Projekt 12559/01

Modellvorhaben: Einhausungen für den Schutz von Klima- und Umweltbelastungen an wertvollen Denkmälern aus Natursteinen anhand von Beispielen an den Schlössern Clemenswerth (Niedersachsen) und Weikersheim (Baden-Württemberg)

Projektträger

Laboratorium für Dynamik und Optik Blum
Handwerkstr. 58
70565 Stuttgart
Telefon: 0711/7802-001

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Ziel des Vorhabens war es, eine leichte, leicht demontierbare, optisch ansprechende und auf Grund der Möglichkeiten einer low-e-Beschichtung, wirksamere Einhausung von Denkmälern im Winter zu entwerfen und auszuführen. Es sollten verschiedene Einhausungen gebaut und einen Winter lang ausprobiert werden. Zuvor waren Klimaboxen aufzustellen, an denen unterschiedliche Materialien ausprobiert wer-den konnten. Dabei sollten Klimadaten gewonnen werden, die den Schutzes des Denkmales nachweisen sollten.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Arbeitsschritte umfassten im Einzelnen:
1. Recherche über Liefermöglichkeiten von Materialien, wobei eine möglichst große Transparenz und der Möglichkeiten des Schutzes durch optisch aktive Beschichtungen sowie die Faltbarkeit im Vordergrund stehen sollten.
2. Materialauswahl
3. Messung der optischen Eigenschaften des ausgesuchten Materialien im sichtbaren und im infraroten Bereich
4. Entwurf der beiden Varianten für die Denkmaleinhausung: Freistehend sowie an der Wand angebracht unter dem Aspekt der Sicherheit, Montierbarkeit und Funktion
5. Entwurf und Bau einer Faltmaschine zum Nachweis der sicheren Möglichkeit des Zusammenlegens
6. Bau von Klimaboxen zum Nachweis der Wirksamkeit der Einhausungen mitsamt Instrumentierung und Auswertung der Messdaten
7. Theoretische Untersuchungen und Berechnungen zur Wirksamkeit der Beschichtungen
8. Bau der einen Variante (freistehend) und Bespannung der anderen (an der Wand angebracht) mit den ausgewählten Materialien9. Instrumentierung der beiden Varianten und Messung der Klimadaten
10. Wartung der Instrumentierung
11. Auswertung der Messdaten
12. Berichterstellung


Ergebnisse und Diskussion

1. Faltbarkeit:
Hier hat sich am besten ein Silikonbeschichtetes Glasfasergewebe bewährt
Absolut unbrauchbar waren PTFE-beschichtete Gewebe und Folien.
2. Schutzfunktion:
Hier zeigte ein THV-beschichtetes Glasfasergewebe mit Wärmeschutzeigenschaften in der Beschichtung die besten Eigenschaften unter den beschichteten Geweben. Leider hat der Lieferant Konkurs angemeldet.
Sehr gute Eigenschaften zeigten beschichtete Folien, deren Anwendung jedoch wegen der Schäden beim Falten und wegen der mangelnden Beständigkeit eingeschränkt ist. Bei diesen Folien war auch die Transparenz am größten.
PTFE wäre auch wegen seiner Reflektionseigenschaften eine sehr gute Beschichtungsvariante, hat aber Probleme mit der Faltbarkeit.
PVC-beschichtete Gewebe stehen wegen ihrer hohen Absorption im sichtbaren Bereich, die einhergeht mit hoher Aufheizung bei Sonneneinfall, nicht im Vordergrund. Der niedrige Preis ist aber bemerkenswert.
3. Sicherheit: Hier ist zu bemerken, dass, wendet man die üblichen Sicherheitsbetrachtungen des Bauwesens an, die freistehenden Konstruktionen sehr massiv werden. Das beeinflusst natürlich auch die Montierbarkeit. Andere Konstruktionsvorschläge würden diesen Sicherheitsbetrachtungen nicht genügen. Es ist zu diskutieren, ob man hier die Sicherheitsbetrachtungen des Bauwesens anwenden sollte oder aber ob man sich mit geringeren Sicherheitsfaktoren zufrieden gibt. Darauf hin wurden die uns bekannten Einhausungen grob untersucht. Auch sie würden den üblichen Sicherheitsanforderungen nicht entsprechen. Diese Diskussion kann aber hier nicht abschließend geführt werden.
4. Preiswürdigkeit:
Die Preiswürdigkeit der Zelteinhausungen hängt wesentlich von den Sicherheitsansprüchen ab. Kann man mit verminderten Ansprüche rechnen, so sind Zelteinhausungen durchaus konkurrenzfähig.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

1. Zuerst soll eine Abschlussveranstaltung mit den beteiligten Denkmalseignern und den zuständigen Denkmalschützern durchgeführt werden. Dort sollen zukünftige Schritte besprochen werden.
2. Im Internet werden die hier gewonnenen Ergebnisse nach der Abschlussveranstaltung veröffentlicht werden.
3. Ebenfalls danach werden wir eine Werbebroschüre vorbereiten.
4. R. Blum hat einen Vertrag mit dem Verlag Ernst und Sohn über ein Handbuch des Membranbaus. Im Rahmen dieses Buches wird ein Kapitel über die hier gewonnenen Erkenntnisse enthalten sein.


Fazit

1. Wendet man die üblichen Sicherheitsfaktoren des Bauwesens an, fallen die Zelteinhausungen schwer und unhandlich aus. Setzt man verminderte Sicherheitsfaktoren an, sind die Zelteinhausungen leicht, elegant und problemlos zu handhaben. Anzumerken bleibt, dass man auch bei den üblichen Holzeinhausungen keine Sicherheitsbetrachtungen anstellt.
2. Als Materialien empfehlen sich silikon-beschichtete Glasfasergewebe und THV-beschichtete Glasfasergewebe mit Wärmeschutzlack. Die ersteren wegen ihrer sehr guten Falteigenschaften und die zweiten wegen ihrer verbesserten Klimaeigenschaften.
3. Mit Zelteinhausungen mit den oben genannten Materialien ist die Sichtbarkeit gegenüber den üblichen Holzeinhausungen zwar sehr verbessert, aber man die Konturen nur erahnen.
4. Handelt es sich um abwickelbare Flächen oder um Einhausungen, die als Ganzes im Sommer gespeichert werden können, kann man auch Folien verwenden. Hier sind Transparenz und Wärmeschutzeigenschaften gleichzeitig vorhanden. Damit kann man auch in anspruchsvollen Situationen eine Sichtbarkeit des Denkmals sichern. Die Folien können UV- und witterungsbeständig ausgeführt werden.