Projekt 22515/01

Untersuchungen zum bauphysikalischen Verhalten eines sanierten Altbaus – Auswertung und Aufbereitung der Ergebnisse zum Transfer in die handwerkliche Praxis

Projektträger

Handwerkskammer (HWK) Münster
Bismarckallee 1
48151 Münster
Telefon: 0251/5203-

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Umfassende bauphysikalische Messdaten der unterschiedlichen Bauteile und der haustechnischen Anlagen des beispielhaft sanierten Gebäudes in Gelsenkirchen-Buer und des Demonstrationszentrums Bau+Energie in Münster sollten über einen Zeitraum von 3 Jahren erfasst werden.
Erst durch die Langzeitbeobachtung der Bauteilfunktion durch die in allen relevanten Bauteilschichten gemessenen Wärme- und Feuchtigkeitswerte wurde es möglich, die Praxisrelevanz der bauphysikalisch optimierten Baukonstruktionen direkt und nachvollziehbar objektiv und wissenschaftlich belastbar zu demonstrieren. Ein Vergleich der Ergebnisse mit den simulierten Eigenschaften sollte die Notwendigkeit beweisen, Baukonstruktionen ganzheitlich zu planen und korrekt umzusetzen.
Die handwerkliche Qualität ist entscheidend für das nachhaltige und energiesparende Funktionieren des Gesamtsystems Gebäude. Damit werden das Energieeinsparpotential und die CO2-Reduzierung optimiert und durch eine Reduzierung des Schadenpotentials wird deutlich zur Ressourcenschonung beigetragen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Aufgabenstellung des Projektes sieht vor, die Messdaten der Demonstrationszentren für eine kombinierte und vergleichende Auswertung und Aufbereitung zusammenzuführen und zentral zur Verfügung zu stellen. Während der Projektlaufzeit wurden die Daten kontinuierlich auf Plausibilität geprüft. In Workshops mit den Fachdozenten des Handwerkskammer Bildungszentrums wurden die Verwertungsmöglichkeiten der gesammelten Daten für die in den laufenden Bildungsangeboten auftretenden Fragestellungen geprüft und zusammengestellt. Die Fragestellungen wurden inhaltlich Seminarthemen zugeordnet. In Workshops mit Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik wurden die aus den Dozentenworkshops entwickelten Anforderungen an die Messtechnikauswertung überprüft und geeignete Analyse- und Auswertungsmöglichkeiten ausgewählt. Die Ergebnisse der Workshops wurden in einem iterativen Prozess zu den endgültigen Seminarthemen verdichtet. Für die Aufbereitung und Untersuchung der Messdaten standen die Softwareprodukte WuFi, WuFi+ und WUFImedas zur Darstellung instationärer Vorgänge von Wärme und Feuchte in Bauteilen und die Auswertungstools der Imedas-Datenbank zur Verfügung. Mit dem Programm LEGEP wurde die Ökobilanz erstellt. Simulationen des Energiehaushaltes erfolgten mit der Software TRNSYS.


Ergebnisse und Diskussion

Das Ziel, das bauphysikalische Verhalten eines sanierten Altbaus zu untersuchen und die ausgewerteten Ergebnisse zum Transfer in die handwerkliche Praxis aufzubereiten, wurde aus unserer Sicht und nach Einschätzung unserer Dozenten und Teilnehmer erfüllt.
Wesentliches Ziel des Projektes war die Entwicklung von Seminarmodulen, mit denen Handwerkern die bau-physikalischen Erkenntnisse praxisgerecht vermittelt werden sollten. Dazu wurden die Messergebnisse der Demonstrationszentren und der angeschlossenen Bestandsgebäude genutzt und die Untersuchungen zum bauphysikalischen Verhalten eines sanierten Altbaus ausgewertet und aufbereitet. Sie werden im Rahmen eines Seminarzyklus Handwerkszentrum Altbausanierung in das Angebot des Handwerkskammer Bildungszentrums aufgenommen. Die Seminarmodule wurden thematisch zu den typischen Bauteilgruppen Dach, Keller, Fassade, Innenausbau und Technischer Ausbau zusammengefasst und sind als Premium-Seminare konzipiert, die auf Weiterbildungsangebote wie dem Gebäudeenergieberater im Handwerk aufbauen. Flankiert werden die Angebote von einem einführenden Crashkurs Bauphysik und Kommunikations- und Beratungsmodulen, um die Seminare auf dem notwendigen hohen Niveau durchführen und die Ergebnisse für den Teilnehmer optimal in der Praxis nutzbar machen zu können.
Damit nachvollziehbar wird, was abseits der Theorie und der Simulation mit Planungstools (Black Box) tatsächlich passiert, musste für jedes Thema zunächst genau definiert werden, was genau gezeigt werden soll. Dann wurde hinterfragt, inwiefern es sich um ein allgemeingültiges Phänomen handelt oder ob es um die Darstellung von Einzelfällen geht, die aber helfen, die Funktionsweise zu verstehen, denn es ist ebenfalls notwendig zu verstehen, wann eine individuelle Lösung entwickelt werden muss, um ein Einzelproblem lösen zu können. Abhängig davon, ob eine bestimmte Detaillösung dargestellt werden sollte oder ob das Verhalten unterschiedlicher Konstruktionen im Vergleich zum gewünschten Ergebnis führte, mussten dann die Konstruktionen gefunden und die entscheidenden Zeitpunkte oder Zeiträume identifiziert und herausgearbeitet werden. An dieser Stelle war ein intensiver Austausch mit den Wissen-schaftlern des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik erforderlich, um herauszufinden, ob der darzustellende Effekt tatsächlich hinter den beobachteten Messwerten vermutet werden kann, oder ob es sich um eine zufällige oder ggf. fehlinterpretierte Messung handelte. Von entscheidender Bedeutung war in dieser Diskussion auch, ob die zum Vergleich herangezogenen Messungen aufgrund ihrer Exposition oder aufgrund der differierenden Nutzung überhaupt verglichen werden konnten und ob die Messungen nicht durch andere Effekte überlagert oder ggf. sogar verfälscht wurden. Ergebnis dieser Diskussionen war ein tatsächlich intensiver Wissenstransfer von der Wissenschaft in das Bildungszentrum mit der Möglichkeit, Fachinhalte nun zielgruppengerecht aufbereitet an das Handwerk und damit an die Praxis weitergeben zu können.
Überzeugt von der Aussagekraft tatsächlich gemessener bauphysikalischer Effekte konnten wir im Projektverlauf die hilfsweise geplante vergleichende Simulation durch die Auswertung weiterer Messwerte aus anderen sanierten und nicht sanierten Gebäuden unterschiedlicher Nutzung, Konstruktion und Baujahre in Münster ersetzen. Damit konnten wir auch diese Betrachtung weiterer Konstruktionen in der gleichen Art aufbereiten und zum Vergleich heranziehen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die entwickelten Inhalte wurden in Seminarmodule eingebettet und in bestehende Seminare und Lehrgänge integriert. Die aufbereiteten Messergebnisse wurden bereits erfolgreich in Bauherrenberatungen und Vorträgen, FH-Vorlesungen, Lehrgängen, Seminaren und Fachtagungen für Handwerker und Planer sowie im Bachelor-Studiengang Bauen im Bestand am HBZ in Kooperation mit der FH Münster verwendet. Darüber hinaus werden die Ergebnisse in digitaler Form den Dozenten am HBZ zur Verfügung gestellt und werden Teil der Intra- und Internetdarstellungen zu den Demonstrations- und Kompetenzzentren der HWK Münster.


Fazit

Die Darstellung der in der Realität gemessenen Vorgänge in den Bauteilen und den technischen Anlagen vermittelt den Teilnehmern der Seminare einen tieferen und nachvollziehbaren Einblick in sonst nur schwer vorstellbare physikalische Abläufe und Zusammenhänge. Die visualisierten Wirkungsweisen ermöglichen es, glaubhaft und sehr praxisnah die Vorgänge begreifbarer zu machen und einen Zusammenhang herzustellen zwischen der im Demonstrationsgebäude erlebbaren Konstruktion und der Funktionsweise unter den Belastungen von Innenraumklima und Bewitterung. Sie ermöglichen es aber auch, haustechnische Anlagen zu erleben und nachvollziehen zu können, wie sie sich unter realistischen Bedingungen verhalten. Die Teilnehmer können damit begreifen und genauer einschätzen, was die theoretische Auslegung einer Anlage in der Praxis bedeutet.