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Contributions to Proceedings:

U. Pont, M. Schuss, C. Sustr, A. Mahdavi:
"Aerogelputze für erhaltenswerte Fassaden von Bestandsbauwerken";
in: "Forschungstag 2016", Fakultät für Arch & RPL (ed.); issued by: Tu Wien, Fakultät für Architektur und Raumplanung; Forschungstag 2016, Wien, 2017, ISBN: 978-3-902707-32-1, 46 - 47.



English abstract:
(not available, german version) Die thermische Performance von Bauwerken wird als wichtig für die Erreichung von Klimaschutzzielen erachtet. Daher werden Anforderungen an Neubauten und auch umfassende Sanierungen laufend strenger. Im Gebäudebestand besteht allerdings oftmals das Problem, dass artikulierte Putzfassaden nicht ohne Weiteres thermisch ertüchtigt werden können: Das Aufbringen herkömmlicher Wärmedämmung kann aus baukulturellen und denkmalpflegerischen Gesichtspunkten oft nicht vertreten werden, die Applikation von innenliegender Dämmung ist aus Gründen des Flächenverlusts und einhergehender bauphysikalischer Probleme (Kondensatgefährdung, Dampfbremsenintegration) kritisch. Neue Dämmputzprodukte, die die Erscheinungsform der ursprünglichen Ausgestaltung konservieren, könnten hier eine Lösungsalternative darstellen. In den letzten Jahren haben Forschungs- und Entwicklungsbemühungen begonnen das High-Tech-Material Aerogel für die Baubranche zu erschließen. Bei Aerogelen handelt es sich um Festkörper, die lediglich aus einem hochstabilen Siliziumskelett sowie den darin eingeschlossenen Luftporen bestehen. Das Material per se ist keine Neuentwicklung, erste Publikationen hierzu datieren aus den 1930er Jahren. Das Material für Dämmputze einzusetzen, ist allerdings erst eine Entwicklung der letzten Jahre. Für flächige Applikationen gibt es bereits Produkte am Markt, die auf Aerogelen basieren, und welche eine hochwärmedämmwirkende Wirkung aufweisen. Forschungs- und Entwicklungsbedarf besteht allerdings bei der Detailausbildung und der Applikation dieses Materials bei nicht flächigen Strukturen (Eckprofile, Anschlüsse an Sohlbänke, etc.), sowie im Anschluss zu anderen Putzarten und hinsichtlich der Langzeitperformance des Materials. Aus diesem Grunde wurde 2013 an der TU Wien ein Forschungsprojekt gestartet, welches sich diesen Fragen widmet. Ein Konsortium aus der Abteilung Bauphysik und Bauökologie, der eidgenössischen Materialprüfungsanstalt (EMPA) in Zürich und der Firma RöFix initiierte AGelFa (Entwicklung von strukturierbaren Deckputzsystemen auf Aerogel-Hochleistungswärmedämmputz für historische Gebäudefassaden). Während die Weiterentwicklung des Dämmputzes per se hier nicht im Vordergrund steht (dieser wurde vom Firmenpartner in Form eines marktgängigen Produktes mitgebracht), widmet sich das Projekt vielmehr der Erkundung, wie solche Hochleistungsprodukte in denkbaren komplexen Anwendungsszenarien angewendet werden können. Zu diesem Zweck wurde eine mehrstufige Herangehendweise angewendet: Zunächst wurden Anwendungsszenarien definiert, die - basierend auf den Erfahrungen der Hersteller und auf den Erfahrungen von typischen Sanierungen - interessante Applikationsfelder darstellen. Darauf aufbauend wurden Objekte und Fassaden gesucht, auf welchen eine Applikation des Dämmputzsystems (Aerogel + Deckputz) möglich ist. Neben einer Häuserfassade in Wien und Testflächen in Röthis, Vorarlberg, wurde ein Versuchsanordnung an den Wänden des Turmlabors (Sky_Lab) der Abteilung für Bauphysik und Bauökologie (Kopfbaus des ehemaligen Geodätenturms auf dem Hauptgebäude) der TU Wien für eine Langzeitstudie eingerichtet. In Rücksprache mit dem Bundesdenkmalamt, der Gebäude und Technik der TU, sowie der Bundesimmobiliengesellschaft wurden an drei Seiten des Sky_Lab verschiedene Testapplikationen vorgenommen. An der südwestlichen Wetterseite wurden in vier Testfeldern unterschiedlicher Ausgestaltung in den verschiedenen Schichten des Putzsystems, sowie im Außen- und Innenbereich Sensoren für Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit sowie für Wärmestrom angebracht, und diese Daten über eine Logger-Infrastruktur abgespeichert. In diesen Testfeldern sind auch Eckausbildungen zum Fenster mit und ohne Eckprofil, sowie Anschlüsse an ein metallisches Abdeckblech und ein Durchbruch für einen Wasserhahn ausgebildet worden. An der nordwestlichen Seite wurde eine große Versuchsfläche mit Eckausbildungen angelegt um die optische Erscheinung des Deckputzes studieren zu können, und auf der nordöstlichen Seite wurden zwei Testfelder angelegt, die sich speziell der Ausbildung von Fensteranschlüssen widmeten. Im Zuge der Aufbringung wurde exakt auf die Erfordernisse des Aerogelputzes (keine zu rasche Austrocknung durch direkte Sonnenstrahlung sowie laufendes manuelles Nachnässen der Oberflächen) geachtet um das Langzeit-monitoring mit vorbildhaft-ausgeführten Flächen durchführen zu können.
Parallel wurde begonnen, Sanierungsvarianten mit Aerogelputzen berechnungs- und simulationsgestützt zu bewerten. Hierzu wurden auf der einen Seite Bilanzrechnungen über den Heizwärmebedarf von Bestandsobjekten ohne Sanierung und mittels verschiedener Sanierungsvarianten, sowie deren Amortisation berechnet, auf der anderen Seite das für das Gelingen von Sanierungen kritische Wärmebrückenverhalten im Anschlussbereich von verschiedenen Details via numerischer Wärmebrückensimulation evaluiert.
Nach zwei Jahren zeigen die Realisierungen am Geodätenturm keine nennenswerten Probleme, sieht man von einigen oberflächlichen Rissen des Deckputzes ab. Die Detailanschlüsse haben keine Schäden genommen, unabhängig davon ob Kantenprofile eingesetzt wurden. Derzeit findet die detaillierte Analyse der Messdaten aus den verschiedenen Schichten statt. Grundsätzlich bestätigen die Ergebnisse des Projektes das große Potential von Aerogelen zur Sanierung. Es bleibt zu hoffen, dass die Erkenntnisse dieses Projektes die Etablierung von Sanierung mittels Aerogel-Dämmputzen unterstützen werden.

German abstract:
Die thermische Performance von Bauwerken wird als wichtig für die Erreichung von Klimaschutzzielen erachtet. Daher werden Anforderungen an Neubauten und auch umfassende Sanierungen laufend strenger. Im Gebäudebestand besteht allerdings oftmals das Problem, dass artikulierte Putzfassaden nicht ohne Weiteres thermisch ertüchtigt werden können: Das Aufbringen herkömmlicher Wärmedämmung kann aus baukulturellen und denkmalpflegerischen Gesichtspunkten oft nicht vertreten werden, die Applikation von innenliegender Dämmung ist aus Gründen des Flächenverlusts und einhergehender bauphysikalischer Probleme (Kondensatgefährdung, Dampfbremsenintegration) kritisch. Neue Dämmputzprodukte, die die Erscheinungsform der ursprünglichen Ausgestaltung konservieren, könnten hier eine Lösungsalternative darstellen. In den letzten Jahren haben Forschungs- und Entwicklungsbemühungen begonnen das High-Tech-Material Aerogel für die Baubranche zu erschließen. Bei Aerogelen handelt es sich um Festkörper, die lediglich aus einem hochstabilen Siliziumskelett sowie den darin eingeschlossenen Luftporen bestehen. Das Material per se ist keine Neuentwicklung, erste Publikationen hierzu datieren aus den 1930er Jahren. Das Material für Dämmputze einzusetzen, ist allerdings erst eine Entwicklung der letzten Jahre. Für flächige Applikationen gibt es bereits Produkte am Markt, die auf Aerogelen basieren, und welche eine hochwärmedämmwirkende Wirkung aufweisen. Forschungs- und Entwicklungsbedarf besteht allerdings bei der Detailausbildung und der Applikation dieses Materials bei nicht flächigen Strukturen (Eckprofile, Anschlüsse an Sohlbänke, etc.), sowie im Anschluss zu anderen Putzarten und hinsichtlich der Langzeitperformance des Materials. Aus diesem Grunde wurde 2013 an der TU Wien ein Forschungsprojekt gestartet, welches sich diesen Fragen widmet. Ein Konsortium aus der Abteilung Bauphysik und Bauökologie, der eidgenössischen Materialprüfungsanstalt (EMPA) in Zürich und der Firma RöFix initiierte AGelFa (Entwicklung von strukturierbaren Deckputzsystemen auf Aerogel-Hochleistungswärmedämmputz für historische Gebäudefassaden). Während die Weiterentwicklung des Dämmputzes per se hier nicht im Vordergrund steht (dieser wurde vom Firmenpartner in Form eines marktgängigen Produktes mitgebracht), widmet sich das Projekt vielmehr der Erkundung, wie solche Hochleistungsprodukte in denkbaren komplexen Anwendungsszenarien angewendet werden können. Zu diesem Zweck wurde eine mehrstufige Herangehendweise angewendet: Zunächst wurden Anwendungsszenarien definiert, die - basierend auf den Erfahrungen der Hersteller und auf den Erfahrungen von typischen Sanierungen - interessante Applikationsfelder darstellen. Darauf aufbauend wurden Objekte und Fassaden gesucht, auf welchen eine Applikation des Dämmputzsystems (Aerogel + Deckputz) möglich ist. Neben einer Häuserfassade in Wien und Testflächen in Röthis, Vorarlberg, wurde ein Versuchsanordnung an den Wänden des Turmlabors (Sky_Lab) der Abteilung für Bauphysik und Bauökologie (Kopfbaus des ehemaligen Geodätenturms auf dem Hauptgebäude) der TU Wien für eine Langzeitstudie eingerichtet. In Rücksprache mit dem Bundesdenkmalamt, der Gebäude und Technik der TU, sowie der Bundesimmobiliengesellschaft wurden an drei Seiten des Sky_Lab verschiedene Testapplikationen vorgenommen. An der südwestlichen Wetterseite wurden in vier Testfeldern unterschiedlicher Ausgestaltung in den verschiedenen Schichten des Putzsystems, sowie im Außen- und Innenbereich Sensoren für Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit sowie für Wärmestrom angebracht, und diese Daten über eine Logger-Infrastruktur abgespeichert. In diesen Testfeldern sind auch Eckausbildungen zum Fenster mit und ohne Eckprofil, sowie Anschlüsse an ein metallisches Abdeckblech und ein Durchbruch für einen Wasserhahn ausgebildet worden. An der nordwestlichen Seite wurde eine große Versuchsfläche mit Eckausbildungen angelegt um die optische Erscheinung des Deckputzes studieren zu können, und auf der nordöstlichen Seite wurden zwei Testfelder angelegt, die sich speziell der Ausbildung von Fensteranschlüssen widmeten. Im Zuge der Aufbringung wurde exakt auf die Erfordernisse des Aerogelputzes (keine zu rasche Austrocknung durch direkte Sonnenstrahlung sowie laufendes manuelles Nachnässen der Oberflächen) geachtet um das Langzeit-monitoring mit vorbildhaft-ausgeführten Flächen durchführen zu können.
Parallel wurde begonnen, Sanierungsvarianten mit Aerogelputzen berechnungs- und simulationsgestützt zu bewerten. Hierzu wurden auf der einen Seite Bilanzrechnungen über den Heizwärmebedarf von Bestandsobjekten ohne Sanierung und mittels verschiedener Sanierungsvarianten, sowie deren Amortisation berechnet, auf der anderen Seite das für das Gelingen von Sanierungen kritische Wärmebrückenverhalten im Anschlussbereich von verschiedenen Details via numerischer Wärmebrückensimulation evaluiert.
Nach zwei Jahren zeigen die Realisierungen am Geodätenturm keine nennenswerten Probleme, sieht man von einigen oberflächlichen Rissen des Deckputzes ab. Die Detailanschlüsse haben keine Schäden genommen, unabhängig davon ob Kantenprofile eingesetzt wurden. Derzeit findet die detaillierte Analyse der Messdaten aus den verschiedenen Schichten statt. Grundsätzlich bestätigen die Ergebnisse des Projektes das große Potential von Aerogelen zur Sanierung. Es bleibt zu hoffen, dass die Erkenntnisse dieses Projektes die Etablierung von Sanierung mittels Aerogel-Dämmputzen unterstützen werden.

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