz (Sperrputz) mit bituminösen Anstrichen und Beschichtungen versehen. Daneben werden im Mauerwerk horizontale Sperren gegen aufsteigende Feuchtigkeit eingelegt, meist aus einfachen Bitumenpappen. Das Standardwerk der 1960er-Jahre, »Hochbaukonstruktionen« von Heinrich Schmitt, führt einige Sperren ein, die bis heute irrtümlich bei Neubauten eingesetzt werden: Die unterste Sperrschicht wird häufig 10 cm über der Oberkante des Kellerbodens eingesetzt statt in einer Ebene mit der Flächenabdichtung des Kellerbodens. Historisch betrachtet stammt diese Konstruktionsweise aus der Zeit der Lagerkeller, die keine dichten Böden hatten. Eine solche Sperre sollte damals nur das Mauerwerk schützen, nicht für einen trockenen Keller sorgen. Die Verbindung der Flächenabdichtung mit dieser Horizontalsperre wird in der Fachliteratur – zum Teil bis heute – mittels Hohlkehlen und Sperrputze versucht. Eine zweite, heute noch oft geplante Sperre wird eine Steinschicht unter der Kellerdecke angeordnet. Diese macht aber nur dann Sinn, wenn der Erdgeschossboden oberhalb der Spritzwasserzone liegt, und dient als Sperre gegen aufsteigende Sockelfeuchtigkeit. Dass sie vielfach auch eingebaut wird, wenn der Keller vollständig im Erdreich liegt, gründet auf einem Missverständnis. Die Weiterentwicklung des wasserdichten Betons lässt ab den 1970er-Jahren auch die Ausführung von weißen Wannen zu. Diese entsprechen ziemlich genau den bis heute
vorgeschriebenen Materialien und Dimensionierungen. Schon mit Einführung der Technik wird darauf hingewiesen, dass weiße Wannen keine Biegespannungen aufnehmen dürfen, um Haarrisse zu vermeiden. Gleichzeitig ist jedoch gerade dies die Hauptschadensursache. Erd- und Obergeschosse Neue Techniken, vor allem aber neue Konstruktionsweisen verändern das äußere Erscheinungsbild von Gebäuden grundlegend: Betonskelette und die Schotten- bzw. Querwandbauweise erlauben eine freie Fassadengestaltung, z. B. mit Vorhangfassaden oder Leichtwänden aus Faserzementplatten, aber auch Sichtbetonfertigteilen. Darüber hinaus werden die Regelungen bezüglich zulässiger Gebäudehöhen gelockert: Während in den 1930erJahren in Randgebieten meist nur ein- bis zweigeschossig gebaut werden durfte, reichen viele Neubauten, insbesondere in Großsiedlungen, nun bis an die Hochhausgrenze oder sogar darüber hinaus. Außenwände
Die im Wohnungsbau der 1950er-Jahre noch vorherrschende Bauweise mit tragenden Längs- (= Außen)wänden wird in den 1960erJahren zunehmend von der Querwandbauweise, d. h. von tragenden Innenwänden verdrängt. Diese erlaubt wesentlich größere Gebäudetiefen und gilt daher als wirtschaftlicher. Der Verlust an Tageslicht wird teilweise durch die nun möglichen sturzfreien, großflächigen Verglasungen ausgeglichen (Abb. C 5.7 und 8). Die konstruktive Drehung der Deckenspannrichtung um 90 ° im Wohnungsbau hat weitreichende funktionale und ästhetische Folgen:
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Probleme an der Innen- und Außenecke einer Wand im Modulsystem a Wandachse und Planungsraster decken sich. Eckelemente bei Außenecke (a) und Innenecke (b) haben die gleichen Außenmaße. Die Wandelemente sind ungleich breit. b Die Wandelemente liegen neben dem Planungsraster. Gleich große Eckelemente (a und c) sind möglich, ebenso gleich breite Wandelemente. Allerdings sind rechte und linke Wandelemente nötig (transportempfindliche Ecke). c Die Wandelemente liegen an dem Planungsraster. Zwei verschiedene Eckelemente für Außen- und Innenecke sind erforderlich. Die Wandelemente sind gleich breit. d Das Problem der Innen- und Außenecke wird hier schon bei der schematischen Darstellung der Wandelemente mit verschiedenen Schichtdicken und Schichtbaustoffen deutlich. Bei der hier angedeuteten Fugenteilung wird nur je ein Innen- und ein Außeneckelement benötigt. Alle Wandelemente sind gleich breit. C 5.6 sandgestrahlter Sichtbeton, Rathaus Bensberg (D) 1971, Gottfried Böhm C 5.7 Querwandbau, Aussteifung über Brüstungen C 5.8 Querwandbau mit auskragenden Konsolen, KölnChorweiler (D) 1972 C 5.7
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C 5.9 Kalksandsteinsichtmauerwerk C 5.10 Außenverkleidung aus Faserzementplatten, Köln (D) C 5.11 Baustelle mit Großflächenschalungen für Ortbetonbauweise, um 1970 C 5.12 vorgehängte Brüstungen aus Waschbetonfertigteilen, Colonia-Hochhaus, Köln (D) 1973, Henrik Busch C 5.13 Terrassenhäuser in Ortbetonbauweise, Graz (A) 1978, Werkgruppe Graz
• Loggien verdrängen Balkone, die zehn Jahre zuvor noch eine logische Bauweise darstellten, da die Decke über der tragenden Außenwand durchläuft. • Große Gebäudetiefen gehen mit dunklen Zonen in der Gebäudemitte einher: Badezimmer und Küche rücken von den Außenwänden in die Gebäudemitte und werden künstlich belichtet und belüftet. • Die Querwandbauweise im Wohnungsbau erlaubt kurze Deckenspannweiten, was allerdings zu standardisierten, knapp bemessenen Raumbreiten führt – die Maße von Ehebett, Gang und Schrank betragen zusammen ca. 3,60 m. Neben der Querwandbauweise gibt es, vor allem im Hochhausbau, auch Tragwerke mit tragenden Quer- und Längswänden, bei denen die Decken kreuzweise bewehrt sind. Massive Wände Als Wandbaumaterial kommt nun vielfach Stahlbeton zum Einsatz. Dabei wird nicht mehr Leicht- oder Ziegelsplittbeton wie in der Nachkriegszeit, sondern Normalbeton verwendet. Grund dafür sind die hohen Eigenlasten aus Betondecken und -wänden, was sich durch die Vielzahl an Geschossen zusätzlich potenziert. Dies erklärt auch, warum der Vollstein im Mauerwerksbau zurückkehrt und Leichtbauweisen nur noch bei Einfamilienhäusern verwendet werden. Hohe Druckfestigkeiten gehen einher mit gutem Schall- und Brandschutz, was oftmals ausgenutzt – und damit konterkariert – wird, um die Bauteilstärke zu reduzieren. 11,5 m starke tragende Wände sind in Reihenhäusern keine Seltenheit, mehrgeschossige Bauten besitzen oftmals eine Wandstärke von 17,5 cm. Als Material erlebt insbesondere der Kalksandstein in Deutschland seine Blütezeit, was sich sowohl durch seine äußere Erscheinung als auch durch die gegenüber dem Ziegel größere Genauigkeit, insbesondere der wirtschaftlich zu verlegenden großformatigen Steine erklären lässt (Abb. C 5.9). Dass er farbneutral ist, macht ihn in dieser Epoche auch zum bevorzugten Stein für Sichtmauerwerk, denn die Farbe verschwindet zunehmend aus den Oberflächen. Besonders auffällig ist dieses
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Phänomen bei den Küchen: Besteht in der Nachkriegszeit die Nachfrage hauptsächlich nach Pastelltönen, so werden nach 1965 fast nur noch weiße und graue Oberflächen hergestellt. Im Ortbetonbau lösen Systemschalungen die klassischen Brettschalungen ab. 1965 wird aus Dreischichtplatten, Holzträgern und Stahlriegeln die Doka-Großflächenschalung entwickelt, die es erlaubt, Wände zu erschwinglichem Preis in Ortbeton zu produzieren (Abb. C 5.11). Die ursprünglich für technische Bauwerke wie Brückenpfeiler entwickelten Kletterschalungen werden im Hochhausbau eingesetzt. Deckenschaltische, d. h. verfahrbare Großformatschalungen, kommen im Querwandbau zum Einsatz, wobei gleiche Raumbreiten dieses Verfahren zusätzlich rationalisieren. Die Firma Hünnebeck aus Düsseldorf entwickelte damals »Raumschalungen«, mit denen sich Wand und Decke in einem Arbeisschritt schalen ließen: Im Vertikalschnitt ähnelten diese einem umgedrehten U. Zum Ausschalen wurde das gesamte U abgesenkt und die beiden Seitenwände nach innen eingezogen. Mittels eines
L-förmigen Greifers wurde die Stahlschalung dann herausgehoben und in das nächste Stockwerk versetzt. Heinrich Schmitt fasst den Fortschritt in Zahlen zusammen: Demnach benötigen Brettschalungen vom Aufbau bis zum Ausschalen ca. 75 Minuten pro Quadratmeter; bei Großformatschalungen werden nur 15 Minuten veranschlagt [5]. Dies zeigt auch, dass bei den Gesamtbaukosten nicht mehr die Materialkosten ausschlaggebend sind, sondern zunehmen die Löhne einen gewichtigen Posten darstellen. Die rationelle und dabei relativ anpassungsfähige Kombination aus Ortbeton und Fertigschalungen wird in Westeuropa präferiert, wohingegen Osteuropa den Bauboom mithilfe der Vollmontagebauweise, dem Plattenbau, bewältigt. Wärmeschutz und Dämmstoffe Die wichtigste Tugend der Nachkriegszeit – die Sparsamkeit – gilt in der Epoche des Wohlstands nunmehr als unmodern. Die Bauten ab 1965 zeichnen sich weder durch Material- noch durch Energiesparsamkeit aus, was sich erst mit der ersten Ölkrise im Jahr 1973 ändert. Auf
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dieses einschneidende Ereignis reagiert der Gesetzgeber knapp zwei Jahre später mit dem Beiblatt zur DIN 4108 (Wärmeschutz) und schließlich 1977 mit einem vollständig novellierten Regelwerk: der Wärmeschutzverordnung. Das bedeutet aber auch, dass Gebäude, die vor der Ölkrise errichtet oder saniert wurden, sich an den Wärmeschutzkriterien der Gründerzeit orientierten. Obwohl die dafür notwendigen Materialien längst entwickelt waren, kamen sie erst zum Einsatz, als die entsprechenden Vorschriften es verlangten. Die Wärmeschutzverordnung von 1977 stellt einen radikalen Bruch dar: Die Anforderungen an den Wärmeschutz werden z. B. bei Dachflächen um das 3,5-fache erhöht. Vorgeschrieben sind zudem Mehrscheibenverglasungen, wenn auch der damals geforderte U-Wert von 3,3 W / m2K aus heutiger Sicht noch sehr hoch ist. Die nun geforderten Werte lassen sich mit Vollsteinwänden nicht mehr wirtschaftlich erzielen. 36,5 cm starke Kalksandsteinwände, wie sie vor 1974 nach DIN 4108 in Köln oder Hamburg (Wärmedämmgebiet I) genügten, reichen nun bei Weitem nicht mehr aus. Neben dem erneuten Siegeszug poröser Mauersteine, insbesondere Gasbeton im Einfamilienhausbau, ist es im Geschosswohnungsbau der Einsatz von Dämmstoffen, der die Baukonstruktion nachhaltig verändert. Mehrschaliges Mauerwerk, eine Erfindung der Gründerzeit zur Verbesserung der Schlagregendichtigkeit, wird nun teilweise mit Dämmstoffen anstelle einer Luftschicht ausgestattet. Dabei gilt Mineralwolle mit 6 cm als ausreichend dimensioniert, um ein Gebäude zu dämmen. Auch hinterlüftete Außenwandverkleidungen werden vor 1977 in der Regel ohne Dämmung ausgeführt. Sie dienen lediglich dem Schlagregenschutz, ähneln aber heutigen Konstruktionen. Der Polystyrolschaumstoff, 1951 erfundden und Ende der 1950-er Jahre zum ersten Mal als Trägermaterial für die ersten Wärmedämmverbundsysteme eingesetzt, wird nach der Ölkrise schnell zum beliebtesten Material für nachträgliche Wärmedämmungen von Außenwänden. Auch bei diesem System sind zunächst lediglich Dämmstärken von 4 cm üblich. Für die Verkleidung hinterlüfteter Vorhangfassaden werden neben Natursteinplatten fast ausschließlich Asbestzementplatten verwendet. Auf dem Markt sind sowohl kleinformatige, schuppenartige Platten (30 ≈ 60 cm) als auch Großformattafeln bis zu einem Maß von 125 ≈ 358 cm. Im Gegensatz zu den noch in den 1950er-Jahren üblichen Putzfassaden lassen sich die preiswerten Platten trocken und schnell montieren und sind pflegeleicht, weshalb sie gerade im Geschosswohnungsbau massenhaft eingesetzt werden (Abb. C 5.10). Asbestfasern werden erst zwischen 1980 und 1990 sukzessive gegen Kunststofffasern ersetzt. Schäden und Maßnahmen Die Dauerhaftigkeit und Bauqualität der meisten Außenwandkonstruktionen ist unbestritten –
mit Ausnahme der frühen Leichtbauaußenwände der 1960er-Jahre, die allerdings im Originalzustand heute nicht mehr allzu häufig anzutreffen sind. Sehr schwierig ist allerdings die wärmetechnische Sanierung: Neben den unvermeidlichen Wärmebrücken an Loggien (siehe S. 200) stellen die damals beliebten Sichtbetonbrüstungen ein Problem dar. Handelt es sich um Betonfertigteile, können diese demontiert werden, was allerdings aufgrund des hohen Gewichts nicht einfach ist. Noch problematischer sind Brüstungen aus Ortbeton, da sie oft der Aussteifung der Schotten gegen seitliches Ausweichen der Querwandköpfe (Horizontallasten) dienen. Eine ersatzlose Demontage lässt sich also nicht realisieren, aber auch ihr Verbleiben ohne Dämmung ist nicht möglich, denn die Ortbetonbrüstungen stellen durch ihre Einbindung in die Außenwand eine unzulässige Wärmebrücke dar. Gerade diese Sichtbetonteile sind typisch für diese Epoche; die wärmetechnische Sanierung zerstört diese jedoch unwiederbringlich (Abb. C 5.12). Ähnliches gilt für die Außenwände, da sich die Ausführungen in Sichtbeton oder Sichtmauerwerk von innen nicht sinnvoll dämmen lassen. Die Wärmebrücken der Schotten und Decken – anders als in der Längswandbauweise der Gründerzeit – sind nicht akzeptabel. Daher bleibt nur die Dämmung von außen – für Wohngebäude ohnehin die bauphysikalisch bessere Lösung. Der Charakter des Gebäudes wird dadurch allerdings vollständig verändert, da die zeittypische Rohheit der Konstruktion hinter der neuen Haut verschwindet. Die ab 1970 in Mode gekommenen Terrassenhäuser (Abb. C 5.13) nutzen die neuen Freiheiten der Querwandbauweise am entschiedensten. Eine energetische Sanierung ist gerade hier aufgrund der Wärmebrücken in den Wandschotten und Terrassen wirtschaftlich und ästhetisch kaum durchführbar, was manchen Besitzer zum Abbruch bewegen könnte. Ähnliche Probleme finden sich gerade bei den ambitionierten Projekten der 1970er-Jahre, welche die mittlerweile bezahlbare Ortbetontechnik für eine neue Architektursprache nutzten. Bei Gebäuden mit hinterlüfteten, aber noch ungedämmten Fassadenverkleidungen ist die nachträgliche Wärmedämmung hingegen problemlos möglich. Das einzige Problem liegt hier in der Entsorgung der asbesthaltigen Faserzementplatten. Allerdings werden die Kosten dafür im Allgemeinen überschätzt, da man sie unwillkürlich mit den keinesfalls vergleichbaren Sanierungen von Spritzasbest in Beziehung setzt. Auch Mineralwolledämmungen aus dieser Zeit müssen entsorgt werden; die fehlende Biolöslichkeit der Fasern kann nur an unzugänglichen Bauteilen wie Trittschalldämmungen akzeptiert werden.
C 5.12
Überdeckungen werden erst 1988 in einer Neufassung der Norm erheblich heraufgesetzt. 1975 reicht bei Außenbauteilen eine Überdeckung von 20 mm, die bei Fertigteilen sogar auf 15 mm reduziert werden kann. Großes Bauvolumen, knappe Bauzeiten und unzureichende Nachbehandlung sind weitere Fehlerquellen, die zur Korrosion der Bewehrungsstähle führen. Ursache ist der Karbonatisierungsprozess, der durch CO2-Einwirkung das vor Rost schützende Calciumhydroxid in Calciumkarbonat umwandelt. Dadurch sinkt der ursprüngliche pH-Wert des Betons von 13 ab; sinken die Werte unter 9, beginnt die obere Schicht des Bewehrungsstahls zu korrodieren und sprengt durch Volumenzunahme die Überdeckung ab. Dieser natürliche Ablauf wird zusätzlich durch einen mechanischen oder chemischen Angriff, große Porigkeit des Betons oder Fehlstellen wie Risse und Kiesnester beschleunigt. Der Prozess läuft im Übrigen in Innenräumen schneller ab als an Außenbauteilen – innen fehlt jedoch meist die zur Korrosion notwendige Feuchtigkeit, damit es zu Abplatzungen kommt.
Betonkorrosion Neben der fehlenden Wärmedämmung leiden viele Sichtbetonbauteile an Oberflächenschäden durch korrodierte Bewehrungen. Die in den 1970er-Jahren nach DIN 1045 geforderten C 5.13
195
Wohlstandsbauten 1965 –1980
Klasse
Oberflächenschutz
Dicke [µm]
Bindemittel
OS-A
Hydrophobierung
OS-B
Beschichtung für nicht befahrbare Flächen
80
Polyurethan, Epoxidharz
OS-C
Beschichtung für nicht befahrbare Flächen mit erhöhter Dichtigkeit
80
Polyurethan, Epoxidharz
OS-D I
Beschichtung für nicht befahrbare Flächen mit mind. geringer Rissüberbrückung auf Polymerzementbasis
OS-D II
wie OS-D I, jedoch rein auf Polymerbasis
OS-E
Beschichtung mit erhöhter Rissüberbrückung für nicht befahrbare Flächen
1000
OS-F
Beschichtung mit erhöhter Rissüberbrückung für befahrbare Flächen
1500 – 3000
0
Silan, Siloxan
C 5.14 2000
Oberflächenschutzsysteme von sanierten Sichtbetonbauteilen C 5.15 Mindestüberdeckungen und -betongüten nach DIN 1045-1 C 5.16 Sanierungsschritte an schadhaften Sichtbetonbauteilen: a Freilegen von korrodiertem Bewehrungsstahl b Aufbringen des Korrosionsschutzes c Schließen mit PCC-Mörtel
Polymer, Zement
300
Polymerdispersion Polyurethan, Acrylat, Epoxidharz Polyurethan C 5.14
1
bei gleichzeitigem Betonangriff durch Verschleiß (ohne betontechnische Maßnahmen)
chloridinduzierte Korrosion aus Meerwasser1
chloridinduzierte Korrosion1
karbonatisierungsinduzierte Korrosion1
Korrosionsart
Expositionsklasse
Beispiele
Betondeckung 3, 4 [mm] cmin c cnom
XC 1 trocken oder ständig nass
Innenräume mit normaler Luftfeuchte; Bauteile, ständig unter Wasser
10
XC 2 nass, selten trocken
Teile von Wasserbehältern, Gründungsbauteile
20
XC 3 mäßige Luftfeuchte
offene Hallen, Garagen, Innenräume mit hoher Luftfeuchte
XC 4 wechselnd nass und trocken
beregnete Außenbauteile, Bauteile in Wasserwechselzonen
XD 1 mäßige Feuchte
Bauteile im Sprühnebelbereich von Verkehrsflächen, Einzelgaragen
XD 2 nass, selten trocken
Schwimmbecken und Solebäder, Bauteile, die chloridhaltigem 40 Industriewässern ausgesetzt sind
XD 3 wechselnd nass und trocken
Bauteile im Spritzwasserbereich von taumittelbehandelten Straßen, direkt befahrene Parkdecks 2
10
20 C 16/20 LC 16/18 35
C 20/25 LC 20/22
15
25
40
Bauteile in Hafenbecken, ständig unter Wasser
C 25/30 LC 25/28
C 30/37 LC 30/33
15
C 35/45 LC 35/38
C 30/37 LC 30/33
40
15
XS 3 Gezeitenzonen, Spritz- und Sprüh- Kaimauern im Hafenanlagen wasserzonen
55
C 35/45 LC 35/38
XM 1 mäßiger Verschleiß
direkt befahrene Bauteile mit mäßigem Verkehr
Erhöhung von cmin um 5 mm
XM 2 schwerer Verschleiß
durch schwere Gabelstapler direkt befahrene Bauteile, direkt beanspruchte Bauteile in Industrieanlagen, Silos
Erhöhung von cmin um 10 mm
C 30/37 LC 30/33
XM 3 extremer Verschleiß
durch Kettenfahrzeuge häufig direkt befahrene Bauteile
Erhöhung von cmin um 15 mm
C 35/45 LC 35/38
2
zusätzlicher Oberflächenschutz für direkt befahrene Parkdecks notwendig, z. B. Beschichtung Bei Leichtbeton gilt zusätzlich – außer für Expositionsklasse XC 1: cmin ≥ dgl + 5 mm (dgl – Größtkorndurchmesser der leichten Gesteinskörnung). 4 Beim Betonieren gegen unebene Flächen ist Δc um das Differenzmaß der Unebenheit, jedoch mindestens um 20 mm zu erhöhen; beim Betonieren unmittelbar auf den Baugrund um 50 mm. 5 Soweit sich aus den Expositionsklassen für Betonangriff keine höheren Werte ergeben. 3
C 5.15
196
Die ersten Schritte bei der Betonsanierung sind üblicherweise folgende: • Untersuchung der Schadensstelle auf Festigkeit (Prallhammer, Bohrkernuntersuchung), Überprüfung des pH-Werts (Phenolphthaleinlösung), der Bauteilfeuchtigkeit (siehe Sanierungen Planen, S. 23) sowie Lage und Dimensionierung der Bewehrung (elektromagnetische Suchsysteme) • Abstemmen loser Betonteile • Reinigen der frei liegenden Bewehrung mittels Wasser-, Sand- und Kugelstrahlverfahren (Flammstrahlen ist nicht zu empfehlen) bis auf feste Betonschichten sowie Entrostung bis Entrostungsstufe Sa 2,5 (metallisch blank) bei der Sanierung mit PCC, bei Einsatz von Spritzbeton nur Blattrostentfernung (Sa 1). Hinsichtlich der eigentlichen Sanierung gibt es zwei Methoden:
55
XS 1 salzhaltige Luft, kein unmittelbarer Außenbauteile in Küstennähe Kontakt mit Meerwasser XS 2 unter Wasser
Mindestfestigkeitsklasse des Betons 5
• Verwendung von PCC (kunststoffmodifizierter Mörtel, auch Betonersatzsystem genannt): Bei dieser Methode wird zunächst ein Korrosionsschutz (lösemittelarme oder -freie Epoxidharz- oder Zementemulsionsanstriche, teilweise mit Zugaben von Bleimennige oder Zinkoxid) in zwei Arbeitsschritten aufgebracht. Im Anschluss erfolgt der Auftrag eines Haftgrunds auf Reaktionsharzbasis oder Zementkunstharzbasis (etwas sicherer in der Anwendung), auf den PCC »frisch in frisch« aufgetragen wird. PCC besteht aus Zementmörtel mit zugesetzten Kunststoffbindemitteln und wird für die Wiederherstellung des ursprünglichen Profils verwendet. Es gibt Systeme ohne Karbonatisierungswiderstand (M1), mit Karbonatisierungswiderstand (M2) und für tragende Bauteile (M3). Letztere sind jedoch aufgrund des hohen Elastizitätsmoduls sowie der teilweise fehlenden Brandsicherheit (keine A-Klasse) nur bedingt einsetzbar. • Verwendung von Spritzbeton: Bei dieser Methode entfallen Korrosions- und Haftgrundbeschichtungen. Stattdessen wird auf die Schadstelle Spritzbeton nach DIN 18 551 (z. B. Torkret-Verfahren) aufgetragen, wobei dieser nicht mit PCC-Spritzbeton verwechselt
Wohlstandsbauten 1965 –1980
a
werden darf, der nach der ersten Methode aufgebaut werden muss. Spitzbeton auf Zementbasis haftet sehr gut auf dem Untergrund und bietet einen natürlichen Rostschutz sowie je nach aufgebrachter Schichtstärke auch statische und brandschutztechnische Verbesserungen. Umstritten ist die Forderung, bei der Sanierung mit Spritzbeton den gesamten karbonatisierten Beton, also auch ausreichend feste Schichten abzustemmen. Bei beiden Methoden werden kleine Fehlstellen mit Reparaturmörtel aus PCC-Mörtel oder Epoxidharz ausgebessert. Zusätzlich kann eine Karbonatisierungsbremse aufgebracht werden. Dabei handelt es sich um eine spezielle Versiegelung auf Siloxan- oder Acrylharzbasis, die meist pigmentiert ist. Manche Produkte sind hydrophobierend (wasserabweisend) und zugleich dampfdurchlässig (Abb C 5.14). Als Mindestmaße für die Betonüberdeckung nach der Sanierung gelten die Werte in Abb. C 5.15. Geringere Betonüberdeckungen sind gemäß der Richtlinie »Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen« des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb) zwar zulässig, benötigen jedoch einen erneuten Standsicherheitsnachweis. Betonschäden durch frei liegende Bewehrung treten sehr häufig bei Betonbrüstungselementen auf. Handelt es sich hierbei um vorgehängte Fertigteile, sollten je nach Baujahr unbedingt die Anschlussbewehrungen bzw. -anker untersucht werden. Da diese lange Zeit nicht in Edelstahl hergestellt wurden, können sie bereits korrodiert sein, was im schlimmsten Fall dazu führen kann, dass das gesamte Element abfällt. Hochhausbau Der Bau von Hochhäusern wird durch die neuen Stahlbetontechniken erstmals erschwinglich und erfreut sich bei Architekten zunehmender Beliebtheit. Wurden bis zu Beginn der 1960erJahre ausnahmslos Verwaltungsbauten in Innenstadtlagen als Hochhaus errichtet, sind es nun mehrheitlich Wohnhochhäuser in Vorortsiedlungen sowie Hotels und Krankenhäuser. Die Arbeitsgemeinschaft für Städtebau, Bau-
b
c
und Wohnungswesen gibt in den 1970er-Jahren erste Richtlinien für den Bau von Hochhäusern heraus, die in vielen Punkten den heutigen Hochhausverordnungen ähneln. Nicht mehr gebräuchlich sind heute jedoch die damals zulässigen Nottreppenhäuser (80 cm Laufbreite, Steigungsverhältnis 20/20) als zweiter Fluchtweg in Hochhäusern mit bis zu zwölf Geschossen sowie der verpflichtende Einbau von Müllabwurfschächten in Wohnhochhäusern. Anfang der 1960er-Jahre werden, ausgehend von der Schweiz, manche Hochhäuser noch in Mauerwerk errichtet, z. B. mit 24 cm starken Innenwänden und 50 cm dicken Außenwänden in Kalksandsteinsichtmauerwerk. Da schon während der Errichtung das Stemmen von Schlitzen untersagt war und die Wände und deren Öffnungen unveränderlich sind, ist ein Umbau dieser Häuser nicht möglich. Aber auch bei Hochhäusern in Betonbauweise erweisen sich solche Eingriffe als problematisch, da die tragenden Wände oft weniger als 20 cm stark, also insbesondere in den unteren Geschossen voll ausgelastet sind.
den bisher üblichen Vouten im Übergang von Stütze zu Unterzug. Auch die aufwendig zu schalende Rippendecke verschwindet allmählich und wird durch Flachdecken mit einfachen Unterzügen rechtwinkligen Querschnitts ersetzt. Da die Installationsdichte der Gebäude deutlich zunimmt (Telefon, Klimatisierung) – wobei deren Umfang noch wesenlich geringer ist als heute –, werden die Verteilnetze häufig in Aussparungen der Skelettkonstruktion geführt, was durch die Ortbetonbauweise problemlos möglich ist (Abb. C 5.18). Die Ausführung von Sichtbeton im Inneren ist unüblich; alle Stützen und Decken werden verkleidet, jedoch selten mit Elementdecken wie in den 1980er-Jahren, sondern mit Innenputz auf Putzträgern (z. B. Holzwolleleichtbauplatten).
C 5.16
Schäden und Maßnahmen Eine sparsame Bewehrung und die daraus resultierende eingeschränkte Gebrauchstüchtigkeit kommen bei Bauten von 1965 bis 1980 kaum vor, womit sich die Probleme bei der Sanierung meist auf die Beseitigung der Betonkorrosion beschränken.
Tragende Innenwände und Skelettkonstruktionen
Der Wandel von der tragenden Außen- zur tragenden Innenwand (Querwandbauweise) wurde bereits beschrieben (siehe S. 193). Die schon aus den 1950er-Jahren bekannte Skelettbauweise wird in den 1960er-Jahren zur alleinigen Konstruktionsweise für Warenhäuser, Verwaltungs-, Industriebauten o. Ä. Dabei verlieren allerdings Stahlskelette aus verschiedenen Gründen rapide an Bedeutung: • Die fehlende Brandsicherheit muss durch Verkleidungen behoben werden. • Die üblicherweise noch in der Fassade sitzende Außenstützen benötigen einen Rostschutz. • Die Schalungstechnik hat sich so weit entwickelt, dass Betonskelette genauso wirtschaftlich hergestellt werden können. Die grundsätzliche Konstruktion der Stahlbetonskelette sowie deren äußeres Erscheinungsbild ähneln jenen der Nachkriegszeit. Sie unterscheiden sich nur durch die neuen Schalungstechniken, die nicht mehr kompatibel sind mit
Fassadensysteme
Mit dem Hochhausbau werden auch neue Fassadenbauweisen entwickelt: die Stahlbetonfertigteilbauweisen (Plattenbau) und die in Amerika längst üblichen Vorhangfassaden aus Aluminiumstrangprofilen. Letztere entsprechen in der Regel den heute üblichen Konstruktionen, wenn auch die damals eingesetzten Gläser und Paneele U-Werte aufweisen, die den heutigen Anforderungen nicht mehr genügen. Durch diese Entwicklung rückt das Tragwerk bei Skelettkonstruktionen nun in den Innenraum, anstatt wie bisher die Fassade zu gliedern. Die Fassadengliederung übernimmt nun die nur für Horizontallasten statisch wirksamen Pfosten der Vorhangfassade sowie die gegen den Brandüberschlag geschlossenen Brüstungen, was zu einer gewissen formalen Gleichförmigkeit bei Verwaltungshochhäusern führt. Die geschlossenen Brüstungen werden in Ortbetonbauten vielfach zur horizontalen Aussteifung genutzt, womit ein Entfernen im Umbau ausgeschlossen ist. Neben diesen Pfosten-Riegel-Fassaden wird 197
Wohlstandsbauten 1965 –1980
1 2 3 4
häufig mit vorgehängten Sandwichtafeln experimentiert, die aus einer Wetterbekleidung (z. B. Aluminium), einer Hartschaumdämmung und einer inneren Dampfbremse (z. B. Kunststoffplatten) bestehen (Abb. C 5.19 und 20). Die Tafeln bieten im Gegensatz zu den frühen, thermisch nicht getrennten Pfosten-Riegel-Fassaden den Vorteil, dass sie nahezu keine Wärmebrücken aufweisen. Die Dämmstärke reicht allerdings aus heutiger Sicht nicht aus.
Stahlbeton-Großformatplatte Bewehrungsgitter Ortbeton Verdrängungskörper
a
b
C 5.17
Schäden und Maßnahmen Der Schallschutz von Fassaden ist aufgrund noch nicht ausgereifter Anschlüsse an Decken und Innenwände zur Unterbrechung von Nebenwegen (innen) bzw. aufgrund von Leichtbauweisen und fehlenden Vorschriften (außen) oft ungenügend. Ähnliches gilt für den Wärmeschutz, der aus heutiger Sicht unterdimensioniert ist und vielfach Wärmebrücken aufweist. Die einzig mögliche Form der Sanierung besteht im vollständigen Neubau der Vorhangfassade. Um dabei die Zartheit der ursprünglichen Profile auch nur annährend zu erreichen, braucht man einiges Geschick und einen zahlungswilligen Bauherrn. Bauten mit einer von außen sichtbaren Tragkonstruktion besitzen, wenn überhaupt, lediglich eine minimale Dämmung auf der Innenseite, um Tauwasserbildung zu vermeiden. Auch hier muss das Gebäude meist bis zum Rohbauzustand rückgebaut werden. Die neue Fassadenhaut wird nun nicht mehr zwischen den Stützen, sondern außen daran vorbeigeführt. Dadurch ist der sanierte Bau kaum noch von heute geplanten Bürogebäuden zu unterscheiden. Eine schon bei aktuellen Planungen unangenehme Aufgabe ist der Ausgleich von Differenzen zwischen den Ungenauigkeiten des Rohbaus und denen der vorgehängten Fassade, vor allem weil die Fassade nun das gesamte Gebäude umhüllt und Versprünge nicht mehr durch die fassadengliedernden Stützen und Decken kaschiert werden. Zwar sind Betonbauten von 1965 bis 1980 sicher mit größerer Genauigkeit errichtet als jene der direkten Nachkriegszeit, vor allem aufgrund der neuen Schalungstechniken; dennoch verbleiben teilweise beträchtliche Ungenauigkeiten, die erst mit der DIN 18 202 (Ebenheitstoleranzen) von 1977 beschränkt werden. Bei der Planung von Sanierungen müssen also relativ anpassungsfähige Details für den schall- und brandsicheren Anschluss der Decken und Stützen bzw. Trennwände entwickelt werden. Fenster
Mit der Wärmeschutzverordnung von 1977 werden Zweischeibenisoliergläser Pflicht. Bis 1975 war es hingegen in den wärmeren Regionen Deutschlands üblich, Einfachfenster mit Einscheibenverglasungen einzusetzen – eine Technik, die selbst in der Gründerzeit nur für untergeordnete Räume Anwendung fand. Die ersten Isoliergläser stellen zwar eine VerbesseC 5.18
198
Wohlstandsbauten 1965 –1980
rung um das doppelte gegenüber Einfachverglasungen dar, liegen aber anfangs nur bei UWerten um 3,0 W / m2K. Erst seit 1995 werden die Isoliergläser auf der Innenseite zusätzlich mit Metalloxiden beschichtet, was den U-Wert schlagartig von 3,0 auf 1,3 W / m2K verbessert. Manche Hersteller drucken das Herstellungsdatum auf den Distanzhalter, womit eine Einschätzung möglich ist. Ohne weitere Überprüfung kann jedoch ein Originalfenster aus der Zeit von 1965 bis 1980 als nicht sanierbar eingestuft werden, da es zur Aufnahme neuer Gläser meist zu schwach dimensioniert ist sowie heutigen Komfort- und Normansprüchen an Dichtigkeit und Bedienung nicht entspricht. Zudem ist die Gefahr groß, dass Holzfenster mit heute verbotenen Holzschutzmitteln (z. B. Lindan, PCP) auch im Innenbereich behandelt wurden, was im Übrigen auch auf alle Holzverkleidungen zutreffen kann. Außenputz und Beschichtungen Im Geschossbau kommen zu den bekannten, weiterhin verwendeten mineralischen Putzen die Kunstharzputze hinzu. Diese werden in der DIN 18 558 als »Beschichtungen mit putzartigem Aussehen« bezeichnet. Als Oberputze gewinnen sie schnell an Bedeutung, da sie auch von ungelernten Kräften relativ leicht verarbeitet werden können. Insbesondere als Oberputz für Wärmedämmverbundsysteme nehmen sie lange Zeit eine Monopolstellung ein. Als Endbeschichtung oder auch bei späteren Renovierungen wurden in der Regel passende Kunstharz- oder ähnliche filmbildende Beschichtungen verwendet. Die Dampfdurchlässigkeit wird zwar von den Herstellern garantiert, jedoch nur bei fachgerechtem, d. h. ausreichend dünnem Schichtauftrag. Mehrmalige Renovierungsanstriche und zu große Putzstärken führen aber immer wieder zu dampfdichten Schichten, die sich vom Untergrund
a
großflächig ablösen. Solche Beschichtungen müssen durch Fräsen oder Strahlen vollflächig bis zum Mauergrund entfernt und neu aufgebaut werden. Diese Sanierungsmaßnahme wird in den nächsten Jahren sicher auch bei Wärmedämmverbundsystemen früher Jahrgänge fällig werden, deren Dimensionierung nach heutigen Maßstäben gerade noch als ausreichend gilt. Leichte und elementierte Innenwände Trennwände ohne tragende Funktion, die in Trockenbauweise errichtet werden, gibt es schon seit Längerem, aber erst die fortschreitende Modularisierung macht ihren flächendeckenden Einsatz sinnvoll. Leichte Trennwände aus verputzten Unterkonstruktionen werden durch elementierte, umsetzbare oder – so sahen das die Zeitgenossen – demontierbare Wände, z. B. Gipskartonplatten auf verzinkten Stahlprofilen, ersetzt. Die Trockenbauwände werden zwar seit den 1940er-Jahren produziert, doch erst jetzt massenhaft verbaut. Dies mündet 1985 in die neue DIN 18 183 für Montagewände aus Gipskartonplatten. Versetzbare Innenwände werden auch im Wohnungsbau eingesetzt, obwohl sie ihre Qualitäten dort kaum ausspielen können. Auch hier werden neben Holzständern vielfach Metallwerkstoffe wie stranggepresste Aluminiumprofile oder Stahlbleche eingesetzt (Abb. C 5.21).
C 5.19
Die flache Stahlbetondecke ersetzt ab Mitte der 1960er-Jahre nahezu alle bisher bekannten Deckensysteme. Ihre Konstruktion erlaubt mit dem homogenen Tragverhalten und der ebenen Untersicht Wandstellungen in jeder beliebigen Grundrisslage, was weder mit Holzbalkendecken (Eigenlast der Wand) noch mit Plattenbalkendecken (oberer Wandanschluss) möglich war. Im Laufe der Zeit kommen zu den
teilvorgefertigte Stahlbetondeckensysteme a Filigrandecke mit glatter Untersicht b Filigrandecke mit glatter Untersicht mit Hohlkörpern zur Gewichtsreduktion C 5.18 Stahlbetonskelettbau mit Installationsführungen, längs gespannte Unterzüge, quer gespannte Rippendecke; Beispiel von 1978 C 5.19 Postscheckamt, Essen (D) 1968, Bauabteilung der Oberpostdirektion Düsseldorf C 5.20 Postscheckamt, Essen a Teilansicht der Fassade b Horizontalschnitt AA durch Brüstungselement und verschiebbares Sonnenschutzpaneel c Vertikalschnitt BB durch Verglasung und Brüstungspaneel
b
c
Decken
C 5.17
C 5.20
199
Wohlstandsbauten 1965 –1980
Ortbetondecken zunehmend Teil- und Vollfertigteildecken: Beide ermöglichen einen schnellen Baufortschritt ohne Ein- und Ausschalen, wobei erstere aufgrund ihres geringen Gewichts besser zu transportieren sind. Beide Systeme erfordern allerdings stärker durchrationalisierte Grundrisse. Dass sich die neuen Europamodule selbst hier nicht durchsetzen, zeigt sich in den Achsmaßen, die sich weiterhin an den Mauerwerksmaßen orientieren. Bei Umbaumaßnahmen kann der Unterschied zwischen Ortbeton- und Fertigteildecken vernachlässigt werden – ausgenommen bei geplanten Deckendurchbrüchen: Hier ist zu berücksichtigen, dass die Hauptbewehrungen von Fertigteilen – anders als bei Mattenbewehrung in Ortbeton – meist stärker dimensioniert, dafür aber in größeren Abständen eingebaut sind (Abb. C 5.17). Im Hochhaus- und Industriebau werden vermehrt auch Stahl-Stahlbetonverbunddecken eingesetzt, z. B. mit Schwalbenschwanztrapezblechen. Balkone und Loggien
Im Gegensatz zum Fertigteilbau verlaufen in der Ortbetonbauweise die Decken und /oder tragenden Wände meist ohne thermische Trennung von innen nach außen durch. Die dabei entstehende Wärmebrücke war zwar bekannt, wurde aber ignoriert: »Bei Balkonen und Loggien wirken Stürze und durchgehende Querwände als Wärmebrücke. Bei größerer Sturz-
oder Mauerdicke (> 30 cm) sind sie unbedenklich. Die Aufwendungen zu ihrer Verhütung sind kompliziert und stehen in keinem Verhältnis zum Nachteil des geringeren Wärmeverlusts oder der allmählich auftretenden Schwärzung des Deckenrands.« [6] Nur selten werden ca. 50 cm breite Streifen gering dimensionierter Wärmedämmung in die Betonschalung eingelegt oder im Mauerwerk verlegt (Abb. C 5.22 und 23). Eine bauphysikalische Verbesserung ist aufgrund der fehlenden Bauteiltrennung problematisch. Die nachträgliche Trennung – analog zu abgetrennten Balkonen – lässt sich nicht realisieren, da die Wandscheiben, auf denen die Decken aufliegen, durchlaufend konstruiert sind. Ebenso kompliziert stellt sich die allseitige Dämmung – bei der Loggia Boden, Seitenwände und Decke – unter Einhaltung der Flachdachrichtlinien (Hochzug der Abdichtungen an der Ausgangstür) dar: Zum einen würde sich an der Balkontür eine mindestens 20 cm hohe Schwelle ergeben, zum anderen wäre die lichte Höhe durch die Dämmung der Deckenuntersicht zusätzlich um mindestens 10 cm verringert. Zusammen reduziert dies die lichte Raumhöhe der Loggia auf bis zu 2,20 m. Eine mögliche Lösung ist die vollständige Erneuerung der Fassade, bei der die Loggien zu unbeheizten Wintergärten umgewandelt werden, was allerdings eine annähernde Südausrichtung der Fassade voraussetzt. Alternativ
verbleibt noch die Umwandlung der Loggien in beheizten Wohnraum und der Vorbau von konstruktiv unabhängigen Balkonen. Die Vergrößerung der Wohnfläche stellt für den Bauherrn einen ökonomischen Vorteil dar, sofern die Wohnung leersteht und er eine neue Mietvereinbarung treffen kann. Ist die Wohnung dagegen weiterhin bewohnt, kann er nur einen Modernisierungsaufschlag verlangen. Fußböden
Die 1962 eingeführte DIN 4109 »Schallschutz« gilt auch noch Ende der 1970er-Jahre. Sie bildet gegenüber den in der Nachkriegszeit üblichen gleitenden Estrichen eine deutliche Verbesserung, bleibt aber noch hinter den heute gültigen Grenzwerten zurück. Durch die mit den in der Querwandbauweise über die Wohnungstrennwände durchlaufenden Betondecken ergeben sich ungünstige Körperschallübertragungen durch das gesamte Bauwerk, insbesondere von den akustisch nicht getrennten Treppenläufen und Aufzügen. Da die Trittschalldämmmatten relativ dünn verlegt werden, kann auch der schwimmende Zementestrich bis auf 35 mm reduziert sein. Der gesamte Fußbodenaufbau kann also nur 50 – 60 mm betragen, was bei Kernsanierungen im Anschluss an zu erhaltende Treppenhäuser einen Höhenausgleich notwendig macht. Neben den üblichen Nassestrichen kommen auch vielfach Trockenestriche zum Einsatz. Häufig sind dies einlagig verlegte, mit
a
b
C 5.22 C 5.21 a
b
c
d
C 5.22
e 1 2 3 4
Wandanschlussprofil Pfostenprofil Deckprofil mit Klemmfeder Wandelement: beschichtetes Stahlblech mit Gipskarton 5 Aluminiumtürzargenprofil
C 5.23 6 7 8 9 10 11
Türblatt Verglasung in Aluminiumprofilen Steinwollefüllung Deckenanschlussprofil elastischer Bodenanschluss Schraubspindel
C 5.24 C 5.21
200
versetzbare Trennwand a Übersicht b Schnitt BB, Pfosten mit Schraubspindel c Schnitt BB, geschlossenes Wandelement d Schnitt CC, Deckenanschluss bei verglastem Oberlicht e Horizontalschnitt AA Systemskizzen zu Balkonkonstruktionen a auskragende Platten im Längswandbau b seitlich im Mauerwerk aufgelagerte, getrennte Platten verschiedene Balkonausführungen a Ortbetonausführung als Kragplatte mit bituminöser Abdichtung b Stahlbetonfertigteil, nach damaliger Auffassung wasserdicht, an den Stirnseiten aufgelagert Fußbodenaufbau für Fußbodenheizung mit Edelstahlrohren
Wohlstandsbauten 1965 –1980
Nut und Feder versehene, 19 oder 22 mm starke Spanplatten, in Nassräumen auch Asbestzementplatten. Beide sollten bei Renovierungen entsorgt werden; Spanplatten sind in der Regel formaldehydbelastet. Neu sind Anfang der 1970er-Jahre die ersten Fußbodenheizungen. Neben im Estrich verlegten Elektroheizmatten werden auch Warmwasserheizsysteme angeboten, die sich allerdings erst in den 1980er-Jahren durchsetzen. Die Rohre werden anfangs noch nicht in den Estrich eingebettet, sondern durch Folien oder Noppenbahnen vom Estrich getrennt, um eine Verformung der damals verwendeten Metallrohre zuzulassen (Abb. C 5.24). Wie bei Betondecken und Innenwänden sucht man in den 1970er-Jahren zunehmend nach schnell zu verlegenden und trockenen, also praktischen Bauprodukten, auch bei den Bodenbelägen. So wird der Terrazzoestrich beispielsweise von Fertigterrazzo (Werksteinplatten) abgelöst. Holzböden werden größtenteils verklebt, wobei der bisher übliche Teerkleber durch Kunstharzkleber ersetzt wird und kleinformatiges Parkett die Dielenböden verdrängt. Den Großteil der Bodenbeläge stellen jedoch geklebte PVC-Böden und Teppichböden, insbesondere Nadelvliesteppich, dar. Teppichböden waren bis dato ein Luxusartikel, durch neuartige Verfahren (Tufting) und den Einsatz von Synthetikfasern kommen nun Bodenbeläge auf den Markt, die sogar preiswerter sind als Linoleum oder Mosaikparkett.
Dachgeschoss Das Steildach wird fast komplett vom »modernen« Flachdach verdrängt. Lediglich bei Einfamilienhäusern werden noch häufig Steildächer gebaut. Flachdächer
Gerade zu Beginn der Epoche wird ein experimenteller Umgang mit Flachdachkonstruktionen gepflegt. Die dadurch verursachte Fehlerhäufigkeit soll 1974 mit der Einführung der DIN 18 338 »Dachdeckungs- und Dachabdichtungsarbeiten« begrenzt werden. Noch in Fachbüchern von 1978 sind aus heutiger Sicht abenteuerliche Konstruktionen veröffentlicht, und doch hofft beispielsweise Heinrich Schmitt, dass »durch die Forschungen (…) die Probleme so weit gelöst (sind), dass heute keine ernsthaften Schäden an Flachdächern mehr zu entstehen brauchen« [7]. Der in der Bevölkerung noch heute schlechte Ruf des Flachdachs ist auf die schadensanfälligen Konstruktionen der 1970er-Jahre zurückzuführen. Die Mängel beruhen in erster Linie auf Konstruktionsfehlern durch mangelnde Erfahrung der Planer – es wird sozusagen am Objekt geforscht –, aber auch auf thermischen Spannungen aufgrund geringer Wärmedämmschichten sowie fehlenden Erfahrungen der ausführenden Firmen mit Material und Ausführungsdetails. Das Flachdach gilt in den 1970er-Jahren im Vergleich zum Steildach nicht nur als moder-
ner, sondern auch als preiswerter, was auf eine nicht sehr hohe Ausführungsqualität schließen lässt. Viele Flachdächer werden dem Wortsinn entsprechend flach, also ohne Gefälle zu den Dachgullys, ausgebildet. Ansonsten wird das Gefälle mit mindestens 2 % Neigung meist durch eine Schicht aus Normalbeton auf der Rohdecke hergestellt. Eine frühe Form von Gefälledämmung stellen örtlich aufgebrachte Leichtbetonschichten (10 –12 kN / m3) dar, bei denen auf weitere Dämmschichten und Dampfbremsen verzichtet wird. Die Vielzahl der verwendeten Dachaufbauten lässt sich in drei – heute noch gebräuchliche Gruppen – einteilen: Kaltdach, Warmdach und Umkehrdach. Das Kaltdach ist eine gebräuchliche Konstruktion, bei der die Dämmung hinterlüftet wird. Sie gilt allgemein als sicher, da es keine Probleme mit Durchfeuchtung gibt und die Dachschale als eigenständiges Bauteil mit einem größeren Gefälle versehen werden kann. Die Distanz zwischen Dämmung und Schale wird häufig durch eine Holzkonstruktion erzeugt. Dabei wird eine vollflächige Schalung auf Sparren oder Latten genagelt, die einen Luftraum oberhalb der Dämmung schafft. Diese Holzkonstruktion liegt entweder auf der Betondecke oder bildet selbst das Tragwerk und wird unterseitig mit Gipskartonplatten verkleidet. Bei Warmdächern, d. h. nicht hinterlüfteten Dächern mit Wärmedämmschichten unterhalb der Abdichtungsebene, ist bei Konstruktionen
a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
b
C 5.23
Unterbeton (nicht unterkellert, oben) Dampf- und Feuchtigkeitssperre Wärmedämmplatten (z. B. Tecto-Tel-Platten) Massivdecke (uneben) Ausgleichsschüttung (z. B. Bituperl) mit Rippenpappe als Abdeckung Trittschalldämmplatte soweit erforderlich Massivdecke (oben abgezogen) Trittschall- und Wärmedämmplatten JOCO-Großflächen-Element (fabrikvorgefertigt) mit Trägerplatte aus PUR-Schaum Wärmeleitfläche aus Aluminiumblech mit eingeprägten Rohrführungsrillen Aluminium-Folienkaschierung JOCO-Randausbauplatte Edelstahlrohr, als Rohrregister im JOCO-Element fabrikfertig eingelegt Anschlussrohre vom Verteiler zum Element Randdämmstreifen, 10 mm JOCO-Fünfschicht-Folie, verschweißbar Zementestrich, mind. 40 mm dick Armierung (nur bei besond. Belastungen) dauerelastische Verfugung zwischen Steinfußböden und Wand- oder Sockelplatten Bodenbeläge
C 5.24
201
Wohlstandsbauten 1965 –1980
a b c Wärmedurchlasswiderstand [m2K/W]
C 5.25
d
C 5.26
e f g
Wärmeleitzahl in [W/m2K] 0,035 0,041 0,052 Polyurethan Polystyrol Schaumglas [mm] [mm] [mm]
0,86
30,0
35,0
45,0
1,08
37,5
43,8
56,3
1,29
45,0
52,5
67,5
C 5.27
1,51
52,5
61,3
78,8
C 5.28
1,72
60,0
70,0
90,0
C 5.29
C 5.25 Warmdach mit ungenügender Wärmedämmung
C 5.26
U = 0,46 W / m2K
Kies, Abdichtung zweite Druckausgleichsschicht (Lüftungspappe) ungenügende Wärmedämmung Dampfsperre erste Druckausgleichsschicht (Lüftungspappe) Voranstrich 150 mm Stahlbeton
Bitumenbahn zweilagig Estrich mit Dichtungszusatz Wellplatte aus Asbestzement Dämmung Expansitkork oder Polystyrol 50 mm Decke Stahlbeton 150 mm
Warmdach
Kaltdach
U = 0,66 W / m2K
U = 0,39 W / m2K
Kies, Abdichtung zweite Druckausgleichsschicht (Lüftungspappe) ausreichende Wärmedämmschicht Dampfsperre erste Druckausgleichsschicht Voranstrich 150 mm Stahlbeton
Bitumenbahn zweilagig Holzschalung 20 mm Luftraum 50 mm Dämmung Expansitkork oder Polystyrol 50 mm Decke Stahlbeton 150 mm
Warmdach
Wasserdach
30 mm Feinbeton, 30 mm Raubeton Schutzbahn Kupfer- bzw. Aluminiumfolie geriffelt zweite Druckausgleichsschicht (Lüftungspappe) Wärmedämmschicht (ausreichend) Dampfsperre erste Druckausgleichsschicht (Lüftungspappe) Voranstrich 150 mm Stahlbeton
aus den 1970er-Jahren von einem Tauwasserausfall sowohl in der Dämmung als auch in der Rohdecke auszugehen. Dieses Wasser verdampft unter Sonneneinstrahlung und führt zu Blasen unter der Dampfbremse. Durch sogenannte Dampfdruckausgleichsschichten unter der Dampfbremse sowie unter der Abdichtung versucht man dies zu vermeiden (Abb. C 5.27). Hierfür infrage kommt entweder das punktuelle Verkleben der Dampfsperre und der Abdichtung, oder es werden spezielle Bahnen mit auf der Unterseite aufkaschiertem Lochglasvlies oder Wellpappe verlegt. Da die Planer damals davon ausgingen, dass sich der Dampf in diesen Schichten horizontal ausbreitet, wurden die Druckausgleichsschichten oftmals mit einer Vielzahl von Lüfterhauben versehen. Diese sollen den Wasserdampf abführen, stellen jedoch ihrerseits aufgrund der Durchdringung der Dachhaut eine potenzielle Schadensquelle dar (Abb. C 5.26). Eine Sonderkonstruktion des Warmdachs basiert auf der geringen Wasseraufnahmefähigkeit des neu entwickelten Dämmstoffs Schaumglas, der weder eine Dampfbremse noch eine Ausgleichsschicht benötigt und entsprechend eingesetzt wird. Auch bei Flachdächern auf Trapezblechen wird auf eine Dampfbremse verzichtet, da diese als dampfdicht gelten. Das sogenannte Wasserdach ist meist eine Warmdachkonstruktion mit aufgestocktem Dachgully, der für einen ca. 5 cm hohen Wasserstand sorgt. Dieser soll die thermische Belastung insbesondere in den Sommermonaten veringern. Mit dem Umkehrdach – eine Neuentwicklung der 1970er-Jahre – kommt die inzwischen zur Marktreife entwickelte extrudierte Wärmedämmung mit geringer Wasseraufnahmefähigkeit zum Einsatz. Dabei kann die Dämmung oberhalb der Abdichtung verlegt und so auf jegliche Dampfabdichtung verzichtet werden.
Kaltdach
U = 1,18 W / m2K
U = 0,66 W / m2K
U = 0,66 W / m2K
Schäden und Maßnahmen Bei Kaltdächern hat sich die fehlende Kaminwirkung horizontaler Luftschichten und die daraus resultierende Durchfeuchtung der üblicherweise verwendeten Mineralwolle als problematisch erwiesen. Dass dies in den 1970erJahren noch nicht erkannt wurde, zeigt eine
Wasser 50 mm Kies, Abdichtung Sperrfolie mit geschweißten Stößen zweite Druckausgleichsschicht (Lüftungspappe) Wärmedämmschicht Dampfsperre erste Druckausgleichsschicht (Lüftungspappe) Voranstrich C 5.27
202
notwendige Dämmstärken beim Flachdach nach DIN 4108 von 1969 Flachdachentlüfter für Dampfdruckausgleichsschicht im Warmdach a Kiesschicht b Dichtungsbahn mehrlagig c obere Druckausgleichschicht d Flachdachentlüfter e Warmdämmung f Dampfsperre g untere Druckausgleichschicht verschiedene Flachdachaufbauten (Warm-, Kaltund Wasserdach) mit zugehörigen U-Werten Systemaufbauten von Plattenbauwänden und deren wärmetechnische Sanierung System der Plattenbauweise P2
Wohlstandsbauten 1965 –1980
Wärmedurchlasswiderstand1 1/Λ
Wärmedurchgangskoeffizient U1
Wärmeleitfähigkeitsgruppe 040 Mindestdicke
Wärmedurchgangskoeffizient U1
Sanierung mit Zusatzdämmstoff
[kg/dm3] [N/mm2]
[m2K/W]
[W/m2K]
[mm]
[W/m2K]
Rohdichte
Güte
Bestand
einschichtig Längsaußenwand Giebelaußenwand Leichtbeton (Schaumbeton)
i
a
B 50 5
270 290
1,25
4,1
0,57
1,35
80
0,36
B 225 1,7
18,4
0,82
1,01
80
0,33
B 160 2,25
13,1
0,67
1,19
80
0,35
B 225 2,3
18,4
0,63
1,25
80
0,36
B 225 2,3
18,4
1,37
0,65
80
0,28
B 225 2,3
18,4
1,34
0,66
80
0,28
B 225 2,3
18,4
1,35
0,66
80
0,28
15
zweischichtig (»Cottbus«) Loggiaaußenwand Leichtbeton HWL-Platte Giebelwand mit Fensteröffnung Normalbeton HWL-Platte
i
a
15
200 50 290
25
i
a
15
200 50 290
25
zweischichtig (»Berlin«) Längsaußenwand Loggiaaußenwand Normalbeton HWL-Platte Giebelwand (doppelt gestellt) Normalbeton Schaumpolystyrenplatte
i 15
a 50 140 15 220
i
a 150 50 100 300
dreischichtig Längsaußenwand Loggiaaußenwand Normalbeton Schaumpolystyrenplatte
Steildächer
Traditionelle Zimmermannsverbindungen werden seit Mitte der 1960er-Jahre von Nagelverbindern aus verzinkten Blechen abgelöst, die seit 1952 auf dem deutschen Markt sind. Mit der Entwicklung von Kunstharzleim ersetzt man zudem sämtliche genagelten Binder gegen verleimte. Insbesondere die schon aus der Zwischenkriegszeit bekannten Brettschichtbinder werden nun vielfach verbaut. Zwar müssen die Hersteller schon seit den 1940er-Jahren einen Eignungsnachweis zum Leimen von tragenden Holzbauteilen erbringen (DIN 1052), jedoch sollten sämtliche Leimbinder auf ihre Funktionstüchtigkeit untersucht werden. Zur Einordnung der Konstruktion hilft die Suche des vorgeschriebenen Stempels auf den Bindern.
Beton Normwürfeldruckfestigkeit Rn
AußenwandQuerschnitt variante / Material
Konstruktion, bei der sogar eine auf die Dämmung lose verlegte und mit Gefälleestrich versehene Faserzementwellplatte als Hinterlüftung dienen sollte. In vielen Fällen wurden Kaltdächer jedoch mit hohen Luftschichten zwischen 10 und 20 cm ausgeführt, die in der Praxis häufig schadensfrei sind. Bei der Sanierung kann man die hohen Querschnitte für zusätzliche Wärmedämmung nutzen, wobei nach dem Abbruch der vorhandenen Untersichten und der Dämmung (meist nicht biolösliche Mineralwolle) eine Dampfbremse aufzubringen ist, welche eine Durchfeuchtung der Wärmedämmung duerhaft verhindert (Membranfunktion). Bei Warmdächern ist die Dämmung oftmals mit Wasser vollgesogen. Fehlende praktische Erfahrungen der ausführenden Firmen, zahlreiche Durchdringungen (z. B. Entlüftungshauben), Ausführungen ohne Gefälle, Verformungen durch eine zu gering dimensionierte oder fehlende Dämmung im Attikabereich und mangelhaft ausgeführte bzw. fehlende Dampfbremsen stellen vielfältige Fehlerquellen dar. Bei der Sanierung sollte man daher immer von einem Totalabbruch ausgehen und eine Neukonstruktion vorsehen, was allerdings auch notwendige Änderungen an der Attika nach sich zieht, da diese für die neuen Dämmstärken in der Regel zu niedrig ist. Umkehrdächer können schadensfrei sein, sofern die Abdichtungen fachgerecht ausgeführt sind. Um den neuen Anforderungen der EnEV zu entsprechen, ist eine Sanierung mit zusätzlichen Dämmplatten möglich. Bei Konstruktionen der ersten Generation sollte man aber zumindest die Erneuerung aller Hochzüge und Anschlüsse vorsehen.
Giebelwand Normalbeton Schaumpolystyrenplatte 1
ohne Wärmebrücken
i
a 120 50 60 230
i
a 150
50 60 260
C 5.28
Sonderbauweisen Dem Mangel an bezahlbarem Wohnraum in Europa wurde durch Massenfertigung begegnet: Durch die Vorfertigung von transportablen Elementen (in Bezug auf Größe und Gewicht) in der Fabrik und die anschließende Montage vor Ort wurde das Bauen industrialisiert. So dienen Fertighäuser immer häufiger als EinfamilienhäuC 5.29
203
Wohlstandsbauten 1965 –1980
ser; im Geschosswohnungsbau werden Vollmontagebauweisen (Plattenbau) eingeführt. Plattenbau
Bereits seit Mitte der 1950er-Jahre versucht man in Osteuropa den Wohnungsbau mittels vorgefertigter Bauweisen zu verbilligen und zu beschleunigen. Dieses industrialisierte Bauen wird bis heute weiterentwickelt und lässt sich, ausgehend vom maximalen Elementgewicht, für die DDR in fünf sogenannte Laststufen unterteilen: • 0,8 t: Blockbauart, seit 1952, Geschosshöhe in drei Streifen unterteilt, 650 000 Wohneinheiten • 1,1 t: Weiterentwicklung der 0,8-t-Bauweise, seit 1977, 47 100 Wohneinheiten • 2,0 t: Streifenbauart, seit 1966, ähnlich der 0,8-t-Bauweise, 43 100 Wohneinheiten • 5,0 t: Plattenbauweise,seit 1966, geschosshoch, Typ P 1 und P 2, 363 600 Wohneinheiten (Abb. C 5.29) • 6,3 t: Plattenbauweise, seit 1976, geschosshoch, Typ WBS 70, 644 900 Wohneinheiten Insbesondere die Plattenbauweisen werden aus der DDR in andere sozialistische Länder »exportiert« und dort in ähnlicher Weise eingesetzt. Die Grundrisse dieser meist fünf oder elf Geschosse hohen Gebäude besitzen Systemmaße, die bei einer Geschosshöhe von 2,80 m auf dem Vielfachen von 1,20 m aufbauen. Alle folgenden Angaben beziehen sich auf die Bauweise P2. Keller Werden die 2,40 m hohen Kelleraußenwände anfangs noch in Ortbetontechnik errichtet, sind sie später, je nach Geschosszahl, bereits aus 15 – 26 cm starken einschichtigen Normalbetonelementen gefertigt. Die Abdichtung der Vertikalfugen erfolgt meist mit dem asbesthaltigen, dauerelastischen »Morinol«-Kitt. Die Flächenabdichtung wird durch einfache bituminöse Sperranstriche erreicht. Undichte Fugen sowie mangelhafte Flächenabdichtungen sind häufig anzutreffen.
bestehen – wie auch die Verankerungen von Loggiaplatten – aus Edelstahl. Übliche Längen für alle Außenwandelemente sind 2,40, 3,60 und 6,00 m. Alle Außenwände weisen einen geringen Wärmeschutz auf. Zudem sind die vorhandenen Dämmungen der zweischichtigen Systeme häufig durch eindringenden Schlagregen (Außendämmung) oder Tauwasserbildung (Innendämmung) durchnässt und somit weitgehend unwirksam. Die wärmetechnische Sanierung erfolgt aus Kostengründen meist mit einer mindestens 80 mm starken Außendämmung als Wärmedämmverbundsystem. Problematisch ist die Sanierung der dreischichtigen Elemente. Aus wärmetechnischer Sicht müssten sie nicht optimiert werden, dennoch treten meist Schäden an der Oberfläche aufgrund mangelhafter Bauausführung auf. Daher werden auch diese häufig mit einem Wärmedämmverbundsystem versehen, das die problematischen thermischen Spannungen der Außenhaut reduziert. Da die eigentlich mit 6 cm Wandstärke geplanten Wetterschutzschichten teilweise nur 3 cm stark sind und zudem häufig korrodierte, frei liegende Bewehrungen aufgrund mangelhafter Verdichtung aufweisen, ist deren Tragfähigkeit zu prüfen und ggf. zu ertüchtigen. Die Verdübelung des Wärmedämmverbundsystems erfolgt dann meist in der Innenschale, also durch die Wetterschutzschicht und die Dämmebene hindurch. Decken und Fußböden Die Deckenelemente des Typs P 2 werden in zwei Varianten gefertigt: entweder schlaff bewehrt meist in B 225 oder vorgespannt in Betongüten ab B 300. Die schlaff bewehrten Vollbetonplatten werden mit Systemlängen (Spannweiten) von 2,40 und 3,60 m gefertigt und sind 11 oder 14 cm stark und bis zu 4,80 m breit. Ebenfalls 14 cm stark sind die 60 –180 cm breiten, vorgespannten Vollplatten, die zusätzlich
in Systemlängen von 4,80 und 6,00 m hergestellt werden. Vorgespannte Hohldielen überspannen Distanzen bis 7,20 m und weisen eine Breite von 60 cm sowie eine Stärke von 24 cm auf (Abb. C 5.31). Die Verankerung (nicht Auflager) in den aussteifenden Außenwänden geschieht meist durch örtliches Ausbetonieren von Aussparungen der Außenwände, welche dann einen deckenbündigen Ringbalken bilden. Auf den Rohdecken werden teilweise nur Verbundestriche aufgebracht oder auch schwimmende Estriche auf Holzwolleleichtbauplatten (beides Anhydridestriche). Schwimmende Trockenestriche bestehen aus 3 cm starken trittfesten Dämmplatten auf einer ebenfalls 3 cm starken Sand- oder Schlackenschüttung. Die übliche Gesamtaufbauhöhe aller Systeme beträgt 75 mm. Die Tragfähigkeit der Decken, die immer für mindestens 1,5 kN / m2 Verkehrslasten ausgelegt sind (Hohldielen bis 10 kN / m2), muss nicht angezweifelt werden, auch wenn die geplante Auflagertiefe an den tragenden Innenwänden in manchen Fällen durch Montageungenauigkeiten unterschritten wird. Auch der Luftschallschutz ist ausreichend, denn die Decken sind immer über 300 kg / m2 schwer. Der Trittschallschutz hingegen wird oft nur durch die verwendeten weichen Bodenbeläge gewährleistet. Der Austausch des gesamten Fußbodenaufbaus gegen einen unwesentlich höheren, aber schalltechnisch besseren schwimmenden Estrich unterbleibt jedoch häufig aus Kostengründen. Zudem darf der neue Aufbau ein Eigengewicht von 100 kg / m2 nicht überschreiten. Innenwände Plattenbauten werden grundsätzlich in Querwandbauweise errichtet, weisen also nichttragende Außenwände auf, die jedoch der Horizontalaussteifung dienen. Die tragenden Innenwände werden in Normalbeton hergestellt und
Außenwände Die 22 – 32 cm starken Außenwandelemente des Typs P 2 orientieren sich an den Raumgrößen (z. B. 3,60 ≈ 2,80 m) und bestehen aus ein bis drei Schichten. Einschichtige 30 cm starke Elemente werden in Leichtbeton gefertigt und beidseitig verputzt. Zweischichtige Elemente mit Außendämmung (»Cottbus«) aus Leicht- oder Normalbeton werden meist beidseitig verputzt. Die Ansichtsfläche des zweischichtigen, innen gedämmten Elements aus Normalbeton (»Berlin«) wird verputzt oder mit keramischen Platten verkleidet. Als Dämmung werden 50 mm starke Holzwolleleichtbauplatten eingesetzt. Ebenfalls 50 mm stark, jedoch aus Schaumpolystyrolplatten, ist die Kerndämmung der dreischichtigen Platten (Abb. C 5.28). Die Anker zwischen der 12 oder 15 cm dicken Innenschale und der 6 cm starken sogenannten Wetterschutzschicht C 5.30
204
Wohlstandsbauten 1965 –1980
haben eine Stärke von 15 cm. Alle anderen Innenwände, z. B. Beton- oder Gipswände mit 4 – 7 cm Wandstärke, haben keinerlei statische Funktion und können im Umbau entfernt werden. Dach Die Dachräume weisen in der Regel eine Raumhöhe von deutlich unter 2,0 m auf. Das oberhalb einer normalen Geschossdecke errichtete Dach besteht aus verlegten Platten – meist 24 cm starken Betonkassettenplatten, seltener auch 10 cm starken Vollplatten. Das Dach wird meist mit einem Gefälle von 5 –10 % nach innen zu einer Längsrinne aus Ortbeton entwässert, es handelt sich also um ein sogenanntes Schmetterlingsdach. Die Wärmedämmung erfolgt durch eine Auflage von maximal 6 cm starken Mineralwolleplatten, die über den Dachraum hinterlüftet wird (Kaltdach). Die Abdichtung wird durch bekieste, zweilagig verlegte Bitumenbahnen erreicht. Eine nachträgliche Erhöhung der Wärmedämmung lässt sich in dem Hohlraum relativ problemlos durchführen, ebenso wie das Aufbringen neuer Abdichtungsschichten (Abb C 5.30). Loggien und Balkone Bei den 1,20 m tiefen und 3,60 m (schlaff bewehrt) bzw. 6,00 m (Spannbeton) breiten Loggien handelt es sich um eigenständig tragende, vorgestellte Konstruktionen. Die Befestigung am Gebäude erfolgt über eine Edelstahlverankerung der Tragschotten. Die Brüstungen aus Stahlrahmen mit Asbestzement- oder Sichtbetonplatten besitzen keine tragende oder aussteifende Funktion. Neben den üblichen Oberflächensanierungen wie Betoninstandsetzung, Austausch der Brüstungen und Erneuerung der Abdichtungen müssen die Loggiakonstruktionen auf eine ausreichende Auflagertiefe an den Schotten untersucht werden. Ebenso sollte der Zustand der Edelstahlanker überprüft werden. Aufgrund der vorhandenen thermischen Trennung von Loggia und Gebäude bereiten diese kaum Probleme bei der wärmetechnischen Sanierung (Abb. C 5.32).
C 5.31
Anmerkungen: [1] Zweites Wohnungsbaugesetz, 1956 [2] Meadows, Dennis L.; u. a.: Die Grenzen des Wachstums, Bericht des Club of Rome zur Lage der Menschheit, Stuttgart 1972 [3] Jacobs, Jane: The death and life of great american cities, New York 1961 Mitscherlich, Alexander: Die Unwirtlichkeit unserer Städte, Frankfurt 1965 [4] Frick, Otto; Knöll, Karl; Neumann, Friedrich (Hrsg): Baukonstruktionslehre, 2 Bände, Stuttgart 1979, S. 382 [5] Schmitt, Heinrich: Hochbaukonstruktionen, Ravensburg 1978, S. 322 [6] ebd. [5], S. 298 [7] ebd. [5], S. 593 C 5.30
Vertikalschnitt durch Kaltdach mit Kassettenelementen C 5.31 Anschlussdetails an die Außenlängswand (nichttragend) C 5.32 Vertikalschnitte durch Loggia und Deckenanschluss C 5.32
205
Teil D
Abb. D
Gebaute Beispiele im Detail
01
Markus Wespi Jérôme de Meuron Architekten; Ferienhaus in Scaiano (CH)
02
Miguel Alonso del Val, Rufino Hernández Minguillón; Klosterbibliothek in Fitero (E)
03
Karl + Probst; Hochschulgebäude in Vaduz (FL)
04
Volker Giencke; Hotel in Barth (D)
05
Boris Enning; Mehrfamilienhaus in Köln (D)
06
Adjaye Associates; Wohn- und Atelierhaus in London (GB)
07
Kahlfeldt Architekten; Bürogebäude in Berlin (D)
08
Staab Architekten; Museum in Chemnitz (D)
09
Dieter Jüngling, Andreas Hagmann; Wohnanlage in Chur (CH)
10
Fischer Architekten; Museum in Ingolstadt (D)
11
4000architekten; Bogenhalle in Köln (D)
12
Petzinka Pink Architekten; Bürogebäude in Düsseldorf (D)
13
Anja Köster; Mehrfamilienhaus in Bochum (D)
14
kehrbaumarchitekten; Wohnhaus in Kaufbeuren (D)
15
zanderroth architekten; Schule in Schulzendorf (D)
16
Allmann Sattler Wappner; Pfarrzentrum in München (D)
17
Urs Primas; Wohnsiedlung in Zürich (CH)
18
Kleffel Papay Warncke; Wohn- und Geschäftshaus in Hamburg (D)
Bogenhalle, Sanierung, Köln (D) 2000, 4000architekten
207
Beispiel 01
Ferienhaus Scaiano, CH 1850 / 2004 Architekten: Markus Wespi Jérôme de Meuron Architekten, Caviano Tragwerksplanung: Paolo de Giorgi, Tegna
Am Rand des Dorfs Scaiano im Tessin an der Ostküste des Lago Maggiore dient die umgebaute Ruine eines Stalls mit Scheune heute einer Familie als Ferienhaus. Man betritt das steile Hanggrundstück über den Garten, das dreigeschossige Haus selbst im Obergeschoss. Über wenige Stufen erreicht man das Wohnzimmer mit dem Kamin, der die Räume im Winter über ein Warmluftsystem beheizt. Im Stockwerk darunter liegen Arbeits-, Kinderzimmer und Bad, im Untergeschoss schließlich Schlafzimmer und Abstellraum. Die kaum geänderte Raumaufteilung mit ihren Gebäudeversprüngen, die sich über enge, steile Treppen nach unten entwickelt, wirkt fast labyrinthartig. Die Architekten entschieden sich, die Bruchsteinmauern zu erhalten und so den archaisch anmutenden Charakter des Hauses zu bewahren. Die hölzerne Veranda und das Satteldach wurden vollständig entfernt, die maroden Holzbalkendecken durch Betondecken ersetzt. Der Baukörper ist mit dem neuen Flachdach auf einen einfachen Kubus reduziert. Das für die neue Nutzung unabdingbare Bad wurde, ohne die klare, zeitgemäße Form des Gebäudes zu stören, im Untergeschoss in den Hang gegraben. Die bestehenden Fensteröffnungen sind an selber Stelle belassen und nur zum Teil geringfügig erweitert. Die eingebrachten Betonstürze bleiben sichtbar und machen die Sanierungsmaßnahmen ablesbar. Im Inneren wurde das bestehende Mauerwerk mit Schaumglas isoliert, verputzt und anschließend im beigebraunen Farbton des gestrichenen Zementbodens lasiert. ¤Abbruch von Satteldach und Zwischendecken, Einbau von Betondecken ¤Wärmedämmung innen ¤Anbau eines Badezimmers ¤Halbverputz der bestehenden Bruchsteinmauern º
7
aa Bestand
bb
Schnitte • Grundrisse Maßstab 1:200
1 2 3
3
Kinderzimmer Arbeitszimmer Bad Schlafzimmer
2
1
OG Bestand
OG
a a
4 5
b
Baumeister 08 / 2006 6
EG Bestand
208
4 5 6 7
Eingang Küche / Esszimmer Wohnzimmer
EG
b
Bauten vor 1870
8
Schnitt Maßstab 1:20
11
9 13
15
10 8
9
10 12
Bruchsteinpflaster im Splittbett verlegt 150 mm Schutzschicht / Dränagefolie PP 10 mm Abdichtung 5 mm Schweißbahn Elastomerbitumen 3 mm Wärmedämmung Schaumglas 155 mm Gefällebeton wasserundurchlässig 140 – 235 mm Halbverputz Natursteinmauerwerk (Bestand) 400 – 600 mm Ausgleichsschicht 40 mm Wärmedämmung Schaumglas 65 mm Grund- und Fertigputz gestrichen 10 mm Perimeterdämmung Hartschaum 80 mm Abdichtung Stahlbeton wasserundurchlässig 200 mm Wärmedämmung Schaumglas 65 mm Putz gestrichen 10 mm
11 12 13
14
15
Eingangstür Isolierverglasung in Rahmen Lärche Festverglasung Isolierglas Zementestrich geglättet, gestrichen und imprägniert 35 mm Stahlbeton 150 mm Zementestrich geglättet, gestrichen und imprägniert 80 mm PE-Folie Wärmedämmung Schaumglas 65 mm Stahlbeton wasserundurchlässig 150 mm Magerbeton 50 mm Bruchsteinpflaster im Splittbett verlegt 150 mm Schutzschicht auf Abdichtung Stahlbeton 140 mm Wärmedämmung Schaumglas 65 mm Putz gestrichen 10 mm
14
209
Beispiel 02
Klosterbibliothek Fitero, E 1247 / 1614 / 2001 Architekten: Miguel Alonso del Val und Rufino Hernández Minguillón, Pamplona Mitarbeiter: Eduardo Arilla Alvarez, Maria José Prieto Rodríguez, Victor Hernández Barricarte, Patricia Sánchez Delgado, Joaquín Aliaga Montes Tragwerksplanung: Susana Iturralde Mendive, Pamplona
5
4 aa
Der Zisterzienserorden gründete das Kloster in Fitero im Jahre 1140 als eine der ersten Niederlassungen in Spanien. Den architektonischen Höhepunkt des Komplexes stellt der doppelgeschossige Kreuzgang mit seinen Spitzbogenarkaden und den außen liegenden Stützpfeilern dar. Das obere Geschoss wurde 1614 fertiggestellt und ist in seiner puristischen Ästhetik an den Stil des »El Escorial« angelehnt. Die Umbaumaßnahmen konzentrieren sich auf die Bereiche der ehemaligen Küche, des angrenzenden Refektoriums und der darüberliegenden Bibliothek. Auf die restaurierten und ergänzten Mauern der Küche wurde ein Zeltdach aus Holz als Referenz an das ehemalige Kuppelgewölbe gesetzt. Die pyramidenförmige Konstruktion schließt mit einer verglasten Dachlaterne ab. Durch das so einfallende Tageslicht rückt die geometrische Struktur des Gebälks in den Vordergrund. Der Raum dient als Zugangsbereich zu den neuen Ausstellungsräumen und dem Kreuzgang. Im angrenzenden ehemaligen Refektorium wird das Halbdunkel des Raums für audiovisuelle Medien genutzt. Gezeigt werden mittelalterliche Relikte des klösterlichen Lebens. Die historischen steinernen Konsolen dienen als Auflager für den neu eingezogenen hölzernen Deckenrost. Über eine zentrale Treppe erreicht der Besucher schließlich die barocke Klosterbibliothek. Die Eingriffe der Architekten beschränken sich hier, abgesehen von den aufwendigen Restaurierungsarbeiten, auf gläserne Ausstellungsvitrinen für barocke Bücher, Stiche und Kleidungsstücke. Um die Raumwirkung, die von dem bemalten Tonnengewölbe dominiert wird, nicht zu beeinträchtigen, sind die Glasvitrinen sehr zurückhaltend als umlaufendes Band entlang der Außenwände angeordnet.
6 b
a
Detail 10 / 2003
b g
¤Sanierung und Ergänzung des Mauerwerks ¤Einbau eines Zeltdachs aus Holz ¤Einzug eines hölzernen Deckenrosts º
1 2 3 4
a
4 g
210
5 6 7 8 9 10 11 12 13
Abteikirche Kapitelsaal Schlafsaal mittelalterliches Refektorium / Ausstellung Bibliothek / Ausstellung Küche / Eingang Kreuzgang barockes Refektorium Abteipalast Herberge Sakristei Kapelle Altersheim
Bauten vor 1870
25 27
6 9
20 7
1
4/5
24
7
21
12 8
2
cc
3 11
10
Schnitt • Grundriss Maßstab 1:400 Lageplan Maßstab 1:2500 Horizontalschnitt • Vertikalschnitt Maßstab 1:20
13
14 14 Zinkblech 1 mm Trennlage Geotextil MDF-Platte 20 mm Auflageholz im Gefälle Wärmedämmung Polystyrol 60 mm MDF-Platte 20 mm 15 Isolierverglasung 2≈ 4 mm + SZR 6 mm 16 Rahmen Stahlrohr ¡ 30/50 mm 17 Stahlprofil fi 180 mm 18 Ziegeldeckung Lattung 25/50 mm Wärmedämmung Polystyrol 60 mm Kiefernschalung 20 mm 19 Nebenträger
20
21
22 23 24 25 26
27
Brettschichtholz 80/200 mm Diagonalträger Brettschichtholz 100/260 mm Randträger Brettschichtholz 100/400 mm Rinne Zinkblech 3 mm Ausmauerung Sandstein 70 mm Ringanker Stahlbeton Sandsteinmauer, restauriert und ergänzt ca. 1400 mm Flachstahl verschweißt mit Kopfplatte 12 mm und 15 mm
15
16 17
18
19
20
23
22
21
c
24
27
c
25 26
bb
211
Beispiel 02
f
4
3
2 6 5 7
2
1
f
Treppendetails Maßstab 1:20 Vertikalschnitt Maßstab 1:50
212
dd
1
ee
ff
Bauten vor 1870
1 2
3
4 5 6 7
8
Abhängung Podest Stahlstab Ø 16 mm Trittstufe Eichenholz 30 mm Setzstufe Eichenholz 25 mm Stahlblech lackiert 2 mm Keramikfliese 30 mm Mörtelbett 30 mm Estrich 80 mm auf Stahlblech 1,2 mm Lattung 20/20 mm Spanplatte 12 mm Lattung Kiefer gewachst 30/30 mm Brüstung VSG 2≈ 4 mm EPDM-Auflager Brettschichtholzträger 760/100 mm Wange Stahlblech 320/20 mm Stahlrohr ¡ 50/20 mm
9 10 11 12 13 14
15
zweischaliges tragendes Mauerwerk: Ziegel 175 mm Luftschicht 300 mm / Verankerung Ziegel 125 mm, verputzt MDF-Platte 2≈ 16 mm, dazwischen Stahlrohr | 30/30 mm Deckenstrahler Vitrine VSG 2≈ 4 mm Sandstein 70 mm Ringanker Stahlbeton Sandsteinkonsole (Bestand) mit Auflage: Stahlblech 20 mm EPDM 20 mm zweischaliges tragendes Mauerwerk: Sandstein 450 mm Luftschicht 300 mm / Verankerung Sandstein 450 mm
10
9
8 11
4 e
3
12
3
13
5
e
14
1
15
d
d
gg
213
Beispiel 03
Hochschulgebäude Vaduz, FL 1890 / 2002 Architekten: Karl + Probst, München Ludwig Karl, Markus Probst Mitarbeiter: Birgit Dierolf, Norbert Engelhardt, Sebastian Hrycyk, Rafael Malenka, Carolin Ruckdeschel, Carola Seifert Tragwerksplanung: Vogt Ingenieurbüro, Vaduz
Als eine der ersten Fabriken in Liechtenstein wurde die ehemalige Baumwollspinnerei ab 1882 am nördlichen Ortsrand von Vaduz errichtet und bis in die 1970er-Jahre stetig umgebaut und erweitert. 1992 wurde die Produktion eingestellt und Ende der 1990er-Jahre die Umnutzung des Industriedenkmals für die Fachhochschule Liechtenstein beschlossen. Bei der Umnutzung und Sanierung des Gebäudekomplexes sollte das äußere Erscheinungsbild und die innere Gebäudestruktur weitgehend bewahrt werden. Die Außenmauern aus bis zu 80 cm starkem Bruchsteinmauerwerk wurden ohne zusätzliche Wärmedämmung belassen, wo nötig ergänzt und neu verputzt. Alle Fenster wurden entsprechend der ursprünglichen Sprossenteilung mit Wärmeschutzverglasung neu gefertigt. Der Charakter der beiden ehemaligen Spinnereihallen mit ihren nach Norden orientierten Sheddachfenstern bleibt in der neuen Nutzung durch Studienräume und Hörsäle erhalten. Raumhöhen über 5 m ermöglichten den Einbau von Galerien. Oberlichtbänder und Dachdeckung beider Hallen sind neu, bei der stärker beschädigten südlichen Shedhalle wurde die gesamte Dachkonstruktion abgebrochen und erneuert. Dabei wurden die gusseisernen Stützen ausgebaut, entrostet und – mit neuem Rostschutz versehen – wieder an gleicher Stelle eingefügt. Auch das ehemalige Baumwolllager, ein 12 m hoher Zentralraum, hat seinen originalen räumlichen Charakter bewahrt und steht als Ausstellungs- und Veranstaltungsraum zur Verfügung. Um den Dachstuhl sichtbar zu belassen, erhielt das bestehende Dach eine Dämmung zwischen neuen Sparren. Klar abgesetzt vom Bestand ist der aufgeständerte, verglaste Neubau für Bibliothek und Cafeteria als schmaler Riegel der Westfassade vorgelagert.
B
A
aa 6
2
7
4
3
5
1 OG Bestand
8 10
15 13 11
9
16
14
12
18
19
b
20 21 16 a
9
9
23 22
Baumeister 10 / 2002 Deutsche Bauzeitung 10 / 2002 Hochparterre 10 / 2002
EG b
214
10
OG
• Außenwände und Innenstützen erhalten und restauriert • Fenster, Oberlichtbänder, Dachdeckung, Dachränder neu, entsprechend dem ursprünglichen Zustand º
17
14
a
Gründerzeitbauten 1870 –1920
bb
Schnitte • Grundrisse Maßstab 1:1500 Isometrie Shedhallen und Mittelbau ohne Maßstab
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Ballenlager (1889): ehemaliges Baumwollmagazin Bogenshedhalle (1973): ehemalige Maschinenhalle nördlicher Shedtrakt (1890): ehemalige Spinnereihalle Mitteltrakt (1882): ehemaliges Büro- und Magazingebäude südlicher Shedtrakt (1890): ehemalige Spinnereihalle Heizhaus ehemalige Geräteräume, abgebrochen Eingang Ost Ausstellung / Veranstaltung Seminar Arbeitsraum Fachbereich Architektur Dozentenarbeitsraum Konferenzsaal / Auditorium Foyer Büro Hauswart Hörsaal Gruppenraum Cafeteria Bibliothek Mehrzweckhalle Lager / Werkstatt Haupteingang West Jugendzentrum
215
Beispiel 03
Vertikalschnitt Sheddach Nordhalle Vertikalschnitt Ballenlager Maßstab 1:20
1
4
2
5 6
3 7
8
A
1 9
2 3 4 5 6 7 8 9
10
8
10 11
11
12
13 14 15 16 10 17 18 8
216
Biberschwanzziegel, Lattung 50/30 mm, Konterlattung 50/30 mm, Abdichtung Folie, OSB-Platte 18 mm, Sparren (Bestand) 140 mm, dazwischen Wärmedämmung, OSB-Platte 18 mm, Dampfbremse PE-Folie, Holzlattung 30/50 mm, Hohlraum 40 mm, HolzwolleAkustikplatte magnesitgebunden 18 mm Sprinkler Zugstab (Bestand) Ø 30 mm Oberlichtband Wärmeschutzverglasung in Aluminiumrahmen pulverbeschichtet Verdunklung: Plissee Polyestergewebe Rinnenheizung Holzträger (Bestand) 2≈ 150/315 mm neu gestrichen Stahlstütze (Bestand) Ø 150 mm mit Rostschutz neu neuer Bodenaufbau: Steinholzestrich 12 mm, Hohlraumboden 148 mm, Verbunddecke Trapezblech Aufbeton 140 mm, abgehängte Decke Primärträger (Bestand) Gusseisen 130/200 mm ehemaliger Bodenaufbau: Steinholzestrich 30 mm, Holzbretter 42 mm, Träger Kantholz 170/210 mm, Gipsplatten Doppelstehfalzdeckung Edelstahlblech 0,6 mm, Bitumenbahn, Schalung 24 mm, Konterlattung 50 mm, Abdichtung Folie, Sparren 100/180 mm, Wärmedämmung 160 mm, Trennlage 0,4 mm Dachaufbau (Bestand): Schalung, Sparren, Dachstuhl, Balken abgebürstet Traufgesims Holz (Bestand) ausgebaut, höher gesetzt Außenputz (Bestand), Bruchsteinmauerwerk (Bestand) bis 800 mm, Innenputz Kalkputz zweilagig Holzfenster nach originaler Aufteilung und Farbgebung, Wärmeschutzverglasung, Wärmedämmung im Laibungsbereich 30 mm, Putz 25 mm Natursteingewände (Bestand) gereinigt und ergänzt Steinholzestrich 12 mm, Zementestrich mit Fußbodenheizung 73 mm, Trennlage 0,4 mm, Trittschalldämmung 20 mm, Dämmung Polystyrol 60 mm, Abdichtung Bitumenbahn 5 mm, Ausgleichsschicht 20 mm, Boden (Bestand) Magerbeton
Gründerzeitbauten 1870 –1920
12
13
14
15
16
17
18
B
217
Beispiel 04
Hotel Barth, D 1896 / 1997 Architekt: Volker Giencke, Graz Mitarbeiter: Wolfgang Feyferlik, Susi Fritzer, Claudius Pratsch Tragwerksplanung: Alois Winkler, Graz
bb
aa Bestand
Die kleine Ostseestadt Barth verfügt über einige Ende des 19. Jahrhunderts errichtete Speichergebäude, die seit Anfang der 1990erJahre leerstanden. Das größte unter ihnen, ein Kornspeicher in Ziegelbauweise direkt am Hafen und gegenüber der vorgelagerten Halbinsel Zingst, wurde zu einem Apartmenthotel mit 47 Zimmern umgebaut. Die Bauweise des Speichers ist einfach und funktional. Die Außenwände treppen sich nach oben von 77 auf 25 cm ab, dabei bilden die Mauerrücksprünge die Auflager für die Holzbalken bzw. Eisenträger. Ursprünglich war der Speicher zweigeteilt: Der nördliche Teil mit gusseisernen Säulen diente als Sacklager, der südliche – die Schütte – als Getreidesilo mit 21 schmalen, gebäudehohen, schachtartigen Silokammern aus 3 bis 5 cm starken Holzbohlen, Brettschichtholz ähnlich übereinandergestapelt und vernagelt. Neue Trennwände unterteilen die vier Ebenen des Sacklagers in Doppelzimmer und Suiten. Im ehemaligen Silo entstanden durch neu eingezogene Decken zweigeschossige gebäudetiefe, 2,50 bzw. 2,65 m schmale MaisonetteApartments, die durch die sichtbar belassenen Holzwände der Schütte geprägt werden. Für Flure und Fenstertüren wurden Öffnungen in die Holzwände geschnitten, der ehemals fensterlose Schüttebereich erhielt kleine Balkone und weiße Schiebeläden. Ergänzt wurde das Gebäude mit einem zweigeschossigen Dachaufbau, einer Betonkonstruktion mit umlaufender Terrasse. Der Westfassade ist anstelle der früheren Rampe eine überdachte, teilweise verglaste Terrasse vorgelagert. Am Südgiebel dient eine Wendeltreppe als zweiter Fluchtweg, an der Nordseite erweitert ein wintergartenähnlicher Vorbau die Suiten.
a
• Erhalt der Außenwände, Stützen, SchütteWände, Schütte-Trichter • Vergrößerung der Fensteröffnungen, neue Balkone • Dachaufstockung, neue Vorbauten • Einbau neuer Trennwände, Decken, Bäder º
218
Architektur Aktuell 210, 1997 Bauwelt 31 – 32 / 1997 The Architectural Review 09 / 1998
1
EG Bestand
2
a
Gründerzeitbauten 1870 –1920
Querschnitte • Grundrisse Maßstab 1:500
15
14
15
3. OG
13 14
2. OG
15
14
10
12
11
1. OG
b
5
3
4
6
7
EG
8 b
9
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
ehemaliges Sacklager ehemalige Schütte (Getreidelager) Wintergarten Festsaal Küche Restaurant Glasveranda Terrasse Außentreppe: Zugang Hotel und zweiter Fluchtweg Seminarraum Rezeption Personalraum Suite Maisonette-Apartment Einzelzimmer
219
Beispiel 04
7 1
12
cc 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Außenwand (Bestand) 390 mm, Wand Schütte (Bestand) Brettschichtholz genagelt 80 mm, Oberfläche abgebürstet Geländerstäbe Stahlrohr Edelstahl Ø 15 mm Holzbelag Bongossi mit Rillenfräsung 30 mm Randträger Stahlprofil 120/65/2 mm Untersicht Platte Stahlblech weiß Befestigung: nicht rostender Stahl, verankert mit im Mauerwerk einbetonierten Rohrhülsen Schiebeladen Sperrholz weiß lackiert 20 mm, Schiene Flachstahl, Nutrolle Kunststoff Stahlprofil ∑ 120/80 mm Verkleidung Laibung Sperrholz weiß lackiert 20 mm Ziegelsturz mit Bewehrung 340/70 mm Holzrost Bongossi mit Rillenfräsung 30 mm, Dämmung 20 mm, Abdeckung Stahlblech, Bitumenpappe, Mörtel Isolierverglasung in Rahmen Fichte weiß lackiert
c
c 13
2
3 4 5
6 1 7
8
9
10
12
11
Horizontalschnitte • Vertikalschnitte Fassade • Zimmer / Flur Maßstab 1:20
220
14
bb
Gründerzeitbauten 1870 –1920
15 16
dd 13
14
15 16 17
18
Parkett Ahorn 16 mm, Holzwerkstoffplatte 20 mm, Kantholz 60/60 mm, Filzstreifen, Deckenuntersicht Schalung 20 mm, Kantholz 60/140 mm Parkett Ahorn 16 mm, Estrich 50 mm, Bitumenpappe, Trittschalldämmung 30 mm, Schüttung 70 mm, TrapezblechVerbunddecke mit Betonauflage 60 mm Wand Schütte (Bestand): Brettschichtholz 100 mm, Oberfläche abgebürstet, Vorsatzschale Gipskarton 2≈ 20 mm Brandschutzverglasung Drahtglas in Stahlrahmen 50/20 mm Bodenaufbau Bad: Mosaikfliesen geklebt 5 mm, Heizestrich 65 mm, Trennlage, Trittschalldämmung 60 mm, Stahlbetondecke 160 mm, Hohlraum Installationsführung 400 mm, abgehängte Decke Gipskarton 15 mm Bodenaufbau Flur: Teppichboden 6 mm, Estrich 50 mm, PE-Folie, Trittschalldämmung 30 mm, Installationsführung in Schüttung Blähtongranulat 350 mm, Stahlbetondecke 160 mm
17
d
d
18
221
Beispiel 05
Mehrfamilienhaus 1
Köln, D 1904 / 2005
2
Architekt: Boris Enning, Köln Mitarbeiter: Susanne Hageböke, Rosemarie Barnickel Tragwerksplanung: Klaus Hoppert, Köln
1 2 3 4
Werkstatt Wohnung Dachterrasse Loft
Um 1900 ließ sich in Köln ein Schreiner ein Mehrfamilienhaus mit einem Werkstattgebäude aus Ziegel im Hinterhof errichten. Das für diese Zeit typische Ensemble von Wohnungen und Werkstatt wurde denkmalgerecht saniert, die Räume der Schreinerei zu Lofts ausgebaut. In ständigem Dialog mit dem Denkmalamt wurden die ornamentierte Putzfassade und das Dach des Vorderhauses erneuert. Waren die Grundrisse mit sehr kleinen Räumen früher in jedem Stockwerk gleich geschnitten, sind sie nun neu organisiert und mit Größen von 48 bis 100 m2 vielfältig nutzbar. Im Innenraum wurden Stuck und Holzdielenböden erneuert und die Wände mit einem Kalkputz versehen, der mit Marmormehl verdichtet ist und dadurch sehr glatt erscheint. Im Gegensatz dazu sollte im Bereich der ehemaligen Werkstatt der raue Charakter der vormaligen Nutzung zum Ausdruck kommen. Die Ziegelwände sind hier sichtbar belassen, die vorhandenen Betonkappendecken zwischen Stahlträgern fragmentarisch sandgestrahlt. Damit das Gebäude den Standard eines Niedrigenergiehauses erreicht, wurde es den unterschiedlichen Anforderungen entsprechend an Dach, Außenwänden und Kellerdecke gedämmt. Um das Erscheinungsbild optisch nicht zu verändern, kam im Bereich der erhaltenswerten Fassaden ein Innendämmputz zum Einsatz, an den übrigen Wänden ein Wärmedämmverbundsystem. Eine Bauteiltemperierung in den Außenwänden des Souterrains legte das Mauerwerk trocken, sodass es jetzt als zusätzlicher Wohnraum genutzt werden kann. Vor die Fassade zum Innenhof wurden Stahlbalkone gesetzt, der Innenhof selbst begrünt und kinderfreundlich gestaltet.
2
3
2
¤Erneuerung von Dach und Fassade ¤Anbau von Stahlbalkonen ¤Innendämmung im Bereich der erhaltenswerten Fassade ¤Wärmedämmverbundsystem ¤Bauteiltemperierung im Souterrainbereich ¤Erneuerung der Haustechnik º Baumeister 10 / 2006
2
1. OG Bestand
DG b
4
2
a 2 1. OG
222
b
a
Gründerzeitbauten 1870 −1920
Grundrisse • Schnitte Maßstab 1:400 Schnitt Maßstab 1:20
aa 5
6
5 Abdichtung Bitumen (untere zwei Lagen Bestand) Holzschalung (Bestand) Dachraum hinterlüftet Deckenbalken (Bestand), dazwischen Wärmedämmung, mineralisch 180 mm Dampfsperre Lattung Holz 48/24 mm Gipskartonplatte abgehängt 12,5 mm 6 Deckung Tondachziegel Lattung 24/48 mm Konterlattung 24/48 mm Unterspannbahn diffusionsoffen Aufdopplung Sparren 40 mm Sparren (Bestand) dazwischen Wärmedämmung 180 mm Dampfsperre Lattung 48/24 mm Gipskartonplatte 12,5 mm 7 Abdeckung Blech Trennlage OSB-Platte 24 mm Gaubensparren 60/160 mm, dazwischen Wärmedämmung 160 mm Dampfsperre Lattung 48/24 mm Gipskartonplatte 12,5 mm 8 Handlauf Flachstahl verzinkt ¡ 20/40 mm 9 Pfosten Flachstahl verzinkt ¡ 8/40 mm 10 Holzbohlen 22 mm Lagerhölzer 30 –170 mm Bautenschutzmatte 8 mm Dämmung im Gefälle (2 %) trittfest 60 – 200 mm Dampfsperre Stahlbetondecke (Bestand) 11 Holzdielen 22 mm Trittschalldämmung 10 mm Verbundestrich (Bestand) Stahlbetondecke (Bestand)
7
bb
8 9
10 11
cc
223
Beispiel 06
Wohn- und Atelierhaus London, GB 1900 / 2002 Architekten: Adjaye Associates, London Mitarbeiter: Josh Carver, Amy Lau Tragwerksplanung: Techniker, London
Das ehemalige Lagerhaus einer Fabrik befindet sich im Stadtteil Shoreditch nordöstlich des Londoner Zentrums. Nach vollständiger Entkernung und Aufstockung dient es nun zwei jungen Künstlern als Wohnhaus und Atelier. Der Eingangsbereich sowie die beiden Ateliers erstrecken sich über zwei Geschosse, Gästezimmer und Bad sind im ersten Stock untergebracht. Die oberste Etage ist dem Wohnen vorbehalten und über eine Treppe erreichbar, ohne die Ateliers betreten zu müssen. Um den zentralen Wohnbereich sind Schlafzimmer mit Bad und die beiden Dachterrassen angeordnet, zu denen er sich durch raumhohe Verglasungen öffnet. Die tragenden Außenwände aus Ziegelmauerwerk sind erhalten geblieben und wurden im Obergeschoss um eine Brüstung ergänzt. Schmale Stahlstützen stabilisieren auf der Innenseite die bestehenden Außenwände und dienen als zusätzliche Auflager für die Decke. Die Zwischenräume sind mit Dämmung gefüllt. Die meisten der ursprünglichen Fensteröffnungen wurden erhalten und mit Festverglasungen versehen. Verspiegelte außenbündige Scheiben im Erdgeschoss lassen keine Einblicke in das Atelier zu. Seinen Namen verdankt das Dirty House dem schwarzen AntiGraffiti-Anstrich der Fassade, der überall in der Stadt auch Straßenlaternen und Stromkästen überzieht. Das zweiseitig verglaste Attikageschoss ist zurückversetzt. Es steht im Kontrast zum dunklen Kubus darunter und spiegelt so die verschiedenen Nutzungen wider. Um den Eindruck eines schwebenden Dachs zu erwecken, wurde die umlaufende Dachrinne integriert. Ein Lichtband im unteren Bereich der Brüstung erhellt die Dachunterseite und verstärkt den schwebenden Charakter.
8
aa
bb
b
a
1
2
224
A+U 10 / 2003 Bauwelt 05 / 2003 DBZ 03 / 2003
a 6 5
4
EG
7
b
2. OG
Schnitte Grundrisse Maßstab 1:400
¤Entkernung ¤Aufstockung ¤Verstärkung der Außenwände mit Stahlstützen mit dazwischen liegender Wärmedämmung ¤Anti-Graffiti-Anstrich º
4
3
1 2 3 4 5 6 7 8 EG Bestand
Eingang WC Küche Atelier Wohnzimmer Bad Schlafzimmer Gästezimmer
Gründerzeitbauten 1870 –1920
9
10
Fassadenschnitt Maßstab 1:20 11
12
13
9
14 10
11
15
12 13 14
16
15
16
Dachaufbau: Abdichtung Kunststoffbahn, heiß aufgebracht, einlagig Sperrholzplatte 18 mm Wärmedämmung 175 mm Sperrholzplatte 18 mm Sparren 150/50 mm Dampfsperre Gipskartonplatte imprägniert, gestrichen 2≈ 12,5 mm Glasfassade: Isolierverglasung, ESG 12 + SZR 40 + ESG 12 mm mit verzinkten Pfosten 12 /65 mm Bodenaufbau: Dielen Nadelholz imprägniert 28 mm Holzbalken 120/50 mm zwischen Stahlträgern (Bestand) Kunststoffabdichtung Sperrholzplatte 18 mm Wärmedämmung 100 mm Sperrholzplatte 18 mm Holzbalken 150/50 mm Gipskartonplatte 2≈ 12,5 mm, Unterseite gelocht Stahlträger IPE 400 Festverglasung Isolierglas ESG 8 + 16 + 8 mm, rahmenlos Wandaufbau: Anti-Graffiti-Anstrich Mauerwerk Ziegel (Bestand) 300 mm Windsperre Wärmedämmung, zwischen Stahlprofil IPB 100 mm Dampfsperre Gipskartonplatte 12,5 mm Festverglasung Isolierglas ESG 8 + 16 + 8 mm, rahmenlos, innere Scheibe sandgestrahlt, äußere Scheibe verspiegelt Epoxidharzbeschichtung Heizestrich 75 mm Wärmedämmung 60 mm PE-Folie Bodenplatte Stahlbeton (Bestand) 200 mm
225
Beispiel 07
Bürogebäude Berlin, D 1928 / 2001 Architekten: Kahlfeldt Architekten, Berlin Petra und Paul Kahlfeldt Mitarbeiter: Pascal Dworak, Alexander Khorrami, Karin Willke, Angela Schoen Tragwerksplanung: Jockwer und Partner, Berlin
Der Erhalt der Struktur und die behutsame Umnutzung des Industriedenkmals waren die zentralen Aufgaben bei der Sanierung des 1928 errichteten Abspannwerks in Berlin-Charlottenburg. Der Gebäudekomplex diente der Stromversorgung des Quartiers, wobei die streng gegliederte Ziegelfassade allerdings nichts von der technischen Funktion und Komplextität der Anlage mit unterschiedlichsten Räumen auf 9 Ebenen zeigte. Nach Stilllegung der Anlage und Entfernung der Maschinen und Technik 1984 blieb ein leeres Gehäuse zurück, für das verschiedene Nutzungen untersucht wurden. In Absprache mit dem Mieter, einem Kommunikationsunternehmen, konnte das Baudenkmal in Struktur und Charakter bewahrt werden, da das Raumgefüge mit nur wenigen Eingriffen an die neue Nutzung angepasst werden konnte. In den Ebenen der Schaltanlagen sind nun großflächige Räume für Projektteams, Besprechungs- und Einzelbüros angeordnet. Die ehemaligen Ölschalterkammern bieten als »Think Tanks« kreative Rückzugsräume. Die Phasenschieberhalle im Erdgeschoss und die angeschlossenen Trafokammern werden für Projektpräsentationen und Ausstellungen genutzt. Als zentraler Eingangsbereich dient nun die dreigeschossige Kranhalle. Das tragende Stahlskelett blieb ebenso erhalten wie die Ziegelfassade mit Sprossenfenstern, ergänzt durch Innendämmung und großflächige Isolierglasfenster. Der ehemals offene Lichthof erhielt ein Glasdach, sodass in diesem atriumähnlichen Raum für die Bestandsfassaden keine Dämmung erforderlich war.
9
2 10
º
226
Deutsche Bauzeitung 09 / 2001 Kahlfeldt, Petra und Paul: Moderne Architektur. Berlin 2006 l’architecture d’aujourd’hui 349, 2003
9
11 B 5. OG
b
3 5 c
• Erhaltung Stahltragwerk und Ziegelmauerwerk • originale Stahlfenster erhalten, Rahmen neu gestrichen, Fenster neu verglast • raumseitig neue Isolierglasfenster • Innendämmung • Lichthof verglast
A
a
2
3
1
4
c 8 7
6
7 1 EG
b
a
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
Grundrisse • Schnitte Maßstab 1:750 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Eingang Lichthof neu überdacht Büro Ausstellung (ehemalige Trafokammer) »Think Tank« (ehemalige Ölschaltkammer) Empfang Büro (ehemalige Trafokammer) Terrasse Teamraum / Büro Büro / Geschäftsleitung Besprechungsraum
aa
bb
cc
227
Beispiel 07
2
1
3
dd Horizontalschnitte • Vertikalschnitte Lichthof, Außenfassade Maßstab 1:20 1 2 3 4
5 6 7
8 9 10 11
Stahlfenster (Bestand) neu gestrichen, neu verglast Ziegelmauerwerk (Bestand) 430 mm Ziegelformat 200/100/50 mm Innenputz 15 mm Stahlfenster (Bestand) überarbeitet, neu verglast, Umbau der Dreh- zu Kippflügeln, neue Bedienstange Öffnungsflügel: Isolierverglasug in Rahmen Aluminium silber eloxiert Dämmung Fensterlaibung Innendämmung: Deckputz 10 mm Haftgrund Dampfsperre Zwischenputz mit Gewebe 10 mm Wärmedämmputz mit Polystyrolkugeln 50 mm Streckmetall Blendschutz: Lamellenjalousie Aluminium, einseitig verspiegelt, perforiert Zuluftöffnung im Brüstungsbereich, manuell regelbar Zuluftelement schallgedämmt Bodenaufbau: Teppichboden 7 mm Estrich 50 mm Stahlsteindecke (Bestand): Ziegelelementdecke mit Aufbeton 150 mm Untersicht weiß gespritzt
6
ee
228
4
5
7
2
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
2 8
1
7
8
5
4
e d
e
d 9 10 2
11
A
B
229
Beispiel 08
Museum Chemnitz, D 1930 / 2007 Architekten: Staab Architekten, Berlin Mitarbeiter: Madina von Arnim, Alexander Böhme, Oliver Kampmann, Corinna Moesges, Jens Achtermann, Stefan Ernst, Daniel Angly, Per Pedersen, Birgit Knicker, Daniela Krause, Manuela Jochheim, Uwe-Christian Metz, Franz Schommers, Gerd Eder, Oskar Söllner, Frank Kotzerke, Johann Göhler Tragwerksplanung: C & E Consulting und Engineering, Chemnitz Beim Umbau des denkmalgeschützten ehemaligen Bankgebäudes im Zentrum von Chemnitz war der konstruktive und formale Umgang mit dem Bestand wesentlicher Entwurfsparameter. Das Gebäude wurde auf seine statische Struktur – Außenwände, tragende Stützen, Rippendecken und aussteifende Treppenhäuser – zurückgebaut. Mit einfachen, auch formal ablesbaren Eingriffen wurden die spezifischen räumlichen Qualitäten des Altbaus unterstrichen und zugleich der Museumsnutzung angepasst. Die wiederhergestellte ehemalige Kassenhalle mit Lichtdecke dient als zentraler Ausstellungsraum, der gelegentlich auch für Veranstaltungen genutzt wird. An den Innenhoffenstern der Obergeschosse filtern lichtdurchlässige Screens das Tageslicht und sorgen für gleichmäßiges blendfreies Licht in den Museumsräumen. Die neuen Einbauten beschränken sich auf die Ausstellungswände in Leichtbauweise, die einläufige Treppe als direkte Verbindung der vier Museumsebenen sowie Garderobe, Cafeteria und Kassenmöbel als sandfarbene Aluminiumboxen. Im Zuge der Sanierung der Travertinfassaden wurden beschädigte Platten ausgetauscht, die Außenwände erhielten eine zusätzliche Innendämmung. Die in den 1950er-Jahren durch eine Putzfassade ersetzte Travertinverkleidung des Seitenflügels wurde als gedämmte, hinterlüftete Konstruktion wiederhergestellt. Auch das Gesims wurde rekonstruiert und die geschwungene Glasfront im Eingangsbereich wieder dem ursprünglichen Zustand angeglichen.
9
6
10 11 12
1. OG
b 9
6
5
7 8
4 a
b EG
• Rückbau auf die Tragstruktur • Schaffung großzügiger Ausstellungsräume • Instandsetzung Travertinfassaden, Innendämmung • Wiederherstellung Travertinfassade, hinterlüftet und gedämmt • Wiederherstellung der Lichtdecke º
230
Metamorphose 01 / 2008 Bauwelt 7 / 2008 Borgelt, Christiane; Jost, Regina: Kunstsammlungen Chemnitz – Museum Gunzenhauser. Die Neuen Architekturführer Band 117. Berlin 2007
a
6
3
2
1
EG Bestand
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
Grundrisse • Schnitte Maßstab 1: 750
1 2 3 4 5 6
aa
Selbstbedienungsrestaurant Kassenhalle Büro Eingangshalle Kasse, Cafébar, Garderobe Ausstellung
7 8 9 10 11 12
Wechselausstellung / Veranstaltung Skulpturenhof Werkstatt / Depot Lichthof Besprechungsraum Bibliothek
bb
231
Beispiel 08
10
1 7
3
4
2
1
2
3 4 5 6
6
5
cc
vorgesetzte Wandschale: Gipskarton 2≈ 12,5 mm, Dampfbremse Mineralwolle 40 mm Verkleidung Travertin (Bestand) 40 mm, Hintermörtelung, Außenwand Stahlbeton (Bestand) 290 – 520 mm, Putz erneuert 15 mm, Innendämmung Schaumglas 60 mm Innenfenster: Holzrahmen weiß lackiert, Uf ≤ 2,2 W/m2K, Ug ≤ 1,1 W/m2K Laibung Sperrholz (für Außenbereich) lackiert 5 mm auf Holzlaibung (Bestand) Holzrahmen (Bestand) instandgesetzt, Verglasung (Bestand) Float 4 mm Blendrahmen weiß lackiert
7 8 9
10 11
11
Lüftungsauslass Holz geschlitzt in Fensterbrett Holz weiß lackiert 30 mm Sockelleiste geschlitzt Bodenaufbau: Gussasphalt geschliffen 35 mm, Trennlage, Dämmung Blähperlite 20 mm, Dämmung Mineralwolle 20 mm, Ausgleichsschüttung Perlite 5– 25 mm, Decke Stahlbeton (Bestand) vorgesetzte Wandschale: Gipskarton 2≈ 12,5 mm wiederhergestellte Travertinfassade: Travertin 40 mm, Fugen elastisch verfugt mit Quarzsand bestreut, Hinterlüftung 20 mm, Mineralwolle 60 mm, Außenwand Stahlbeton (Bestand) 290 – 520 mm, Putz (Bestand) 1,5 mm
dd 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
dampfdichte Folie Aufmauerung Brüstung Mauerwerk Dachträger Glasdach Lichthof (Bestand) textiler Sonnen- und Blendschutz, horizontal geführt Leuchtstoffröhre Stahlprofil IPE 80 Träger Zwischendecke Stahlprofil IPE 270 Auflager Stahlprofil T 270/135/20 mm mit Kopfplatte, in Mauerwerk (Bestand) eingemörtelt Stahlrohr Ø 12 mm Kunststoffplatte satiniert 1760/830/10 mm mit Fräsung für Befestigung Abhängung Lüftungsauslass
10
2
11
12
4
3 3
5
5
c
d
c
4
d
7
8
9 13
232
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940
14
15
16
17
18
19
Travertinfassade (Bestand) mit Innendämmung Travertinfassade wiederhergestellt Horizontalschnitte • Vertikalschnitte Lichtdecke Maßstab 1:20 20
21
22
233
Beispiel 09
Wohnanlage Chur, CH 1944 / 2000 Architekten: Dieter Jüngling und Andreas Hagmann, Chur Tragwerksplanung: Georg Liesch, Chur
A
B Lageplan Maßstab 1:2000 Grundrisse Maßstab 1:500
A
B
A
A B
Bestand Neubau
1 2 3 4
Wohnzimmer Zimmer Küche Loggia
B
Die 1942 von Karl Beer entworfene Mehrfamilienhaussiedlung »Tivoli« am Bahnhofsplatz von Chur ist ein unscheinbares, aber in der räumlich nicht klar definierten Umgebung städtebaulich erhaltenswertes Gebäudeensemble. Die Wohnungen entsprachen mit ihren kleinteiligen Grundrissen jedoch nicht mehr dem Standard und waren deshalb schwer zu vermieten. Daher sollten die Wohnungszuschnitte den heutigen Bedürfnissen angepasst und zugleich die baugesetzlich überholten Treppenhäuser auf den neuesten Stand gebracht werden. Wegen der zentralen Lage der Siedlung erschien es außerdem sinnvoll, Gewerbe- und Büroflächen zu integrieren und die Nutzungen auf der vorhandenen Grundfläche zu verdichten. Dies führte dazu, dass die drei einzeln stehenden Altbauten sorgfältig saniert und durch Neubauten ergänzt wurden, sodass eine allseitig geschlossene Blockrandbebauung um einen begrünten Innenhof entstanden ist. Durch die Auslagerung der Treppenhäuser konnte zusätzlich Wohnraum geschaffen werden. Zum Hof zeigen die Gebäude dann auch ihr neues Gesicht. Hier entstand eine zweite Schicht in Form eines Loggienanbaus vor der ursprünglichen Fassade. Daraus ergab sich, abgesehen vom Gewinn an Raum und Wohnqualität, die Möglichkeit, die alte Fassade mit einer außen liegenden Dämmschicht zu versehen sowie den Vorbau als Pufferzone zu nutzen und so die Energiebilanz des kompakten Baukörpers erheblich zu verbessern. a
¤Abbriss der Bestandstreppenhäuser ¤außen liegende Wärmedämmung ¤Anbau von Loggien ¤Auslagerung der Treppenhäuser ¤Nachverdichtung der Blockrandbebauung º
Detail 06 / 2001
4 1
1
3 4
2
3
1. OG Bestand
234
2
1. OG
2
a
Zwischenkriegsbauten 1920 −1940
5
11 7
12
8
10
6
9
bb
Horizontalschnitt Vertikalschnitt Loggienvorbau Hofseite Maßstab 1:20
5 6 7
8 9 10 11
12
13
14 15
Holzspanplatte zementgebunden 16 mm Stahlrohr | 100/100 mm, Verkleidung Aluminiumblech 2 mm Klappladen mit Rahmen Tanne 32 /48 mm, Füllung Sperrholz phenolharzbeschichtet 12 mm Holzfenster Tanne 65 mm mit Isolierverglasung Geländer aus Flachstahl 50/15 mm und Rundstahl Ø 15 mm Schiebeelement ESG 10 mm in Aluminiumschiene Fassadenaufbau: Furniersperrholz 12 mm Stahlrohr ¡ 120/60 mm Wärmedämmung 80 mm Mauerwerk (Bestand) 350 – 410 mm Putz 15 mm Furniersperrholz 12 mm Wärmedämmung 140 mm Holzspanplatte zementgebunden 16 mm Deckenaufbau: Furniersperrholz 15 mm auf Schalung 24 mm Holzbalken 80/171 mm mit Stahlprofil Å 120 mm Lattung 80/30 mm, Wärmedämmung 30 mm Furniersperrholz gelocht 12 mm Stahlblech gekantet 6 mm Stahlbetonsockel fein abgerieben
10
8
b
b 9
13 14
11
15
235
Beispiel 09
Schnitt Maßstab 1:500 Horizontalschnitt Vertikalschnitt Treppenturm Hofseite Maßstab 1:20
2 7 1 6 3 4
5 aa
cc
10
3 1
8
2
13
11
14
12 3
9 1 2
7
3 4 5 6
7
c
c
8
15
236
9 10
Stahlrohr | 120/120 mm Glaslamelle ESG 10 mm mit Punkthalter Flachstahl 115/50/5 mm Stahlrohr ¡ 160/120 mm Stahlrohr | 100/100 mm, Verkleidung Aluminiumblech 2 mm Schiebeelement ESG 10 mm in Aluminiumschiene Holzspanplatte, zementgebunden 16 mm Wärmedämmung 140 mm Furniersperrholz 12 mm Holzspanplatte, zementgebunden 16 mm Stahlrohr ¡ 120/60 mm Wärmedämmung 80 mm Mauerwerk 350 – 410 mm (Bestand) Putz 15 mm Türblatt mit Aufdoppelung aus Holzspanplatte, zementgebunden 16 mm Stahlprofil fi 140/60 mm Stehfalzdeckung Kupferblech Bitumenschweißbahn Dreischichtplatte 27 mm Holzbalken 100/80 mm
11
12
13
14
15
Holzspanplatte, zementgebunden 16 mm Profilblech gekantet 5 –7 mm Rahmen Stahlprofil ∑ 100/50 mm Stahlrohr ¡ 180/100 mm Hohlraumdämmung 30 mm Holzspanplatte, zementgebunden 16 mm Verkleidung Stahlblech 2 mm, mit Flüssigkunststoff beschichtet Trapezblech 30 mm Rahmen Stahlprofil ∑ 30/30 mm Stahlrohr ¡ 160/80 mm Parkett Eiche13 mm Vlies 2 mm Trittschalldämmplatte 16 mm Bodenaufbau (Bestand): Parkett Buche 9 mm Dielen Tanne 21 mm Holzbalken 120/220 mm mit Schüttung 100 mm Zwischenboden Tanne 21 mm Gipsplatte 24 mm, Gipsputz 28 mm Hartbetonestrich 30 mm Stahlbeton 250 mm
Nachkriegsbauten 1950 −1965
Museum Ingolstadt, D 1954 / 2000 Architekten: Fischer Architekten, München Florian Fischer, Erhard Fischer Mitarbeiter: Ralf Emmerling, Sieglinde Neyer Tragwerksplanung: Muck Ingenieure, Ingolstadt
Die Shedhalle aus den 1950er-Jahren, unmittelbar an der Ingolstädter Stadtmauer gelegen, hatte ursprünglich der Automobilproduktion gedient und befand sich in desolatem Zustand. Nach Übernahme durch eine Museumsstiftung verwandelten die Architekten sie mit einfachen Mitteln in ein elegantes, einprägsames Ausstellungsgebäude. An drei Seiten erhielt der Baukörper ein neues »Kleid« aus Aluminiumsandwichplatten, die an den Gebäudeecken scharf abgekantet sind. Der dahinterliegende, 250 mm tiefe Hinterlüftungsraum nimmt auch die bestehenden Regenfallleitungen des Sheddachs auf. Während die Türen und Tore in der Aluminiumhaut am Fugenschnitt gerade noch erkennbar sind, wurden Lüftungsöffnungen und das Fenster des Verwaltungsbüros hinter gelochtem Aluminiumblech verborgen – nichts stört die Materialwirkung und Klarheit des Baukörpers. An der Nordseite wurde die geschlossene Fassade durch einen etwa 2 m tiefen Stahl-Glas-Vorbau ersetzt, der als »Schaufenster« tiefe Einblicke in die Ausstellungsräume erlaubt. Hier befindet sich auch der Hauptzugang. Im Inneren wurde durch Entfernen sämtlicher vorhandener Einbauten und Installationen der Rohbauzustand der Räume wiederhergestellt. Eine ungewöhnliche Lösung wählte man für die Raumheizung: Eingelegte Heizungsrohre im Sockelbereich der Außenwände dienen als Bauteilheizung. Das Dach wurde mit einer Wärmedämmung versehen und die Eindeckung sowie die Shedverglasung erneuert. Auf eine Dämmung der Außenwände konnte in Abstimmung mit den Baubehörden verzichtet werden.
1
5
1
2
4 aa
3
b b
2 a
a
d
d
Schnitt • Grundriss Maßstab 1:500
1
1 2 3 4 5
Ausstellung Magazin Anlieferung Werkstatt Verwaltung
¤Fassadenverkleidung mit Aluminiumsandwichplatten ¤Ergänzung eines Stahl-Glas-Vorbaus ¤Entfernung sämtlicher Einbauten ¤Dämmung des Dachs º
Detail 06 / 2001
237
Beispiel 10
1
9
13 10
6
3 cc
3
2
4
5
6 7
8
bb
238
11
12
14
Nachkriegsbauten 1950 −1965
Vertikalschnitte Horizontalschnitt Maßstab 1:10
1
15 17
18
16
19
20
8
13
14 8
11 c
c 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Abdichtung Kunststoffbahn Fallrohr (Bestand) Sandwichplatte Aluminium Aluminiumprofil stranggepresst Zwischenprofil Aluminium, stranggepresst }-Profil Aluminium Fenster (Bestand) verschlossen Heizung Kupferrohr Ø 18/1 mm Stahlprofil ∑ 200/100/10 mm Stahlprofil IPE 160 Aluminiumprofil stranggepresst Wärmedämmung Mineralwolle 60 mm
13 14 15 16
17 18 19 20
Isolierverglasung Float 8 mm + SZR 16 mm + Float 8 mm Deckleiste Aluminium Verbundblech Wärmeschutzverglasung: Float 8 mm + SZR 12 mm + 3≈ Vlies lichtstreuend + VSG 8 mm mit transluzenter PVB-Folie Aluminiumblech 2 mm Isolierverglasung Float 8 mm + SZR 12 mm + VSG 8 mm Stahlprofil ∑ 80/8 mm Stahlprofil IPE 120
8
dd
239
Beispiel 11
Bogenhalle Köln, D 1950 / 2000 Architekten: 4000architekten , Köln Georg Giebeler Mitarbeiter: Anke Josat
Maximale Wirkung mit minimalen Eingriffen zu erreichen – dieses Ziel verfolgten die Architekten bei der Aufgabe, eine seit Jahren leer stehende Produktionshalle aus den 1950erJahren zum Verkaufslager eines Buchgroßhändlers umzuwandeln. Nach Entfernung sämtlicher Einbauten und nichttragender Bauteile blieb einzig die filigrane 38 m überspannende Stahlbetonskelettkonstruktion übrig. Die Betonoberflächen wurden durch Sandstrahlen freigelegt und anschließend nicht etwa ausgebessert, sondern – ganz im Sinne der Denkmalpflege – samt aller Schönheitsfehler mit Klarlack konserviert. Für kürzere Wege vom Erdgeschoss in die Büroräume in der ersten Etage sorgt die neu eingebaute Gangway, deren Verkleidung aus klar lackierten Schwarzstahlplatten sich vom Grau der vorherrschenden Betonstruktur abhebt. Zur Halle hin sind die Büros in beiden Geschossen raumhoch und rahmenlos verglast. Das Raster der gestoßenen Scheiben richtet sich nach den eingebauten Standardtürblättern, die an einfachen Zargen aus Stahlpro- a filen befestigt sind. Bis auf wenige Scheiben an den Enden hat jede das gleiche Format, womit die Möglichkeit gegeben ist, die Türen jederzeit beliebig zu versetzen. Dank der standardisierten Bauteile wurde das Projekt innerhalb von nur vier Wochen von der Vergabe bis zum Abschluss der Sanierungsarbeiten realisiert, was dazu beitrug, die Kosten auf ein Minimum zu reduzieren. ¤Abbruch aller nicht tragenden Einbauten ¤Freilegung der Betonoberflächen ¤Schutz der freigelegten Bewehrung durch Klarlack ¤Einbau geschosshoher rahmenloser Verglasung ¤Einbau einer vorgelagerten Gangway zur Erschließung des Obergeschosses º
240
Bauwelt 42−43 / 2001 db 09 / 2002
aa
bb
b
6
3
4
a
4 2 5 b
1
Schnitte Grundriss Maßstab 1:750 1 2 3 4 5 6
Eingang Empfang Lager Büro Technik Anlieferung
Nachkriegsbauten 1950 −1965
9 7
14 8 13 9
cc
10 13
14 c
c 12
11
Vertikalschnitt • Horizontalschnitt
11
7
15
7 8 9 10 11
12
13 14 15
Maßstab 1:20
Stahlprofil fi 140/60 mm Stahlprofil L 60/30/5 mm Verglasung ESG 14 mm Türblatt linoleumbeschichtet Hochkantlamellenparkett 25 mm Zementestrich gleitend (Bestand) Bodenplatte Stahlbeton (Bestand) Blech Schwarzstahl klar lackiert 3 mm Spanplatte 2≈ 25 mm Stahlprofil IPE 140 Spanplatte 25 mm Blech Schwarzstahl klar lackiert 3 mm Stütze Stahlprofil IPB 140 Blech Schwarzstahl klar lackiert 3 mm Spanplatte 25 mm, IPB 140 Epoxidharzestrich flügelgeglättet mit Zuschlag aus Basalt, Korund und Quarzsand 10 – 40 mm Bodenplatte Stahlbeton (Bestand)
241
Beispiel 12
Bürogebäude Düsseldorf, D 1950 / 1998 Architekten: Petzinka Pink Architekten, Düsseldorf Mitarbeiter: Christian Dortschy, Mathias Stamminger, Michael Marx, Miquel Nieto, Bruno Dercks Tragwerksplanung: Gehlen, Düsseldorf
Die Eckbebauung ist Bestandteil eines innerstädtischen Ensembles aus den 1950er-Jahren. Baumängel der Fassade und eine unzeitgemäße Grundrissaufteilung hatten zum Leerstand geführt. Unter weitgehender Beibehaltung der Kubatur wurde das Gebäude entkernt, neu strukturiert und mit eigens entwickelten Fassadenelementen verkleidet. Da das bestehende Tragwerk keine höheren Nutzlasten aufnehmen konnte, wurde ein Teil der vorhandenen Bauteile durch solche aus leichten Materialien ersetzt. Erhalten blieb das Stahlbetonskelett mit auskragenden Deckenplatten, während Brüstungen, Unterzüge und Vorhangfassade entfernt wurden. Die Baustahlmatten der Betondecken wurden oberseitig freigelegt und zusätzlich bewehrt, was die Belastbarkeit von 180 auf 350 kN / m2 steigerte. Alle inneren Trennwände sind entsprechend des variablen Nutzungskonzepts nichttragend. Die Low-techSolarfassade besteht aus vorgefertigten Kassettenelementen aus ESG und Holzwolleleichtbauplatten, die mit zweiflügeligen, wärmeschutzverglasten Aluminiumfenstern alternieren. Die Grundrisse haben keine vorgegebene Raumaufteilung, die geschlossenen Wandscheiben der Fassade bieten Anschlussmöglichkeiten für leichte Trennwandkonstruktionen. Zudem gewährleisten die in Fassadenebene vor den Geschossdecken verlaufenden, von außen zugänglichen Kabeltrassen Flexibilität bei der Raumnutzung wie auch bei künftiger technischer Nachrüstung.
7
5. OG
6
5
4
2. OG b Grundrisse • Schnitte Maßstab 1:500 3 1
a
a 2
EG
2
1 2 3 4 5 6 7
b
• Entkernung • Tragwerksertüchtigung für neue Nutzungskonzepte durch zusätzliche Bewehrung • leichte, modular vorgefertigte Fassade • flexible Grundrissgestaltung • horizontal an der Fassade verlaufende, von außen zugängliche Installation º
Petzinka, Karl-Heinz; Pink, Thomas: Technologische Architektur – Petzinka Pink Architekten. Basel 2004
aa
242
bb
Eingangshalle Stellplatz Duplex-Stellplatz Büro Teeküche Luftraum Wohnung
Nachkriegsbauten 1950 –1965
c
d
3 4
d
c
1
2
5 7 6
2
3 4
10
7 6
cc Horizontalschnitt • Vertikalschnitt Maßstab 1:20
1 9
1 2
3 4
Wärmeschutzverglasung in Aluminiumrahmen vorgefertigtes Leichtbauelement: Gussglas ESG 8 mm Luftzwischenraum 35 mm Holzwolleleichtbauplatte, rot beschichtet 15 mm Faserdämmstoff 85 mm Gipskartonplatte wasserfest 2≈ 12 mm Dampfsperre Stütze Stahlbeton (Bestand) 300/300 mm Stützenverkleidung Gipskarton 2≈ 12 mm
5
6 7 8 9 10
Kies 50 mm, Abdichtung, Wärmedämmung im Gefälle 100 –180 mm, Stahlbetondecke (Bestand) 220 mm, Putz 20 mm Installationskanal Blende Aluminiumblech eloxiert 3 mm, von außen zu öffnen Sonnenschutzrollo textil, aluminiumbedampft Fensterbank Aluminiumblech eloxiert 3 mm auf Gitterrost Teppichboden, Estrich 50 mm Trittschalldämmung 30 mm, Stahlbetondecke (Bestand) 220 mm, Putz 20 mm
10 8
dd
243
Beispiel 13
Mehrfamilienhaus Bochum, D 1950 / 2001 Architektin: Anja Köster, Bochum Grundrisse Maßstab 1:200 1 2 3 4 5 6 7
Das für die Nachkriegszeit typische Siedlungshaus zugunsten eines Neubaus abzureißen, kam für den Besitzer, den Enkel der einstigen Bauherren, nicht infrage. Daher entschloss er sich zu einer grundlegenden Sanierung. Mit dem Auszug der Mieter aus dem ersten Obergeschoss ergab sich die Gelegenheit, die beiden unteren Etagen zu einer Wohneinheit zusammenzufassen. Durch die Drehung des Grundrisses um 180 Grad ist das Wohnzimmer nun nach Südwesten dem Garten zugewandt, während Küche und Esszimmer zur Straße hin orientiert sind. Mauerdurchbrüche in allen Räumen schaffen neue Zusammenhänge und vergrößern die Räume optisch. Über eine offene Treppe, die eigentlich ein vom Schreiner maßgefertigter Küchenschrank ist, gelangt man in das obere Stockwerk. Dort befinden sich ein großzügiger Arbeitsbereich, das Schlafzimmer und das modernisierte, vergrößerte Bad. Mit Ausnahme der Bäder reichen die verbreiterten Fensteröffnungen nun in beiden Geschossen bis zum Boden und lassen mehr Licht in die Innenräume. Eine Wärmeschutzverglasung und ein Wärmedämmverbundsystem sorgen für eine verbesserte Energiebilanz des Hauses. Die Dachgeschosswohnung ist auch weiterhin als Einliegerwohnung über das bisherige Treppenhaus erreichbar und kann separat vermietet werden. ¤neue Grundrissaufteilung, Durchbrüche ¤Wärmedämmverbundsystem ¤neue Fenster mit Wärmeschutzverglasung ¤Vergrößerung der Fensteröffnungen
244
Eingang Bad / WC Küche Wohnzimmer Schlafzimmer Esszimmer Arbeitszimmer
2
3
5
5
4
7
5
1. OG Bestand
1. OG
2 3
4
2 1
4
c
6
5
3
a EG Bestand
EG
a
1 c
Nachkriegsbauten 1950 –1965
10 11 10
12
8
bb
9
11
b
8
b
12
9
13
10
Horizontalschnitt Vertikalschnitt Maßstab 1:20
8 9
10
Hochkantlamellenparkett Eiche, vollflächig verklebt 22 mm Deckenaufbau Bestand: Ausgleichsschicht Spanplatte 13 mm Dielenboden 15 mm Lagerhölzer 50/100 mm Schüttung Schlacke / Asche Decke Stahlbeton 110 mm Kalkgipsputz 10 mm Holzfenster mit Wärmeschutzverglasung (U= 1,1 W / m2K) 5 mm + SZR 16 mm + 5 mm
11
12 13 14
Wandaufbau: Putz mineralisch 10 mm Leichtarmierungsmörtel mit Glasfasergewebe Dämmung Polystyrolhartschaum 120 mm Mauerwerk (Bestand) Ziegel / Bims 250 mm Kalkgipsputz 15 mm Geländer Flachstahl verzinkt 5/25 mm Stahlprofil HEB 100 Schotter Basalt schwarz
14
aa
245
Beispiel 13
7
9 dd
1
2
3
4
5
6
7 8
9 d
d
Horizontalschnitt • Vertikalschnitt Maßstab 1:20 1 2
11 10
3
cc
246
4 5
Geländer Flachstahl verzinkt 5/25 mm Holzfenster mit Isolierverglasung (U = 1,1 W / m2K) 5 mm + SZR 16 mm+ 5 mm Aufbau Vordach: Aluminium einbrennlackiert 2 mm PE-Folie Spanplatte wasserfest 25 mm Stahlprofil | 50/30/3 mm Wärmedämmung Mineralwolle 100 mm Aluminium einbrennlackiert 2 mm Leuchte Stahlprofil | 50/30/3 mm
6 7 8 9 10
11
Isolierverglasung 4 mm + SZR 16 mm + 4 mm Rahmentür Holz mit Stahlverstärkung, beidseitig beplankt Briefeinwurf Geländer Flachstahl 10/40 mm Granit 20 mm Trasszementmörtel Treppe Mauerwerk / Beton (Bestand) Bodenaufbau Treppenhaus: Fußmatte Sisal Verbundestrich 60 mm Stahlbeton (Bestand) 180 mm
Nachkriegsbauten 1950 −1965
Wohnhaus Kaufbeuren, D 1960 / 2004 Architekten: kehrbaumarchitekten, Augsburg Klaus Kehrbaum Mitarbeiter: Simon Habel, Markus Groß Tragwerksplanung: GBD, Dornbirn
Am Rande eines kleinen Naturschutzgebiets an einem Südhang liegt das aus den 1960erJahren stammende Haus mit unverbautem Bergblick. Ursprünglich in Schottenbauweise errichtet war es in zehn einzelne Apartments unterteilt. Diese wurden zu einer großzügigen Villa zusammengefasst und umgebaut. Die Architekten veränderten die Form des Baukörpers nur wenig, die Konturen treten jetzt jedoch schärfer in Erscheinung. Durch ein neues anthrazitfarbenes Schieferkleid, das über Dach und Fassade gezogen ist, mutet das Haus geradezu archaisch, fast skulptural an. Die innere Raumorganisation folgt der alten Konzeption des Hauses. In den großen Wohnräumen bricht das Tragwerk des Altbaus auf, wohingegen man in den Kinder- und Gästeapartments noch die ursprüngliche Struktur ablesen kann. Im ausgebauten Dachgeschoss befindet sich neben den Galerien der Apartements ein Archiv. Vorgelagerte Loggien fassen den Blick nach Süden und bilden Wind- und Sonnenschutz für die großflächigen Verglasungen. Zur Vermeidung von Kältebrücken erhielten die Balkone eine Dämmung aus Schaumglas, das auch bei den Wänden auf der Wetterseite verwendet wurde. In die Holzbalkendecken wurde Zellulosedämmumg eingeblasen. Ein Oberlichtstreifen erstreckt sich über die komplette Länge des Hauses und belichtet die innen liegende Flurzone. Das energetische Konzept beinhaltet 40 m2 thermische Kollektorfläche, die einen Schichtspeicher für Brauchwasser und Heizung speist. Nachgeschaltet ist dem System ein durch fünf Wassertanks gebildeter Massespeicher, der das Haus mild temperiert. In Decke und Fußboden sind Heizungsrohre verlegt. Die mit 120 m2 großzügige Photovoltaikanlage produziert mehr als das Niedrigenergiehaus verbraucht; die überschüssige Energie wird in das öffentliche Netz eingespeist.
Grundrisse Maßstab 1:400 1 2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Kiesgarten Atriumgarten Pergola Schwimmbecken Gästezimmer Wohnzimmer Arbeitszimmer Schlafzimmer
Ankleide Technik Hauswirtschaftsraum Sauna Keller Massespeicher Apartment Abstellraum Galerie Archiv Oberlicht
19
18
17
17
a
13 12
16
14 11
10 9
5
4
6
2
7
8
1 6 b
15
15
b
a
3
¤Innendämmung ¤Zellulosedämmung in den Holzbalkendecken ¤Wand- und Deckendurchbrüche ¤durchgehende Verkleidung aus Schiefer º
Detail 11 / 2006
247
Beispiel 14
B A
7 8 9
aa
Schnitt Maßstab 1:400 Vertikalschnitte Maßstab 1:20 A B
10
Solardach Südseite Dachoberlicht Nordseite
12
3
11
2
1
A
248
4
5
6
B
13
Nachkriegsbauten 1950 −1965
14 1 2
3 15
4 5 6
7 8 9 10 16 11 12 13
Regenrinne Aluminiumblech, innen liegend Dachaufbau Solardach Südseite: Photovoltaikelement / thermische Kollektorfläche Holzlattung 30/50 mm Unterspannbahn diffusionsoffen Holzschalung 24 mm Sparren (Bestand) Dachaufbau Ausbau: Photovoltaikelement Holzlattung 30/50 mm Unterspannbahn diffusionsoffen Holzschalung 24 mm Wärmedämmumg 180 mm OSB-Platte 20 mm, Putz 15 mm Sonnenschutzrollo Untersicht Putz 15 mm OSB-Platte 20 mm Putz mit Deckenheizung OSB-Platte 20 mm Wärmedämmung 200 mm / Balkenlage (Bestand) OSB-Platte 20 mm Anstrich ESG 6 mm bedruckt, entspiegelt Isolierverglasung 6 + SZR 12 + 6 mm als wasserführende Schicht Dichtungsband Putz 15 mm, OSB-Platte 20 mm Wärmedämmung 170 mm OSB-Platte 20 mm weiß gestrichen Leuchtstoffröhre Sparren (Bestand) weiß gestrichen Lichtdecke Folie weiß matt
14
15
16
17 18
19
20 21 22 23
Schiefer 20 mm Lattung 30/50 mm Konterlattung 30/50 mm Unterspannbahn diffusionsoffen Holzschalung 24 mm Wärmedämmung 180 mm Holzschalung 24 mm OSB-Platte 20 mm, Putz 15 mm Schiefer 10 mm, Mörtelbett Stahlbeton 200 mm Wärmedämmung 140 mm OSB-Platte 20 mm, Putz 15 mm OSB-Platte 20 mm Wärmedämmung 200 mm / Balkenlage (Bestand) OSB-Platte 20 mm, Putz 15 mm Schiebeelement isolierverglast 6 mm + SZR 12 mm + 6 mm Parkett 10 mm Estrich 40 mm, Trennlage Trittschalldämmung 30 mm Stahlbetondecke (Bestand) 250 mm Putz mit Deckenheizung Schiefer 20 mm Wärmedämmung 50 mm auf Gefälleestrich Stahlbetondecke (Bestand) 250 mm Putz 15 mm Handlauf Aluminiumprofil, schwarz eloxiert 90/15 mm Acrylglas 8 mm Pfosten Flachstahl 80/10 mm Schiefer 10 mm, Mörtelbett Wärmedämmung 40 mm Mauerwerk (Bestand), Putz 15 mm
20
17
21
22
18
19
23
bb
249
Beispiel 15
Schule Schulzendorf, D 1965 / 2006 Architekten: zanderroth architekten, Berlin Sascha Zander, Christian Roth mit Guido Neubeck, Berlin Mitarbeiter: Hanael Fesz Tragwerksplaner: Ingenieurbüro für Bauwesen Volker Krienitz, Schulzendorf
Wie ein großer Korb umhüllt eine Fassade aus Weidengeflecht den Baukörper der erweiterten Schule in Schulzendorf. Die wachsende Gemeinde an der südlichen Stadtgrenze Berlins benötigte für die gestiegene Zahl an Grundschülern neue Klassenräume. Auf dem Schulgelände stand neben einer Schule aus den 1930er-Jahren, einer Mehrzweckhalle aus den 1990ern und einer neueren Kindertagesstätte auch ein Schulgebäude in Plattenbauweise »Typ Magdeburg« von 1965. Um das Gesamtensemble zu stärken, schlugen die Architekten statt eines weiteren Einzelgebäudes eine Erweiterung dieser Typenschule zu einem größeren Gebäude mit größerer städtebaulicher Präsenz vor. Nach zwei Seiten ist der Altbau nun durch neue Klassentrakte ergänzt; seine tristen geschlossenen Stirnseiten sind verschwunden und die zuvor nach außen offenen Höfe als innen liegende glasgedeckte Lichthöfe in die neue Gesamtstruktur einbezogen. Um diese Atrien herum verläuft die neue Erschließung aller Klassenräume. Zwischen den Atrien weitet sich der Flur zu internen Treffpunkten. Außen verbindet die vorgehängte hinterlüftete Hülle aus vor Ort geflochtenen Weidenstäben den Altbau nahtlos mit den Anbauten und macht aus Alt und Neu einen einzigen kubischen Baukörper. Rücksprünge im Erdgeschoss schaffen Platz für einen überdachten Pausen- und Eingangsbereich sowie einen Freisitz der Schulmensa. Der Eingang führt in die für Veranstaltungen nutzbare Aula, die sich in den Atrien über die gesamte Gebäudehöhe nach oben öffnet. Eine kräftige Farbgebung bestimmt die Erschließung und die öffentlichen Bereiche. Unterschiedliche Farbtöne ziehen sich jeweils monochrom über Wände, Brüstungen, Böden und Decken der Geschosse in beiden Atrien. Im Erdgeschoss befinden sich eine Gemeindebibliothek sowie die Schulmensa, die auch als Gemeindesitzungssaal genutzt wird.
7
7
7
7
7 5
6
5
7
7
7
7
7
2. OG a
4
2
b
b 3
1
7
8
a EG
¤bauliche Ergänzung ¤neue Fassadenhülle ¤Überdachung der Innenhöfe º
250
Bauwelt 47 / 2007 Detail 11 / 2007
Grundrisse Schnitte Maßstab 1:500 Lageplan Maßstab 1:5000
1 2 3 4 5 6
Aula / Foyer Bibliothek Speisesaal Terrasse Atrium Galerie
7 8 9 10 11 12
Klassenraum Lehrerzimmer Schule (1930er-Jahre) Kindertagesstätte Turnhalle erweiterte Schule
Wohlstandsbauten 1965 −1980
A
B
C
B
9 12 10
11
A B
Bestand Plattenbau 1965 Ergänzung nach zwei Seiten
5
5
1
aa
C
3
dreizügige Grundschule
5 1
bb
251
Beispiel 15
1
2 3
4
5 6
2
Abdichtung Bitumendachbahn beschiefert Wärmedämmung Polystyrolhartschaum 180 mm Dampfsperre Kunststoffdachbahn Gefällebeton Stahlbeton 240 mm Akustikdecke 120 mm mit Metallunterkonstruktion, Mineralfaserdämmung, Faservlies, Gipskartonplatten gelocht 12,5 mm Sonnenschutzisolierverglasung ESG 6 + SZR 16 + VSG 8 mm auf Stahlprofilsystem Beschichtung PUR Zementestrich 65 mm Trittschalldämmung Mineralwolle 35 mm Stahlbeton 250 mm Akustikdecke 110 mm Acryllack hochglänzend farbig Gipskarton gespachtelt geschliffen 12,5 mm Ausgleichslattung, Stahlbeton 150 mm Aufsatzkranz Brettschichtholz 220/610 mm Träger Brettschichtholz 280/970 mm
7
8 9
10 11 12 13
Isolierverglasung (U = 1,1 W / m2K) in Holz-Aluminium-Fenster, nach außen öffnend Zarge Titanzinkblech 1 mm Flechtwerk Weidenstöcke geschält, gesotten, kesseldruckimprägniert, Länge 200 – 240 mm, Ø 15 – 20 mm Unterspannbahn diffusionsoffen, UV-beständig Steinwolle kaschiert 120 mm Stahlbeton 250 mm, Gipsputz 15 mm Stahlrohr Ø 21,3 mm Stahlprofil ¡ 40/10 mm mit Durchsteckdorn Mineralwolle 140 mm Bodenaufbau Foyer: Belag Linoleum 2,5 mm Zementestrich mit Fußbodenheizung 80 mm Wärmedämmung PUR-Hartschaum 120 mm
c 2
5 1 5
c cc
4
3
252
6
Wohlstandsbauten 1965 −1980
Horizontalschnitt Vertikalschnitte Maßstab 1:20
8
9
10
11
dd
10
11
7
d
d
9
12
13
253
Beipiel 16
Pfarrzentrum München, D 1970 / 2001 Architekten: Allmann Sattler Wappner, München Mitarbeiter: Markus Kuntscher, Jan Schabert, Dirk Bauer Tragwerksplanung: Hagl Ingenieurgesellschaft, München
1 1 1 2
3
4
4
3
5
6
aa
Das Herz-Jesu-Pfarrzentrum aus dem Jahr 1970 besteht aus einem Wohngebäude mit Seniorenclub, einem Kindergarten, Jugendräumen sowie dem Pfarrsaal der Gemeinde. Es steht räumlich und baulich in engem Zusammenhang sowohl mit der neuen Herz-JesuKirche als auch mit dem gründerzeitlichen Pfarrhaus. Der Gebäudekomplex stellt eine für die 1970-er Jahre typische Agglomeration von unterschiedlichen komplexen Raumvolumina dar, wobei die jeweilige Nutzung außen durch einzelne klar abgegrenzte Gebäudekuben ablesbar ist. Da das Pfarrzentrum den heutigen Anforderungen nicht mehr entsprach, wurden mit der Sanierung die baukonstruktiven Mängel, die brandschutztechnischen Defizite sowie funktionale Schwächen der Gemeinschaftsbereiche behoben. Dabei sollte zum einen der Geist der 1970er-Jahre-Architektur bewahrt werden, zum anderen sollten die Eingriffe deutlich sichtbar sein und auf die späten 1990erJahre verweisen. Die Körperhaftigkeit der einzelnen Gebäudekuben wurde betont, indem sämtliche mit einem Vollwärmeschutz ausgestatteten Fassaden mit durchgefärbtem mineralischem Putz in einheitlicher Farbigkeit überzogen wurden. Entsprechend der vorgefundenen Mischbauweise sind nun die Fenster der Skelettfassade zu dunklen Bändern zusammengefasst, während bei der Massivbauweise Lochfenster eingesetzt wurden. Durch die Absenkung des Atriumbodens auf Untergeschossniveau und die Verbindung aller Gebäudeebenen über eine Stahltreppe bis auf die Dachterrasse erhält das Haus eine starke räumliche Mitte. Die angrenzenden Räume werden über das offene Atrium besser belichtet und natürlich belüftet. Der Pfarrsaal orientiert sich mit neuen strukturfüllenden und ungeteilten Verglasungen zur großzügigen Terrasse und ist über eine Rampe vom Kirchplatz aus zugänglich. Die Stahlkonstruktion der Terrasse mit Lärchenholzbelag ist auf das bestehende Dach aufgeständert. ¤Wärmedämmverbundsystem ¤Absenkung des Atriumbodens ¤Verbindung der Gebäudeebenen º 254
Detail 10 / 2002
b
4
2 a
3
4 8
a
7
b EG
3
Wohlstandsbauten 1965 −1980
bb
1 9
1
8 1
10
Schnitte Grundrisse Maßstab 1:500 Lageplan Maßstab 1:1500
1 2 3 4 5
Wohnung Seniorenclub Waschraum Kindergarten Garderobe Kindergarten Gymnastikraum Kindergarten
6 7 8 9 10
Jugendbereich Tagesraum Kindergarten Atrium Pfarrsaal Dachterrasse
1. OG
255
Beispiel 16
2
1
Horizontalschnitt Vertikalschnitte Maßstab 1:20
cc 6
c
c 3
2
4
1 2 5 6
3 4
5
6
256
Aluminiumblech Oberfläche blankgewalzt mit Schlitzlochung Putz mineralisch 20 mm Wärmedämmung Hartschaumplatte 60 mm Mauerwerk (Bestand) 240 mm, Putz 15 mm Handlauf Aluminiumrohr ¡ 180/50/4 mm Putz mineralisch 20 mm Wärmedämmung Hartschaumplatte 30 mm Brüstung Stahlbeton (Bestand) 120 mm Verkleidung Brüstung Aluminiumblech gekantet 3 – 4 mm Aluminiumriffelblech 5 mm Zementestrich mit Gitterbewehrung 50 mm Dränagematte 10 mm Abdichtung bituminös 15 mm Gefälleestrich 0 –15 mm Stahlbeton (Bestand) 180 mm Wärmedämmung Hartschaumplatte 60 mm Putz mineralisch 20 mm Parkett 15 mm Estrich 60 mm, Trennlage Stahlbeton (Bestand) 120 mm
Wohlstandsbauten 1965 −1980
7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18
Flachstahl ¡ 30/10 mm Flachstahl ¡ 30/6 mm Lärchenholz 50 mm auf Neopren Nebenträger Stahlprofil HEA 140 Schubknagge Stahl | 40/40 mm Kies 50 mm Kunststoffdichtungsbahn Hartschaumplatten ≤ 180 mm Glasvlies-Bitumen-Schweißbahn Lochglasvlies, Bitumenvoranstrich Stahlbetondecke 240 mm Gipskartonplatten gelocht, abgehängt 12,5 mm Hauptträger Stahlprofil HEA 200 Pfosten-Riegel-Fassade Aluminium mit Isolierverglasung Stahlbetonrohr Ø 100 mm Hartschaumplatte 60 mm Putz mineralisch 20 mm Sonnenschutz Aluminium Z-Profil Stahlprofil fi 200 7
8
9
18
17
10
18
13
11
12
15 16
14
bb
257
Beispiel 17
Wohnsiedlung Zürich, CH 1970 / 2005 Architekten: Urs Primas, Zürich Proplaning, Basel Mitarbeiter: Franziska Schneider, Peter Sutter, Hans Meyer Tragwerksplaner: Proplaning, Basel Grob & Partner, Winterthur
Die Sanierung einer 1970 erbauten Wohnhausgruppe bestehend aus einem Hochhaus und zwei sechsgeschossigen Riegeln bot die Möglichkeit, neben der energetischen und bautechnischen Verbesserung aller Gebäude das Wohnungsgefüge des Hochhauses zu verändern. Im unteren Teil des Turms kombinierte der Architekt übereinanderliegende Kleinwohnungen zu Maisonetten, deren Geschosse durch eigene Eingänge und Badezimmer auch als weitgehend autonome Bereiche nutzbar sind. Im oberen Teil des Hochhauses sind kleinere Geschosswohnungen so zusammengefasst, dass ein großzügiger, L-förmiger Wohn- und Essbereich und ein Raum mit zusätzlichem Eingang und eigenem Duschbad entstand. Damit bietet die Siedlung ein von den üblichen Standards abweichendes Wohnungsangebot. Alle drei Baukörper erhielten eine Außendämmung mit Verkleidung aus bronzefarbenem Aluminiumwellblech. Balkone und Loggien sind als Akzente mit kräftiger Farbgebung in diese metallische Haut eingeschnitten. Im oberen, stärker der Witterung ausgesetzten Teil des Hochhauses sind die Balkone mit Faltschiebefenstern geschlossen und den Wohnungen als Wintergärten oder Raumerweiterungen zugeschlagen. Um mit dem Hochhaus den Schweizer Minergie-Standard, der für Sanierungen einen maximalen Energieverbrauch von 80 kWh / m2a vorschreibt, zu erreichen, wurde eine kontrollierte Wohnungslüftung eingebaut. Die Zuluft wird von einer an der Nordseite gelegenen Steigzone im neuen Fassadenaufbau zu den Zimmern geführt und über Tellerventile eingeblasen, was eine optimale Querlüftung ermöglicht. Die Abluft wird in den Nassräumen abgezogen, sodass in den meisten Wohnungen lediglich eine Abluftleitung im Korridor erforderlich ist. Zur Wärmerückgewinnung sind Zu- und Abluftanlagen über ein Kreislaufverbundsystem gekoppelt.
Regelgeschoss Haus C
Bestand
D
E
F
¤Außendämmung mit neuer Verkleidung ¤neue Grundrissaufteilung ¤Einbau kontrollierter Wohnungslüftung ¤Umwandlung einiger Balkone zu Wintergärten º 258
Detail 11 / 2006
Maisonette Typ 1
b
aa
Schnitt Haus B
Bestand
b
Maisonette Typ 2
Wohlstandsbauten 1965 –1980
B A
C
Grundrisse Schnitt Maßstab 1:750 Lageplan Maßstab 1:3000 a
Bestand
a
neuer Wohnungstyp
259
Beispiel 17
1
3
2
4
5
c
c
D
4
17
18
6
7
8
15
9 10 bb 7 11 19
16 12
20 14
cc
260
13
4
E
Wohlstandsbauten 1965 –1980
Vertikalschnitt • Horizontalschnitt Fassade Vertikalschnitt Wintergarten Vertikalschnitt Loggia Maßstab 1:20 1 2
21
22 23
3
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 24
29 30
Abdeckung Edelstahlblech 2 mm Extensivbegrünung 80 mm Abdichtung Bitumenbahn zweilagig 10 mm Wärmedämmung Steinwolle 120 mm Dachaufbau (Bestand) 60 mm Decke Stahlbeton (Bestand) 150 mm, Putz 15 mm Sinusblech Aluminium beschichtet 170/30/1 mm Hinterlüftung 50 mm Wärmedämmung Mineralwolle160 mm Mauerwerk aus Holzspanmantelsteinen, betonverfüllt (Bestand) 250–300 mm Fensterzarge Aluminiumblech beschichtet 2 mm Holz-Aluminium-Fenster isolierverglast Befestigungswinkel im Deckenbereich Aluminium Zuluftrohr Aluminium mit Schalldämmstreifen hinterlegt 213/57 mm Wasserablauf Balkon EG Aluminiumprofil gelocht Wärmedämmung Sockel verputzt 140 mm Blechstoß hinterlegt Aluminiumprofil durchgehend 50/50/4–7 mm Eckprofil aluminiumbeschichtet Versiegelung dauerelastisch Faltschiebefenster Aluminium isolierverglast Brüstung Ziegelmauerwerk armiert 125 mm Putz gewebearmiert 10 mm Wärmedämmung Mineralwolle geklebt 40 mm Sturz (Bestand) Wärmedämmung Steinwolle 160 mm Hebe-/Schiebetür Holz isolierverglast Aufkantung Epoxidharz an Boden (Bestand) angearbeitet Putz, Wärmedämmung Mineralwolle 100 mm Befestigungsbügel Aluminium Aluminiumprofil durchgehend Zarge Stahlblech gekantet beschichtet 4 mm Hebe-/Schiebefenstertür Holz isolierverglast Rahmenverbreiterung aus Holzwerkstoffplatten, wärmegedämmt Abdichtung Fensteranschluss Flüssigkunststoff Holzrost Eichenlatten, Kanten gefast 35/35 mm Tragleiste Eiche konisch 40 mm Gummischrotmatte 8 mm Polymerbitumenbahn zweilagig 12 mm Gefälleestrich 70 –110 mm Stahlbeton 190 mm Leuchte Putzträgerplatte Holzwerkstoff zementgebunden
25
27
28
26
F
29
30
261
Beispiel 18
Wohn- und Geschäftshaus Hamburg, D 1979 / 2007 Architekten: Kleffel Papay Warncke, Hamburg Mitarbeiter: Michael Krüger, Marion Kleine, David Lagemann, Stephen Perry Tragwerksplanung: Wetzel & von Seht, Hamburg
1 2 2 3
3 2
2
2
2
6. OG
Das Ende der 1970er-Jahre gebaute achtgeschossige Geschäftshaus in der Hamburger Altstadt sollte grundlegend modernisiert werden. Zunächst bedurfte es einer Schadstoffsanierung, im Zuge derer alle Einbauten, welche die Räume mit gesundheitsgefährdenen Stoffen belasteten, entfernt wurden. Erst dann war es möglich, alle übrigen Einbauten, die Fassadenkonstruktion sowie die Stahlbetonbrüstungen abzubrechen. Ausgenommen der Erschließungskerne, die zusammen mit den beiden Giebelwänden auf der Süd- und der Ostseite den Bau aussteifen, erfolgte zuletzt ein vollständiger Rückbau des sechsten und siebten Obergeschosses. Stahlbetonergänzungen begradigen die ehemals ungleichen Rohbaudecken vor dem Einbau der geschosshohen Pfosten-Riegel-Fassade. Die Fensterelemente werden von einem mäanderförmigen Band aus eloxierten und geätzten Aluminiumblechen umfasst. Vor dem Öffnungsflügel, der mit einem Dämmelement gefüllt ist, befindet sich zur Absturzsicherung ein Rahmen mit Flachstahllamellen, der sich nach außen öffnen lässt. Die zackenförmig angeordneten Fenster ändern in jedem Geschoss ihre Ausrichtung. Ein außen vor der Festverglasung angebrachter Sonnenschutz trägt zusammen mit der neuen Haustechnik zu einem angenehmen Klima in den Büroräumen bei. Die beiden in Leichtbauweise neu gebauten Staffelgeschosse in der sechsten und siebten Etage beherbergen Maisonettewohnungen. Mit den Dachterrassen in den oberen Geschossen gleicht sich das Volumen des Baukörpers in der Höhe an die bestehenden Nachbargebäude an.
a
5
¤Schadstoffbeseitigung ¤Abbruch von Tragstruktur, Fassadenkonstruktion und Stahlbetonbrüstungen ¤Ergänzung des Tragwerks ¤vollständiger Rückbau des sechsten und siebten Geschosses mit anschließendem Neubau ¤neue Pfosten-Riegel-Fassade ¤neue Haustechnik º
262
Hamburgische Architektenkammer: Architektur in Hamburg, Jahrbuch 2007. Hamburg 2007
4 4
a EG
Wohlstandsbauten 1965 –1980
6
6
5. OG
aa
Bestand
6
5. OG Bestand
6
Grundrisse Schnitte Maßstab 1:500 Lageplan Maßstab 1:2000 1 2 3 4 5 6
Wohnung Maisonettewohnung Dachterrasse Laden Lager Büro
263
Beispiel 18
Vertikalschnitte Horizontalschnitt Maßstab 1:20
1
2
3
4
5
1
2 3 4
5
Abdichtung Bitumenschweißbahn, zweilagig, obere Lage beschiefert 6 Gefälledämmung 140 – 208 mm Dampfsperre Voranstrich Bitumen Stahlbeton 120 mm Gipskartonplatten abgehängt 12,5 mm Aluminiumblech geätzt und eloxiert Pfosten-Riegel-Konstruktion Stabparkett, 7 vollflächig verklebt 10 mm 8 Zementestrich 50 mm 9 Trennlage Trittschalldämmung Polystyrol 30 mm 10 Ausgleichsschicht Polystyrol 60 mm Stahlbetondecke (neu) 160 mm Gipskartonplatten abgehängt 12,5 mm Holzbohlen mit Rillen 35 mm
264
Lagerhölzer Bautenschutzmatte Stabparkett, vollflächig verklebt 10 mm Zementestrich 43 mm Noppenplatte 22 mm Trennlage Trittschalldämmung Polystyrol 30 mm Höhenausgleichsschicht 20 mm Stahlbetondecke (Bestand) 150 mm Flachstahllamellen 4 mm Lüftungsflügel Sandwichpaneel 55 mm ESG 10 + SZR 16 + ESG 8 mm Teppichboden 10 mm Verbundestrich 35 mm Holzwerkstoffplatte 18 mm Hohlraum 57 mm Stahlbetondecke (Bestand / ergänzt) 150 mm
6
Wohlstandsbauten 1965 −1980
9
10
7
8
bb
b
b
10
Brüstung Bestand
265
Glossar: Bauphysik
Bauphysik
Wärme- und Feuchteschutz Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) Der Gesamtenergiedurchlassgrad gibt den Anteil der auf eine Verglasung treffenden Sonnenenergie an, der in das Rauminnere gelangt und damit als Energiegewinn im Winter zur Verfügung steht. Er wird nach DIN EN 410 bestimmt. Relative Feuchte Die relative Feuchte gibt den Feuchtegehalt in der Raumluft in Bezug auf den maximal möglichen Feuchtegehalt an. Der maximale Feuchtegehalt (Sättigung) hängt stark von der Temperatur ab. Im Sommer beträgt die relative Feuchte üblicherweise 50 – 70 %, im Winter je nach Luftwechsel im Gebäude und Feuchtelasten 30 – 60 %. Taupunkttemperatur Bei Unterschreiten der Taupunkttemperatur im Bauteil oder an der Oberfläche tritt Tauwasser auf, da die Sättigungsfeuchte erreicht wird. TAV und Phasenverschiebung Das Temperatur-Amplituden-Verhältnis (TAV) einer Bauteilschicht bezeichnet das Verhältnis der beiden Oberflächentemperaturen dieser Schicht. Für eine Wand ist dies das Verhältnis der inneren zur äußeren Oberflächentemperatur bzw. zur Außentemperatur. Im Zusammenhang mit dem sommerlichen Wärmeschutz kann man aus dem TAV ableiten, wie sich das Aufheizen der äußeren Oberflächen auf die inneren Oberflächen auswirkt. Die Phasenverschiebung gibt an, wie lange es dauert, bis sich eine Änderung der äußeren Oberflächentemperatur innen bemerkbar macht. U-Wert Die thermische Qualität eines Bauteils wird durch den U-Wert beschrieben. Dieser gibt an, wie viel Wärmeleistung pro Quadratmeter bei einer Temperaturdifferenz von 1 Kelvin durch das Bauteil geht. Die Berechnung des U-Werts für Außenbauteile (außer Fenster und Türen) erfolgt nach DIN EN 6946. U-Werte für Fenster und Türen werden nach DIN EN 10 077 ermittelt. Dazu werden die U-Werte des Glases nach DIN EN 673, des Rahmens und die Eigenschaften des Abstandhalters des Isolierglases sowie die Fensterabmessungen benötigt. Alle Werte liefert der Hersteller. Vereinfachungen ergeben sich im Verfahren nach DIN 4108. Glasteilende Sprossen gehen in die Berechnungen mit ein. Wärmebrücken Wärmebrücken nach einer allgemeinen Definition treten auf, wenn Bauteile mit eindimensional bestimmbaren U-Werten aufeinandertreffen. Der Einfluss eines solchen Bauteilanschlusses auf den Wärmeverlust und die Oberflächentemperaturen kann nur mit zweidimensional arbeitenden Finite-Element- oder Differenzen-Programmen ermittelt werden. Sind die Anschlüsse linienförmig, wird der Einfluss über einen linearen Wärmebrückenverlustkoeffizienten (Ψ-Wert) gekennzeichnet. Punktförmige
266
Wärmebrücken haben in den meisten Fällen einen geringen Einfluss auf den Energiebedarf, können aber zu Feuchteproblemen führen. Wärmekapazität Insbesondere für den sommerlichen Wärmeschutz wird auch das Wärmespeichervermögen von Gebäuden oder Bauteilen betrachtet. Wie viel Wärme ein Baustoff in einem bestimmten Zeitraum speichern kann, hängt von seiner Wärmekapazität und der Wärmeleitfähigkeit ab. Dies wird mit der wirksamen Wärmespeicherfähigkeit beschrieben. Wärmeleitfähigkeit Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials beschreibt die Fähigkeit, Wärmeenergie zu transportieren und dient als Eingangsgröße für die Berechnung von U-Werten. Für Nachweise sind ausschließlich Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeiten zu verwenden. Diese haben die früher üblichen Wärmeleitfähigkeitsgruppen (WLG) abgelöst.
Schallschutz Frequenz Die Frequenz ist ein Maß für die Tonhöhe der Schallwelle. Tiefe Frequenzen (Bass) liegen bei etwa 50 – 250 Hz, mittlere Frequenzen reichen von 250 bis 1000 Hz, hohe Frequenzen bis einige Tausend Hertz. Der Frequenzbereich zur Beurteilung der Schalldämmung liegt zwischen 100 und 3150 Hz und deckt damit alle wohnüblichen Geräusche ab, der erweiterte Frequenzbereich geht von 50 bis 5000 Hz. Körperschall Schallwellen werden durch direkten Kontakt mit dem Bauteil erzeugt, in dem sich die Schallwelle ausbreitet (z. B. durch Hämmern an der Wand, Druckspitzen beim Schließen von Wasserarmaturen oder Wasseraufprall in der Dusche). Luftschall Schallwellen werden durch Schallquellen (z. B. Menschen, Geräte, Maschinen) in der sie umgebenden Luft erzeugt. Normtrittschallpegel Ln Der Normtrittschallpegel Ln ist die Beurteilungsgröße für den durch ein sogenanntes Normhammerwerk in einem Nachbarraum (meistens darunter liegend) erzeugten Schallpegel. Wichtig: Der Normtrittschallpegel Ln ist abhängig von der Frequenz – er ist im Gegensatz zum Schalldämmmaß R aber auf Massivdecken nahezu frequenzunabhängig. Ein zusätzlich aufgebrachter schwimmender Estrich vermindert die Trittschallübertragung mit zunehmender Frequenz stärker. Deshalb nimmt man Trittgeräusche auf einem schwimmenden Estrich ebenso als dumpf wahr; die Anteile der tiefen Frequenzen von Gehgeräuschen werden stärker übertragen, die Anteile der hohen Frequenzen weniger.
Schalldämmmaß R Das Schalldämmmaß R ist die Beurteilungsgröße für die Differenz der Schalldruckpegel zwischen dem lauten Raum (Schallquelle) und dem zu schützenden Raum. Wichtig: Das Schalldämmmaß eines Bauteils ist abhängig von der Frequenz – es ist bei tiefen Frequenzen in der Regel deutlich niedriger als bei hohen. Deshalb hört man Geräusche aus benachbarten Wohnungen immer stark basslastig (dumpf). Die Anteile der tiefen Frequenzen von Geräuschen werden weniger gedämmt, die Anteile der hohen Frequenzen jedoch stärker – es kommt zu einer Veränderung der Geräuschzusammensetzung. Schalldruckpegel Der Schalldruckpegel ist ein logarithmisches Maß für den physikalischen Schalldruck in Dezibel (dB). Schallwelle Eine Schallwelle ist die elastische und örtlich fortschreitende Verformung von Materie (Luft, Flüssigkeit, Feststoffe) zum Transport von Energie, ausgelöst von einem sich darin bewegenden Körper (Stimmbänder, Lautsprecher, Fußtritt etc.). Trittschall Unter Trittschall versteht man den Körperschall, der im Fußboden beim Begehen durch Menschen entsteht und von angrenzenden Bauteilen als Luftschall abgestrahlt wird.
Glossar: Konstruktive Begriffe
Konstruktive Begriffe
Abbeilen Mit Abbeilen oder auch Gesundschneiden bezeichnet man das Entfernen von befallenen Holzbauteilen – beispielsweise durch Holzwürmer – bei Bauholz. Dies geschieht heute meist mittels Sägen oder Fräsen, früher jedoch mit einer kleinen Axt, dem Beil. Aufschiebling Ein Aufschiebling ist ein Holzbauteil des Steildachs im Bereich der Traufe. Es wird bei Mauerstärken oberhalb von ca. 25 cm benötigt. Da die Fußpfette aus statischen Gründen meist auf der Innenseite der Wand versetzt wird und die Regenrinne somit nicht direkt befestigt werden kann, dient der Aufschiebling zur Überbrückung der Distanz zwischen Fußpfette und Traufpunkt. Die Dachneigung ist im Bereich des Aufschieblings geringer als die des Hauptdachs. Der Aufschiebling wird meist auf der Innenseite schräg zugeschnitten und auf jedem Sparren von oben vernagelt. Baumkante Eine Baumkante entsteht, wenn bei der Herstellung von Schnittholz der Baumstamm lediglich auf vier Seiten besäumt wird, anstatt einen rechtwinkligen, also scharfkantigen Querschnitt zu erzeugen. An den Ecken des Schnittholzes verbleibt also eine Rundung – mit der Oberfläche des unbehandelten, lediglich entrindeten Baums. Baumkanten können an einem Schnittholz einseitig (zwei Ecken) oder beidseitig (vier Ecken) verbleiben. Es handelt sich um eine Sparmaßnahme, bei der die Balken nach DIN 4074 entsprechend ihrem Verhältnis zwischen Balkenhöhe und Baumkantenbreite in verschiedene Güteklassen eingeordnet werden. Binderstein Bindersteine dienen der Befestigung von Natursteingewänden in Ziegelmauerwerk. Sie sind ihrerseits aus Naturstein und werden im Verband mit eingemauert. Die Verbindung zu den nicht mit dem Mauerwerk kraftschlüssig verbundenen anderen Natursteinen geschieht üblicherweise durch im Werkstein vorbereitete Zapfen und Löcher sowie durch Fugenverguss. Blindboden Blindböden dienen der Befestigung von meist hochwertigen, handwerklich aufwendigen Parkett- oder Holzdielenböden. Sie bestehen meist aus sägerauen Nadelholzbrettern, die direkt auf den tragenden Holzbalken oder Polsterhölzern aufgenagelt werden. Zwischen den Brettern werden deutliche Fugen gelassen, um das Arbeiten der Bretter zu ermöglichen. Der Blindboden bildet die statisch tragende Lage, auf welcher die als Belag vorgesehenen Hölzer punktuell genagelt werden.
Ausführung, also mit Baumkanten und sonstigen Fehlstellen. Sie werden meist auf Latten aufgelegt, welche seitlich am Balken aufgenagelt sind; seltener werden sie in vorbereitete Nuten des Balkens eingeschoben. Gurtbogen Gurtbögen sind Verstärkungsrippen eines Tonnen- oder Kappengewölbes. Diese werden im Verband des Gewölbes mitgemauert. Gurtbögen lagern meist auf Wandpfeilern. Maueranschlag Der Maueranschlag dient dem sicheren Abdichten der Fuge zwischen Fenster und Türen einerseits und der Außenwand andererseits. Üblicherweise wird ein Außenanschlag gemauert, d. h. die Fensteröffnung ist an der Außenseite der Wand oben sowie rechts und links gegenüber dem lichten Innenmaß verkleinert. Dadurch entsteht eine Auflagefläche, gegen die der Rahmen gepresst und abgedichtet wird. Fenster, die ausschließlich nach außen öffnen – wie in windreichen Gebieten üblich – erhalten hingegen einen Innenanschlag. Einen Mittelanschlag kann man bei konstruktiv geteilten Kastenfenstern vorfinden. Polsterholz Polsterhölzer dienen als Nagelgrund für genagelte Dielenböden, wenn diese nicht direkt auf den tragenden Holzbalken verlegt werden können – etwa oberhalb von Gewölben. Meist handelt es sich um gehobelte Nadelhölzer mit einer Abmessung von ca. 80/50 mm, also ein liegendes Format. Sie werden ihrerseits häufig in Schüttungen »eingerieben«, was bedeutet, dass die Oberkante der Polsterhölzer nach Fertigstellung der Schüttung mit dieser in etwa bündig ist.
Biegung, sondern mittels schräger Druckstreben direkt in die Auflager geleitet werden. Im Unterschied zum verwandten Fachwerk haben sie üblicherweise nur zwei statt mehrerer Diagonalstreben. Sprengwerke wurden neben Anwendungen des konstruktiven Holzbaus auch als nicht sichtbare Unterkonstruktion von Innenwänden oberhalb von Holzbalkendecken verwendet. Sie sind dann raumhoch und spannen von der Außen- zur Mittelwand. Spundung Als Spundung bezeichnet man die Verbindung zweier Hölzer mittels direkt aus dem Brett gefräster Nut und Feder. Eine aus einem gesonderten Holz hergestellte Feder, welche zwei Hölzer mit jeweils einer Nut verbindet, nennt man hingegen Fremdfeder. Spundungen unterscheidet man zusätzlich nach Form der Verbindung, wie z. B. Schwalbenschwanz- oder Trapezspundung. Überkämmen Als Überkämmen bezeichnet man eine gegen horizontale Verschiebung gesicherte Holzverbindung zweier Hölzer. Beispielsweise kann durch das Ausformen eines hakenartigen Endes an einem Holzbalken dieser auf der Mauerlatte so aufliegen, dass er auch Zugkräfte übertragen kann. Voute Unter Vouten versteht man schräge Übergänge zwischen Stütze und Unterzug, welche bei früheren Stahlbetonkonstruktionen häufig, heute jedoch nur mehr im konstruktiven Ingenieurbau (Brücken) und im Stahlbau zu finden sind. Es handelt sich um eine allmähliche Erhöhung dieser Unterzüge vor dem Auflager, was einerseits das Widerstandsmoment der am Auflager stark belasteten Durchlaufträger erhöht, andererseits der besseren Krafteinleitung in die Stütze dient.
Rabitz Rabitz ist eine 1878 vom Berliner Hofmaurermeister Carl Rabitz patentierte – und in ähnlicher Form bis heute gebräuchliche – Konstruktion, bei welcher Putzmörtel auf ein Drahtgewebe aufgebracht wird – vielfach verwendet als Ersatz für die bis dahin üblichen Schilfrohrmatten –, um die Untersichten von Holzbalkendecken zu verkleiden. Die Formbarkeit des Drahtgeflechts ermöglichte auch die Herstellung freier Formen, z. B. von Scheingewölben.
Erdgleiche Erdgleiche ist ein anderer Begriff für Geländeoberkante.
Riemenboden Riemenboden ist ein anderer Begriff für Schiffs- oder Dielenboden. Im Gegensatz zum Parkett, welches aus kleinformatigen Holzstäben besteht, sind Riemen entsprechend breit und lang. Sie haben – im Gegensatz zu Parkett – meist eine tragende Funktion und werden auf den Holzbalken sichtbar oder verdeckt genagelt. Letzteres ist nur bei gespundeten, also mit Nut und Feder versehenen Riemen möglich.
Fehlboden Als Fehlboden bezeichnet man die Tragschalung unterhalb der Schüttung in traditionellen Holzbalkendecken. Es handelt sich meist um lose verlegte Bretter einfachster
Sprengwerk Als Sprengwerk bezeichnet man im Holzbau eine meist weitgespannte, hohe Konstruktion aus Holz, bei der die vertikalen Linienkräfte – z. B. Verkehrslasten – nicht durch
267
Verordnungen, Richtlinien, Normen
Verordnungen, Richtlinien, Normen Die EU hat für eine Anzahl von Produkten Richtlinien erlassen, um insbesondere Sicherheit und Gesundheit der Anwender zu gewährleisten. Diese Richtlinien müssen in den Mitgliedsstaaten in verbindliche Gesetze und Verordnungen umgesetzt werden. Die Richtlinien selbst enthalten keine technischen Details, sondern nur verbindliche grundlegende Anforderungen. Die technischen Werte dafür sind in zugeordneten technischen Regeln und in Form von europaweit harmonisierten Normen (EN-Normen) festgelegt. Allgemein stellen technische Regeln Arbeitshinweise und Hilfsmittel für den Arbeitsalltag dar. Sie sind keine Rechtsvorschriften, sondern geben Entscheidungshilfen, bilden eine Richtschnur für einwandfreies technisches Vorgehen und / oder konkretisieren Inhalte von Verordnungen. Grundsätzlich steht die Anwendung der technischen Regeln jedermann frei. Erst wenn diese in Gesetzen, Verordnungen oder Vorschriften vorgesehen sind, werden sie rechtsverbindlich (z. B. im Baurecht) – oder wenn vertraglich die Verbindlichkeit einzelner Normen zwischen den Vertragspartnern festgelegt wird. Zu den technischen Regeln gehören u. a. DIN-Normen, VDI-Richtlinien und die als Regeln der Technik bezeichneten Werke (z. B. Technische Regeln für Gefahrstoffe TRGS). Die Normen unterscheiden sich in Produkt-, Anwendungs- und Prüfnormen. Oftmals beziehen sie sich nur auf eine spezifische Material- oder Produktgruppe. Diesen Normen liegen entsprechende Prüf- und Rechenmethoden für die jeweiligen Materialien zugrunde. Grundsätzlich gilt immer die neueste Version einer Norm, die dem Stand der Technik entsprechen soll. Eine neue oder überarbeitete Norm wird in Form eines Normentwurfs öffentlich zur Diskussion gestellt, um später als Norm verabschiedet zu werden. Welchen Ursprung und Einflussbereich eine Norm hat, lässt sich aus ihrer Bezeichnung ersehen: DIN plus Zählnummer (z. B. DIN 4108) besitzt überwiegend nationale Bedeutung (Entwürfe werden mit »E« und Vornormen mit »V« gekennzeichnet). Bei DIN EN plus Zählnummer (z. B. DIN EN 335) handelt es sich um die deutsche Ausgabe einer europäischen Norm, die unverändert von der europäischen Normungsorganisation CEN übernommen wurde. Bei DIN EN ISO (z. B. DIN EN ISO 13 786) spiegelt sich der nationale, europäische und weltweite Einflussbereich wider. Auf Grundlage einer Norm der internationalen Normungsorganisation ISO wurde eine europäische Norm erarbeitet, die als DIN-Norm übernommen wurde. Bei DIN ISO (z. B. DIN ISO 2424) handelt es sich um eine unveränderte Übernahme einer Norm der ISO als nationale Norm. Die nachfolgende Zusammenstellung ist eine Auswahl von Verordnungen, Richtlinien und Normen, die den Stand der Technik wiedergibt (August 2008).
Allgemein Energieeinsparverordnung (EnEV) – Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden. 2007-7
Teil B Grundlagen Bauphysik DIN 4102-1 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen – Baustoffe, Begriffe, Anforderungen und Prüfungen. 1998-5 DIN 4102-4 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen – Zusammensetzung und Anwendung klassifizierter Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile. 1994-3 DIN 4108 Bbl. 2, Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden – Wärmebrücken – Planungs- und Ausführungsbeispiele. 2006-3 DIN 4108-2 Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden – Mindestanforderungen an den Wärmeschutz. 2007-7
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DIN 4109 Schallschutz im Hochbau. 1989-11 DIN 18 005-1 Schallschutz im Städtebau – Grundlagen und Hinweise für die Planung. 2002-7 DIN 18 183 Montagewände aus Gipskartonplatten – Ausführung von Metallständerwänden. DIN 18 230 Baulicher Brandschutz im Industriebau. 1998-5 DIN EN 410 Glas im Bauwesen – Bestimmung der lichttechnischen und strahlungsphysikalischen Kenngrößen von Verglasungen. 1998-12 DIN EN 673 Glas im Bauwesen – Bestimmung des Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert). 2003-6 DIN EN 6946 Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient. 2007 DIN EN 10 077 Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern, Türen und Abschlüssen – Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten. 2006-12 DIN EN 13 501-1 Klassifizierung von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten – Klassifizierung mit den Ergebnissen aus den Prüfungen zum Brandverhalten von Bauprodukten. 2007-5 DIN EN ISO 7730 Ergonomie der thermischen Umgebung – Analytische Bestimmung und Interpretation der thermischen Behaglichkeit durch Berechnung des PMVund des PPD-Index und Kriterien der lokalen thermischen Behaglichkeit. 2007-6 DIN V 4108-4 Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden – Wärme und feuchteschutztechnische Bemessungswerte. 2007-6 E-DIN 1946-6 Raumlufttechnik – Lüftung von Wohnungen – Allgemeine Anforderungen, Anforderungen zur Bemessung, Ausführung und Kennzeichnung, Übergabe/ Übernahme (Abnahme) und Instandhaltung. 2006-12 VDI 2566 Blatt 1 und 2: Schallschutz bei Aufzugsanlagen mit/ohne Triebwerksraum. 2001/2004 VDI 2719 Schalldämmung von Fenstern und deren Zusatzeinrichtungen. 1987-8 VDI 4100 Schallschutz von Wohnungen – Kriterien für Planung und Beurteilung. 2007-8 Technische Gebäudeausstattung ATV-DVWK-M 143 / DWA-M 143-3 Sanierung von Entwässerungssystemen außerhalb von Gebäuden. Teil 1-20 ATV-M 101 Planung von Entwässerungsanlagen, Neubau-, Sanierungs- und Erneuerungsmaßnahmen. 1996-5 ATV-M 149 Zustandserfassung, -klassifizierung und -bewertung von Entwässerungssystemen außerhalb von Gebäuden. 1999-4 BHKS Regel 5005 Dichtigkeitsprüfung von erd- und gebäudeverlegten Ab- und Regenwasserleitungen. Prüfung mit Wasser. 2005-10 BHKS Regel 5006 Dichtigkeitsprüfung von erd- und gebäudeverlegten Ab- und Regenwasserleitungen. Prüfung mit Luft. 2007-5 BHKS Regel 5007 Dichtigkeitsprüfung von erd- und gebäudeverlegten Ab- und Regenwasserleitungen. Prüfung mit Unterdruck. 2007-4 DIN 1946-6 Raumlufttechnik – Lüftung von Wohnungen. Anforderungen, Ausführung, Abnahme (VDI-Lüftungsregeln). 1998-10 DIN 1986-100 Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke – Bestimmungen in Verbindung mit DIN EN 752 und DIN EN 12 056. 2008-5 DIN 1986-3 Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke – Regeln für Betrieb und Wartung. 2004-11 DIN 1986-30 Entwässerungsanlagen für Gebäude und Grundstücke – Instandhaltung. 2003-2 DIN 1988-1 Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen – Allgemeines. 1988-12 DIN 1988-2 Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen – Planung und Ausführung. 1988-12 DIN 1988-3 Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen – Ermittlung der Rohrdurchmesser. 1988-12 DIN 1988-7 Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen – Vermeidung von Korrosionsschäden und Steinbildung. 2004-12 DIN 1989-1 Regenwassernutzungsanlagen – Planung, Ausführung, Betrieb und Wartung. 2002-4 DIN 4102-4 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen – Zusammenstellung und Anwendung klassifizierter
Baustoffe, Bauteile und Sonderbauteile. 1994-3 DIN 4102-6 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen – Lüftungsleitungen – Begriffe, Anforderungen und Prüfungen. 1977-9 DIN 4102-9 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen. Kabelabschottungen. Begriffe, Anforderungen und Prüfungen. 1990-5 DIN 4102-11 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen – Rohrummantelungen, Rohrabschottungen, Installationsschächte und -kanäle sowie Abschlüsse ihrer Revisionsöffnungen – Begriffe, Anforderungen und Prüfungen. 1985-12 DIN 4109 Schallschutz im Hochbau – Anforderungen und Nachweise. 1989-11 DIN 4261-1 Kleinkläranlagen – Anlagen zur Abwasservorbehandlung. 2002-12 DIN 4702-1 Heizkessel – Begriffe, Anforderungen, Prüfung, Kennzeichnung. 1990-3 DIN 4702-4 Heizkessel – Heizkessel für Holz, Stroh und ähnliche Brennstoffe – Begriffe, Anforderungen, Prüfungen. 1990-3 DIN 4702-6 Heizkessel – Brennwertkessel für gasförmige Brennstoffe. 1990-3 DIN 4703-1 Raumheizkörper – Maße von Gliedheizkörpern. 1999-12 DIN 4703-3 Raumheizkörper – Umrechnung der NormWärmeleistung. 2000-10 DIN 4708-1 Zentrale Wassererwärmungsanlagen – Begriffe und Berechnungsgrundlagen. 1994-4 DIN 4708-2 Zentrale Wassererwärmungsanlagen – Regeln zur Ermittlung des Wärmebedarfs zur Erwärmung von Trinkwasser in Wohngebäuden. 1994-4 DIN 4719 Lüftung von Wohnungen – Anforderungen, Leistungsprüfungen und Kennzeichnungen von Lüftungsgeräten. 2006-12 DIN 4725-200 Warmwasser-Fußbodenheizungen – Systeme und Komponenten – Bestimmungen der Wärmeleistung. 2001-3 DIN 4726 Warmwasser-Fußbodenheizungen und Heizkörperanbindungen – Rohrleitungen aus Kunststoffen. 2000-1 DIN 4747-1 Fernwärmeanlagen – Sicherheitstechnische Ausrüstung von Unterstationen, Hausstationen und Hausanlagen zum Anschluss an Heizwasser-Fernwärmenetze. 2003-11 DIN 4753-1 Wassererwärmer und Wassererwärmungsanlagen für Trink- und Betriebswasser. 1996-12 DIN 5035-6 Beleuchtung mit künstlichem Licht – Messung und Bewertung. 2006-11 DIN 5035-7 Beleuchtung mit künstlichem Licht – Beleuchtung von Räumen mit Bildschirmarbeitsplätzen. 2004-8 DIN 6280-14 Stromerzeugungsaggregate – Stromerzeugungsaggregate mit Hubkolben-Verbrennungsmotoren – Blockheizkraftwerke (BHKW) mit Hubkolben-Verbrennungsmotoren – Grundlagen, Anforderungen, Komponenten, Ausführung und Wartung. 1997-8 DIN 8901 Kälteanlagen und Wärmepumpen – Schutz von Erdreich, Grund- und Oberflächenwasser – Sicherheitstechnische und umweltrelevante Anforderungen und Prüfung. 2002-12 DIN 18 012 Haus-Anschlusseinrichtungen – Allgemeine Planungsgrundlagen. 2008-5 DIN 18 014 Fundamenterder – Allgemeine Planungsgrundlagen. 2007-9 DIN 18 015-1 Elektrische Anlagen in Wohngebäuden – Planungsgrundlagen. 2007-9 DIN 18 015-2 Elektrische Anlagen in Wohngebäuden – Art und Umfang der Mindestausstattung. 2004-8 DIN 18 015-3 Elektrische Anlagen in Wohngebäuden – Leitungsführung und Anordnung der Betriebsmittel. 2007-9 DIN 18017-1 Lüftung von Bädern und Toilettenräumen ohne Außenfenster – Einzelschachtanlagen ohne Ventilatoren. 1987-2 DIN 18 017-3 Lüftung von Bädern und Toilettenräumen ohne Außenfenster, mit Ventilatoren. 1990-8 DIN 44 576-4 Elektrische Raumheizung – FußbodenSpeicherheizung – Gebrauchseigenschaften – Bemessung für Räume. 1987-3 DIN 50 930-6 Korrosion der Metalle – Korrosion im Inneren von Rohrleitungen, Behältern und Apparaten bei
Verordnungen, Richtlinien, Normen
Korrosionsbelastung durch Wässer – Beeinflussung der Trinkwasserbeschaffenheit. 2001-8 DIN EN 307 Wärmeaustauscher – Anleitung für die Anfertigung von Einbau- und Betriebsanleitungen und Wartungsanweisungen zum Erhalt der Leistung von Wärmeaustauschern jeglicher Bauart. 1998-12 DIN EN 378-1 Kälteanlagen und Wärmepumpen – Sicherheitstechnische und umweltrelevante Anforderungen – Grundlegende Anforderungen, Begriffe, Klassifikationen und Auswahlkriterien. 2008-6 DIN EN 752 Entwässerungssysteme außerhalb von Gebäuden. 2008-4 DIN EN 806-1 Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen – Allgemeines. 2001-12 DIN EN 806-2 Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen – Planung. 2005-2 DIN EN 806-3 Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen – Berechnung der Rohrinnendurchmesser. 2006-3 DIN EN 1264-3 Fußboden-Heizung – Systeme und Komponenten – Auslegung. 1997-11 DIN EN 1264-4 Fußboden-Heizung – Systeme und Komponenten – Installation. 2001-12 DIN EN 1717 Schutz des Trinkwassers vor Verunreinigungen in Trinkwasser-Installationen und allgemeine Anforderungen an Sicherheitseinrichtungen zur Verhütung von Trinkwasserverunreinigungen durch Rückfließen. 2001-5 DIN EN 12 056-1 Schwerkraftentwässerungsanlagen innerhalb von Gebäuden – Allgemeine und Ausführungsanforderungen. 2001-1 DIN EN 12 056-2 Schwerkraftentwässerungsanlagen innerhalb von Gebäuden – Schmutzwasseranlagen, Planung und Berechnung. 2001-1 DIN EN 12 097 Lüftung von Gebäuden – Luftleitungen – Anforderungen an Luftleitungsbauteile zur Wartung von Luftleitungssystemen. 2006-11 DIN EN 12 098-1 Mess-, Steuer- und Regeleinrichtungen für Heizungen – Witterungsgeführte Regeleinrichtungen für Warmwasserheizungen. 1996-9 DIN EN 12 098-2 Mess-, Steuer- und Regeleinrichtungen für Heizungen – Ein- / Ausschalt-Optimierer für Warmwasserheizungen. 2001-10 DIN EN 12 566-3 Kleinkläranlagen für bis zu 50 EW – Vorgefertigte und / oder vor Ort montierte Anlagen zur Behandlung von häuslichem Schmutzwasser. 2005-10 DIN EN 12 665 Licht und Beleuchtung – grundlegende Begriffe und Kriterien für die Festlegung von Anforderungen an die Beleuchtung. 2002-9 DIN EN 12 828 Heizungssysteme in Gebäuden – Planung von Warmwasser-Heizungsanlagen. 2003-6 DIN EN 12 831 Heizungsanlagen in Gebäuden – Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast. 2003-8 DIN EN 12 977-3 Thermische Solaranlagen und ihre Bauteile – Leistungsprüfung von Warmwasserspeichern für Solaranlagen. 2006-11 DIN EN 13 465 Lüftung von Gebäuden – Berechnungsverfahren zur Bestimmung von Luftvolumenströmen in Wohnungen. 2004-5 DIN EN 13 779 Lüftung von Nichtwohngebäuden – Allgemeine Grundlagen und Anforderungen für Lüftungsund Klimaanlagen und Raumkühlsysteme. 2007-9 DIN EN 14 336 Heizungsanlagen in Gebäuden – Installation und Abnahme der Warmwasser-Heizungsanlagen. 2005-1 DIN EN 14 337 Heizungssysteme in Gebäuden – Planung und Einbau von elektrischen Direktraumheizungen. 2006-2 DIN EN 14 511-1 Luftkonditionierer, Flüssigkeitskühlsätze und Wärmepumpen mit elektrisch angetriebenen Verdichtern für die Raumbeheizung und Kühlung – Begriffe. 2008-2 DIN EN 14 706 Wärmedämmstoffe für die Haustechnik und für betriebstechnische Anlagen – Bestimmung der oberen Anwendungsgrenztemperatur. 2006-3 DIN EN 15 243 Lüftung von Gebäuden – Berechnung der Raumtemperaturen, der Last und Energie von Gebäuden mit Klimaanlagen. 2007-10 DIN EN 15 251 Eingangsparameter für das Raumklima zur Auslegung und Bewertung der Energieeffizienz von Gebäuden – Raumluftqualität, Temperatur,
Licht und Akustik. 2007-8 DIN EN 50 164-2 / DIN VDE 0185-202 Blitzschutzbauteile – Anforderungen an Leitungen und Erder. 2007-8 DIN EN 62 305-1 (VDE 0185-305-1) Blitzschutz – Allgemeine Grundsätze. 2006-10 DIN EN 62 305-3 (VDE 0185-305-3) Blitzschutz – Schutz von baulichen Anlagen und Personen. 2007-1 DIN EN ISO 10 077-1 Wärmetechnisches Verhalten von Fenstern, Türen und Anschlüssen – Berechnung des Wärmedurchgangskoeffizienten – Allgemeines. 2006-12 DIN EN ISO 13 786 Wärmetechnisches Verhalten von Bauteilen. Spezifischer Transmissionswärmeverlustkoeffizient. 1999-11 DIN V 4701-10 Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen – Heizung, Trinkwassererwärmung, Lüftung. 2003-8 DIN V 4701-12 Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen im Bestand – Wärmeerzeuger und Trinkwassererwärmung. 2004-2 DIN V 4759-2 Wärmeerzeugungsanlagen für mehrere Energiearten – Einbindung von Wärmepumpen mit elektrisch angetriebenen Verdichtern in bivalent betriebenen Heizungsanlagen.1986-5 DIN V 18 599 Energetische Bewertung von Gebäuden – Berechnung des Nutz-, End- und Primärenergiebedarfs für Heizung, Kühlung, Lüftung, Trinkwarmwasser und Beleuchtung. 2007-2 DIN V ENV 61 024 (VDE V 0185 Teil 100) Blitzschutz baulicher Anlagen. 2002-11 DIN VDE 0100-410 Errichten von Niederspannungsanlagen – Schutzmaßnahmen – Schutz gegen elektrischen Schlag. 2007-6 DIN VDE 0100-701 Errichten von Niederspannungsanlagen – Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art, Räume mit Badewanne oder Dusche. 2002-2 DIN VDE 0100-737 Errichten von Niederspannungsanlagen – Feuchte und nasse Bereiche und Räume und Anlagen im Freien. 2002-1 DIN VDE 0298-3 Verwendung von Kabeln und isolierten Leitungen für Starkstromanlagen – Leitfaden für die Verwendung nicht harmonisierter Starkstromleitungen. 2006-6 DIN VDE 0298-4 Verwendung von Kabeln und isolierten Leitungen für Starkstromanlagen – Empfohlene Werte für die Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen für feste Verlegung in und an Gebäuden und von flexiblen Leitungen. 2003-8 DVGW W 551 Trinkwassererwärmungs- und Trinkwasserleitungsanlagen – Technische Maßnahmen zur Verminderung des Legionellenwachstums – Planung, Errichtung, Betrieb und Sanierung von Trinkwasser-Installationen. 2004-4 DVGW W 553 Bemessung von Zirkulationssystemen in zentralen Trinkwassererwärmungsanlagen. 1998-12 DWA-A 138 Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser. 2004-5 EnEV (Energieeinsparverordnung) – Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Gebäuden. 2004-12 HeizanlV Heizungsanlagen-Verordnung – Verordnung über energiesparende Anforderungen an heizungstechnische Anlagen und Warmwasseranlagen. 1998-5 MLAR Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an Leitungsanlagen. 2005-11 RAL-RG 678 Elektrische Anlagen in Wohngebäuden – Anforderungen. 2004-9 Richtlinie 2002 / 91 / EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. Dezember 2002 über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden. TRB 610 Druckbehälter – Aufstellung von Druckbehältern zum Lagern von Gasen. 2002-9 TRB 801 Nr. 25 Besondere Druckbehälter nach Anhang II zu § 12 DruckbehV – Druckbehälter für nicht korrodierend wirkende Gase oder Gasgemische. 1996-1 TRF Technische Regeln Flüssiggas. Band 1. 1996 / Band 2. 1997 TrinkwV Trinkwasserverordnung – Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch. 2001-5
VDI 2035 Blatt 1 Vermeidung von Schäden in Warmwasser-Heizungsanlagen – Steinbildung in Trinkwassererwärmungs- und Warmwasser-Heizungsanlagen. 2005-12 VDI 2050 Blatt 1 Anforderungen an Technikzentralen – Technische Grundlagen für Planung und Ausführung. 2006-12 VDI 2055 Wärme- und Kälteschutz für betriebs- und haustechnische Anlagen – Berechnungen, Gewährleistungen, Mess- und Prüfverfahren, Gütesicherung, Lieferbedingungen. 1994-7 VDI 2067 Wirtschaftlichkeit gebäudetechnischer Anlagen – Grundlagen und Kostenberechnung. 2000-9 VDI 2087 Luftleitungssysteme – Bemessungsgrundlagen. 2006-12 VDI 3803 Raumlufttechnische Anlagen – bauliche und technische Anforderungen. 2002-10 VDI 3817 Denkmalwerte Gebäude – Technische Gebäudeausrüstung. 2000-10 VDI 4640 Blatt 1 Thermische Nutzung des Untergrundes – Grundlagen, Genehmigungen, Umweltaspekte. 2000-12 VDI 4640 Blatt 2 Thermische Nutzung des Untergrundes – Erdgekoppelte Wärmepumpenanlagen. 2001-9 VDI 4640 Blatt 4 Thermische Nutzung des Untergrundes – Direkte Nutzungen. 2004-9 VDI 6000 Ausstattung von und mit Sanitärräumen – Wohnungen. 2008-2 VDI 6001 Sanierung von sanitärtechnischen Anlagen – Trinkwasser. 2004-7 VDI 6022 Blatt 1 Hygiene-Anforderungen an Raumlufttechnische Anlagen und Geräte. 2006-4 VDI 6023 Hygiene in Trinkwasser-Installationen – Anforderungen an Planung, Ausführung, Betrieb und Instandhaltung. 2006-7 VDMA 24 186-1 Leistungsprogramm für die Wartung von lufttechnischen und anderen technischen Ausrüstungen in Gebäuden – Lufttechnische Geräte und Anlagen. 2002-9 VDMA 24 186-2 Leistungsprogramm für die Wartung von technischen Anlagen und Ausrüstungen in Gebäuden – Heiztechnische Geräte und Anlagen. 2002-9 VDMA 24 186-3 Leistungsprogramm für die Wartung von technischen Anlagen und Ausrüstungen in Gebäuden – Kältetechnische Geräte und Anlagen zu Kühl- und Heizzwecken. 2002-9 WHG Wasserhaushaltsgesetz. 1957-7 Denkmalpflege Baugesetzbuch (BauGB). 2004 Charta von Venedig. Internationale Charta über die Konservierung und Restaurierung von Denkmälern und Ensembles (Denkmalbereiche). 1964 Denkmalschutzgesetz der Hansestadt Hamburg. 1973 Denkmalschutzgesetz des Landes Sachsen-Anhalt. 1991 Denkmalschutzgesetz des Landes MecklenburgVorpommern. 1998 Europäisches Kulturabkommen. 1955 Europäisches Übereinkommen zum Schutz des architektonischen Erbes. 1985 Gesetz über den Schutz und die Pflege der Denkmale im Land Brandenburg. 2004 Gesetz zum Schutz der Kulturdenkmale. Baden-Württemberg. 1983 Gesetz zum Schutz der Kulturdenkmale. SchleswigHolstein. 1996 Gesetz zum Schutz der Kulturdenkmäler. Hessen. 1986 Gesetz zum Schutz und zur Pflege der Denkmäler im Lande Nordrhein-Westfalen. 1980 Gesetz zum Schutz und zur Pflege der Denkmäler. Bayern. 1973 Gesetz zum Schutz und zur Pflege der Kulturdenkmale im Freistaat Sachsen. 1993 Gesetz zum Schutz von Denkmalen in Berlin. 1995 Gesetz zur Pflege und zum Schutz der Kulturdenkmäler. Bremen. 1975 Haager Konvention zum Schutz von Kulturgut bei bewaffneten Konflikten. 1954. Zweites Zusatzprotokoll 1999
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Verordnungen, Richtlinien, Normen
Landesgesetz zum Schutz und zur Pflege der Kulturdenkmäler. Rheinland-Pfalz. 1978 Niedersächsisches Denkmalschutzgesetz. 1978 Saarländisches Denkmalschutzgesetz. 2004 Thüringer Gesetz zur Pflege und zum Schutz der Kulturdenkmale. 2004 UNESCO – Übereinkommen zum Schutz des Kultur- und Naturerbes der Welt. 1972 Baustoffe in Sanierungsprojekten Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) Richtlinie: »Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen« (Instandsetzungs-Richtlinie) DIN 1052 Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken. 2004-8 DIN 1053-1 Mauerwerk – Berechnung und Ausführung. 1996-11 DIN 18 550 Putz und Putzsysteme – Ausführung. 2005-4 DIN 52 161-1 Prüfung von Holzschutzmitteln – Nachweis von Holzschutzmitteln im Holz – Probenahme aus verbautem Holz. 2006-6 DIN 52 175 Holzschutz – Begriffe, Grundlagen. 1975-1 DIN 55 928-1 Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungen und Überzüge. 1991-5 DIN 68 800-1 Holzschutz im Hochbau – Allgemeines. 1974-5 DIN 68 800-2 Holzschutz – Vorbeugende bauliche Maßnahmen im Hochbau. 1996-5 DIN 68 800-3 Holzschutz – Vorbeugender chemischer Holzschutz. 1990-4 DIN 68 800-4 Holzschutz – Bekämpfungsmaßnahmen gegen holzzerstörende Pilze und Insekten. 1992-11 DIN 68 800-5 Holzschutz im Hochbau – Vorbeugender chemischer Schutz von Holzwerkstoffen. 1978-5 DIN EN 335 Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten – Definition der Gebrauchsklassen. 2006-10 DIN EN 350 Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten – Natürliche Dauerhaftigkeit von Vollholz. 1994-10 DIN EN 460 Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten – Natürliche Dauerhaftigkeit von Vollholz – Leitfaden für die Anforderungen an die Dauerhaftigkeit von Holz für die Anwendung in den Gefährdungsklassen. 1994-10 DIN EN 1504-1 Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken – Definitionen, Anforderungen, Güteüberwachung und Beurteilung der Konformität. 2005-10 DIN EN 13 318 Estrichmörtel und Estriche – Begriffe. 2000-12 DIN EN ISO 12 944 Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme. 1998-7 Gefahrstoffe im Bestand BGR 128 § 1 Anwendungsbereich: Bisherige Regelung: EU-Richtlinie zum Sicherheitsdatenblatt 91/155/ EWG, seit dem 01.06.2007 abgelöst durch die EG-REACHVerordnung Nr. 1907/2006 Gesetz zum Schutz vor gefährlichen Stoffen (Chemikalien Gesetz – ChemG). 2002-6. zuletzt geändert 2006-10 Gesetz zur Umsetzung der Richtlinie 98/8/ EG vom 16.02.1998 über das Inverkehrbringen von BiozidProdukten. Richtlinie 98/24/ EG, Neufassung der Richtlinie 67/548/ EWG zur Einstufung, Verpackung und Kennzeichnung gefährlicher Stoffe Richtlinie 98/8/ EG des Europäischen Parlaments und des Rats über das Inverkehrbringen von Biozid-Produkten, zuletzt geändert am 29. November 2007 Richtlinien für die Ermittlung der Verkehrswerte (Marktwerte) von Grundstücken (Wertermittlungsrichtlinien – WertR) in der Fassung vom März 2006 StGB § 325 Luftverunreinigung Verordnung über Verbote und Beschränkungen des Inverkehrbringens gefährlicher Stoffe, Zubereitungen und Erzeugnisse nach dem Chemikaliengesetz (ChemVerbotsVO). 2003-3 Verordnung zum Schutz vor Gefahrstoffen (GefStoffV); Bundesrechtsverordnung im Ermächtigungsbereich des Chemikaliengesetzes. 2004-12
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Teil C
Zeitenatlas
DIN 105-1 Mauerziegel – Vollziegel und Hohllochziegel. 2002-6 DIN 105-2 Leichthochlochziegel. 2002-6 DIN 105-3 Hochfeste Ziegel und hochfeste Klinker. 1984-5 DIN 105-4 Keramikklinker. 1984-5 DIN 106-1 Kalksandsteine, Vollsteine, Lochsteine, Hohlblocksteine. 2003-2 DIN 107 Bezeichnung mit links oder rechts im Bauwesen. 1974-04 DIN 1045 Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton. 2001-7 DIN 1052-1 Holzbauwerke – Berechnung und Ausführung. 1988-4 DIN 1053-1 Mauerwerk, Berechnung und Ausführung. 1996-11 DIN 1055-1 Einwirkungen auf Tragwerke – Wichten und Flächenlasten von Baustoffen, Bauteilen und Lagerstoffen. 2002-6 DIN 1055-3 Eigen- und Nutzlasten für Hochbauten. 2002-10 DIN 1101 Holzwolle-Leichtbauplatten und MehrschichtLeichtbauplatten als Dämmstoffe für das Bauwesen. 2000-6 DIN 1249-11 Flachglas im Bauwesen. 1986-9 DIN 1259-1 Glas – Begriffe für Glasarten und Glasgruppen. 2001-9 DIN 1946-6 Raumlufttechnik – Lüftung von Wohnungen – Anforderungen, Ausführung, Abnahme (VDI-Lüftungsregeln). 1998-10 DIN 4070-1 Nadelholz – Querschnittsmaße und statische Werte für Schnittholz, Vorratskantholz und Dachlatten. 1958-1 DIN 4099-1 Schweißen von Betonstahl – Ausführung. 2003-8 DIN 4103-1 Nichttragende innere Trennwände – Anforderungen, Nachweise. 1984-7 DIN 4103-2 Trennwände aus Gips-Wandbauplatten. 1985-12 DIN 4103-4 Unterkonstruktion in Holzbauarten. 1988-11 DIN 4108-3 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Klimabedingter Feuchteschutz, Anforderungen, Berechnungsverfahren und Hinweise für Planung und Ausführung. 2001-7 DIN 4109 Schallschutz im Hochbau – Anforderungen, Nachweise. 1989-11 DIN 4121 Hängende Drahtputzdecken – Putzdecken mit Metallputzträgern, Rabitzdecken, Anforderungen für die Ausführung. 1978-7 DIN 4165 Porenbeton-Blocksteine und Porenbeton-Planbausteine. 1996-11 DIN 4172 Maßordnung im Hochbau. 1955-7 DIN 4420-1 Arbeits- und Schutzgerüste – Leistungsanforderungen, Entwurf, Konstruktion und Bemessung. 2004-3 DIN 7864-1 Elastomer-Bahnen für Abdichtungen – Anforderungen, Prüfung. 1984-4 DIN 13 494 Wärmedämmstoffe für das Bauwesen – Bestimmung der Haftzugfestigkeit zwischen Klebemasse / Klebemörtel und Wärmedämmstoff sowie zwischen Unterputz und Wärmedämmstoff. 2003-2 DIN 13 495 Wärmedämmstoffe für Gebäude – Außenseitige Wärmedämmverbundsysteme (WDVS) aus expandiertem Polystyrol – Spezifikation. 2003-12 DIN 13 964 Unterdecken – Anforderungen und Prüfverfahren. 2004-6 DIN 14 489 Sprinkleranlagen – Allgemeine Grundlagen. 1985-5 DIN 14 675 Brandmeldeanlagen – Aufbau und Betrieb. 2003-11 DIN 18 017-1 Lüftung von Bädern und Toilettenräumen ohne Außenfenster – Einzelschachtanlagen ohne Ventilatoren. 1987-2 DIN 18 025-1 Barrierefreie Wohnungen – Wohnungen für Rollstuhlbenutzer – Planungsgrundlagen. 1992-12 DIN 18 055 Fenster – Fugendurchlässigkeit, Schlagregendichtheit und mechanische Beanspruchung – Anforderungen und Prüfung. 1981-10 DIN 18 065 Gebäudetreppen – Definitionen, Meßregeln, Hauptmaße. 2000-1
DIN 18 073 Rollläden, Markisen, Rolltore und sonstige Abschlüsse im Bauwesen – Begriffe, Anforderungen. 2008-5 DIN 18 100 Türen – Wandöffnungen für Türen – Maße entsprechend DIN 4172. 1983-10 DIN 18 111-1 Türzargen – Stahlzargen – Standardzargen für gefälzte Türen in Mauerwerkswänden. 2004-8 DIN 18 148 Hohlwandplatten aus Leichtbeton. 2000-10 DIN 18 151 Hohlblöcke aus Leichtbeton. 1987-9 DIN 18 152 Vollsteine und Vollblöcke aus Leichtbeton. 1987-4 DIN 18 153 Mauersteine aus Beton (Normalbeton). 1989-9 DIN 18 156-1 Außenwandbekleidungen – hinterlüftet. 1999-12 DIN 18 156-2 Stoffe für keramische Bekleidungen im Dünnbettverfahren – Hydraulisch erhärtende Dünnbettmörtel. 1978-3 DIN 18 157-1 Ausführung keramischer Bekleidungen im Dünnbettverfahren – Hydraulisch erhärtende Dünnbettmörtel. 1979-7 DIN 18 162 Wandbauplatten aus Leichtbeton – unbewehrt. 2000-10 DIN 18 164-1 Schaumkunststoffe als Dämmstoffe für das Bauwesen – Dämmstoffe für die Wärmedämmung. 1992-8 DIN 18 164-2 Dämmstoffe für die Trittschalldämmung. 2001-9 DIN 18 165-1 Faserdämmstoffe für das Bauwesen – Dämmstoffe für die Wärmedämmung. 1991-7 DIN 18 165-2 Dämmstoffe für die Trittschalldämmung. 2001-09 DIN 18 168-1 Gipsplatten-Deckenbekleidungen und Unterdecken – Anforderungen an die Ausführung. 2007-4 DIN 18 180 Gipskartonplatten – Arten, Anforderungen, Prüfung. 1989-9 DIN 18 181 Gipskartonplatten im Hochbau – Richtlinien für die Verarbeitung – Grundlagen für die Verarbeitung. 1990-9 DIN 18 183 Montagewände aus Gipskartonplatten – Ausführung von Metallständerwänden. 1988-11 DIN 18 184 Gipskarton-Verbundplatten mit Polystyroloder Polyurethan-Hartschaum als Dämmstoff. 1991-6 DIN 18 195 Bauwerksabdichtungen. 2000-8 DIN 18 201 Toleranzen im Bauwesen – Begriffe, Grundsätze, Anwendung, Prüfung. 1997-4 DIN 18 255 Baubeschläge – Türdrücker, Türschilder und Türrosetten – Begriffe, Maße, Anforderungen, Kennzeichnung. 2002-5 DIN 18 299 bis 18 459 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) DIN 18 500 Betonwerkstein – Begriffe, Anforderungen, Prüfung, Überwachung. 2006-12 DIN 18 516-1 Außenwandbekleidungen – hinterlüftet – Anforderungen, Prüfgrundsätze. 1999-12 DIN 18 531-1 Dachabdichtungen – Abdichtungen für nicht genutzte Dächer – Begriffe, Anforderungen, Planungsgrundsätze. 2005-11 DIN 18 540 Abdichten von Außenwandfugen im Hochbau mit Fugendichtstoffen. 1995-2 DIN 18 540 Abdichten von Außenwandfugen im Hochbau mit Fugendichtstoffen. 2006-12 DIN 18 542 Abdichten von Außenwandfugen mit imprägnierten Dichtungsbändern aus Schaumkunststoff – Imprägnierte Dichtungsbänder – Anforderungen und Prüfung. 1999-1 DIN 18 550 Putz und Putzsysteme – Ausführung. 2005-4 DIN 18 558 Kunstharzputze – Begriffe, Anforderungen, Ausführung. 1985-1 DIN 18 560-1/A1 Estriche im Bauwesen – Allgemeine Anforderungen, Prüfung und Ausführung. 2008-7 DIN 18 560-2/A1 Estriche im Bauwesen – Estriche und Heizestriche auf Dämmschichten (schwimmende Estriche). 2008-7 DIN 18 560-4 Estriche im Bauwesen – Estriche auf Trennschicht. 2004-4 DIN 18 800-5 Stahlbauten – Verbundtragwerke aus Stahl und Beton – Bemessung und Konstruktion. 2004-11
Verordnungen, Richtlinien, Normen
DIN 18 807 Trapezprofile im Hochbau – Stahltrapezprofile. 1987-6 DIN 18 808 Stahlbauten – Tragwerke aus Hohlprofilen unter vorwiegend ruhender Beanspruchung. 1984-10 DIN 52 128 Bitumendachbahnen mit Rohfilzeinlage – Begriffe, Bezeichnung, Anforderungen. 1997-3 DIN 52 130 Bitumen-Dachdichtungsbahnen – Begriffe, Bezeichnungen, Anforderungen. 1995-11 DIN 52 131 Bitumenschweißbahnen – Begriffe, Bezeichnungen, Anforderungen. 1995-11 DIN 52 132 Polymerbitumen-Dachdichtungsbahnen – Begriffe, Bezeichnungen, Anforderungen. 1996-5 DIN 52 133 Polymerbitumen-Schweißbahnen – Begriffe, Bezeichnungen, Anforderungen. 1995-11 DIN 52 143 Glasvlies-Bitumendachbahnen – Begriffe, Bezeichnung, Anforderungen. 1985-8 DIN 55 699 Verarbeitung von Wärmedämmverbundsystemen. 2005-2 DIN 68 119 Holzschindeln. 1996-9 DIN 68 121-1 Holzprofile für Fenster und Fenstertüren – Maße, Qualitätsanforderungen. 1993-9 DIN 68 365 Bauholz für Zimmerarbeiten – Gütebedingungen. 1957-11 DIN 68 702 Holzpflaster. 2001-4 DIN 68 706-1 Innentüren aus Holz und Holzwerkstoffen – Türblätter – Begriffe, Maße, Anforderungen. 2002-2 DIN 68 800-1 Holzschutz im Hochbau – Allgemeines. 1974-5 DIN 68 800-4 Holzschutz im Hochbau – Bekämpfungsmaßnahmen gegen holzzerstörende Pilze und Insekten. 1992-11 DIN CEN/TS 81-82 Sicherheitsregeln für die Konstruktion und den Einbau von Aufzügen – Bestehende Aufzüge– Erhöhung der Zugänglichkeit von bestehenden Aufzügen für Personen einschließlich Personen mit Behinderungen. 2008-9 DIN CEN/TS 12 872 Holzwerkstoffe – Leitfaden für die Verwendung von tragenden Platten in Böden, Wänden und Dächern. 2007-10 DIN CEN/TS 15 717 Parkett – Allgemeine Verlegeanleitung. 2008-7 DIN EN 81-1 Sicherheitsregeln für die Konstruktion und den Einbau von Aufzügen – Elektrisch betriebene Personen- und Lastenaufzüge (enthält Berichtigung AC:1999). 2000-5 DIN EN 197-1 Zement – Zusammensetzung, Anforderungen und Konformitätskriterien von Normalzement. 2004-8 DIN EN 206-1 Beton – Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität. 2001-7 DIN EN 300 Platten aus langen, flachen, ausgerichteten Spänen (OSB) – Definitionen, Klassifizierung und Anforderungen. 2006-9 DIN EN 309 Spanplatten – Definition und Klassifizierung – Deutsche Fassung EN 309:2005. 2004-06 DIN EN 312-5 Spanplatten – Anforderungen an Platten für tragende Zwecke zur Verwendung im Feuchtbereich. 1997-6 DIN EN 316 Holzfaserplatten – Definition, Klassifizierung und Kurzzeichen. 2008-7 DIN EN 335 Dauerhaftigkeit von Holz- und Holzprodukten – Definition der Gefährdungsklassen für den biologischen Befall. 1992-9 DIN EN 356 Glas im Bauwesen – Sicherheitssonderverglasung – Prüfverfahren und Klasseneinteilung des Widerstandes gegen manuellen Angriff. 2000-2 DIN EN 357 Glas im Bauwesen – Brandschutzverglasungen aus durchsichtigen oder durchscheinenden Glasprodukten – Klassifizierung des Feuerwiderstandes. 2005-2 DIN EN 386 Brettschichtholz – Leistungsanforderungen und Mindestanforderungen an die Herstellung. 2002-4 DIN EN 413-1 Putz- und Mauerbinder – Anforderungen. 2004-5 DIN EN 459-1 Baukalk – Definitionen, Anforderungen und Konformitätskriterien. 2002-2 DIN EN 490 Dach- und Formsteine aus Beton für Dächer und Wandbekleidungen – Produktanforderungen. 2006-9 DIN EN 492 Faserzement-Dachplatten und dazugehörige
Formteile – Produktspezifikation und Prüfverfahren. 2006-12 DIN EN 501 Dacheindeckungsprodukte aus Metallblech – Festlegung für vollflächig unterstützte Bedachungselemente aus Zinkblech. 1994-11 DIN EN 548 Elastische Bodenbeläge – Spezifikation für Linoleum mit und ohne Muster. 2004-11 DIN EN 572-1 Glas im Bauwesen – Basiserzeugnisse aus Kalk-Natronsilicatglas – Definitionen und allgemeine physikalische und mechanische Eigenschaften. 2004-9 DIN EN 622-1 Faserplatten – Allgemeine Anforderungen. 2003-9 DIN EN 634-1 Zementgebundene Spanplatten – Allgemeine Anforderungen. 1995-4 DIN EN 1062-1 Beschichtungsstoffe – Beschichtungsstoffe und Beschichtungssysteme für mineralische Substrate und Beton im Außenbereich – Einteilung. 2004-8 DIN EN 1279-1 Glas im Bauwesen – MehrscheibenIsolierglas – Allgemeines, Maßtoleranzen und Vorschriften für die Systembeschreibung. 2004-8 DIN EN 1304 Dachziegel und Formziegel – Begriffe und Produktanforderungen. 2008-7 DIN EN 1307 Textile Bodenbeläge – Einstufung von Polteppichen. 2005-05 DIN EN 1313-1 Rund- und Schnittholz – Zulässige Abweichungen und Vorzugsmaße – Nadelschnittholz. 2008-8 DIN EN 1470 Textile Bodenbeläge – Einstufung von Nadelvlies-Bodenbelägen, ausgenommen Polvlies-Bodenbeläge. 2008-9 DIN EN 1849-1 Abdichtungsbahnen – Bestimmung der Dicke und flächenbezogenen Masse – Bitumenbahnen für Dachabdichtungen. 2000-1 DIN EN 1849-2 Abdichtungsbahnen – Bestimmung der Dicke und der flächenbezogenen Masse – Kunststoffund Elastomerbahnen für Dachabdichtungen. 2001-9 DIN EN 1991-1-1 Eurocode 1 – Einwirkungen auf Tragwerke – Allgemeine Einwirkungen auf Tragwerke – Wichten, Eigenlasten und Nutzlasten im Hochbau – Deutsche Fassung EN 1991-1-1:2002. 2002-10 DIN EN 1991-1-2 Eurocode 1 – Einwirkungen auf Tragwerke – Allgemeine Einwirkungen – Brandeinwirkungen auf Tragwerke – Deutsche Fassung EN 1991-1-2:2002. 2003-9 DIN EN 1991-1-3 Eurocode 1 – Einwirkungen auf Tragwerke – Allgemeine Einwirkungen – Schneelasten – Deutsche Fassung EN 1991-1-3:2003. 2004-9 DIN EN 1992-1-1 Eurocode 2 – Planung von Stahlbetonund Spannbetontragwerken – Grundlagen und Anwendungsregeln für den Hochbau. 1992-6 DIN EN 1992-1-2 Eurocode 2 – Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall. 1994-12 DIN EN 1993-1-1 Eurocode 3 – Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau. 2005-7 DIN EN 1993-1-2 Eurocode 3 – Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall. 1997-5 DIN EN 1994-1-1 Eurocode 4 – Bemessung und Konstruktion von Verbundtragwerken aus Stahl und Beton – Allgemeine Bemessungsregeln, Bemessungsregeln für den Hochbau. 1994-2 DIN EN 1994-1-2 Eurocode 4 – Bemessung und Konstruktion von Verbundtragwerken aus Stahl und Beton – Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall. 1997-6 DIN EN 1995-1-1 Eurocode 5 – Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken – Allgemeine Bemessungsregeln, Bemessungsregeln für den Hochbau. 1994-6 DIN EN 1995-1-2 Eurocode 5 – Bemessung und Konstruktion von Holzbauwerken – Allgemeine Regeln – Tragwerksbemessung für den Brandfall. 1997-5 DIN EN 10 080 Stahl für die Bewehrung von Beton Schweißgeeigneter Betonstahl – Allgemeines. 2005-8 DIN EN 12 004 Mörtel und Klebstoffe für Fliesen und Platten – Definitionen und Spezifikationen. 2002-10 DIN EN 12 150-1 Glas im Bauwesen – Thermisch vorgespanntes Kalknatron-Einscheibensicherheitsglas – Definition und Beschreibung. 2000-11
DIN EN 12 153 Vorhangfassaden – Luftdurchlässigkeit – Prüfverfahren. 2000-9 DIN EN 12 154 Vorhangfassaden – Schlagregendichtheit, Leistungsanforderungen und Klassifizierung. 2000-6 DIN EN 12 217 Türen – Bedienungskräfte – Anforderungen und Klassifizierung. 2004-5 DIN EN 12 252 Vorhangfassaden – Luftdurchlässigkeit – Leistungsanforderungen und Klassifizierung. 2002-8 DIN EN 12 464-1 Licht und Beleuchtung – Beleuchtung von Arbeitsstätten – Arbeitsstätten in Innenräumen. 2003-3 DIN EN 12 467 Faserzementtafeln – Produktspezifikation und Prüfverfahren. 2000-9 DIN EN 12 620 Gesteinskörnungen für Beton (ersetzt DIN 4226). 2003-4 DIN EN 12 825 Doppelböden. 2002-4 DIN EN 12 859 Gips-Wandbauplatten – Begriffe, Anforderungen und Prüfverfahren. Deutsche Fassung EN 12 859:2001. 2004-8 DIN EN 13 055-1 Leichte Gesteinskörnungen – Leichte Gesteinskörnungen für Beton, Mörtel und Einpressmörtel. 2002-8 DIN EN 13 162 Wärmedämmstoffe für Gebäude – Werkmäßig hergestellte Produkte aus Mineralwolle (MW) – Spezifikation. 2001-10 DIN EN 13 163 Werkmäßig hergestellte Produkte aus expandiertem Polystyrol (EPS). 2001-10 DIN EN 13 166 Werkmäßig hergestellte Produkte aus Phenolharzhartschaum (PF) – Spezifikation. 2001-10 DIN EN 13 171 Wärmedämmstoffe für Gebäude – Werkmäßig hergestellte Produkte aus Holzfasern (WF) – Spezifikation. 2001-10 DIN EN 13 226 Holzfußböden – Massivholz-Parkettstäbe mit Nut und / oder Feder. 2006-3 DIN EN 13 318 Estrichmörtel und Estriche – Begriffe. 2000-12 DIN EN 13 363-1 Sonnenschutzeinrichtungen in Kombination mit Verglasungen – Berechnung der Solarstrahlung und des Lichttransmissionsgrades – Vereinfachtes Verfahren. 2003-10 DIN EN 13 488 Holzfußböden – Mosaikparkettelemente. 2003-5 DIN EN 13 568-2 Putzträger und Putzprofile aus Metall Begriffe, Anforderungen und Prüfverfahren – Außenputze. 2005-9 DIN EN 13 658-1 Putzträger und Putzprofile aus Metall – Begriffe, Anforderungen und Prüfverfahren – Innenputze. 2005-9 DIN EN 13 859-2 Abdichtungsbahnen – Definition und Eigenschaften von Unterdeck- und Unterspannbahnen – Unterdeck- und Unterspannbahnen für Wände. 2005-2 DIN EN 13 950 Gips-Verbundplatten zur Wärme- und Schalldämmung – Begriffe, Anforderungen und Prüfverfahren. 2006-2 DIN EN 16 164 – Werkmäßig hergestellte Produkte aus extrudiertem Polystyrolschaum (XPS). 2001-10 DIN EN 16 165 Werkmäßig hergestellte Produkte aus Polyurethan-Hartschaum (PUR). 2002-5 DIN EN 18 202 Toleranzen im Hochbau – Bauwerke. 1997-04 DIN EN ISO 150 Rohleinöl, Lackleinöl und Leinölfirnis für Beschichtungsstoffe – Anforderungen und Prüfung (ISO 150:2006). 2007-5 DIN ISO 2424 Textile Bodenbeläge – Begriffe. 1999-1 DIN EN ISO 4618 Beschichtungsstoffe – Begriffe (ISO 4618:2006). 2007-3 DIN EN ISO 10 211 Wärmebrücken im Hochbau – Wärmeströme und Oberflächentemperaturen – Detaillierte Berechnungen (ISO 10 211:2007). 2008-4 DIN EN ISO 12 543-1 Glas im Bauwesen – Verbundglas und Verbund-Sicherheitsglas – Definitionen und Beschreibung von Bestandteilen (ISO/ DIS 12 543-1:2008). 2008-7 DIN EN ISO 13 791 Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden – Berechnung von sommerlichen Raumtemperaturen bei Gebäuden ohne Anlagentechnik – Allgemeine Kriterien und Validierungsverfahren. 2005-2 DIN EN ISO 14 683 Wärmebrücken im Hochbau – Längenbezogener Wärmedurchgangskoeffizient – Vereinfachte Verfahren und Anhaltswerte (ISO 14 683:2007). 2008-4
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Literatur
Literatur Teil B Grundlagen Sanierungen planen Ebinghaus; Hugo: Der Hochbau. Nordhausen 1936 Kleemann, Manfred; Hansen, Patrik: Evaluierung der CO2-Minderungsmaßnahmen im Gebäudebereich. Jülich 2005 Lippok, Jürgen; Korth, Dietrich: Abbrucharbeiten – Grundlagen, Vorbereitung, Durchführung. Köln 2004 Bauphysik Becker, Klausjürgen; Pfau, Jochen; Tichelmann, Karsten: Trockenbau-Atlas, Teil 1. Köln 2004 Becker, Klausjürgen; Pfau, Jochen; Tichelmann, Karsten: Trockenbau-Atlas, Teil 2. Köln 2006 Deutsche Energie Agentur (Hrsg.): Besser als ein Neubau – EnEV-minus-30 %. Planungshilfe. Berlin 2007 Deutsche Energie Agentur (Hrsg.): Thermische Behaglichkeit im Niedrigenergiehaus – Teil1: Winterliche Verhältnisse. Berlin 2007 Fanger, Ole: Thermal Comfort – Analysis and Applications in Environmental Engineering. Kopenhagen 1970 Feist, Wolfgang u. a.: PHPP 2007 – Passivhaus-Projektierungspaket. Passivhaus Institut (Hrsg.). Darmstadt 2007 Fraunhofer Institut für Bauphysik (Hrsg.): WUFI und WUFI 2D. Holzkirchen 2007 Gösele, Karl: Schallschutz-Entwicklungen in den letzten 30 Jahren. In: Deutsche Bauzeitung 122/1988 Informationsdienst Holz (Hrsg.): Holzbau Handbuch. Reihe 1. Teil 14. Folge 1 – Modernisierung von Altbauten. München 2001 Informationsdienst Holz (Hrsg.): Holzbau Handbuch. Reihe 3. Teil 3. Folge 3 – Schalldämmende Holzbalkenund Brettstapeldecken. München 1999 Informationsdienst Holz (Hrsg.): Holzbau Handbuch. Reihe 3. Teil 3. Folge 4 – Schallschutz Wände und Dächer. Bonn /München 2004 Informationsdienst Holz(Hrsg.): Holzbau Handbuch. Reihe 3. Teil 4. Folge 2 – Feuerhemmende Holzbauteile (F 30). München 2001 Informationsdienst Holz (Hrsg.): Holzbau Handbuch. Reihe 7. Teil 3. Folge 1 – Erneuerung von Fachwerkbauten. Bonn /München 2004 Institut für Bauforschung e. V. (Hrsg.): U-Werte alter Bauteile. Hannover 2005 Institut für Bauklimatik der TU Dresden (Hrsg.): Delphin. Kah, Oliver; Feist, Wolfgang: Wirtschaftlichkeit von Wärmedämmmaßnahmen im Gebäudebestand. Darmstadt 2005 Kötz, Wolf-Dietrich: Erhebung zum Stand der Technik beim baulichen Schallschutz. Fortschritte der Akustik. 1988 Kordina, Karl; Meyer-Ottens, Claus: Holz-BrandschutzHandbuch. München 1994 Krämer, Georg; Pfau, Jochen; Tichelmann, Karsten: Handbuch Sanierung. Knauf Gips KG (Hrsg.). Iphofen 2002 Lutz, Jenisch; u.a.: Lehrbuch der Bauphysik. Stuttgart 2002 Passivhaus Institut (Hrsg.): Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser. Protokollband 24. Einsatz von Passivhaustechnologien bei der Altbau-Modernisierung. Darmstadt 2003 Passivhaus Institut (Hrsg.): Arbeitskreis kostengünstige Passivhäuser. Protokollband 32. Faktor 4 auch bei sensiblen Altbauten – Passivhauskomponenten + Innendämmung. Darmstadt 2005 Rabold, Andreas; u. a.: Forschungsvorhaben – Holzbalkendecken in der Altbausanierung. Abschlussbericht, zu beziehen über die Deutsche Gesellschaft für Holzforschung Scholze, Jürgen: Bauphysik 17. Berlin 1995 Stiegel, Horst; Hauser, Gerd: Wärmebrückenkatalog für Modernisierungs- und Sanierungsmaßnahmen zur Vermeidung von Schimmelpilzen. Stuttgart 2006 Veres, Eva; Brandstetter, Kalus; Ertel, Hanno: Bauphysik 11. Berlin 1989
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Technische Gebäudeausstattung Arendt, Claus: Modernisierung alter Häuser: Planung, Bautechnik, Haustechnik. München 2003 / BadenBaden 2006 Bundesarbeitskreis Altbauerneuerung: Almanach Kompetenz Bauen im Bestand. Köln 2006 BINE Informationsdienst: Solare Luftsysteme. Bonn 2002 BINE Informationsdienst: Thermische Nutzung der Sonnenenergie. Bonn 2002 Bohne, Dirk: Ökologische Gebäudetechnik. Stuttgart 2004 Daniels, Klaus: Gebäudetechnik. Ein Leitfaden für Architekten und Ingenieure. München / Zürich 2000 Eckermann, Wulf; Preißler, Hans Albert: Altbaumodernisierung, Haustechnik. Stuttgart / München 2000 Eschenfelder, Dieter: Altbausanierung mit moderner Haustechnik – gesetzliche Grundlagen, Sanierungskonzepte, ökologische und ökonomische Aspekte. München 2005 Guenzel, Winfried: Sanierung von Hausanschlussleitungen. Verfahren – Einsatzmöglichkeiten – Praxisbeispiele. Renningen 2002 Informationszentrum Energie: Biogene Brennstoffe. Nr.1 – 4. Baden-Württemberg 2005 Informationszentrum Energie: Brennwertnutzung, Energiesparende und umweltschonende Wärmeerzeugung. Baden-Württemberg 2002 Initiativkeis Erdgas & Umwelt: Gas-Brennwertheizung. Essen 2008 Laasch, Thomas; Laasch, Erhard: Haustechnik. Grundlagen – Planung – Ausführung. Wiesbaden 2005 Lenz, Joachim; John, Hans-Joachim: Ertüchtigung, Sanierung, Erneuerung von Druckrohrleitungen. Essen 1996 Pistohl, Wolfram: Handbuch der Gebäudetechnik – Planungsgrundlagen und Beispiele. Band 1 und 2. Düsseldorf 2007 Ranft, Fred; Haas-Arndt, Doris: Energieeffiziente Altbauten. Durch Sanierung zum Niedrigenergiehaus. Köln 2004 Rau, Otfried; Braune, Ute: Der Altbau – Renovieren, Restaurieren, Modernisieren. Leinfelden-Echterdingen 2004 Scholze, Georg: Leitungswasserschäden – Vermeidung – Sanierung – Haftung. Renningen 2003 Sichla, Frank: Blitz- und Überspannungsschutz für Antennen, Geräte und Anlagen. Baden-Baden 2006 Vogel, Markus: Kanalinstandhaltung – Von der Zustandserfassung zur nachhaltigen Sanierung von Entwässerungskanälen und -leitungen. Renningen 2002 Wagner, Volker: Inspektion und Sanierung von Abwasserkanälen. Renningen 2000 Waldner, Paul: Kompendium der elektrotechnischen und elektronischen Gebäudetechnik. Düsseldorf 2003 Wellpott, Edwin; Bohne, Dirk: Technischer Ausbau von Gebäuden. Stuttgart 2006 Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg: Energie sparen durch Wärmepumpen. Stuttgart 2006 Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg: Holzenergienutzung, Technik, Planung und Genehmigung. Stuttgart 2005 Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg: Kleine Blockheizkraftwerke, Technik, Planung und Genehmigung. Stuttgart 2005 Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg: Mittelgroße Wärmepumpenanlagen. Stuttgart 2005 Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg: Thermische Solaranlagen zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung. Stuttgart 2005 Denkmalpflege Cramer, Johannes; Breitling, Stefan: Architektur im Bestand. Planung, Entwurf, Ausführung. Basel / Boston / Berlin 2007 Deutsches Nationalkomitee für Denkmalschutz (Hrsg.): Denkmalschutz. Texte zum Denkmalschutz und zur Denkmalpflege. Schriftenreihe des Deutschen Nationalkomitees für Denkmalschutz. Bonn 1996 Deutsches Nationalkomitee für Denkmalschutz (Hrsg.): Denkmalschutzgesetze. Schriftenreihe des Deutschen Nationalkomitees für Denkmalschutz. Bonn 2005
Hubel, Achim: Denkmalpflege – Geschichte Themen Aufgaben. Stuttgart 2006 Huse, Norbert: Denkmalpflege – Deutsche Texte aus drei Jahrhunderten. München 1996 Kiesow, Gottfried: Denkmalpflege in Deutschland. Darmstadt 2000 Martin, Dieter J.; Krautzberger, Michael: Handbuch Denkmalschutz und Denkmalpflege. München 2006 Petzet, Michael; Mader, Gert: Praktische Denkmalpflege. Stuttgart / Berlin / Köln 1993 Vereinigung der Landesdenkmalpfleger in der Bundesrepublik Deutschland (Hrsg.): Entstaatlichung der Denkmalpflege? Von der Provokation zur Diskussion. Berlin 2000. Baustoffe in Sanierungsprojekte Arendt, Claus: Altbausanierung – Leitfaden zur Erhaltung und Modernisierung alter Häuser. Stuttgart 1993 Balkow, Dörte: Bauen im Bestand. Schäden, Maßnahmen und Bauteile. Katalog für die Altbauerneuerung. Köln 2006 Balkowski, Michael: Handbuch der Bauerneuerung. Angewandte Bauphysik für die Modernisierung von Wohngebäuden. Köln 2004 Barnickel, Ulrich: Metall an historischen Gebäuden – Geschichte, Gestaltung, Restaurierung. Stuttgart / München 2002 Blaich, Jürgen: Bauschäden – Analyse und Vermeidung. Stuttgart 1999 Erler, Klaus: Alte Holzbauwerke. Beurteilen und Sanieren. Berlin 2004 Frössel, Frank: Handbuch Putz und Stuck – Herstellung, Beschichtung und Sanierung für Neu- und Altbau. München 2003 Grassegger, Gabriele: Neue Natursteinrestaurierungsergebnisse und messtechnische Erfassung. Stuttgart 2005 Großmann, G. Ulrich: Einführung in die historische Bauforschung. Darmstadt 1993 Hankammer, Gunter: Schäden an Gebäuden erkennen und beurteilen. Köln 2005 Karsten, Rudolf: Bauchemie. Mit Ursachen, Verhütung und Sanierung von Bauschäden. Heidelberg 2003 Lenze, Wolfgang: Fachwerkhäuser restaurieren, sanieren, modernisieren – Materialien und Verfahren für eine dauerhafte Instandsetzung. Stuttgart 2007 Lißner, Karin; Rug, Wolfgang: Holzbausanierung. Grundlagen und Praxis der sicheren Ausführung. Berlin / Heidelberg / New York 2000 Maier, Josef: Handbuch Historisches Mauerwerk – Untersuchungsmethoden und Instandsetzungsverfahren. Basel / Boston / Berlin 2002 Oswald, Rainer; Abel, R.: Hinzunehmende Unregelmäßigkeiten bei Gebäuden: Typische Erscheinungsbilder, Beurteilungskriterien, Grenzwerte. Wiesbaden 2005 Piepenburg, Werner: Mörtel, Mauerwerk, Putz – Die Putzfibel für Baustelle und Bauleitung. Wiesbaden 1961 Rentmeister, Andreas: Instandsetzung von Natursteinmauerwerk. Stuttgart / München 2003 Reul, Horst: Handbuch Bautenschutz und Bausanierung – Leitfaden für die Sanierungsbranche. Köln 1989 Richarz, Clemens; Schulz, Christina; Zeitler, Friedemann: Energetische Sanierung – Grundlagen, Details, Beispiele. München 2006 Rosenbaum, Erich: Problemkreis Fußboden. Entstehung und Behebung von Schäden an Unterkonstruktionen und deren Nutzschichten. Köln 1985 Ruffert, Günther: Schäden an Betonbauwerken – Ursachen, Analysen, Beispiele. Köln-Braunsfeld 1982 Schönburg, Kurt: Schäden an Sichtflächen. Bewerten, Beseitigen, Vermeiden. Berlin 2003 Snethlage, Rolf: Leitfaden Steinkonservierung – Planung von Untersuchungen und Maßnahmen zur Erhaltung von Denkmälern aus Naturstein. Stuttgart 2005 Stahr, Michael: Bausanierung – Erkennen und Beheben von Bauschäden. Braunschweig 2004 Stark, Jochen; Wicht, Bernd: Geschichte der Baustoffe, Wiesbaden / Berlin 1998 Weber, Helmut: Fassadenschutz und Bausanierung. Renningen-Malmsheim 1994 Weber, Jürgen; Goschka, Ines: Bauwerksabdichtung in
Literatur
der Altbausanierung – Verfahren und juristische Betrachtungsweise. Wiesbaden 2006 Zimmermann, Günter: Schadenfreies Bauen. Band 1– 20. Stuttgart 2007 Gefahrstoffe im Bestand Bremer Umweltinstitut e.V.: Gift im Holz, Bremen 1994 Beratergremium für umweltrelevante Altstoffe der Gesellschaft Deutscher Chemiker (BUA): Phenol – BUA-Stoffbericht 209. 1998 Deutsche Forschungsgemeinsaft: MAK- und BATWerte-Liste 2000. Senatskommission zur Prüfung gesundheitsschädlicher Arbeitsstoffe. Weinheim 2000 Streit, Bruno: Lexikon Ökotoxikologie. Weinheim 1994
Teil C
Zeitenatlas
Ahnert, Rudolph; Krause, Karl Heinz: Typische Baukonstruktionen von 1860 bis 1960. Band 1. Berlin 2000 Ahnert, Rudolph; Krause, Karl Heinz: Typische Baukonstruktionen von 1860 bis 1960. Band 2, Berlin 2001 Ahnert, Rudolph; Krause, Karl Heinz: Typische Baukonstruktionen von 1860 bis 1960. Band 3. Berlin 2002 Fasold, Wolfgang; Veres, Eva: Schallschutz und Raumakustik in der Praxis. Berlin 2003 Gerner, Manfred: Fachwerk – Entwicklung, Instandsetzung, Neubau. München 2007 Klein-Meynen, Dieter u. a.: Kölner Wirtschaftsarchitektur – von der Gründerzeit bis zum Wiederaufbau. Köln 1996 Ruffert, Günther: Lexikon der Betonsanierung. Stuttgart 1999 Simon, Katja: Fertighausarchitektur in Deutschland seit 1945. Oberhausen 2005 Allgemeine Sanierungsaufgaben Balak, Michael; Pech, Anton: Mauerwerkstrockenlegung. Wien 2003 Hettmann, Dieter: Mauerwerksinjektionen gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit. Band 1. Wien 1992 Weber, Helmut: Fassadenschutz und Bausanierung. Renningen-Malmsheim 1983 Gründerzeitbauten 1890 –1920 Breymann, Gustav Adolf u. a.: Allgemeine Baukonstruktionslehre. Die Konstruktionen in Stein. Band 1. Leipzig 1903 Breymann, Gustav Adolf u. a.: Allgemeine Baukonstruktionslehre. Die Konstruktionen in Holz. Band 2. Leipzig 1900 Breymann, Gustav Adolf u. a.: Allgemeine Baukonstruktionslehre. Die Konstruktionen in Eisen. Band 3. Leipzig 1902 Breymann, Gustav Adolf u. a.: Allgemeine Baukonstruktionslehre. Verschiedene Konstruktionen. Band 4. Leipzig 1900 Issel, Hans (Hrsg.); Opderbecke, Adolf: Der Maurer. Leipzig 1910 Schönermark, Gustav; Stüber, Wilhelm: HochbauLexikon. Berlin um 1900 Trier, Eduard; Weyres, Willy: Kunst des 19. Jahrhunderts im Rheinland – Architektur II. Band 2. Düsseldorf 1980
Nachkriegsbauten 1950 –1965 Durth, Werner: Deutsche Architekten – Biografische Verflechtungen 1900 –1970. Stuttgart / Zürich 2001 Frick, Otto: Frick / Knöll – Baukonstruktionslehre. Teil 1: Steinbau. Bielefeld 1951 Frick, Otto: Frick / Knöll – Baukonstruktionslehre. Teil 1: Holzbau. Leipzig 1953 Hart, Franz: Baukonstruktion für Architekten. Band 1. Stuttgart 1951 Henn, Walter: Bauten der Industrie – Ein internationaler Querschnitt. München 1955 Henn, Walter: Bauten der Industrie – Planung, Entwurf, Konstruktion. München 1955 Hess, Friedrich: Konstruktion und Form im Bauen. Stuttgart 1949 Merinsky, J. K.: Raumbaukonstruktionslehre. Wien 1948 Mittag, Martin: Baukonstruktionslehre. Gütersloh 1960 Neufert, Ernst: Bauentwurfslehre. Berlin 1944 Ortner, Rudolf: Baukonstruktionen und Ausbau – Bauen und Wissen. 2 Bände. Gotha 1951 Schmitt, Heinrich: Hochbaukonstruktionen. Ravensburg 1956 Schmitt, Heinrich: Hochbaukonstruktionen. Ravensburg 1962 Wiel, Leopold; Deutschmann, Eberhard: Baukonstruktionen unter Anwendung der Maßordnung im Hochbau. Leipzig 1955 Zbinden, Fritz: Der Massiv-Hochbau – Grundlagen der Konstruktion und Ausführung. Zürich 1949 Wohlstandsbauten 1966 –1980 Neumann, Friedrich (Hrsg.): Frick / Knöll – Baukonstruktionslehre. Teil 1. Stuttgart 1963 Neumann, Friedrich (Hrsg.): Frick / Knöll – Baukonstruktionslehre. Teil 2. Stuttgart 1964 Neumann, Friedrich (Hrsg.): Frick / Knöll – Baukonstruktionslehre. Teil 1. Stuttgart 1979 Neumann, Friedrich (Hrsg.): Frick / Knöll – Baukonstruktionslehre. Teil 2. Stuttgart 1979 Schmitt, Heinrich: Hochbaukonstruktionen, Ravensburg 1978 Wiel, Leopold; Dittmann, Heinz: Baukonstruktionen des Wohnungsbaues. Leipzig 1974 Wieschemann, Paul Gerhard; Gatz, Konrad: Betonkonstruktionen im Hochbau. München 1968
Zwischenkriegsbauten 1920 –1940 Deutscher Beton-Verein, Wirtschaftsgruppe Bauindustrie und Deutscher Zement-Bund (Hrsg.): Neues Bauen in Eisenbeton. Berlin 1937 Emperger, Fritz von (Hrsg.): Handbuch für Eisenbetonbau in 12 Bänden. Berlin ab 1910 Esselborn (Hrsg.); bearbeitet von Brennecke, L. u. a.: Lehrbuch des Hochbaues. Band 1. Leipzig 1922 Esselborn (Hrsg.); bearbeitet von Durm, Josef; Durm, Rudolf: Lehrbuch des Hochbaues. Band 2. Leipzig 1926 Frick, Otto; Knöll, Karl: Baukonstruktionslehre. Teil 1. Leipzig / Berlin 1936 Frick, Otto; Knöll, Karl: Baukonstruktionslehre. Teil 2. Leipzig / Berlin 1935 Heideck, Erich; Leppin, Otto: Der Industriebau. Band 2. Berlin 1933 Schmidt, Paul; bearbeitet von Hugo Ebinghaus: Handbuch des Hochbaues. Nordhausen 1926
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Abbildungsnachweis
Abbildungsnachweis Allen, die durch Überlassung ihrer Bildvorlagen, durch Erteilung von Reproduktionserlaubnis und durch Auskünfte am Zustandekommen des Buches mitgewirkt haben, sagen die Autoren und der Verlag aufrichtigen Dank. Fotos, zu denen kein Fotograf genannt ist, sind Autorenbzw. Architektenaufnahmen, Werkfotos oder stammen aus dem Archiv der Zeitschrift DETAIL. Trotz intensiven Bemühens konnten wir einige Urheber der Abbildungen nicht ermitteln, die Urheberrechte sind jedoch gewahrt. Wir bitten in diesen Fällen um entsprechende Nachricht. Die Zahlen beziehen sich auf die Abbildungsnummern.
Teil A A
Einführung Jan Maly, Prag
Begriffsdefinition A 1.1 Jochen Helle/artur, Essen A 1.2 Eneko Ametzaga, Bilbao A 1.4 VAN HAM Kunstauktionen, Köln A 1.6 Jean-Luc Valentin, Frankfurt am Main A 1.7 Veit Landwehr, Köln A 1.8 Michael Heinrich, München A 1.9 Ulrich Schwarz, Berlin A 1.10 Stefan Müller-Naumann, München A 1.11 Christa Lachenmaier, Köln Einleitung in die Thematik A 2.1 Fabio Galli A 2.2 aus: Baumeister 10/1981 A 2.3 Papa Balaguer Dezcallar A 2.4– 5 Paul Ott, Graz
Teil B Grundlagen B
Ruedi Walti, Basel
Sanierungen planen B 1.2 –3 nach Daten von Kleemann, Manfred; Hansen, Patrik: Evaluierung der CO2-Minderungsmaßnahmen im Gebäudebereich. Jülich 2005 B 1.5 in Anlehnung an Ahnert, Rudolph; Krause, Karl Heinz: Typische Baukonstruktionen von 1860 bis 1960. Band 1. Berlin 2000, S. 68 B 1.6 Detail 11/2007, S. 1326 B 1.7 Testo AG, Lenzkirch B 1.9 in Anlehnung an Ebinghaus, Hugo: Der Hochbau. Nordhausen 1936, S. 476 B 1.11 siehe B 1.2 B 1.12 Liebherr Hydraulikbagger GmbH, Kirchdorf / Iller B 1.13 –14 Hilti Deutschland GmbH, Kaufering B 1.15 nach Daten von Lippok, Jürgen; Korth, Dietrich: Abbrucharbeiten. Köln 2004, S. 382 Bauphysik B 2.1 www.thermografie-seminare.de B 2.3 in Anlehnung an die Arbeitsgemeinschaft Energiebilanz B 2.4 nach DIN EN ISO 7730 B 2.7 a– b in Anlehnung an das Passivhaus Institut, Darmstadt B 2.8 – 9 nach Daten der Deutschen Energie Agentur (Hrsg.): Besser als ein Neubau – EnEV minus 30 %. Planungshilfe. Berlin 2007 B 2.10 nach DIN 4108-2 B 2.13 –14 in Anlehnung an die Sto AG, Stühlingen B 2.15 nach Daten der Deutschen Energie Agentur und DIN V 4108-4 B 2.20 Passivhaus Institut, Darmstadt B 2.21 siehe B 2.8 B 2.23 siehe B 2.7 B 2.24 siehe B 2.7 B 2.25 nach Daten des Passivhaus Instituts, Darmstadt B 2.26 a–b Burkhard Schulze Darup, Nürnberg B 2.26 c siehe B 2.7
274
B 2.27 a–b siehe B 2.7 B 2.28 aus: Energieeinsparverordnung (EnEV): Verordnung über energiesparenden Wärmeschutz und energiesparende Anlagentechnik in Gebäuden. Berlin 2007 B 2.43 – 44 nach Daten der VHT Darmstadt B 2.45 – 46 in Anlehnung an die VHT Darmstadt B 2.47 Saint-Gobain Rigips GmbH, Düsseldorf B 2.48 – 50 Knauf Gips KG, Iphofen Technische Gebäudeausstattung B 3.1 www.ak-pictures.de B 3.4 nach Daten von Pistohl, Wolfram: Handbuch der Gebäudetechnik. Band 1. Köln 2007 B 3.6 in Anlehnung an Pistohl, Wolfram: Handbuch der Gebäudetechnik Band 1. Köln 2007 B 3.7 siehe B 3.4 B 3.8 Volker Pröstler / prodonator B 3.10 TU Wien TVFA B 3.11 Doyma GmbH & Co., Oyten B 3.12 GEVI Rohrinnensanierung mbH B 3.13 Sachverständigenbüro für Gebäudetechnik SGN, Berlin B 3.14 Kai Breker, Kiel B 3.16 Dehoust GmbH, Leimen / Heidelberg B 3.17 IMS Robotics, Ottendorf-Okrilla B 3.18 Gullyver Gesellschaft für mobile Inspektionssysteme mbH, Bremen B 3.19 siehe B 3.4 B 3.20 –21 SAERTEX multiCOM GmbH, Saerbeck B 3.23 nach Daten der Deutschen Energie Agentur (dena) (Hrsg.): Leitfaden Energieausweis – Energiebedarfsaus:weis für Wohngebäude – Modernisierungsempfehlungen. Teil 2. Berlin 2007 B 3.24 – 25 Dorsch Umwelttechnik GmbH, Baiersdorf B 3.26 – 28 nach Daten der TU Darmstadt, Fachgebiet Entwerfen und Gebäudetechnologie B 3.29 – 30 siehe B 3.6 B 3.31– 33 siehe B 3.26 B 3.34 EMCO Bau- und Klimatechnik GmbH & Co. KG, Lingen B 3.35 Rupert Ganzer, Frankfurt am Main B 3.36 TROX GmbH, Neukirchen-Vluyn B 3.38 nach Daten der TU Darmstadt, Fachgebiet Entwerfen und energieeffizientes Bauen B 3.40 SorTech AG, Halle / Saale B 3.41– 43 siehe B 3.26 B 3.45 nach Daten von Gerner, Manfred (Hrsg.): Altbaumodernisierung – Haustechnik. Reihe 4. Stuttgart 2000 B 3.46 nach RAL B 3.47 nach VDE 0250 B 3.48 nach EN V 61 024-1 B 3.50 – 51 Studiengemeinschaft für Fertigbau e.V., Koblenz Denkmalpflege B 4.1 Jörg von Bruchhausen, Berlin B 4.2 aus: Römisch-Germanisches Zentralmuseum Mainz (Hrsg.): Führer zu vor- und frühgeschichtlichen Denkmälern – Trier. Teil 2. Band 32. Mainz 1977, S. 155 B 4.3 Architekturmuseum TU Berlin B 4.4 Rheinisches Bildarchiv, Köln B 4.5 a – b Münzkabinett; Staatliche Museen zu Berlin – Preußischer Kulturbesitz B 4.6 Deutscher Kunstverlag GmbH, München / Berlin B 4.7 aus: Huse, Norbert (Hrsg.): Denkmalpflege – Deutsche Texte aus drei Jahrhunderten. München 1996, S. 112 B 4.8 siehe B 4.7, S. 113 B 4.9 Wirtschaftsarchiv Baden-Württemberg, Stuttgart B 4.10 a Richard Peter sen. / SLUB Dresden / Deutsche Fotothek B 4.10 b Daniel Scholz / SLUB Dresden / Deutsche Fotothek B 4.11 Landesamt für Denkmalpflege Hessen / Coverfotos: Thomas Wiegand, Kassel B 4.12 Rolf Zöllner / Landesarchiv Berlin B 4.13 Franz Moerscher / Weltkulturerbe Völklinger
Hütte, Völklingen / Saarbrücken Deutsche Stiftung Denkmalschutz, Bonn Kerstin Hähner / PantherMedia, München Alexandra Restaurierungen Gerschler und Splett GbR, Berlin B 4.18 zur Verfügung gestellt von Johannes Cramer, Berlin B 4.19 Klaus Block, Berlin B 4.22 Waldemar Titzenthaler / Landesarchiv Berlin B 4.23 Landesarchiv Berlin B 4.25 – 26 Stefane Jacob/Landesarchiv Berlin B 4.15 B 4.16 B 4.17
Baustoffe in Sanierungsprojekten B 5.1 Holzabsatzfonds, Bonn B 5.3 nach DIN EN 350-2 B 5.14 Mike Frajese / PIXELIO B 5.31 Jean Jannon / PIXELIO B 5.34 EvilSemmy / PIXELIO Gefahrstoffe im Bestand B 6.1 Gesellschaft für Ökologische Bautechnik Berlin mbH (GFöB), Berlin B 6.2 www.gefahrstoffe-im-griff.de B 6.3 – 10 siehe B 6.1 B 6.11 Deutsches Institut für Gütesicherung und Kennzeichnung e.V. (RAL); Deutsches Institut Bauen und Umwelt e.V. (DIBU); Gemeinschaft umweltfreundlicher Teppichboden e.V. (GUT); Internationaler Verein für zukunftsfähiges Bauen und Wohnen e.V. (natureplus) B 6.12 –28 siehe B 6.1
Teil C C
Zeitenatlas Nigel Young / Foster and Partners
Allgemeine Sanierungsaufgaben C 1.1 Ignacio Martinez, Lustenau C 1.4 –7 in Anlehnung an Balak, Michael; Pech, Anton: Mauerwerkstrockenlegung. Wien 2003, S. 150 – 153 C 1.8 in Anlehnung an Weber, Helmut: Fassadenschutz und Bausanierung. RenningenMalmsheim 1983 C 1.9 in Anlehnung an Hettmann, Dietmar: Mauerwerksinjektionen gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit, Seminarband 1. Wien 1992 C 1.10 siehe C 1.4, S. 162 C 1.13 Hilti Deutschland GmbH, Kaufering C 1.15 Daniela Kluth, Köln C 1.16 siehe C 1.4, S. 154 Gründerzeit 1870 –1920 C 2.1– 2 aus: Trier, Edurard; Weyres, Willy: Kunst des 19. Jahrhunderts im Rheinland. Architektur II. Band 2. Düsseldorf 1980, S. 440 – 441 C 2.3 aus: Schönermark, Gustav; Stüber, Wilhelm: Hochbau-Lexikon. Berlin um 1900, S. 653 C 2.6 nach Daten von Schönermerk, Gustav; Stüber, Wilhelm: Hochbau-Lexikon. Berlin um 1900, S. 625 C 2.7 siehe C 2.3, S. 488 C 2.8 siehe C 2.3, S. 497 C 2.9 aus: Ahnert, Rudolph; Krause, Karl Heinz: Typische Baukonstruktionen von 1860 bis 1960. Band 2. Berlin 2001, S. 47 C 2.10 siehe C 2.9, S. 46 C 2.11 siehe C 2.3, S. 490 C 2.12 a – b aus: Breymann u. a.: Allgemeine Baukonstruktionslehre. Die Konstruktionen in Stein. Leipzig 1903, S. 166 C 2.13 siehe C 2.12, S. 176 C 2.14 –15 in Anlehnung an Ahnert, Rudolph; Krause, Karl Heinz: Typische Baukonstruktionen von 1860 bis 1960. Band 2. Berlin 2001, S. 47 C 2.16 siehe C 2.12, S. 184 C 2.17 siehe C 2.6, S. 897 C 2.18 siehe C 2.3, S. 16 C 2.19 siehe C 2.3, S. 83 C 2.20 siehe C 2.6, S. 75
Abbildungsnachweis
C 2.21 siehe C 2.12, S. 102 C 2.22 siehe C 2.12, S. 115 C 2.23 siehe C 2.3, S. 706 C 2.24 siehe C 2.3, S. 81 C 2.25 siehe C 2.12, S. 120 C 2.27 a – b siehe C 2.12, S. 125 C 2.28 siehe C 2.12, S. 126 C 2.29 siehe C 2.12, S. 121 C 2.30 siehe C 2.12, S. 128 C 2.31 a – b siehe C 2.12, Tafel 27 C 2.32 aus: Breymann u. a.: Allgemeine Baukonstruktionslehre. Die Konstruktionen in Holz. Leipzig 1900, S. 323 C 2.33 siehe C 2.32, S. 322 C 2.34 siehe C 2.32, S. 324 C 2.35 a – b siehe C 2.3, S. 165 C 2.36 siehe C 2.32, S. 104 C 2.37 aus: Breymann u. a.: Allgemeine Baukonstruktionslehre. Die Konstruktionen in Eisen. Leipzig 1902, Tafel 5 C 2.38 b – c Wolfgang Feyferlik, Graz C 2.39 a – c siehe C 2.32, S. 71 C 2.40 siehe C 2.37, Tabelle 17 C 2.41 siehe C 2.3, S. 41 C 2.42 siehe C 2.32, Tafel 13 C 2.43 a – c siehe C 2.32, S. 76 C 2.44 nach Breymann u. a.: Allgemeine Baukonstruktionslehre. Die Konstruktionen in Holz. Leipzig 1900, S. 285 C 2.45 a – e aus: Esselborn (Hrsg.); bearbeitet von Brennecke, L. u. a.: Lehrbuch des Hochbaues, Band 1, Leipzig 1922, S. 290 –291 C 2.46 Bürogemeinschaft Sachverständigenbüro für Holzschutz, Hannover C 2.47 a siehe C 2.32, S. 74 C 2.47 b siehe C 2.32, S. 91 C 2.47 c siehe C 2.32, S. 87 C 2.47 d siehe C 2.32, S. 75 C 2.48 nach Daten der Knauf Gips KG, Iphofen C 2.50 siehe C 2.44, S. 110 C 2.51 a – d siehe C 2.9, S. 56 – 57 C 2.52 siehe C 2.12, S. 318 C 2.53 siehe C 2.3, S. 839 C 2.54 a – b siehe C 2.12, S. 356 C 2.55 siehe C 2.3, S. 257 C 2.56 siehe C 2.3, S. 301 C 2.57 Paul Ott, Graz C 2.58 Alexander Koller, Wien Zwischenkriegsbauten 1920 –1940 C 3.1 Volkswagen AG, Wolfsburg C 3.2 Christian Schittich, München C 3.3 a – c aus: Schmidt, Paul: Handbuch des Hochbaues. Nordhausen 1926, S. 550 – 551 C 3.4 a – b siehe C 3.3, S. 558 – 559 C 3.5 aus: Ebinghaus, Hugo: Der Hochbau. Nordhausen 1936, S. 148 C 3.6 Paul Ott, Graz C 3.7 nach Daten von Heideck, Erich; Leppin, Otto: Der Industriebau. Band 2. Berlin 1933, S. 120 C 3.8 aus Heideck, Erich; Leppin, Otto: Der Industriebau. Band 2. Berlin 1933, S. 34 C 3.10 nach Daten von Ebinghaus, Hugo: Der Hochbau. Nordhausen 1936, S. 118 –119 C 3.11 siehe C 3.5, S. 134 C 3.12 siehe C 3.5, S. 136 C 3.13 siehe C 3.5, S. 157 C 3.14 siehe C 3.5, S. 365 C 3.15 siehe C 3.5, S. 489 C 3.16 siehe C 3.5, S. 492 C 3.17 siehe C 3.5, S. 494 C 3.18 a siehe C 3.5, S. 67 C 3.18 b Tobias Kneschke / Berlin.de, Berlin C 3.19 siehe C 3.8, S. 52 C 3.20 siehe C 2.45, S. 780 C 3.21 siehe C 3.5, S. 190 C 3.22 siehe C 3.5, S. 143 C 3.23 siehe C 3.7, S. 11 C 3.24 siehe C 3.8, S. 58 C 3.25 a – b siehe C 3.8, S. 72 C 3.26 siehe C 3.7, S. 203 C 3.27 siehe C 3.8, S. 59
C 3.28 siehe C 3.8, S. 60 C 3.29 a– b siehe C 3.5, S. 764 – 765 C 3.29 c– d siehe C 3.5, S. 769 –770 C 3.30 aus: Ahnert, Rudolph; Krause, Karl Heinz: Typische Baukonstruktionen von 1860 bis 1960. Band 3. Berlin 2002, S. 161 C 3.31 siehe C 3.5, S. 319 C 3.32 siehe C 3.30, S. 55 C 3.33 a – b siehe C 3.5, S. 310 – 311 C 3.34 Hans Bach, Potsdam (mit freundlicher Genehmigung des Einstein Forums Potsdam) C 3.35 siehe C 3.8, S. 73 C 3.36 a – b Paul Ott, Graz Nachkriegsbauten 1950 –1960 C 4.1 aus: Henn, Walter: Bauten der Industrie – Planung, Entwurf, Konstruktion. München 1955, S. 185 C 4.2 aus: Durth, Werner: Deutsche Architekten – Biografische Verpflechtungen 1900 –1970. Stuttgart / Zürich 2001, S. 187 C 4.3 aus: Hart, Franz: Baukonstruktion für Architekten. Stuttgart 1951, S. 53 C 4.5 siehe C 4.3, S. 50 C 4.6 aus: Schmitt, Heinrich: Hochbaukonstruktionen. Ravensburg 1956, S. 159 C 4.9 siehe C 4.3, S. 43 C 4.10 siehe C 4.3, S. 57 C 4.11 siehe C 4.6, S. 68 C 4.12 nach Daten von Schmitt, Heinrich: Hochbaukonstruktionen. Ravensburg 1956, S. 69 C 4.13 siehe C 4.6, S. 346 C 4.14 siehe C 4.6, S. 344 C 4.15 siehe C 4.6, S. 354 C 4.16 a siehe C 4.1, S. 160 C 4.16 b aus: Henn, Walter: Bauten der Industrie, Ein internationaler Querschnitt. München 1955, S. 50 C 4.17 a – b siehe C 4.3, S. 101 C 4.18 –19 siehe C 4.6, S. 265 C 4.20 aus: Schmitt, Heinrich: Hochbaukonstruktionen. Ravensburg 1962, S. 122 C 4.21 a – b siehe C 4.3, S. 103 C 4.21 c – d siehe C 4.3, S. 107 C 4.21 e siehe C 4.3, S. 109 C 4.22 siehe C 4.20, S. 256 C 4.23 siehe C 4.6, S. 215 C 4.24 – 25 siehe C 4.12, S. 240 C 4.26 in Anlehnung an Schmitt, Heinrich: Hochbaukonstruktionen. Ravensburg 1962, S. 99 C 4.27 siehe C 4.6, S. 193 C 4.29 Paul Ott, Graz C 4.30 siehe C 3.30, Tafel 51 C 4.31 siehe C 3.30, Tafel 52 C 4.32 siehe C 3.30, Tafel 62 C 4.33 siehe C 4.6, S. 485 C 4.34 siehe C 4.6, S. 226 C 4.35 siehe C 4.6, S. 439 C 4.36 a – b siehe C 4.6, S. 510 C 4.36 c siehe C 4.6, S. 514 Wohlstandsbauten 1966 –1980 C 5.2 aus: Wankum, Alfons: Mobiliarordnung in der Bürolandschaft. Teambrief Nr. 27. Quickborn 1967 C 5.4 J. H. Darchinger / darchinger.com C 5.5 aus:# Neumann, Friedrich (Hrsg.): Frick / Knöll – Baukonstruktionslehre. Teil 1. Stuttgart 1979, S. 379 C 5.6 Peter Mattes, Bergisch Gladbach C 5.7 aus: Schmitt, Heinrich: Hochbaukonstruktionen. Ravensburg 1978, S. 307 C 5.8 N. Nehring, Wuppertal C 5.11 Doka Schalungstechnik, Amstetten C 5.13 Paul Ott, Graz C 5.14 nach Daten von Ruffert, Günther: Lexikon der Betonsanierung. Stuttgart 1999, S. 238 C 5.15 nach Daten von www.beton.org C 5.16 a – c maxit Deutschland GmbH, Marke Deitermann, Datteln C 5.17 aus Neumann, Friedrich (Hrsg.): Frick / Knöll – Baukonstruktionslehre Teil 2. Stuttgart 1979, S. 193
C 5.18 siehe C 5.7, S. 359 C 5.19 Christoph Schäfer, Hamburg C 5.20 a – c siehe C 5.17, S. 171 C 5.21 siehe C 5.17, S. 181 C 5.22 siehe C 5.7, S. 296 C 5.23 siehe C 5.7, S. 297 C 5.24 siehe C 5.17, S. 256 C 5.25 nach Daten von Schmitt, Heinrich: Hochbaukonstruktionen. Ravensburg 1978, S. 601 C 5.26 siehe C 5.7, S. 612 C 5.27 in Anlehnung an Schmitt, Heinrich: Hochbaukonstruktionen. Ravensburg 1978, S. 605 C 5.28 in Anlehnung an www.iemb.de C 5.29 aus: Wiel, Leopold; Dittmann, Heinz: Baukonstruktionen des Wohnungsbaues. Leipzig 1974, S. 31 C 5.30 siehe C 5.29, S. 80 C 5.31 siehe C 5.29, S. 53 C 5.32 siehe C 5.29, S. 98
Teil D
Gebaute Beispiele im Detail
D
Paul Ott, Graz
S. 208 – 209 S. 210 – 213 S. 218 S. 220 unten, S. 221
Hannes Henz, Zürich José Manuel Cutillas, E-Barañain Paul Ott, Graz Ralph Richter / archenova, Düsseldorf Axel Hartmann, Köln Lyndon Douglas, London Stefan Müller, Berlin Bewag-Archiv, Berlin Stefan Müller, Berlin Michael Zalewski, Berlin Udo Hesse, Berlin Stefan Müller, Berlin Werner Huthmacher, Berlin Werner Huthmacher, Berlin Kunstsammlungen Chemnitz – Museum Gunzenhauser Ralph Feiner, Malans Schenk+Campell, Lüen Michael Heinrich, München Michael Heinrich, München Paul Ott, Graz Tomas Riehle / artur, Essen Jörg Hempel, Aachen Jörg Hempel, Aachen Stefan Müller-Naumann, München Stefan Müller-Naumann, München Frank Kaltenbach, München Andrea Kroth, Berlin Florian Holzherr, München Florian Holzherr, München Florian Holzherr, München Andreas Gabriel, München Andrea Helbling, Zürich Andrea Helbling, Zürich Oliver Heissner, Hamburg
S. 222 – 223 S. 224 links, S.225 S. 226 links S. 226 rechts S. 227 S. 228 S. 229 oben S. 229 unten S. 230 – 232 S. 233 unten S. 233 oben S. 234 S. 235 oben, S. 236 S. 237 oben S. 238, 239 S. 240 – 241 S. 242, 243 links S. 244 unten S. 245, 246 rechts S. 247 oben S. 248, 249 S. 251 S. 252 – 253 S. 254 rechts S. 255 oben S. 256 S. 257 S. 258, 259 unten S. 260, 261 S. 262, 264, 265
275
Sachregister
Sachregister 1K-Silikatfarbe 2K-Silikatfarbe
∫ 97 ∫ 97
A Abbeilen ∫ 147, 267 Abbruch ∫ 12, 29 Abbruchmethoden ∫ 30 Abdichtung, gegen drückendes Wasser ∫ 156 Abdichtung, horizontal ∫ 175 Abdichtungsschicht ∫ 91 Abfangung ∫ 130 Abgasführung ∫ 62 Abluftanlage ∫ 68 Abplatzung ∫ 91, 94, 96 Absatz, äußerer ∫ 138 Absatz, innerer ∫ 138 Abstandsfläche ∫ 28, 152 Abwasserbehandlung ∫ 59 Abwasserkanal ∫ 57 Abweichungen ∫ 22 Akustikputz ∫ 100 Algenbefall ∫ 90, 96, 99 Alkydharzlackfarbe ∫ 98 Aluminium ∫ 91f. Analyse ∫ 26 Anastylose ∫ 84 Anhydritbinder ∫ 95 Anhydritestrich ∫ 101 Anlagentechnik ∫ 53 Anstrich ∫ 96 Anstrich (Zwischenkriegsbauten) ∫ 169 Anstrich, desinfizierend ∫ 100 Archiv ∫ 22 Armierungsmörtel ∫ 96 Arsen ∫ 111 Asbest ∫ 91, 112, 179, 195 Asbestzementplatte ∫ 187 Asphaltkleber ∫ 186 Aufklärung ∫ 72 Auflagertasche ∫ 131 Aufmaß ∫ 22, 27 Aufputzinstallation ∫ 163 Aufschiebling ∫ 152, 267 Aufwölbung ∫ 101 Aufzug ∫ 29 Ausbau ∫ 15, 86, 100 Ausblühung ∫ 90f., 94f., 99f., 127 Ausführungsplanung, HOAI ∫ 25 Aussanden ∫ 136 Außendämmung ∫ 37, 122 Außenlärm ∫ 42, 47 Außenputz ∫ 95, 124 Außenwand (Gründerzeitbauten) ∫ 138 Außenwand (Nachkriegsbauten) ∫ 176 Außenwand (Plattenbau) ∫ 204 Außenwand (Wohlstandsbauten) ∫ 193 Außenwand (Zwischenkriegsbauten) ∫ 157 äußerer Absatz ∫ 138 Ausstattungsplan ∫ 82 B Balkenauflager ∫ 146 Balkenkopf ∫ 129 Balkon (Gründerzeitbauten) ∫ 139, 152 Balkon (Nachkriegsbauten) ∫ 189 Balloon-Framing ∫ 170 barrierefreies Bauen ∫ 29 Bauabschnitt ∫ 22 Bauantrag ∫ 82 Bauaufnahme ∫ 81 Bauboom ∫ 132, 192 Baudenkmal ∫ 77 Bauen im Bestand ∫ 18, 108, 192 Bauforschung ∫ 22 Baugesetzbuch (BauGB) ∫ 78 Baugips ∫ 95 Baukosten ∫ 27
276
Baulasten ∫ 28 Bauleitung ∫ 27 Baumkante ∫ 267 Bauphasenplan ∫ 82 Bauphysik ∫ 32ff. Baustahl ∫ 88 Bautechnik ∫ 118 Bautenfeuchte ∫ 23 Bauüberwachung ∫ 26 Bauwerksbewegung ∫ 100 Bebauungsgrad ∫ 28 Behaglichkeit ∫ 33 Beizen ∫ 99 Berliner Lüftung ∫ 182 Beschichtung ∫ 96f. Bestand, Ungenauigkeiten ∫ 26 Bestandsanalyse ∫ 22 Bestandsaufnahme ∫ 34 Bestandsplan ∫ 22, 25, 81 Bestandsschutz ∫ 28, 49 Beton ∫ 88f. • Spann- ∫ 180 • Spritz- ∫ 167, 196 • Stampf- ∫ 174 • Ziegelsplitt- ∫ 177 Betonfundament (Zwischenkriegsbauten) ∫ 156 Betoninstandsetzung ∫ 89 Betonkorrosion ∫ 195 Betonüberdeckung ∫ 49, 197 bewerteter Normtrittschallpegel ∫ 43 bewertetes Schalldämmmaß ∫ 43 Biberschwanz ∫ 152 Bindemittel ∫ 97 Binderstein ∫ 267 Biozid ∫ 103 Biozidrichtlinie ∫ 103 Bitumen ∫ 90 • Bürstenstreichverfahren ∫ 90 • Gießverfahren ∫ 90 • Kaltverklebung ∫ 91 • Schweißverfahren ∫ 90 Bitumenabdichtung ∫ 90 Blasenbildung ∫ 99 Bleiablösung ∫ 92 Bleiblech ∫ 92 Bleiweiß ∫ 162 Blindboden ∫ 150, 267 Blitzschutz ∫ 70 Blockheizkraftwerk ∫ 62 Bodenbelag ∫ 46 Bodenbelag (Gründerzeitbauten) ∫ 150 Bodenbelag (Nachkriegsbauten) ∫ 185 Bodenbelag (Wohlstandsbauten) ∫ 200 Bodenbelag (Zwischenkriegsbauten) ∫ 168 Bodenplatte (Zwischenkriegsbauten) ∫ 156 Bogen, scheitrecht ∫ 140 Bohlendecke ∫ 146 Bohrkernverfahren ∫ 125 Brandabschnitt ∫ 48 Branderweiterung ∫ 48 Brandschutz ∫ 28, 48, 149 Brandschutzanstrich ∫ 97 Brandschutzbekleidung ∫ 49, 51 Brandschutzertüchtigung ∫ 49 Brandschutzkonzept ∫ 48 Brandschutzmaßnahme ∫ 48 Brandschutzplanung ∫ 48 Brandschutzplatten ∫ 49 Brandschutzverputz ∫ 167 Brandweiterleitung ∫ 48 Brennstoffbereitstellung ∫ 60 Brennwertkessel ∫ 62 Brettbinder ∫ 187 Brettschichtbinder ∫ 203 Bronze ∫ 91 Bundbalken ∫ 145 C Charta von Athen ∫ 172 Charta von Venedig ∫ 15, 76, 83, 85
Chemical Safety Report (CSR) ∫ 104 Chemikaliengesetz ∫ 103 Chemikalien-Verbotsverordnung ∫ 103 CMR-Stoffe ∫ 103 D Dach ∫ 48 Dach, Umkehr- ∫ 202 Dach, Wasser- ∫ 202 Dachausbau ∫ 127 Dachgeschoss (Gründerzeitbauten) ∫ 151 Dachgeschoss (Nachkriegsbauten) ∫ 187 Dachgeschoss (Zwischenkriegsbauten) ∫ 170 Dachgeschossausbau ∫ 153 Dachstein ∫ 91 Dachziegel ∫ 91 Dämmkeil ∫ 123 Dämmputz ∫ 95f. Dämmschicht ∫ 91 Dämmstoff ∫ 37, 99 Dämmstoff (Nachkriegsbauten) ∫ 177, 189 Dämmstoff (Wohlstandsbauten) ∫ 194 Dämmstoff (Zwischenkriegsbauten) ∫ 159 Dämmung ∫ 56 • Innen- ∫ 38 • Perimeter- ∫ 38 Dampfbremse ∫ 124 Dampfdruckausgleichsschicht ∫ 189, 201 Darrmethode ∫ 23 DDT ∫ 109 Decke (Nachkriegsbauten) ∫ 182 Decke (Plattenbau) ∫ 204 Decke (Wohlstandsbauten) ∫ 199 Decke, Eisenbeton- (Gründerzeitbauten) ∫ 150 Decke, Fertigteil- ∫ 184 Decke, Förster- ∫ 148 Decke, Hohlstein- ∫ 166 Decke, Kassetten- ∫ 147, 183 Decke, Klein'sche ∫ 148, 164, 166 Decke, Massiv- (Nachkriegsbauten) ∫ 183 Decke, Ortbeton mit Füllkörpern ∫ 184 Decke, Pilz- ∫ 166 Decke, Plattenbalken- ∫ 183 Decke, Rippen- (Zwischenkriegsbauten) ∫ 166 Decke, Rippen- ∫ 183 Decke, Secura- ∫ 148 Decke, Stahlbeton- (Nachkriegsbauten) ∫ 183 Decke, Steineisen- ∫ 148, 164, 166 Decke, Stuck- ∫ 149 Decke, Unter- ∫ 49 Deckenbauart ∫ 49 Deckenbekleidung ∫ 49 Deckeneinschub ∫ 50 Deckenfüllung ∫ 146f. Deckenhohlraum ∫ 50 Deckenschalung ∫ 50 Dehio, Georg ∫ 74f., 79, 81 Denkmalbegriff ∫ 77 Denkmalfachbehörde ∫ 79, 83 Denkmalpflege ∫ 72, 191 Denkmalpflegeplan ∫ 82 Denkmalpfleger ∫ 79 Denkmalschutz ∫ 54 Denkmalschutzbehörde ∫ 78, 81 Denkmalschutzgesetz ∫ 76ff. Denkmaltopografie ∫ 76, 81 Denkmalverzeichnis ∫ 74, 79 Denkmalwert ∫ 76f., 85 desinfizierender Anstrich ∫ 100 desinfizierender Putz ∫ 100 Deutsche Stiftung Denkmalschutz ∫ 76, 79
Dichtheitsprüfung ∫ 55 Dickschichtlasur ∫ 98 Diele ∫ 101 Direktrecycling ∫ 31 Dispersion ∫ 97 Dispersionslackfarbe ∫ 97f. Dispersionssilikatfarbe ∫ 97 Dränage ∫ 175 Dreischeiben-Isolierverglasung ∫ 39 Dübeltramdecke ∫ 146 Dünnschichtlasur ∫ 98 Duplexverfahren ∫ 88 Durchbruch ∫ 130 E Ebenheitstoleranz ∫ 198 Edelputz ∫ 169 Eigengewicht ∫ 23 Einfachfenster ∫ 160 einsturzgefährdete Bauten ∫ 28 Einzelofen ∫ 61 Eisen ∫ 88 Eisenbetondecke (Gründerzeitbauten) ∫ 150 Eisenbetondecke (Zwischenkriegsbauten) ∫ 164 Eisenwerkstoff ∫ 91 elektrochemische Korrosion ∫ 92 Elektroinstallation ∫ 68 Elektroleitung ∫ 69 elektrolytische Spannungsreihe ∫ 55 Elektroosmoseverfahren ∫ 127 Emulsion ∫ 97 Endenergieverbrauch ∫ 32 energetische Sanierung ∫ 41, 122 Energieausweis ∫ 40 Energieeinsparungsgesetz (Wohlstandsbauten) ∫ 192 Energieeinsparverordnung (EnEV) ∫ 32, 40f., 123 Energiestandard ∫ 32 Ensemble ∫ 77 Entkernen ∫ 14, 30 Entwicklungsstandard ∫ 118 EPS ∫ 99 Erdgleiche ∫ 267 Erdung ∫ 70f. Erhärtungsanlage ∫ 55 Ermittlungs- und Auskunftspflicht ∫ 107 Erstes Wohnungsbaugesetz ∫ 173 Erweiterung ∫ 15 Estrich ∫ 89, 101 • Anhydrit- ∫ 101 • Baustellen- ∫ 101 • Fließ- ∫ 101 • Gussasphalt- ∫ 101 • Heiz- ∫ 101 • Kunstharz- ∫ 101 • Magnesia- ∫ 101 • Schnell- ∫ 101 • schwimmend ∫ 45, 101 • Steinholz- ∫ 101 • Trocken- ∫ 101, 200 • Verbund- ∫ 101 • Zement- ∫ 101 Estrich (Gründerzeitbauten) ∫ 150 Estrich (Nachkriegsbauten) ∫ 185 Estrich (Wohlstandsbauten) ∫ 200 Estrich (Zwischenkriegsbauten) ∫ 168 Europäisches Kulturabkommen ∫ 80 Europamodul ∫ 192 Expositionsklassen ∫ 89 F Fachwerkträger ∫ 162 Fachwerkwand ∫ 49 Falzziegel ∫ 152 Farbablösung ∫ 99 Farbe, 1K-Silikat- ∫ 97 Farbe, 2K-Silikat- ∫ 97 Farbe, Alkydharzlack- ∫ 98 Farbe, Dispersionslack- ∫ 97 Farbe, Kalk- ∫ 97
Sachregister
Farbe, Keim- ∫ 97 Farbe, Kunststoffdispersions- ∫ 97 Farbe, Kunststofflatex- ∫ 97 Farbe, Leim- ∫ 97, 99 Farbe, Leinöl- ∫ 99 Farbe, Mineral- ∫ 97 Farbe, Naturharz- ∫ 97 Farbe, Öl- ∫ 98 Farbe, Polymerisatharz- ∫ 97 Farbe, Silikat- ∫ 97 Farbe, Silikonharz- ∫ 97 Farbe, Silikonharzemulsions- ∫ 97 Farbe, Wasserglas- ∫ 97 Farbkarte ∫ 81 Farbtonveränderung ∫ 101 Faserplatte ∫ 93 Faserzementplatte ∫ 91 FCKW ∫ 115 Fehlboden ∫ 146, 267 Fenster (Wohlstandsbauten) ∫ 198 Fenster (Zwischenkriegsbauten) ∫ 160 Fenster ∫ 39, 47, 124 • Einfach- ∫ 160 • Verbund- ∫ 160 Fensteranschlag ∫ 123 Fenstergewände ∫ 140 Fensteröffnung (Zwischenkriegsbauten) ∫ 159 Fensterstock ∫ 140 Fenstersturz ∫ 179 Fertigteildecke ∫ 184 Feuchte, relative ∫ 266 Feuchteschutz ∫ 38 feuchtetechnische Kennwerte ∫ 34 Feuchtigkeit ∫ 86, 90, 94, 96, 98, 100, 125 Feuerwiderstand ∫ 49 Flachdach ∫ 90, 129 Flachdach (Nachkriegsbauten) ∫ 188 Flachdach (Wohlstandsbauten) ∫ 201 Flachdach (Zwischenkriegsbauten) ∫ 171 Flächensanierung ∫ 191 Flachsmatte ∫ 99 Fleck ∫ 96 Fließestrich ∫ 101 Flucht- und Rettungsweg ∫ 48 Formaldehyd ∫ 112, 200 Förster-Decke ∫ 148 Fräsen ∫ 130 Freie Lüftung ∫ 67 Frequenz ∫ 266 Fristen zur Sanierung ∫ 13 Frost ∫ 90 Frost-Tau-Wechsel ∫ 94 Fugendurchlässigkeit ∫ 124 Fundament (Gründerzeitbauten) ∫ 133 Funktionalismus ∫ 191 Fußbodenheizung ∫ 200 G Galvanik ∫ 88 Gartenmann-Belag ∫ 189 Gartenstadt ∫ 155, 172 Gasbeton ∫ 176 Gebäudehülle ∫ 90 Gebäudekühlung ∫ 65 Gebietskonservator ∫ 83 Gefährdung der Nutzer ∫ 106 Gefährdungsbeurteilung ∫ 109 Gefahrensymbol ∫ 103 Gefährlichkeitsmerkmal ∫ 103 Gefahrstoff ∫ 103 Gefahrstoffkataster ∫ 107 Gefahrstoffverordnung ∫ 103 Genehmigunsplanung, HOAI ∫ 25 Generalsanierung ∫ 14 Gesamtbaukosten ∫ 25 Gesamtenergiedurchlassgrad ∫ 34, 266 Gesims ∫ 139 Gewährleistung ∫ 26 Gewölbe ∫ 134
Gewölbeschub ∫ 134 Giebelbalken ∫ 145 Gipskartonplatte ∫ 100, 199 Gipsputz ∫ 100 Großraumbüro ∫ 191 Großsiedlung ∫ 155, 190 Gründerzeit ∫ 132ff. Grundlagenermittlung ∫ 24 Grundleitung ∫ 57 Grundwasser ∫ 174 Gurtbogen ∫ 136, 267 Gussasphalt ∫ 91, 169 Gussasphaltestrich ∫ 101 Gusseisen ∫ 88, 143 Gussradiator ∫ 164 g-Wert ∫ 34 H Haarkalkmörtel ∫ 140 Handbuch der Deutschen Kunstdenkmäler ∫ 74, 79, 81 Hanfmatte ∫ 99 Hausanschluss ∫ 54 Hausbock ∫ 147 haustechnische Anlage ∫ 42 Heizestrich ∫ 101 Heizraum ∫ 61 Heizung ∫ 164 Heizungsanlage ∫ 59 Hinterhof ∫ 132 Hirnholzboden ∫ 169 Historismus ∫ 132 Hochhausbau ∫ 197 Hohlkörperdecke ∫ 46 Hohlmauerwerk ∫ 158 Hohlsteindecke ∫ 166 Holz ∫ 86, 92, 97 Holzbalkendecke ∫ 45, 50 Holzbalkendecke, Brandschutz ∫ 149 Holzbalkendecke, Schallschutz ∫ 148 Holz-Beton-Verbunddecke ∫ 87 Holzdecke (Gründerzeitbauten) ∫ 145 Holzdiele ∫ 146 Holzfaserdämmplatte ∫ 99 Holzfaserplatte ∫ 93 Holzfensterrahmen ∫ 93 Holzimprägnierung ∫ 147 Holzlasur ∫ 98 Holzleichtbauplatte ∫ 177 Holzpfahl ∫ 134 Holzrost ∫ 134 Holzschädling ∫ 147 Holzschutz, chemisch ∫ 87 Holzschutz, konstruktiv ∫ 87 Holzschutzmittel ∫ 88, 93f., 147 Holzschwamm ∫ 147 Holztür ∫ 93 Holzwerkstoff ∫ 92 Holzwolleleichtbauplatte ∫ 93 Holzwurm ∫ 147 Holzzementdach ∫ 152 horizontale Abdichtung ∫ 175 horizontale Sperren (Wohlstandsbauten) ∫ 193 Horizontalsperre ∫ 125 hydraulischer Abgleich ∫ 65 hydraulischer Kalk ∫ 95 I Imprägnierung ∫ 95, 97, 147 industrialisiertes Bauen ∫ 192 Injektionsverfahren ∫ 126 Inkrustation ∫ 54 Innendämmung ∫ 38, 123 Innenputz ∫ 100, 124 Innenraumluftrichtwerte ∫ 106 Innenwand (Gründerzeitbauten) ∫ 142 Innenwand (Nachkriegsbauten) ∫ 179f. Innenwand (Wohlstandsbauten) ∫ 197 Innenwand (Zwischenkriegsbauten) ∫ 160 innerer Absatz ∫ 138 Installationsebene ∫ 54
Installationsschacht ∫ 55 Installationszone ∫ 69 Instandhaltung ∫ 12 Instandsetzung ∫ 13, 56 Isolierverglasung, Zweischeiben- ∫ 198 Isolierverglasung, Dreischeiben- ∫ 39 K Kalk ∫ 97 Kalkausblühung ∫ 90 Kalkauslaugung ∫ 90 Kalkaussinterung ∫ 90 Kalkfarbe ∫ 97 Kalkgipsputz ∫ 100 Kalkmörtel ∫ 139 Kalkputz ∫ 100 Kalksandstein ∫ 158, 194 Kalkzement ∫ 97 Kalkzementputz ∫ 100 Kaltdach ∫ 171, 201 Kaltwasserleitung ∫ 54 Kamin ∫ 54 Kaminversottung ∫ 164 Kappendecke ∫ 136 Karbonatisierung ∫ 88, 97, 195 Kassettendecke ∫ 147, 183 Kastenfenster ∫ 141 Keller (Gründerzeitbauten) ∫ 133 Keller (Nachkriegsbauten) ∫ 174 Keller (Wohlstandsbauten) ∫ 192 Keller (Zwischenkriegsbauten) ∫ 156 Kelleraußenwand (Nachkriegsbauten) ∫ 175 Kelleraußenwand (Wohlstandsbauten) ∫ 193 Kelleraußenwand (Zwischenkriegsbauten) ∫ 157 Kellerwand ∫ 134, 157, 175, 193 Kennwert, feuchtetechnischer ∫ 34 Kernbohrer ∫ 130 Kernsanierung ∫ 14 Kettenmaß ∫ 23 Klarlack ∫ 98 Klein'sche Decke ∫ 148, 164, 166 Klimagerät ∫ 66 Klimatisierung ∫ 66 Klinker ∫ 159 KMF ∫ 114 Kölner Lüftung ∫ 182 Körperschall ∫ 266 Kompaktdach ∫ 90 Kompensationsmaßnahme ∫ 48 Komplettabbruch ∫ 30 Kondensat ∫ 55 konstitutives System ∫ 78 konstruktiver Holzschutz ∫ 93 Kontaktkorrosion ∫ 56 Kontaminationsgrad ∫ 109 Kork ∫ 99, 159 Korrosion ∫ 54, 88, 92 • Beton- ∫ 195 • Kontakt- ∫ 56 Korrosionsbeständigkeit ∫ 91 Korrosionsschutz ∫ 92 Korrosivitätskategorie ∫ 92 Korrosivitätsklasse ∫ 88 Kostenschätzung ∫ 25 Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ∫ 62 Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz ∫ 105 Kroher-Dach ∫ 170 Kugelstrahlverfahren ∫ 196 Kühlung, solar ∫ 67 Kunstharzestrich ∫ 101 Kunstharzputz ∫ 96, 199 Kunststoffdichungsbahn ∫ 91 Kunststoffdispersionsfarbe ∫ 97 Kunststofflatexfarbe ∫ 97 Kupfer ∫ 91f. L Laboruntersuchung Lack ∫ 97
∫ 23
Laibung ∫ 39 Landesamt für Denkmalpflege ∫ 78 Lasermessgerät ∫ 23 Lasur ∫ 97f. • Dickschicht- ∫ 98 • Dünnschicht- ∫ 98 • Holz- ∫ 98 Legionellen ∫ 55 Lehmboden ∫ 134 Lehmestrich ∫ 150 Lehmputz ∫ 100 Leichtbetonstein ∫ 158 leichte Massivwand ∫ 47 leichte Stahlbetondecke ∫ 46 Leichtputz ∫ 95f. Leim ∫ 97 Leimfarbe ∫ 97, 99, 169 Leimholz ∫ 92 Leinölfarbe ∫ 99 Leitung ∫ 69 Lindan ∫ 110, 199 linearer Wärmedurchgangskoeffizient ∫ 35 Liningverfahren ∫ 59 Linoleum ∫ 168, 185 Lochziegel ∫ 175 Loggia ∫ 200 Loosholz ∫ 140 Luftdichtheit ∫ 35f. Luftdichtheitsebene ∫ 36 Luftkalk ∫ 95, 139 Luftkalkputz ∫ 96 Luftschall ∫ 266 Luftschallschutz (Nachkriegsbauten) ∫ 178 Luftschicht ∫ 158f. Lüftung ∫ 67 • Berliner ∫ 182 • Freie ∫ 67 • Kölner ∫ 182 • Nacht- ∫ 65 Lüftungsanlage ∫ 68 Lüftungskonzept ∫ 36 M Magnesiaestrich ∫ 101 MAK ∫ 15 Maschinenputz ∫ 95, 96 Massivdecke (Nachkriegsbauten) ∫ 183 Massivwand, leicht ∫ 47 Maueranschlag ∫ 123, 267 Maueraustauschverfahren ∫ 125 Mauerlatte ∫ 146 Mauerstärke (Gründerzeitbauten) ∫ 138 Mauerwerk ∫ 89 • Hohl- ∫ 158 • mehrschalig ∫ 195 • Verblend ∫ 159 Mauerwerksschaden ∫ 90 MDF-Platte ∫ 93 mechanische Reinigung ∫ 92 mehrschaliges Mauerwerk ∫ 195 Meldepflicht ∫ 108 Messing ∫ 91 Metalldeckung ∫ 91 Mietminderung ∫ 13 Mindestgefälle ∫ 57 Mindestüberdeckung (Nachkriegsbauten) ∫ 180 Mindestüberdeckung (Zwischenkriegsbauten) ∫ 167 Mindestwärmeschutz (Nachkriegsbauten) ∫ 178 Mineralfarbe ∫ 97, 169 mineralischer Putz ∫ 95 Mineralöl ∫ 113 Mineralwolle ∫ 99, 178, 195 Mischmauerwerk ∫ 138 Moderne ∫ 154 Modernisierung ∫ 14 Modularisierung ∫ 192 Montagewand ∫ 181 Mörtel ∫ 89, 95, 158
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Sachregister
N Nachbeschlagen ∫ 95 nachhaltiges Bauen ∫ 108 Nachhaltigkeit ∫ 31 Nachkriegsbauten ∫ 172ff. nachrichtliches System ∫ 78 Nachtlüftung ∫ 65 Nachtspeicherofen ∫ 61 Nagelverbinder ∫ 203 Naphtalin ∫ 111 Nassreinigung ∫ 90 Nationaldenkmal ∫ 73 Naturharzdispersion ∫ 97 Naturharzfarbe ∫ 97 Naturharzklarlack ∫ 98 natürlicher Dämmstoff ∫ 99 Naturstein ∫ 89 Naturwerkstein ∫ 94 Neue Sachlichkeit ∫ 155 Nichteisenmetall ∫ 91 Niedertemperaturkessel ∫ 61 Nitrocelluloselack ∫ 98 Normen ∫ 154 Normtrittschallpegel ∫ 43, 266 Nutzungsänderung ∫ 15, 28 O Oberflächenschutz ∫ 92 Ökologie ∫ 30 Ökonomie ∫ 30 Ölfarbe ∫ 98, 141, 169 Önorm ∫ 154 operative Raumtemperatur ∫ 33 Opferputz ∫ 127 Ortbetondecke mit Füllkörpern ∫ 184 OSB-Platte ∫ 93 P PAK ∫ 110 Parkett ∫ 101 Parkettboden ∫ 185 Parkettboden (Gründerzeitbauten) ∫ 150 Passivhaus ∫ 33 Passivhauskomponente ∫ 40ff. Passivhaus-Projektierungspaket ∫ 40f. Passivhausstandard ∫ 32 PCB ∫ 113 PCC ∫ 196 PCP ∫ 110, 192, 199 Perimeterdämmung ∫ 38 Perlite ∫ 99 Pflanzenbewuchs ∫ 87, 90f., 93 Phenol ∫ 113 pH-Wert ∫ 56, 88 Pilzbefall ∫ 87, 93, 96, 147 Pilzdecke ∫ 166 Plandarstellung ∫ 26 Planung ∫ 22 Planungsaufwand ∫ 11 Planungsgrundlage ∫ 23 Plattenbalkendecke ∫ 183 Plattenbauweise ∫ 203f. Polsterholz ∫ 267 Polymerbeton ∫ 87 Polymerisatharzfarbe ∫ 97 Polystyrol, expandiert (EPS) ∫ 99 Polystyrol, extrudiert (XPS) ∫ 99 Polyurethanhartschaum (PUR) ∫ 99 Polyurethanharz ∫ 98 Polyvinylalkoholfaser ∫ 91 Porosität ∫ 96 Potenzialausgleich ∫ 70 Primärenergieverbrauch ∫ 32 Putz ∫ 89 • Akustik ∫ 100 • Außen- ∫ 95, 124 • desinfizierend ∫ 100 • Edel- ∫ 169 • Gips- ∫ 100 • Innen- ∫ 124 • Kalk- ∫ 100 • Kalkgips- ∫ 100 • Kalkzement- ∫ 100
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• Kunstharz- ∫ 199 • Lehm- ∫ 100 • Opfer- ∫ 127 • Zement- ∫ 100 Putzablösung ∫ 96 Putz (Zwischenkriegsbauten) ∫ 169 Putzmörtel ∫ 95 Putzschaden ∫ 96 Putzträger ∫ 142 PVC-Boden ∫ 201 Q Querwandbauweise
∫ 193
R Rabitz ∫ 142, 147, 267 Rauchausbreitung ∫ 48 Raumbuch ∫ 81 Raumkühlung ∫ 65 Raumluftfeuchte ∫ 33, 35 Raumtemperatur, operativ ∫ 33 Recherche ∫ 81 Recycling ∫ 30, 31 Regenwasserentsorgung ∫ 59 Regenwassernutzungsanlage ∫ 56 Reichsformat ∫ 138, 158 Rekonstruktion ∫ 11, 84 relative Feuchte ∫ 266 Renaissance ∫ 72 Renovierung ∫ 12 Reparatur ∫ 13 Resistenzklasse ∫ 87 Restaurierung ∫ 11 Rettungsweg ∫ 48 Riemenboden ∫ 267 Ringbalken (Nachkriegsbauten) ∫ 177 Rippendecke ∫ 183 Rippendecke (Zwischenkriegsbauten) ∫ 166 Risikoanalyse ∫ 48 Rissbildung ∫ 93, 99 Risse ∫ 90, 96, 100f. Romantik ∫ 73 Rost ∫ 93f. Rostbildung ∫ 88 Rückbau ∫ 12 Rückstauverschluss ∫ 58 S Sägen ∫ 130 Sägeverfahren ∫ 125 Salzkristallisation ∫ 90, 94, 99 Sammelleitung ∫ 57 Sandstrahlen ∫ 95 Sandstrahlverfahren ∫ 196 Sandwichtafel ∫ 197 Sanierputz ∫ 96 Sanierung ∫ 13 • energetisch ∫ 41f., 122 • General- ∫ 14 • Kern- ∫ 14 • Schadstoff- ∫ 15 • Teil- ∫ 13 Sanierungsaufgabe ∫ 118 Sanierungskonzept ∫ 53 Sanierungszyklus ∫ 14 Sanitärzelle ∫ 71 Satellitenstadt ∫ 190 Schacht ∫ 54 Schachtwand ∫ 49 Schadenskartierung ∫ 82 Schädlingsbefall ∫ 87, 93, 100 Schadsalze ∫ 127 Schadstoff ∫ 103 Schadstoffsanierung ∫ 15 Schafwolle ∫ 99 Schalldämmmaß ∫ 43, 266 Schalldruckpegel ∫ 266 Schallschutz (Nachkriegsbauten) ∫ 184 Schallschutz ∫ 28, 42, 148, 184 Schallschutz, Holzbalkendecke ∫ 148 Schallschutz, Luft- (Nachkriegsbauten) ∫ 178 Schallwelle ∫ 266 Schalung, einseitig ∫ 157
Schalung, System- ∫ 194 Schaumglas ∫ 99 scheitrechter Bogen ∫ 140 Schimmelbildung ∫ 35, 100, 122 Schimmelpilze ∫ 87, 90, 93, 99 Schlitz ∫ 130 Schlitzwand ∫ 193 Schmiedeeisen ∫ 143 Schmutzablagerung ∫ 94 Schnellestrich ∫ 101 Schönheitsreparatur ∫ 12 Schornstein ∫ 62 Schornstein (Gründerzeitbauten) ∫ 144 Schornstein (Nachkriegsbauten) ∫ 181 Schornstein (Zwischenkriegsbauten) ∫ 163 Schottenbauweise ∫ 193 Schüsselung ∫ 101 Schüttmauer ∫ 134 Schutzanstrich ∫ 88 Schutzziel ∫ 48 schwarze Wanne ∫ 175 Schwermetall ∫ 114 schwimmender Estrich ∫ 45, 101 Schwinden ∫ 101 Secura-Decke ∫ 148 Setzung ∫ 137 Sicherheits- und Gesundheitskoordinator ∫ 108 Sicherheitsdatenblatt ∫ 104 Sichtanalyse ∫ 23 Sichtbetonbrüstung ∫ 195 Silikatfarbe ∫ 97 Silikonharzemulsionsfarbe ∫ 97 Silikonharzfarbe ∫ 97 Skelettkonstruktion (Nachkriegsbauten) ∫ 179 Skelettkonstruktion (Wohlstandsbauten) ∫ 197 Skelettkonstruktion (Zwischenkriegsbauten) ∫ 160 Sockelbereich ∫ 122 Sohlbank ∫ 140 solare Kühlung ∫ 67 Solarenergienutzung ∫ 40 Spannbeton ∫ 180 Spannungsreihe, elektrolytisch ∫ 55 Sparlack ∫ 139 Sparrenaufdopplung ∫ 129 Sparrendach ∫ 39 Sparsamkeit ∫ 173 Speichermasse ∫ 65 Sperre, horizontal (Wohlstandsbauten) ∫ 193 Sperrholz ∫ 92 Sprengung ∫ 30 Sprengwerk ∫ 142, 267 Spritzbeton ∫ 167, 196 Spundung ∫ 267 Stahl ∫ 88 • verzinkt ∫ 92 Stahlbeton ∫ 88 Stahlbetondecke, leicht ∫ 46 Stahlbetondecke (Nachkriegsbauten) ∫ 183 Stahlbetondecke (Zwischenkriegsbauten) ∫ 166 Stahlbetonskelett (Nachkriegsbauten) ∫ 180 Stahlbetonskelett (Zwischenkriegsbauten) ∫ 163 Stahlblechverfahren ∫ 125 Stahlskelett (Zwischenkriegsbauten) ∫ 161 Stahlskelettkonstruktion (Nachkriegsbauten) ∫ 179 Stahlträger (Gründerzeitbauten) ∫ 143 Stahlträgerbetondecke (Zwischenkriegsbauten) ∫ 165 Stampfbeton ∫ 174 Statik (Gründerzeitbauten) ∫ 148 Steineisendecke ∫ 148, 164, 166
Steinformat (Gründerzeitbauten) ∫ 137 Steinholz ∫ 168 Steinholzestrich ∫ 101 Stemmen ∫ 130 Steuerung ∫ 53 Strahlungstemperaturasymmetrie ∫ 33 Streichbalken ∫ 145 Stuckdecke ∫ 150 Stülpboden ∫ 146 Stundenlohnarbeit ∫ 26 Stütze ∫ 51 synthetischer Dämmstoff ∫ 99 Systemschalung ∫ 194 T Taupunkttemperatur ∫ 266 Technische Regeln für Gefahrstoffe (TRGS) ∫ 104 Teilsanierung ∫ 13 Temperaturfaktor ∫ 35 Terrassenhäuser ∫ 195 Terrazzo ∫ 101, 150 thermische Abtragung ∫ 99 Thermografie ∫ 35 Titanzink ∫ 92 Tonhohlziegel ∫ 158 Torf ∫ 159 Torkret ∫ 167 Träger ∫ 51 Tragkonstruktion ∫ 86, 90 Tragwerk ∫ 86 Translokation ∫ 84 Trennscheibe ∫ 130 Trennwand im Dachausbau ∫ 47 Treppe (Gründerzeitbauten) ∫ 151 Treppe (Nachkriegsbauten) ∫ 187 Treppe (Zwischenkriegsbauten) ∫ 170 Treppenhäuser ∫ 46 Trinkwasseranlage ∫ 54 Trittschall ∫ 185, 266 Trittschallminderung ∫ 43 Trockenestrich ∫ 100, 200, 204 Trockenlegung (Gründerzeitbauten) ∫ 135 Trockenlegung ∫ 96, 125, 135 Trockenreinigung ∫ 90 Trockenunterboden ∫ 51 Türschwelle ∫ 29 U Überkämmen ∫ 267 Übertemperaturhäufigkeit ∫ 33 Umbau ∫ 14 Umbaupotenzial (Gründerzeitbauten) ∫ 133 Umbaupotenzial (Nachkriegsbauten) ∫ 155 Umbaupotenzial (Wohlstandsbauten) ∫ 191 Umbaupotenzial (Zwischenkriegsbauten) ∫ 155 Umkehrdach ∫ 90, 202 Umnutzung ∫ 15, 24, 84 UNESCO-Übereinkommen zum Schutz des Kultur- und Naturerbes der Welt ∫ 80 Unterdecke ∫ 49 Unterputz ∫ 95 U-Wert ∫ 34, 266 V Vakuumisolierpaneel (VIP) ∫ 99 Verblendmauerwerk (Zwischenkriegsbauten) ∫ 159 Verbundestrich ∫ 101 Verbundfenster ∫ 160 Vereinigung der Landesdenkmalpfleger in der Bundesrepublik Deutschland (VLD) ∫ 79 Verfärbung ∫ 94, 96, 101 Verkehrslast (Zwischenkriegsbauten) ∫ 164 Vermaßung ∫ 26 Verschmutzung ∫ 95f.
Autoren
Versiegelung ∫ 97 Verteilstrang ∫ 54 Verteilungssystem ∫ 52 Verwitterung ∫ 94 verzinkter Stahl ∫ 92 Viollet-le-Duc, Eugène Emmanuel ∫ 11, 74 Vollholz ∫ 92 Vorfertigung ∫ 71 Vorhangfassade ∫ 197 Vorplanung ∫ 256 Vorsatzschale ∫ 47, 49 Voute ∫ 183, 267 W Wand (Wohlstandsbauten) ∫ 194 Wanne, schwarz ∫ 175 Wanne, weiß ∫ 193 Warmdach ∫ 90, 201 Wärmebrücke ∫ 35, 124, 266 Wärmebrückenkatalog ∫ 38 wärmedämmende Hülle ∫ 36 Wärmedämmung ∫ 37, 122 Wärmedämmverbundsystem ∫ 37, 48, 96, 122, 195 Wärmedurchgangskoeffizient, linearer ∫ 35 Wärmeerzeuger ∫ 60f. Wärmekapazität ∫ 266 Wärmeleitfähigket ∫ 266 Wärmepumpe ∫ 62 Wärmerückgewinnung ∫ 68 Wärmeschutz ∫ 33 Wärmeschutzverordnung ∫ 195 Warmwasserbereitung ∫ 62 Warmwasserheizsystem ∫ 59 Warmwasserleitung ∫ 54 Wartungsvertrag ∫ 85 Wasseraufbereitung ∫ 55 Wasserdach ∫ 202 Wasserdampfdurchlässigkeit ∫ 96 Wasserentsorgung ∫ 57 Wasserglasfarbe ∫ 97, 169 Wasserinstallation ∫ 47 Wasserkalk ∫ 95 Wasserversorgung ∫ 54 weiße Wanne ∫ 193 Weißrost ∫ 92 Weiterbauen ∫ 17 Weltwirtschaftskrise ∫ 154 Werkfrischmörtel ∫ 95 Werksteingewände ∫ 140 Werksteintreppe ∫ 151 Werktrockenmörtel ∫ 95 Wertermittlung ∫ 106 Wertminderung ∫ 106 Wetterschenkel ∫ 93 Wiederaufbauphase ∫ 75 Winterfenster ∫ 141 Wirtschaftlichkeit ∫ 25 Wirtschaftlichkeitsberechnung ∫ 53 Wirtschaftswunder ∫ 172 Wohlstandsbauten ∫ 190ff. Wohnungsbaugesetz, Erstes ∫ 173 Wohnungsbaugesetz, Zweites ∫ 190 Wohnungsmangel ∫ 190 Wolfsrachen ∫ 141 X XPS
∫ 99
Z Zementestrich ∫ 101 zementgebundene Faserplatte ∫ 92 Zementputz ∫ 100 Ziegel ∫ 89 Ziegelformat (Nachkriegsbauten) ∫ 175 Ziegelpflaster ∫ 134 Ziegelsplittbeton ∫ 177 Zink ∫ 91 Zollbaulamellendach ∫ 170 Zweischeibenisolierverglasung ∫ 198 Zweites Wohnungsbaugesetz ∫ 190 Zwischenkriegsbauten ∫ 154ff.
Autoren Georg Giebeler Jahrgang 1963 Architekturstudium an der TU Graz und Städelschule / FFM; Mitarbeit bei Prof. Giencke, Graz; wissenschaftlicher Mitarbeiter bei Prof. Döring, Aachen; seit 1995 Architekturbüro in Köln (4000architekten); seit 2004 Professor für Baukonstruktion an der Hochschule Wismar; Arbeits- und Forschungsschwerpunkte: Bauen mit Bestand, Nachlass von Ulrich Müther; zahlreiche Publikationen eigener Bauten
Rainer Fisch Jahrgang 1970 Architekturstudium in Trier; 1997 – 1998 freier Mitarbeiter des Landesamtes für Denkmalpflege Hessen; seit 1998 beim Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung beschäftigt und mit Baumaßnahmen der Stiftung Preußischer Kulturbesitz betraut: Friedrichswerdersche Kirche, Museumsinsel, Staatsbibliothek; 2007 Promotion zum Dr.-Ing. an der TU-Berlin, Thema: Umnutzung von Kirchengebäuden
Harald Krause Jahrgang 1962 Physikstudium und Promotion zum Dr. rer. nat. an der TU München; 1993 – 1998 Leiter Forschung und Entwicklung am Institut für Fenstertechnik in Rosenheim, Projekte zu hochwärmedämmenden Fenstern, sommerlicher Wärmeschutz, Solarenergie; seit 1998 eigenes Ingenieurbüro für energieeffizientes Bauen, zahlreiche Passivhausprojekte in Deutschland, Italien, Frankreich, Irland; seit 1995 Professor für Bauphysik und Gebäudetechnik an der Hochschule Rosenheim, Forschungsprojekte im Bereich energetische Sanierung und Wohnraumlüftung; Mitglied im Tagungsbeirat der internationalen Passivhaustagung
Florian Musso Jahrgang 1956 Architekturstudium an der Universität Stuttgart und der University of Virginia; Büro LorenzMusso architectes in Sion (CH) seit 1989 und München seit 2002; seit 2002 Ordinarius für Baukonstruktion, Baustoffkunde und Entwerfen an der TU München; Forschung und Publikationen im Arbeitsbereich des Lehrstuhls, besonders zu Subsystemen im industriellen Bauen
Karl-Heinz Petzinka Jahrgang 1956 Architekturstudium an der RWTH Aachen; freier Mitarbeiter bei O. M. Ungers; wissenschaftlicher Mitarbeiter bei Prof. Döring, Aachen; Lehrbeauftragter an der Bergischen Universität Wuppertal; Gastprofessor an der RWTH Aachen und an der Kunstakademie Düsseldorf; seit 1994 Professor für Entwerfen und Gebäudetechnologie an der TU Darmstadt; als freischaffender Architekt (PetzinkaPink) zahlreiche international veröffentlichte Gebäude, Mitbegründer der Marke »Technologische Architektur«, Schwerpunkt technologischer Architektur, Leichtbau, Energetische Sanierungen
Alexander Rudolphi Jahrgang 1952 Studium Bauingenieurwesen an der TU Darmstadt und an der TU Berlin; eigenes Ingenieurbüro sowie Forschung und Lehre im Berliner Zentrum für Bau- und Erhaltungstechnik e.V.; seit 1995 Geschäftsführer der Gesellschaft für ökologische Bautechnik Berlin mbH; Sachverständiger für Holz- und Bauschäden; Gründer und Geschäftsführer der RAL Gütegemeinschaft Holzschutz und Bautenschutz; Beratungs- und Forschungstätigkeit zum nachhaltigen Bauen, zur Gütesicherung und zur Qualitätserkennung von Konstruktionen und Materialien sowie zur Entwicklung von Zertifizierungsverfahren; Honorarprofessor an der FH Eberswalde
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