Pilotprojekt: Vakuumdämmung in der Denkmalpflege

Vakuumdämmung  eines denkmalgeschützten
Ernst-May-Gebäudes in Frankfurt- Niederrad

Von Sönke C.  Skär

Straßenansicht

Straßenansicht

Um in Frankfurt die Wohnungsnot in den 1920er Jahren zu lindern setzte der Frankfurter Oberbürgermeister Ludwig Landmann den Architekten Ernst May als Stadtbaurat ein.  Zwischen 1925 und 1930 entstanden mit dem Wohnungsbauprogramm „ Das Neue Frankfurt“ unter der Leitung von May rund 14.000 Wohnungen. Ein Großteil davon wurde in Trabantensiedlungen als Reihenhäuser ausgeführt.
Die Planungen sahen eine wirtschaftliche, durch hohen industriellen Vorfertigungsgrad geprägte Bauweise vor, um den Frankfurtern möglichst kostengünstigen Wohnraum zu schaffen. Die schlichten Gebäude in einfacher Bauweise wurden mit funktional optimierten Grundrissen erstellt.  Aus diesem Grunde wurde extra die platzsparende „Frankfurter Küche“ entwickelt, mit der alle Wohnungen ausgestattet wurden.

Die ca. 14.000 Häuser bilden heute einen wesentlichen Teil des denkmalgeschützten Frankfurter Wohngebäudebestandes. Aus heutigen, bauphysikalischen Gesichtspunkten erfüllen die Fassaden dieser Wohnungen nicht die Anforderungen an Wärmeschutz und Wohnkomfort.

Die gestaltprägenden Elemente der Gebäude in der Formensprache der klassischen Moderne, einfache Kuben mit Flachdächern, glatte Fassaden und flächenbündige Fenster, müssen aus denkmalpflegerischer Sicht unbedingt erhalten werden.

Aus diesem Grund können zur Sanierung nur sehr dünne Bauteilschichten von
5 cm Stärke für Dämmung und Putz verwendet werden.

Die bisher üblicherweise verwendeten konventionellen Dämmstoffe würden, mit den heutigen Anforderungen an den U-Wert der gedämmten Außenwand von 0,24 W/m² eine Schichtstärke von 14 cm bedeuten. Eine Aufbauhöhe der aus denkmalpflegerischen Gesichtspunkten nicht entsprochen werden kann.

VIP-Dämmung und Resolharzschaum (rötlich)

Einzige zur Verfügung stehende Alternative, ist das bisher noch wenig erprobte Dämmen mit Vakuum- Isolations-Paneelen (VIP). Es gilt derzeit noch als teuer und anfällig für Schäden. Auf Grund des Vakuums können diese Platten nicht vor Ort zugeschnitten werden. Eine Verarbeitung sollte durch spezialisierte und geschulte Fachfirmen durchgeführt werden.

Bei dem Pilotprojekt wurden zu Kostenreduzierung marktgängige Standardgrößen für die VIP-Elemente verwendet. Verbleibende Restflächen in Laibungen und an Anschlusspunkten werden mit Resolharzschaum, dem derzeit zweitbesten konventionellen Dämmstoff, ergänzt. Dieser Dämmstoff ist zuschneidbar und unempfindlich gegen eine mechanische Beanspruchung.

Diese Vorgehensweise macht ein teures, und millimetergenaues Aufmaß der Fassaden, sowie die passgenaue Einzelanfertigung von VIP-Elementen überflüssig.

Die Fassaden wurden mittels Fotogrammmetrie maßhaltig entzerrt und überzeichnet. Diese Plangrundlagen sind ausreichend genau um daraus die Verlegepläne der VIP-Elemente zu entwickeln. Die neue Wandkonstruktion erreicht mit der VIP-Dämmung und einem Schichtaufbau von 5 cm Stärke einen U-Wert von 0,21 W/m²K.

Zielvorgaben und Zielerfüllung (Energiereferat Stadt Frankfurt)

  • Vereinbarkeit von Denkmalschutz und Energieeinsparverordnung
  • Hochwertige, langlebige Dämmung mit marktgängigen VIP
    (Die Langlebigkeit wird weiterhin überwacht)
  • Erreichen der Vorgaben der EnEV 2009 ( U< 0,24 W/m²K)
    >> erreicht wird U= 0,21 W/m²K
  • Gesamtkosten pro m² Dämmfläche unter 200 €
    (erreicht wurden ca. 280 €, davon ca. 50 € für Denkmalschutzauflagen, z.B. Putz abschlagen)
    Das innovative Dämmsystem kostet incl. Verklebung ca. 130,00€/m²
  • Reproduzierbarkeit der Arbeitsweise bei vergleichbaren Objekten (ist erreicht)
  • Anwendung des Verfahrens durch lokale Handwerksbetriebe (ist erreicht)

Fazit und Ausblick

Die Pilotstudie hat gezeigt, dass das System für Putzbauten ohne Bauzier auch denkmalverträglich eingesetzt werden kann.

Dennoch muss man kritisch anmerken, dass auch bei diesem hochmodernen Wärmedämmstoff nicht gänzlich ohne Substanzverlust gearbeitet werden konnte. Insbesondere im Bereich der Bauteildurchdringungen (z.B. Fensterbänke, Rolllädenkästen) kommt es zu Problemen die teilweise nur durch Ersatz des Bauteiles gelöst werden konnten. Um wichtige Zentimeter bei dem Systemaufbau zu gewinnen wurde mit der Zustimmung der Denkmalpflege der historische Außenputz des Gebäudes entfernt. Ebenso wurden die alten Betonwerksteinfensterbänke durch CNC-gefräste Repliken aus bauphysikalisch besserem Material ersetzt. Es sind in Summe betrachtet also deutliche Kompromisse zwischen den Belangen des Denkmalschutzes auf der Einen und den Belangen einer energiesparenden Bauweise nach der EnEV auf der Anderen Seite erforderlich.

Die größten Vorteile entstehen bei der VIP-Dämmung bei allen Einsatzzwecken, bei denen große Dämmstärken nicht möglich oder nicht gewünscht sind, aber hohe Dämmwerte erreicht werden sollen. Im Einzelfall ermöglicht die geringe Systemstärke auch Förderungen, die in konventioneller Bauart nicht förderfähig gewesen wären.

Die zurzeit klaren Kostenvorteile von konventionellen WDVS aus Polystyrol wird die Verwendung dieses Dämmstoffes in der breiten Maße vorerst verhindern.

Kurzfilm zum Thema:

Kurzfilm des Wissensmagazins Planetopia zur Wärmedämmung für Wohngebäude
- Materialschlacht im Kampf gegen CO2

Fachlich Beteiligte am Modellvorhaben

Projektleitung:
Energiereferat der Stadt Frankfurt | Hr. Peter Tschakert
www.energiereferat.stadt-frankfurt.de

Denkmalschutz:
Denkmalamt der Stadt Frankfurt | Fr. Heike Kaiser

Fotogrammetrische Bestandsaufnahme:
ai-mainz (ehem. IProD der FH-Mainz) | Hr. Sönke C. Skär
http://ai.fh-mainz.de

Wärmebrückenberechnung:
Institut Wohnen u. Umwelt (IWU) | Hr. Marc Grosglos
http://www.iwu.de/

Systemanbieter, Projektbegleitung:
Fa. Sto AG | Hr. Markus Zwerger, Hr. Dr. Frank Börner
http://www.sto.de

Fachliche Begleitung:
WK.concept – Architekten + Energieberater | Hr. Jürgen Werner
http://www.wk-concept.de/

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