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In Frankfurt werden derzeit zwei viergeschossige Wohngebäude saniert. Dabei werden zwei minimalinvasive Sanierungskonzepte erprobt, die beide auf multifunktionalen Fenstermodulen und Dämmelementen basieren. Beide Systeme werden industriell vorgefertigt und können verschiedene gebäudetechnische Funktionen integrieren. So kann die grundlegende Gebäudesanierung weitgehend von außen erfolgen.

Das neue Sanierungskonzept besteht aus in der Dämmung integrierten Lüftungsleitungen und Versorgung über die Fensteröffnungen. „Wir haben uns bewusst gegen großformatige, geschosshohe Fassadenkonstruktionen entschieden, um den Aufwand für das Aufmaß, die Konstruktion und auch für die Baulogistik zu begrenzen“, sagt Dr. Michael Krause, Projektleiter beim Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) in Kassel. Vom Sanierungskonzept mit kleinformatigeren Elementen versprechen sich die Forscher eine einfache Handhabung, große Flexibilität und eine einfache Integration in traditionelle Bauprozesse.

Im Rahmen des EnoB-Forschungsprojekts „Entwicklung von vorgefertigten, multifunktionalen Systemen zur Sanierung von Wohngebäuden (Prefab)“ wurde vom Fraunhofer IBP ein Fenstermodul entwickelt, welches bereits eine Fensterzarge zur Befestigung, einen Dämmstoffkranz zur Überdeckung der Fassade im Fensterbereich und ein sogenanntes Technikmodul zur Aufnahme von gebäudetechnischen Systemen enthält. Dieses unterhalb der Innenfensterbank befindliche Modul kann zugleich als Schnittstelle für die Versorgungssysteme in der Fassade und für die raumseitigen Installationen dienen. Dieses System wurde im Zuge des EU-Projekts „RetroKit- Toolboxes for systemic retrofitting“ weiterentwickelt. Es wird jetzt mit der Sanierung der viergeschossigen Wohngebäude in Frankfurt erprobt, ebenso ein ähnliches System des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE).

Erprobung an Mehrfamilienhäusern der 1950er Jahre

Fenster sind die technisch anspruchsvollsten Bauteile in der Gebäudehülle. Dies gilt auch für den Einbau in die vorhandenen Öffnungen am Objekt. Hier kommt es zu den meisten Planungs- und Ausführungsmängel bei der Sanierung. „Durch die Verlagerung anspruchsvoller und somit fehleranfälliger Montagearbeiten hin zur Vorfertigung unter Werkstattbedingungen lassen sich die Ausführungsqualität deutlich steigern und Synergieeffekte nutzen“, sagt Krause. Bei der Modernisierung von Geschosswohnungsbauten der 1950er bis 1970er Jahre könnte dieses Konzept die klassischen langwierigen Renovierungsmethoden ersetzen.

Die Erprobung erfolgt aktuell an zwei Mehrfamilien-Wohngebäuden der ABG Holding aus dem Jahr 1954. Sie benötigen für Heizung und Warmwasser bislang etwa 175 Kilowattstunden Energie pro Quadratmeter Wohnfläche. Neben der neuen Wärmedämmung erhalten die Gebäude eine Lüftungsanlage. Mit der Zu-/Abluftanlage sollen sich Luftqualität und Lärmsituation in den an einer dicht befahrenen Straße liegenden Gebäuden deutlich verbessern.

Zur Erprobung kommen die für das Vorhaben angepassten innovativen Lösungen der beiden Fraunhofer-Institute IBP und ISE. Die Luftführung erfolgt jeweils komplett innerhalb des zweilagigen Dämmsystems. Die neuen Fenster werden vor die bestehende Fassade gesetzt um Wärmebrücken zu reduzieren und den Anschluss an das Lüftungssystem herzustellen. So wird das Gebäude im bewohnten Zustand energetisch hochwertig saniert, mit minimalen Beeinträchtigungen für die Mieter und ohne zusätzlichen Platzbedarf in den Wohnungen.

Das ursprünglich in dem EnOB-Forschungsprojekt Prefab entwickelte, komplett vorgefertigte Fenstermodul kommt aus baupraktischen und logistischen Gründen in Frankfurt in für die Gebäude angepasster Form zum Einsatz.

Luft- und Installationsleitungen in der Fassadendämmung

Ein am Markt verfügbares, lastabtragendes System zur Installation der Fenster vor der Wand wird von außen installiert, zusammen mit einem speziell für das Projekt vorgefertigten Element für den Lufteinlass und -auslass. Die Dämmung der restlichen Fassade erfolgt dann zwischen den bereits montierten Fenstern. Die Luftkanäle liegen in der Fassadendämmung, innerhalb hierfür vorgefertigter Dämmstoffplatten mit geeignet geformten Aussparungen.

Ursprünglich waren für die Luftführung innerhalb der Fassade zwei unterschiedliche Systeme geplant: das vom Fraunhofer IBP entwickelte System für Haus 1 sowie ein ähnliches System des Fraunhofer ISE für Haus 3. Beide Systeme basieren jedoch auf dem brennbaren Dämmmaterial EPS (expandiertes Polysterol) und verfügen noch nicht über eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung. Die beiden Wohngebäude sind brandschutzrechtlich in die Gebäudeklasse 4 eingestuft, was erhöhte Anforderungen an den Brandschutz mit sich bringt. Der Aufwand für eine Zulassung im Einzelfall – unter Hinzunahme entsprechender Brandschutzklappen – hätte mit dem hierfür notwendigen Großbrandversuch den finanziellen und zeitlichen Rahmen des Sanierungsprojekts gesprengt. Deshalb wird nun ein zweilagiges Dämmsystem aus nichtbrennbarer Mineralwolle mit einer Lüftungsführung aus eingelegten Wickelfalzrohren realisiert.

Letzte Aktualisierung: 18. November 2015

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