Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ausl\u00f6ser f\u00fcr das Vorhaben war eine Vorstudie des Instituts f\u00fcr Bauklimatik an der TU Dresden f\u00fcr die anstehende Sanierung des Martin-Gropius-Museumsbaus in Berlin. Das Studienziel bestand in der Bewertung der Feuchtepufferf\u00e4higkeit von Lehmputz und dem daraus resultierenden Potenzial zur Reduzierung der n\u00f6tigen Klimatechnik und des Energieaufwands beim Betrieb des Ausstellungsbereichs. Daraus gingen methodische Ans\u00e4tze zur \u00dcberpr\u00fcfung dieser Arbeitshypothese hervor. Auf Basis der Vorstudie war die Entwicklung eines variierten Lehmputzes, der anhand von Pr\u00fcfergebnissen und Modellrechnungen hinsichtlich der klimatisierenden Raumwirkung bei gleichzeitig guten Anwendungseigenschaften optimiert werden sollte, Ziel des Projektes. Eine verl\u00e4sslich abzusch\u00e4tzende Wirkung soll zu Einsparungen bei der Klimatechnik und den laufenden Energie- und Unterhaltungskosten beitragen, insbesondere bei Geb\u00e4udenutzungen mit hoher Feuchtesensibilit\u00e4t.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Arbeitsschritte folgten einem iterativen Prozessablauf mit R\u00fcckkopplungen zwischen Rezepturentwicklung und Simulationsrechnung zu den angestrebten Raumklimaeffekten. In mehrstufigen Versuchsreihen entstanden bei Claytec 28 Putz-Probek\u00f6rper mit Variationen der mineralischen und pflanzlichen Komponenten. In allen Probek\u00f6rpern war Baulehm Hauptbestandteil. Mit zus\u00e4tzlichen feinporigen mineralischen Zus\u00e4tzen und Pflanzenfasern wurde versucht, die Feuchtesorptionsf\u00e4higkeit schrittweise zu erh\u00f6hen. Das Institut f\u00fcr Bauklimatik der TU Dresden untersuchte die Materialeigenschaften aller Probek\u00f6rper hinsichtlich diverser hygrischer und thermischer Kennwerte, insbesondere der zyklischen Adsorption und Desportion. Zwei Gemische wiesen signifikant bessere Feuchtesorptionseigenschaften auf. Diese beiden Rezepturen wurden in einer zweiten Versuchsreihe weiter optimiert. Dieser optimierte \u0084Lehm-Klimaputz\u0093
\n(Rezeptur C2\/8) mit den besten hygrischen und thermischen Eigenschaften fand Eingang in den Datenpool des Programms DELPHIN des Instituts f\u00fcr Bauklimatik. Der Effekt konnte f\u00fcr eine konkrete Raumsituation des Martin-Gropius-Baus simuliert werden. Parallel testete ClayTec die industrielle Reproduzierbarkeit und die Anwendbarkeit des optimierten Lehmputzm\u00f6rtels.
\n–<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die gegen\u00fcber der ersten Phase erfolgte Rezepturentwicklung, u. a. erkennbar an der um die H\u00e4lfte reduzierte Rohdichte der Mischung C2_8, bewirkt eine sehr niedrige (gute) W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit von i.M. 0,148 W\/(m*K) und eine W\u00e4rmespeicherkapazit\u00e4t von i.M. 601 J\/(kg*K). Dies resultiert insbesondere aus der Beimischung des por\u00f6sen Minerals Sepiolith. Die Mittelwerte der Wasserdampfdiffusionswiderstands\u00e4quivalente von 3,2 (Wet-Cup) bzw. 5,7 (Dry Cup) signalisieren eine sehr gute Durchl\u00e4ssigkeit der Mischung C2_8. Zum Vergleich: Nach der Tabelle T 5-5 der Lehmbau Regeln des Dachverband Lehm e.V. und den Angaben der DIN 4108-4 w\u00e4ren Werte von 5 und 10 zu erwarten. Auf Basis der zuvor ermittelten Sorptionsisothermen des optimierten Lehmputzes C2_8 erfolgte die Ermittlung der zyklischen Feuchtespeicherf\u00e4higkeit an gr\u00f6\u00dferen Probek\u00f6rpern. Dabei wurde der Luftfeuchtegehalt nach ca. 6 h konstant 40% r. F. ohne \u00dcbergang auf 80% r. F. erh\u00f6ht und verblieb 12 h auf diesem Niveau. Danach folgte die Absenkung auf wiederum ca. 40% r. F. Der optimierte Lehmputz h\u00e4lt ein signifikant hohes und gleichbleibendes Feuchtesorptionsniveau mit Amplituden von 10 g zwischen Adsorption (um 390 g.) und Desorption (um 380 g) auf einer Fl\u00e4che von nur rund 0,06 m\u00b2. Auf einen Quadratmeter hochskaliert ergibt sich eine Feuchtepufferung von ca. 160 g in einem Zyklus. Die Messergebnisse f\u00fcr den optimierten Lehmputz C2_8 bildeten die Grundlage f\u00fcr die Simulation der Feuchtesituation in R\u00e4umen des Martin-Gropius-Baus. Im Rahmen der Analyse wurden mehrere Varianten erstellt, bei denen einzelne Parameter wie die Verweildauer einer festgelegten Anzahl von 10 Personen im Raum, sowie die Fl\u00e4che des feuchtigkeitsregulierenden Putzes im Raum variiert wurden. Bei einer vollfl\u00e4chigen Beschichtung mit Lehmputz verstetigen sich die Extremwerte und das Delta zwischen Min und Max bei 60 Minuten Verweildauer betr\u00e4gt 47%, verglichen mit 53% bei Beschichtung nur der Au\u00dfenw\u00e4nde und 68% bei Beschichtung mit Putz ohne Feuchtespeichereffekt. Je h\u00f6her die Verweildauer steigt, desto geringer ist die regulierende Wirkung des Putzes. F\u00fcr den energetischen Effekt von Adsorption und Desorption wurden zun\u00e4chst die idealen Bedingungen der Gasgleichung betrachtet. Damit wird lediglich die physikalische Umwandlungsenergie erfasst, die Verdampfungsenthalpie der Wandlung von Feuchte in Dampf bemisst die passive energetische Leistung der Lehmputzfl\u00e4che. Werden die Be- bzw. Entfeuchtungseffekte mittels Anlagentechnik eingebracht, m\u00fcssten zus\u00e4tzlich zur Umwandlungsenergie auch Energiebedarfe f\u00fcr Heizen, K\u00fchlung und Verteilung angesetzt ist der positive Effekt auf den Energiebedarf noch weitaus h\u00f6her zu bewerten. Skaliert man den physikalischen Effekt der Umwandlung auf 5.000 m2 hoch, werden 15 MWh\/a eingespart. Mit den weiteren Energien durch Heizen, K\u00fchlung, Verteilung und verbesserter Anlageneffizienz kann dieser Wert nach Sch\u00e4tzungen des Instituts f\u00fcr Bauklimatik auf mindestens 30 MWh\/a verdoppelt werden. Zudem wird die Anlage dadurch kleiner. Damit sinken neben den Betriebskosten auch die Investitionskosten. Die m\u00f6gliche Verkleinerung der L\u00fcftungskanalquerschnitte ist sehr g\u00fcnstig f\u00fcr die architektonische Integration der technischen Einbauten in den Bestand, hier in ein bedeutendes Baudenkmal.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die im Projekt ermittelten Materialkennwerte f\u00fcr den optimierten Lehmputz werden in die Datenbank des Softwareprogramms DELPHIN zur hygrothermischen Modellierung, Simulation und Validierung der Raumklimatik eingef\u00fcgt. Damit stehen die zentralen Ergebnisse als Werkzeuge f\u00fcr die Planung und Auslegung der Klima- und L\u00fcftungstechnik f\u00fcr unterschiedlichste Anwendungsf\u00e4lle zur Verf\u00fcgung. ClayTec ver\u00f6ffentlicht nach Kl\u00e4rung letzter technischer Fragen ein Datenblatt und
\nVerarbeitungshinweise f\u00fcr den neuen Lehm-Klimaputz. \u00dcber verschiedene, sofort verf\u00fcgbare Kommunikationskan\u00e4le (z.B. Newsletter, Social Media, ClayBlog) bei ClayTec erreichen die Ergebnisse eine Verbreitung bei Planern, Verarbeitern und Entscheidungstr\u00e4gern. Ausgew\u00e4hlte m\u00f6gliche Nachfolgeprojekte, z.B. die Sanierung des Badischen Landesmuseums Schloss Karlsruhe, werden bereits von ClayTec betreut. F\u00fcr September 2025 ist ein Vortrag im Rahmen der Fortbildungsreihe der WTA-Akademie zum Thema \u0084Lehm-Klimaputz und seine Wirkung im Baudenkmal\u0093 zugesagt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Ein optimierter Lehmputz kann \u00fcber die verputzte Fl\u00e4che die Klima- und L\u00fcftungstechnik in Geb\u00e4uden hinsichtlich der Feuchteregulierung signifikant und erstmalig ingenieurm\u00e4\u00dfig berechenbar entlasten. Der im Projekt bearbeitete Anwendungsfall eines Museums mit \u00e4u\u00dferst sensiblen Feuchteanforderungen und unterschiedlichen Besucherstr\u00f6men ist besonders anspruchsvoll und beweist die Leistungsf\u00e4higkeit des entwickelten Lehm-Klimaputzes. Die Ergebnisse lassen sich auf andere Geb\u00e4ude mit gleichem oder weniger komplexem Feuchtemanagement \u00fcbertragen. Durch das F\u00f6rderprojekt wurde die \u00f6kologische und \u00f6konomische Vorteilhaftigkeit eines Lehmputzes zur passiven Klimatisierung von Geb\u00e4uden
\nmodellhaft nachgewiesen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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