Energieeffizienz von Gebäuden Gütesiegel durch Blower

Energieeffizienz von Gebäuden
Gütesiegel durch Blower-Door und Thermografie
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R
GmbH
Inhalt
Mess- und Ortungstechnik
Schadensmanagement
1. Allgemeine Vorbemerkungen
2. Das Blower-Door-Verfahren
3. Thermografie als visuelle Diagnostik
4. Gesetzliche Anforderungen an die Luftdichtheit von Gebäuden
4.1 Anforderungen an die Luftdichtheit nach DIN 4108-7 und EnEV
4.2 Anforderungen an die Luftdichtheit nach DIN EN 13829
4.3 Luftdichtheit im Baurecht
4.4 Bestimmung der Luftdichtheit von Gebäuden nach DIN EN 13829
bei Wasserschäden
Allgemeine Vorbemerkungen
Nicht erst die aktuelle Berichterstattung zum Thema Energieversorgung führt zu immer mehr
Klimaschutzdiskussionen in Politik und Wirtschaft. Eine ressourcen- und umweltschonende Energienutzung
kann nur durch die Gesamtheit aller zur Verfügung stehenden Möglichkeiten sichergestellt werden. Zwar ist
die Reglementierung durch Verordnungen und Gesetze sicherlich nicht im Sinne eines freiheitlichen
Entscheidungsspektrums des einzelnen Bürgers. Jedoch sind Grundlagen für die Reproduzierbarkeit
energetischer Einschätzungen notwendig. Im Zusammenspiel verschiedener Faktoren (Energieberatung,
Energiepass) sollten messtechnische Untersuchungen die Grundlage zur Feststellung und Beurteilung von
Ist- und Sollzuständen eines Gebäudes sein.
Baufehler können sehr gesundheitsschädlich sein (z.B. durch daraus entstehenden Schimmel, Schwämme,
usw.). Energieverluste, welche durch Wärmebrücken und Undichtigkeiten entstehen, sind zwar bei den
ständig ansteigenden Energiepreisen bares Geld, was verloren geht, aber das geringere Übel.
Baudiagnostik macht Sinn, um Nachbesserungen bei eventuellen Mängeln ohne großen Aufwand noch
während der Bauphase vornehmen zu können. Die Tatsache allein, dass eine Untersuchung baubegleitend
durchgeführt wird, lässt die ausführenden Gewerke bzw. Handwerker von Beginn an sorgfältiger arbeiten.
Es nützt eher wenig, wenn Mängel erst nach Fertigstellung des Hauses oder nach Bezug festgestellt
werden, diese aber nicht oder nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand zu beheben wären (z.B. nach
Fertigstellung der Fassade).
Bei Neu- bzw. Umbau ist es empfehlenswert 2 Messtermine (Blower-Door und Thermografie) einzuplanen,
eine Prüfung baubegleitend und eine Prüfung nach Fertigstellung bzw. vor Bauabnahme des Hauses. Diese
Kombination hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen und wird bereits durch viele Ingenieure, Architekten,
Bauträger, Baufirmen und private Bauherren genutzt.
Die abschließende Untersuchung dient zur Überprüfung von Nachbesserungen und soll die Sicherheit
geben, für gutes Geld auch gute Qualität zu erhalten. Baufehler entpuppen sich meist erst nach etlichen
Jahren als sehr zeit- und kostenintensive Sanierungsmaßnahmen.
Die folgenden Informationen dienen der Übersicht der gemäß dem Stand der Technik möglichen Verfahren.
2. Das Blower-Door-Verfahren
Mit dem Blower-Door-Test wird die Luftdichtheit eines Gebäudes gemessen. Die offizielle deutsche
Bezeichnung ist Differenzdruck-Meßverfahren. Der Test wird noch zu wenig durchgeführt, die meisten
Betroffenen (Bauherren und Auftragnehmern) glauben noch, daß er nicht notwendig sei. Bei den Erbauern
von Niedrigenergiehäusern ist das Wissen schon weiter verbreitet, daß damit die Qualität der Gebäudehülle
bewiesen werden kann und evtl. vorhandene Fehlstellen gefunden werden können.
Ein Gebäude muss gelüftet werden (z.B. zur Feuchtigkeitsabfuhr) - aber nur über die vorgesehenen
Lüftungsmöglichkeiten. Strömt Raumluft (die immer feucht ist) durch Mängel in der Bauausführung
(ungewollte Fugen, Schlitze usw.) ins Freie, kann es zu Tauwasseranfall kommen und so sind fast immer
Bauschäden (Schimmel usw.) vorprogammiert.
Fehlstellen müssen rechtzeitig erkannt und beseitigt werden. Dazu dient unter anderem der Blower-DoorTest. Durch einen Ventilator wird Luft in das zu untersuchende Gebäude gedrückt oder herausgesaugt. Der
Volumenstrom wird so eingestellt, dass sich vorgegebene Druckdifferenzen zum Umgebungsdruck ergeben.
Druckdifferenzen entstehen in der Natur durch Winddruck. Bei der Blower-Door-Prüfung werden also
bestimmte Wettersituationen simuliert.
Bei der Messung geht es um zwei Ziele. Erstens darf die Luftmenge, die der Ventilator fördert und die durch
unvermeidliche Fugen usw. entweicht eine bestimmte Luftwechselrate (Vorgabe durch die deutsche
Energieeinsparungsverordnung - EnEV) nicht übersteigen und zweitens sollte derjenige, der die Messung
durchführt, auch die Fehlstellen orten, damit diese beseitigt werden können. Diese Forderung ist zwar nicht
im Gesetz verankert, gehört jedoch zu den allgemeinen anerkannten Regeln der Technik, auf deren
Einhaltung z. B. ein Bauherr auch ohne besondere Vereinbarung Anspruch hat.
Phasen
Der Blower Door Test gliedert sich in drei Phasen, in der ersten Phase wird ein konstanter Unterdruck von
50 hPa oder etwas höher erzeugt und aufrechterhalten. Während dieser Phase wird die Gebäudehüllfläche
nach Leckagen (undichte Stellen) abgesucht, wo Luft ungewünscht hereinströmt. Bei Nutzung des
Gebäudes entweicht an diesen Stellen Luft und damit Wärme. Die Leckagen werden je nach Jahreszeit und
örtlichen Gegebenheiten mittels spezieller Messtechnik (Rauchgas, Thermoanemometer, Thermografie etc.)
geortet.
In der zweiten Phase wird ein Unterdruck aufgebaut, wobei mit kleinem Unterdruck (20 hPa) begonnen wird
und schrittweise (10 hPa-Schritte) bis auf den Enddruck (80 hPa) erhöht wird. Bei jedem Schritt wird der
jeweilige Luftvolumenstrom protokolliert.
In der dritten Phase wird ein Überdruck erzeugt und die Messungen werden analog zur Unterdruckmessung
durchgeführt.
Aus den gesamten Ergebnissen und dem Luftvolumen des Gebäudes wird die Luftwechselrate n50
errechnet.
Mittelwert der gemessenen Volumenströme
N50 (Luftwechselrate pro Stunde) =
---------------------------------------------------------Raumvolumen des geprüften Gebäudes.
Dieser Wert kann man nun mit anderen Gebäuden und Normen vergleichen.
3. Thermografie als visuelle Diagnostik
Die Gebäude-Thermografie ist ein Messverfahren, daß die unsichtbare thermische Strahlung, welche ein
Objekt aussendet, in eine sichtbare Abbildung, das Thermogramm, umwandelt. Thermografische
Untersuchungen sind heute fester Bestandteil in der Qualitätssicherung und bei diagnostischen
Untersuchungen in der
Medizintechnik (z.B. Auffinden von Entzündungsherden an Sprunggelenken von Pferden; zum
Nachweis von Durchblutungsstörungen; Nachweis tragender Tiere in der Mastzucht etc.)
Industrie (z.B. zur vorbeugenden Instandhaltung an Maschinen und Anlagen, Schaltschränken,
Schmelzöfen etc.)
Energieversorgung (z.B. Nachweis defekter Isolatoren im Hochspannungsbau; Feststellung von
Lastzuständen etc.)
An dieser Stelle soll jedoch die Thermografie zur Feststellung und zum Nachweis energetischer Zustände an
Gebäuden aufgezeigt werden. Die Bauthermografie ermöglicht die berührungslose Erfassung von
Oberflächentemperatur und -verteilung und gestattet die Beurteilung wärmetechnischer Eigenschaften.
Mängel in der Wärmedämmung, wie z.B. Wärmebrücken, Luftundichtheiten, aber auch fehlerhafte
Baukörperanschlüsse (Decken-, Wand-, Fensteranschlüsse) können so erfasst werden. Weiter kann das
Transmissionsverhalten verschiedener Heizungssysteme (Radiatoren, Fußboden- und Wandheizung)
transparent gemacht und - falls erforderlich - optimiert werden.
Die unterschiedlichen Oberflächentemperaturen sind im Thermogramm durch verschiedene Farben
dargestellt. Bei einer Temperaturdifferenz zwischen innen und außen werden Bauteile in Abhängigkeit ihrer
Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Werte) sowie ihrer Luftdurchlässigkeit abgekühlt. Die Sichtbarmachung
der Dämmwirkung trägt somit in entscheidender Weise zur Beurteilung des Energiehaushaltes eines
Gebäudes bei. Auch Problemzonen, bei denen unter bestimmten Wettersituationen Kondensatbildung
stattfindet lassen sich zuverlässig orten.
Energieberatungen und Energiepässe sind leider nur theoretische Berechnungen auf dem Papier und
basieren auf Baupläne, Zeichnungen oder Statiken. Bei vorhandenem Bestand kann ggfs. noch der
Energieverbrauch als Kontrollwert für die errechneten Daten herangezogen werden. Leider ist es wie so
häufig im Leben, der Beweis fehlt. Erst mit einer vorausgehenden messtechnischen Untersuchung mittels
Blower-Door oder Thermografie lassen sich Schwachstellen ausreichend beurteilen.
Mit Wärmebildern werden auch Mängel visualisiert, die bei der Herstellung des Hauses oder des Materials
entstanden sind oder entstehen werden.
Thermografie ist ein berührungloses Messverfahren und absolut unschädlich. Es sind keine Eingriffe in die
Baukonstruktion notwendig und es fällt kein Schmutz an.
Eine thermografische Untersuchung lohnt sich, im Alt- und Neubau!!!
4. Gesetzliche Anforderungen an die Luftdichtheit von Gebäuden
4.1 Anforderungen nach DIN 4108-7
Nach DIN 4108-7 (August 2001) und EnEV (Dezember 2004) gilt für
Gebäude mit natürlicher Lüftung (Fensterlüftung) n50 <= 3,0 [h-1]
Gebäude mit raumlufttechnischen Anlagen (auch Abluftanlagen) n50 <= 1,5 [h-1]
Insbesondere bei Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung ist eine deutliche Unterschreitung des oben
angegebenen Grenzwertes sinnvoll (DIN 4108-7). Anzustreben auf Grund energetischer Gesichtspunkte: n50
<= 1,0 [h-1]. Nach den Kriterien des Passivhausinstituts Darmstadt, Dr. Wolfgang Feist gilt
für Passivhäuser n50 <= 0,6 [h-1]
4.2 Anforderungen nach DIN EN 13829
Werden Messungen der Luftdichtheit von Gebäuden oder Gebäudeteilen durchgeführt, so darf der nach DIN
EN 13829:2001-02, Verfahren A, gemessene Luftvolumenstrom bei einer Druckdifferenz zwischen innen und
außen von 50 Pa
bei Gebäuden ohne raumlufttechnische Anlagen:
bezogen auf das Raumluftvolumen 3 h-1 nicht überschreiten oder
bezogen auf die Nettogrundfläche 7,8 m³/(m²h) nicht überschreiten
bei Gebäuden mit raumlufttechnischen Anlagen (auch Abluftanlagen)
bezogen auf das Raumluftvolumen 1,5 h-1 nicht überschreiten oder
bezogen auf die Nettogrundfläche 3,9 m³/(m²h) nicht überschreiten
Die volumenbezogene Anforderung gilt allgemein. Bei Gebäuden oder Gebäudeteilen, deren lichte
Geschosshöhe 2,6 m oder weniger beträgt, darf alternativ die nettogrundflächenbezogene
Anforderungsgröße benutzt werden. Die Einhaltung der Anforderungen an die Luftdichtheit schließt lokale
Fehlstellen, die zu Feuchteschäden infolge von Konvektion führen können, nicht aus. Insbesondere bei
Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung ist eine deutliche Unterschreitung des oben angegebenen
Grenzwertes sinnvoll. Zur Beurteilung der Gebäudehülle kann zusätzlich der hüllenflächenbezogene
Leckagestrom q50 herangezogen werden, der einen Wert von 3,0 m³/(m²h) nicht überschreiten darf.
4.3 Luftdichtheit im Baurecht
Luftdichtheit ist seit DIN V 4108-7 (11/1996) Stand der Technik und nach deren Veröffentlichung im
Bundesanzeiger Nr. 140 vom 31.7.1998 anerkannte Regel der Technik zur WSVO ´95. Die unaufgeforderte
Ausführung der Luftdichtheit durch Verarbeiter und Bauleiter wird demnach vorausgesetzt; der Bauherr hat
das Recht auf ein luftdichtes Gebäude. Wenn er eine BlowerDoor-Messung durchführen lässt, müssen die
Grenzwerte eingehalten werden. Die allgemein anerkannten Regeln der Baukunst setzen sich zusammen
aus anerkannten wissenschaftlichen, technischen und wirklichen Erfahrungen im Bauwesen. Für einzelne
Gewerke sind technische Anforderungen in sog. Regelwerken oder DIN-Normen festgelegt. Abweichungen
der Werkleistung von den allgemein anerkannten Regeln der Baukunst / Technik begründen grundsätzlich
deren Mangelhaftigkeit und damit gleichzeitig Gewährleistungsansprüche des Bauherrn. Ändern sich die
Regeln der Baukunst während der Bauausführung, schuldet der Unternehmer den zum Zeitpunkt der
Abnahme geltenden Standard, kann hierfür jedoch u. U. auch eine zusätzliche Vergütung verlangen.
Mangelhafte Luftdichtung kann als verdeckter Mangel beurteilt werden, für den im Fall von
Organisationsverschulden unabhängig von den vereinbarten Gewährleistungsfristen gehaftet werden muss.
4.4 Bestimmung der Luftdichtheit von Gebäuden nach DIN EN 13829
DIN EN 13829 : 2001-02
Deutsche Norm
Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden
Bestimmung der Luftdurchlässigkeit von Gebäuden
Differenzdruckverfahren (ISO 9972:1996, modifiziert)
Deutsche Fassung DIN EN 13829:2000
Das Differenzdruckverfahren dient dazu, die Luftdichtheit der Hülle von Gebäuden oder Gebäudeteilen zu
charakterisieren. Es kann benutzt werden, um die Luftdurchlässigkeit eines Gebäudes oder Gebäudeteils zu
messen, um eine Luftdichtheitsanforderung zu erfüllen, die relative Luftdurchlässigkeit verschiedener
ähnlicher Gebäude oder Gebäudeteile zu vergleichen, die Undichtheiten zu finden und die Verringerung der
Luftdurchlässigkeit zu bestimmen, die durch einzelne, nacheinander ausgeführte
Verbesserungsmaßnahmen an einem bestehenden Gebäude oder Gebäudeteil erreicht wurde. Es werden
Luftströme von außen nach innen durch die Gebäudehülle oder umgekehrt erfasst.
Diese Norm dient der Luftdurchlässigkeitsmessung der Hülle von Gebäuden oder Gebäudeteilen vor Ort. Sie
beschreibt die Anwendung von Über- oder Unterdruck und die Messung der resultierenden
Luftvolumenströme in Abhängigkeit von verschiedenen statischen Druckdifferenzen zwischen innen und
außen.
Die BlowerDoor-Messung erfolgt nach DIN EN 13829.