Alte Schäfflerei, Kloster Benediktbeuern

Im Rahmen eines Forschungsprojektes wurden unterschiedliche Innendämmungen im Obergeschoss des Kopfbaus appliziert und messtechnisch begleitet. Darunter befinden sich Dämmmaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen, hocheffiziente Dämmstoffe in unterschieldlicher Materialität wie Schüttungen, Putze und Plattenwerkstoffe. Gezeigt werden hier nur Beispiele. Weitere Informationen unter www.denkmalpflege.fraunhofer.de

Alle Innendämmungen wurden auf ihre Denkmalkompatibilität hin untersucht. Entscheidend dabei: Kriterien der Denkmalpflege, Energieeffizienz, Feuchteschutz, Bautechnik, Ökonomie, Ökologie. Wissenschaftler brachten in Zusammenarbeit mit Restauratoren zunächst eine sich verflüchtigende Cyclododecanschicht und darauf einen reversiblen zweilagigen Putz oder Japanpapier auf. Nun konnten die unterschiedlichen Dämmmaterialen darauf appliziert werden. Verankerungen wurden auf ein vertretbares Minimum reduziert oder Alternativen gesucht, um die Bausubstanz weitestgehend erhalten zu können. Um das äußere Erscheinungsbild eines historischen Gebäudes zu erhalten, können Innendämmungen zur energetischen Ertüchtigung von Außenwänden je nach Einzelfallbetrachtung eingesetzt werden. Eine Validierung der Untersuchungsergebnisse stellte sich jedoch z. B. bei der Fragestellung hinsichtlich Schäden an Bestandsputzen bei durchgeführten Bauteilöffnungen als schwierig heraus, da Putzablösungen nicht unbedingt auf ein Dämmmaterial, sondern vielmehr auch auf die Beschaffenheit des darunterliegenden Mauerwerks (Feuchtigkeit, Material…) zurückzuführen sind.

Ein weiteres Beispiel einer reversiblen Innendämmung zeigt das Vorständern einer Trockenbaukonstruktion. Auf die an der Wand befestigte Rahmenkonstruktion wurden als vorgeständerte Wand OSB-Platten verschraubt. Diese sind so diffusionsdicht, dass sie hier zugleich die Funktion einer Dampfbremse übernehmen. Die Platten wurden luftdicht angeschlossen. Hinter die gesamte Fläche der Holzfaserplatten wurde anschließend Zellulose-Dämmmaterial eingeblasen. Über die OSB-Platten wurden abschließend Gipsfaserplatten mit einer Plattendicke von 12,5 mm mittels Schrauben angebracht. Die Fensterlaibung wurde mit Dämmputz DP 85 gedämmt. Der Dämmputz wurde dabei auf die mit einem reversiblen Mörtel vorbereitete Laibung aufgebracht.

Zum Schutz der Wandoberflächen vor dem losen Dämmmaterial wurden die entsprechenden Wandfelder mit dünnem Japan-Seidenpapier (11 g/m²) kaschiert. Das Japanpapier wurde mit einer Mischung aus Methyl-Hydroxylethyl-Cellulose (Tylose), destilliertem Wasser und Ethylen im Mischungsverhältnis 1:60:30 bestrichen und in zwei Lagen an die Wand gebracht. Somit wird die Bestandsoberfläche vor neuen Applikationen geschützt.

Eine Alternative zur Innendämmung mit Schüttungen, Dämmplatten oder Dämmputzen stellt die Glasinnendämmung dar. Diese Variante bietet einen Blick durch die transparente Dämmebene hin zur historischen Bestandsoberfläche. Somit bleiben beispielsweise bestehende fresquale Anstriche, Malereien, Stuckapplikationen sichtbar erhalten. Die Konstruktion gleicht dabei dem Prinzip einer Wintergartenverglasung. Die transparente Innendämmung mit Verglasung bringt eine deutliche Energieeinsparung – trotz der zur Vermeidung von Feuchteschäden erforderlichen Beheizung des Luftraums zwischen Verglasung und Außenwand. Dabei kommt eine sehr einfache Lösung mit Heizkabel zum Einsatz. Die Wandinnenseite bleibt bei dieser Art der Dämmung sichtbar, wird vor feuchtebedingten aber auch zusätzlich vor mechanischen Schäden geschützt. Über entsprechende Regelalgorithmen können auch weitere Energieeinsparungen erreicht, die Problematik salzbelasteter Oberflächen entschärft oder konservatorische Klimavorgaben eingestellt werden.

Häufig bleibt aus Gründen des Denkmalschutzes eine Innendämmung als einzige Möglichkeit für die energetischen Sanierung von Außenwänden. Um auch Innenwände mit besonderen Oberflächenstrukturen oder Malschichten dabei nicht zu verdecken, ist eine transparente Innendämmung auf Basis einer wärmedämmenden Verglasung entwickelt worden.

Auf der, dem Klosterareal abgewandten Westseite des angrenzenden Nordbaus wird die Möglichkeit einer Außendämmung an einem Baudenkmal gezeigt. Die Fassade großflächigen Zementputzbereichen aus früheren Reparaturversuchen und hohlliegenden Stellen wurde mit unterschiedlichen Aerogel-Systemen belegt: zwei Hochleistungsdämmputze auf Aerogelbasis mit unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit von λ 0,028 W/mK und λ 0,048 W/mK sowie einem weiteren hocheffizienten Dämmputz mit einer Wärmeleitfähigkeit von λ 0,029 W/mK und einer Dämmplatte mit einer Wärmeleitfähigkeit von λ 0,017 W/mK.

Die Außendämmung auf einem Baudenkmal ist eine zu diskutierende Alternative, die immer einer Betrachtung der vorherrschenden Gegebenheiten bedarf. Hier wurden vier Systeme verarbeitet, die durch ihre hochdämmenden Eigenschaften auf äußerst geringe Materialstärken zurückgreifen konnten. Die Anbindung an das vorhandene vorspringende Dachgesims war ein wichtiges Kriterium.

Das neue, innenliegende Fenster aus Isolierglas erbringt eine hohe Energieeffizienzsteigerung. Wenn das Vorsatzfenster in eine ungedämmte Bestandswand eingesetzt wird, sitzt es niveaugleich raumseitig in der Bestandsmauer (Mischmauerwerk). Ein lotrechtes Ausgleichen der Wandoberfläche kann u. U. notwendig sein. Durch Laschen wird das Fenster direkt auf die Wand befestigt. Das Fenster kann komplett bis über den Sturzbogen geführt werden. Alternativ kann das Vorsatzfenster in die Dämmebene der Innendämmung einer Wand eingebaut werden. Die Befestigungslaschen sind hierbei allerdings an entsprechend großen Winkeln angeschweißt, um die Stärke der Dämmschicht auszugleichen. Schlitze an den Befestigungslaschen dienen als Justierungshilfe des Fensterrahmens. Nach der Montage wird mittels Dichtband luftdicht an die Wand angeschlossen und die Innendämmung an das Fenster angearbeitet. Das Fenster lässt sich durch einen Fensterflügel öffnen. Der obere Teil im Sturzbereich wird angepasst an die Bestandsöffnung, bspw. als festverglaster Segmentbogen ausgebildet.

Bei Einbau eines innenseitigen Fensters kann das Bestandsfenster komplett erhalten werden, da es keinerlei Verbindung zu den additiven Fensterelementen eingeht. Das historische Fenster wird gleichsam wie in einer Vitrine präsentiert.

Das bestehende Einfachfenster wird zum zweiflügligen Holz-Kastenfenster erweitert, indem der bestehende Fensterstock in die vorbereitete Fläche eingesetzt und luftdicht angeschlossen wird. Die Kastentiefe beträgt meist zwischen 95 bis 110 mm, und der Futterkasten ist mit Nutleisten am Bestandsfenster angebunden. Der Futterstock kann auf das Fensterbrett aufgesetzt und dieses somit erhalten bleiben. Im anderen Fall müsste auch im Bereich der verputzen Brüstung bestehende Substanz abgenommen werden, um das Kastenfenster fachgerecht einbauen zu können und zur optimalen Verbindung von Alt- und Neufenster sowie für die Möglichkeit, beide Fenster gut öffnen zu können. Die Profilgeometrie wurde hier bewusst schlank ausgeführt, um einer ähnlichen Optik wie die der vorhandenen Fenster zu entsprechen.

Der Ausbau zum Kastenfenster ist eine substanzschonende Lösung für die energetische Optimierung historischer Fenster. Der Einbau des Fensters erfolgt denkmalverträglich mit Stopfmaterial aus nachwachsenden Rohstoffen. Aus Aspekten der Denkmalpflege und Ressourcenschonung sollte auf industriell hergestellte Schäume verzichtet werden.

Zusätzlich zur Erweiterung zum Kastenfenster kann die Scheibe am originalen Fenster energetisch optimiert werden. Durch eine Scheibenerweiterung kann die bestehende Scheibe weiter genutzt werden und trägt damit zum Erhalt originaler Substanz und Ressourcenschonung bei. Auch bereits zu Kastenfenster ertüchtigte Fenster erfahren durch eine Erweiterung der bestehenden Einfachscheiben des Bestandfensters zu einem Isolierglas eine zusätzliche energetische Verbesserung. Im Rahmen einer Untersuchung wurden die Fenster in eine innengedämmte Wand eingebaut, bei denen die Kastenfensterebene (ca. 130 mm Kastentiefe Glas zu Glas) bereits mit einem Wärmeschutzglas (UW 1,1W/m²K) ausgeführt ist. Nachträglich wurde die Einfachscheibe des außenliegenden Bestandfensters ausgebaut und durch eine zusätzliche Glasscheibe zu einem Isolierglas ertüchtigt. Die Dicke des neuen Glasaufbaus beträgt hier ca. 15 mm, bei einem Ug-Wert von 0,9 W/m²K. Der historische Fensterrahmen wird durch die veränderte Glasdicke in der Glasfalztiefe angepasst und kann ansonsten erhalten bleiben.

Durch eine Scheibenerweiterung kann die bestehende Scheibe weiter genutzt werden und trägt damit zum Erhalt originaler Substanz und Ressourcenschonung bei. Das Bestandsfenster ist zudem zum Kastenfenster mit Wärmeschutzverglasung erweitert. Das Bestandsfenster bleibt in seiner Art und Substanz erhalten. Lediglich die Anpassung des Glasfalzes für den Einsatz der stärkeren Isolierglasscheibe ist am historischen Fenster notwendig.

Ein bestehendes Einfachfenster kann auch durch einen minimalinvasiven und äußerst substanzschonenden Eingriff energetisch optimiert werden. Das Bestandsfenster bleibt dabei nahezu unangetastet. Das Aufstellen eines neuen Fensterstocks auf ein Stein-Fensterbrett schafft eine Kastenfensterlösung, die allerdings nur durch zehn Dübelschrauben mit dem Bestandsfensterstock verbunden sind. Entsprechende Dichtbänder garantieren die Luftdichtigkeit im neuen Fensterstock. Wird eine Gummidichtung an der inneren Fensterebene eingebracht, verringern sich die Lüftungswärmeverluste. Dies bringt eine zusätzliche Einsparung an Heizenergie. Jedoch kann dadurch eine zusätzliche Belüftung erforderlich werden, um den hygrisch erforderlichen Mindestluftwechsel in Wohnräumen sicherzustellen. Die Grafik des Fraunhofer IBP zeigt das nachträglich eingebaute Kastenfenster ohne Eingriff in Wand und Fensterbrett mit berechnetem thermischen Feld (Wärmebrücken) im horizontlaen Schnitt. Die eingezeichneten Linien sind Kurven mit gleicher Temperatur (Isothermen). Die Wärmebrücken der Einbausituation des Fensters wirken sich erheblich auf die Wärmeverluste und Oberflächentemperaturen aus.

Diese substanzschonende Lösung bietet eine Variante zum klassischen Kastenfenster und ermöglicht den kompletten Erhalt der originalen Substanz (Fensterstock und Fensterbrett).