Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die Begleitforschung an der Passivhaus-Schule Frankfurt-Riedberg (DBU Projekt AZ: 20708) zeigte, dass die Funktion der Schule den Erwartungen entspricht. Ein Teilaspekt war die \u00dcberpr\u00fcfung der Wirkung der D\u00e4mmsch\u00fcrzen als eine Gr\u00fcndungsalternative zur Verbesserung einer m\u00e4\u00dfig ged\u00e4mmten Bodenplatte. Es zeigte sich, dass das Konzept bei gro\u00dfen Geb\u00e4uden wie geplant funktioniert (Endbericht unter www.passiv.de herunterladbar). Der Untersuchungszeitraum von rund 2,5 Jahren ist allerdings in Relation zu den Zeitskalen, auf denen sich die thermischen Vorg\u00e4nge im Erdreich abspielen, sehr kurz. Erst nach dem thermischen Aufladen des Erdreichs kann von einem eingeschwungenen Zustand ausgegangen werden. Um zu genaueren und sichereren Angaben zu kommen und weitere Planungshinweise ableiten zu k\u00f6nnen, ist es notwendig, \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum Messdaten zu erfassen. Daher wird die Messung drei Jahre fortgef\u00fchrt.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDurch die dauerhafte Messung der Erdtemperaturen unter und neben dem Geb\u00e4ude sowie der Erdfeuchte, zwei W\u00e4rmestr\u00f6men durch die Bodenplatte, den Randbedingungen im Geb\u00e4ude sowie den Klimadaten werden die realen Bedingungen mit der D\u00e4mmsch\u00fcrze erfasst und abgebildet. Erg\u00e4nzend werden Kalibrier- und Fu\u00dfbodenoberfl\u00e4chentemperaturmessungen durchgef\u00fchrt. Die Daten sollen u. a. auch zeigen, ob eine Trocknung des Erdreichs nachzuweisen ist.
\nNach Abschluss der Messphase werden die Messdaten in ein verfeinertes dynamisches Simulationsmodell eingegeben. Es soll zun\u00e4chst gepr\u00fcft werden, ob sich das thermische Verhalten des Erdreichs unter dem Geb\u00e4ude rechnerisch mit dem verfeinerten Modell mit ausreichender Genauigkeit vorhersagen l\u00e4sst. Mit dem Modell sollen dann im Endbericht Planungshinweise f\u00fcr vergleichbare Projekte (Schulen, B\u00fcrogeb\u00e4ude, Mehrfamilienh\u00e4user) abgeleitet werden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Temperaturmesswerte und die Simulation zeigen, dass sich erwartungsgem\u00e4\u00df unter dem Geb\u00e4ude eine W\u00e4rmeglocke ausbildet, welche die W\u00e4rmeverluste durch die Bodenplatte reduziert. Es zeigt sich, dass die gemessenen Temperaturen und W\u00e4rmestr\u00f6me im Erdreich mit den berechneten Werten gut \u00fcberein stimmen. Die Messungen sind demnach vertr\u00e4glich mit der Annahme, dass die Berechnung der W\u00e4rmeverluste durch das Erdreich realistische Ergebnisse liefert. Auch in den Langzeitmessungen konnten keine Indizien daf\u00fcr gefunden werden, dass das Konzept nicht dauerhaft wie erwartet funktionieren w\u00fcrde, etwa aufgrund von thermischen Effekten im Erdreich, die in den Rechenverfahren nicht ber\u00fccksichtigt w\u00e4ren.
\nEs zeigte sich jedoch, dass die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit des Erdreichs f\u00fcr ein realistisches Berechnungsergebnis gegen\u00fcber den im Labor gemessenen Werten um ca. 50% h\u00f6her angesetzt werden muss. Als m\u00f6gliche Erkl\u00e4rung kommt eine Grundwasserstr\u00f6mung unterhalb der Bodenplatte in Betracht.
\nDie Temperaturen und W\u00e4rmestr\u00f6me ben\u00f6tigen nach Nutzungsbeginn etwa zwei Jahre, bis ein quasistation\u00e4rer Zustand erreicht ist. Die zus\u00e4tzlichen W\u00e4rmeverluste in den ersten Jahren sind von einer Gr\u00f6\u00dfenordnung, die – so zeigte auch die Praxiserfahrung im hier untersuchten Objekt – die Funktionsf\u00e4higkeit des Gesamtgeb\u00e4udes nicht beeinflussen.
\nAufgrund der Untersuchung k\u00f6nnen Planungshinweise f\u00fcr zuk\u00fcnftige Bauten gegeben werden. Es ist allerdings zu beachten, dass die Verwendung von D\u00e4mmsch\u00fcrzen in Verbindung mit reduziertem W\u00e4rmeschutz der Bodenplatte stets gewisse Unsicherheiten beinhaltet: Die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit des Erdreichs muss gew\u00f6hnlich abgesch\u00e4tzt werden. Die dokumentierten Labormessungen an trockenen und feuchten Erdreichproben zeigen erhebliche Unterschiede zwischen nassen und trockenen Proben, so dass – aufgrund der fehlenden Information \u00fcber die sich im Geb\u00e4udebetrieb einstellende Erdreichfeuchte – selbst nach Messungen von Bodenproben die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit nur sehr ungenau bestimmt werden kann. Entsprechende Sicherheiten sind daher vorzusehen. Dies gilt auch f\u00fcr m\u00f6gliche Grundwasserstr\u00f6mungen, die nur an wenigen Standorten v\u00f6llig ausgeschlossen werden k\u00f6nnen.
\nEine Sensitivit\u00e4tsstudie zeigte, dass der Effekt der D\u00e4mmsch\u00fcrzen im Wesentlichen vom U-Wert der Bo-denplatte und von der Tiefe der D\u00e4mmsch\u00fcrzen bestimmt wird. Die D\u00e4mmstoffst\u00e4rke spielt dagegen nur eine geringe Rolle, sinnvoll erscheinen ungef\u00e4hr 10% der Sch\u00fcrzentiefe. Diese Dimensionierung wurde auch am Riedberg gew\u00e4hlt. Die Reduzierung des W\u00e4rmeverlustes pro Meter Perimeterl\u00e4nge erwies sich als nahezu unabh\u00e4ngig von der Gr\u00f6\u00dfe der Bodenplatte. Das bedeutet, dass D\u00e4mmsch\u00fcrzen aus energetischer Sicht auch bei kleineren Geb\u00e4uden anwendbar sind. F\u00fcr die Planung wird eine Orientierung zur Wirkung von D\u00e4mmsch\u00fcrzen bei verschiedenen Tiefen und Bodenplatten-U-Werten gegeben.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Forschungsergebnisse werden auf der 15. intern. Passivhaustagung in Innsbruck vorgestellt und im Tagungsband ver\u00f6ffentlicht. Der gesamte Bericht ist unter www.passiv.de herunter zu laden. Eine weitere Ver\u00f6ffentlichung in einer Fachzeitschrift wird angestrebt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Insgesamt erlauben es die durchgef\u00fchrten Messungen, die Verwendung von D\u00e4mmsch\u00fcrzen als eine von mehreren denkbaren Gr\u00fcndungsalternativen zu empfehlen.
\nMit Hilfe der erarbeiteten Planungshilfen kann die Wirkung von unterschiedlichen D\u00e4mmsch\u00fcrzen (Di-cken, Tiefe, Geb\u00e4udeabmessung) vorab abgesch\u00e4tzt werden.
\nDas vorhandene Projektierungswerkzeug f\u00fcr Passivh\u00e4user PHPP erm\u00f6glicht im Erdreichblatt bereits die Ber\u00fccksichtigung von D\u00e4mmsch\u00fcrzen. Die projektspezifische Auslegung sollte anhand eines einfachen Planungswerkzeuges wie z. B. dem PHPP erfolgen. Das dort verwendete Rechenverfahren f\u00fcr W\u00e4rmeverluste durch das Erdreich liegt tendenziell eher auf der sicheren Seite.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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