TheSIS - Thermische Sanierung mit Innendämmsystemen - Untersuchung und Entwicklung von feuchtesicheren Lösungen

Ausgangssituation/Motivation

Für die Sanierung von Gebäuden mit einer ästhetisch wertvollen Fassade stellt der Einsatz von Innendämmungen oft die einzige Möglichkeit dar, um die Transmissionswärmeverluste wesentlich zu reduzieren. Um jedoch Bauschäden durch Feuchtigkeit im Wandsystem und damit eine gesundheitliche Belastung durch Schimmelwachstum zu vermeiden, muss das Dämmsystem entsprechend sorgfältig geplant und ausgeführt werden.

Feuchteadaptive Dampfbremsen stellen in diesem Zusammenhang eine vielversprechende Lösung dar, indem sie ermöglichen die Dampfdiffusion aus der Innenluft in der Winterzeit zu hemmen, ohne die Trocknung der Wand im Sommer zu verhindern. Existierende Produkte bestehen aus Folien (z.B. Polyamid-Membranen), die eine Erhöhung ihrer Diffusionsleitfähigkeit mit dem Wassergehalt aufweisen. Wissenschaftliche Arbeiten zeigen jedoch, dass trotz der Vorteile einer solchen feuchteadaptiven Dampfbremse Verbesserungen dahingehend erforderlich sind, die eine Anpassung der feuchteadaptiven Eigenschaften an bestimmte bauspezifische Anforderungen ermöglichen.

Inhalte und Zielsetzungen

Ziel des Projekts TheSIS ist die Entwicklung, Charakterisierung und hygrothermische Optimierung von robusten und innovativen Lösungen für die Renovierung von Gebäudehüllen mit Innendämmung. Der Schwerpunkt liegt in der Entwicklung einer anstrichförmigen feuchteadaptiven Dampfbremse, die gegenüber dem derzeitigen Stand der Technik (feuchteadaptive Dampfbremsen auf Folienbasis) diverse bauphysikalische und baupraktische Vorteile aufweisen wird.

Während marktübliche Folien als Bauprodukte mit vordefinierten Eigenschaften angeboten und nur in begrenzter Variantenanzahl in Bezug auf Sd-Wert und Variabilität gefertigt werden, kann eine anstrichförmige Dampfbremse durch geeignete Bindemittel und Wahl der Schichtdicke sehr flexibel an spezielle bauphysikalische und baupraktische Erfordernisse angepasst werden.

Die entwickelte Beschichtung kann direkt im Werk auf Produkte für den Innenausbau (wie z.B. Kalziumsilikat, OSB-, Lehm bzw. Gipsplatten) großindustriell aufgetragen werden. Es wird insbesondere die Anwendung in Zusammenhang mit einem nachhaltigen Material, bestehend aus Pflanzenkohle und Lehm (CarbonClay) untersucht.

Das CarbonClay-Material wird in Form von Platten hergestellt, die mit der anstrichförmigen feuchteadaptiven Dampfbremse beschichtet werden und sehr gut mit Recycling-Dämmstoffen, wie z.B. Zellulose Einblasdämmung, kombiniert werden. Nach dem Systemausbau wird die Polymerbeschichtung von der Platte getrennt und beide Komponenten werden wiederverwertet.

Methodische Vorgehensweise

Die Vorkenntnis der hygrothermischen Materialeigenschaften ist unerlässlich für eine genaue Analyse eines Innendämmsystems. Eine vollständige hygrothermische Charakterisierung der Beschichtungs- und Trägerplattenvarianten mittels anerkannter experimenteller Methoden ist deshalb im Projekt geplant. Im Kontext der innovativen Beschichtungen kommen klassische Prüfmethoden zum Einsatz, insb. aber der „Universal Surface Tester".

Ergänzt wird dies durch mechanische / thermische Analytik (TGA und DMA). Nachdem die Materialien charakterisiert und optimiert wurden, verlagert sich die Forschungstätigkeit in Richtung der Optimierung des ganzen Dämmsystems und dessen Interaktion mit dem Raumklima unter realitätsnahen Randbedingungen.

Die Einsatzgrenzen des Systems, unter denen ein geringes Feuchterisiko herrscht werden mittels hygrothermischer Simulation bestimmt. Darüber hinaus wird die Wechselwirkung zwischen Dämmsystem und Raumklima (Luftfeuchte und -temperatur) untersucht, mit dem Ziel eine verbesserte Behaglichkeit und Hygiene im Raum zu gewährleisten. Um numerische Ergebnisse zu validieren und die Systemgrenzen messtechnisch zu bestimmen, werden die Systemvarianten einem Stresstest unter kontrollierten Innen- und Außenbedingungen ausgesetzt.

Erwartete Ergebnisse

Die erwarteten Ergebnisse von Thesis umfassen die Entwicklung, hygrothermische Charakterisierung und Optimierung einer neuartigen feuchteadaptiven Dampfbremse zum Einsatz in nachhaltige und beständige Innendämmsystemen. Durch die Kooperation mit den Produktanbietern (Adler, Natürlich Bauen) nehmen die im Projekt durchgeführten Materialentwicklungen direkten Einfluss auf marktrelevante Innendämmlösungen.

Konkrete Anwendungs- und Ausführungsempfehlungen beschreiben die Grenzen der Einsetzbarkeit verschiedener Systemkombinationen und werden im Zusammenwirken mit einer Sammlung geprüfter Details die Planungsarbeit unterstützen und damit vorhandene Hemmnisse bei der Ausführung von Sanierungen mit Innendämmung reduzieren. Damit werden auch die energetischen, wirtschaftlichen und komfortbezogenen Vorteile nutzbar gemacht.

Projektleitung

Universität Innsbruck, Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften

Projekt- bzw. Kooperationspartner:innen

• ADLER-Werk Lackfabrik Johann Berghofer GmbH & Co KG
• Natürlich Bauen OG
• Universität Innsbruck, Institut für Chemieingenieurwissenschaften

Michele Bianchi Janetti
Technikerstraße 13
A-6020 Innsbruck
Tel.: +43 (512) 507-63604
E-Mail: michele.janetti@uibk.ac.at
Web: www.uibk.ac.at/bauphysik