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2021

Instationäres, hygrothermisches Verhalten von erdnahen Bauteilanschlüssen insbesondere mit Innendämmung

Dipl.-Ing. Johann Hafellner BSc

Die Prognosen der Bevölkerungsveränderung zeigen eine Zunahme bis 2030 in den Ballungsräumen um bis zu 20 % gegenüber 2014. Diese Menschen benötigen Wohnraum und eine nachhaltige effiziente Lösung ist die Nutzung vorhandener Gebäude; demzufolge ist eine ressourcenschonende Nachverdichtung notwendig. Im Grazer Altstadterhaltungsgesetz sind sechs Schutzzonen für Bestandsgebäude deklariert, wobei Zone III, die den Hauptteil der Gründerzeitgebäude enthält, für sich bereits ca. 3.900 Gebäude umfasst. In Wien deklariert das gelichartige Gesetz 135 Schutzzonen, womit ca. 15.000 Gebäude betroffen sind. In Graz und Wien sind somit jeweils ca. 9 % der Gebäude Gründerzeithäuser, die mit Innendämmung von ca. 27,3 Millionen Quadratmeter ausgestattet werden könnten. Innendämmungen sind zwar nicht der Regelfall, werden durch denkmalgeschützte Bauwerke, erhaltenswerte Fassaden, schmale Außentreppen, Balkone, Gassen, Passagen, Durchfahrten oder bei Grenzbebauungen und deren thermischer Sanierung jedoch immer mehr zur Notwendigkeit.

Die vorliegende Dissertation behandelt den Sockelbereich, in dem geometrisch-, material- und oftmals auch umgebungsbedingte Wärmebrücken zu Kondensation und Schimmelbildung führen können. Dieser Bereich ist als besonders kritisch einzustufen, da Dampfdiffusion aus verschiedenen Innenbereichen, Schlagregen, Erdfeuchte und Spritzwasser aufeinandertreffen. In einem Gründerzeitgebäude aus dem Jahr 1850 wurden im Erdgeschoß zwei verschiedene diffusionsoffene, kapillaraktive Innendämmsysteme appliziert sowie 25 Feuchte- und Temperatursensoren montiert. Über einen Zeitraum von drei Jahren wurden das Innenklima des Erd- und Kellergeschoßes, das Außenklima, die Feuchtigkeit und die Temperatur in den betroffenen Bauteilen gemessen. In der durch aufsteigende Feuchtigkeit belasteten Sockelzone konnte ein Austrocknungsverhalten in den Wintermonaten gemessen werden. Über entnommene Materialproben wurden die erforderlichen hygrothermischen Parameter bestimmt, die für Simulationen notwendig sind. Mit Hilfe von zwei gängigen Programmen für instationäre hygrothermische Simulationen konnten Modellbildungsmöglichkeiten aufgezeigt werden. Außerdem wurden Auswertungen hinsichtlich der feuchte- und temperaturabhängigen Wärmeleitfähigkeit der Bestands- und Sanierungsmaterialien durchgeführt.