Kirche Schermerhorn 13

Kirche Schermerhorn

Haftung, Feuchteverhalten

Nach einem 3-jährigen Test im Zeitraum 2013 bis 2016, bei dem die Haftung von ClimateCoating® ThermoPlus sowie die Veränderung der Feuchtewerte in den massiven Kirchenmauern gemessen wurde, wurde beschlossen, die Kirche innen mit ClimateCoating® zu behandeln. Gründe für die Entscheidung waren das gute Haftvermögen sowie die verringerten Feuchtewerte in den Wänden

Die Probleme in der Großen Kirche in NL-1636 Schermerhorn bestanden darin, dass große Teile der Außenwände Verfärbungen zeigten und dass der Putz abbröckelte. Die Testphase begann am 31. Oktober 2013. Hierbei sollten Antworten auf folgende Fragen gefunden werden: 1) Was sind die Ursachen dieser Abplatzungen auf und in den Wänden? und 2) Wie lassen sich die Wände auf eine wirtschaftliche, strukturierte Art und Weise wiederherstellen?

Hierfür wurden Testaufbauten angelegt: Probeflächen und Messstellen. Die Entscheidungsbasis war klar: bleibt die Beschichtung der Probeflächen haften und lässt sich die Feuchte in den Wänden reduzieren? Gewählt wurde die Wand in der Apsis, wo es die größten Probleme gab. Erste Feuchtemessungen im Oktober 2013 zeigten: Die Feuchtigkeit in den Außenwänden ist nicht konstant; es gibt keine klare Korrelation zwischen den verschiedenen Steigehöhen.

Im November 2013 erfolgte eine Analyse der Dampfdurchlässigkeit des vorhandene Putzes. Im November 2013 wurden die Probeflächen angelegt, erste Messungen erfolgten im Februar, Mai, August und November 2014. Neben der Materiallieferung erfolgte durch das Unternehmen Coateq die technische Betreuung. Die Messreihen wurden bis 2016 verlängert.

Stelling van Amsterdam 05

Stelling van Amsterdam

Anhebung der Oberflächentemperaturen, Verringerung des Schalls

Das Fort St. Aagtendijk gehört zum UNESCO-Weltkulturerbe “De Stelling van Amsterdam”. Im Auftrag der Organisation “Stadsherstel NV” wurde ClimateCoating® ThermoPlus aufgebracht.

Dabei wurde vorher die alte, wischfeste Beschichtung fixiert. Im Ergebnis der Beschichtung mit ClimateCoating® Interieur wurden folgende Effekte festgestellt: weniger Schall, bessere Wärmeverteilung und somit keine kalten Wänden mehr.

Wohnhaus in Portugal 01

Wohnhaus in Portugal

Durch den Innenanstrich mit ClimateCoating® ThermoPlus erfolgte rasch eine Anhebung der Oberflächentemperaturen der Wände und Decken sowie eine Absenklung von Raumluft- und Wandfeuchte.

Herr Jean-Paul Drauth lieferte im April 2008 Messergebnisse aus seinem Wohnhaus, ca. 60 km südlich von Porto. Am 26.03.2008 strich er die Decke und am 30.03.2008 wurden die Wände mit ClimateCoating® ThermoPlus beschichtet. Der Wandaufbau ist wie folgt beschaffen: Stahlbetonständerbauweise mit gebrannten Hohltonziegeln. Aufbau von innen nach außen: Putz 1 cm/ Hohltonziegel gebrannt mit großen Kammern, 30 cm / Außenputz 1 cm / Kleber 1 cm / Ton-Riemchen 2 cm.

Das Messverfahren beschreibt Herr Drauth wie folgt: „Habe an den verschiedenen Stellen einen Mittelwert gesucht (nicht der Höchste/ nicht der Tiefste) um eine aussagefähige Messung zu erhalten, diese dann bei den verschiedenen Messungen wieder genau angepeilt, wobei vorher die Messungen relativ stark änderten, sobald man von dem spezifischem Messpunkt abwich; dies hat sich sehr stark egalisiert! Momentan kann man mehr als einen halben Meter vom Messpunkt abweichen, ohne dass auch nur ein Zehntel Grad in der Anzeige ändert!“

Die Messreihe belegt wiederum: ClimateCoating® hebt die Oberflächentemperaturen an, gleichzeitig erfolgt eine Vergleichmäßigung – die Empfindungstemperatur steigt. Zudem wird die Raumluftfeuchte einreguliert und die Wand entfeuchtet.

„Ich bin gelernter Heizungsmeister und habe keine Probleme damit, einen U-Wert zu berechnen, doch, die Trägheit der Masse wird nirgendwo berücksichtigt, so dass bei dem hiesigem Klima und der hiesigen Bauweise es öfters vorkommen kann, z.B. bei 17°C oder höherer Außentemperatur und sehr hoher Luftfeuchte; die Bewohner frieren, da die Außentemperatur-Regelung den Heizkreis abschaltet.“ Bei Portugal denkt man ja eher an Strand, Sonne und reichlich Hitze – doch: auch in Portugal oder Spanien gibt es kalte Winter, je nach Region.

„Ich habe eine dreiseitig verglaste Veranda (Wintergarten) mit ClimateCoating® an der Decke seit dem 13. März 2008, habe ständig mindestens 3 Grad mehr als draußen, egal wie das Wetter draußen ist, fast immer die Schiebetür auf wegen den Haustieren und ein Wohlgefühl wie noch nie; im Gegensatz dazu: bei allen Nachbarn raucht der Kamin!“

Zur Auswertung der Messergebnisse korrespondierte Herr Drauth mit einem Berliner Bausachverständigen. Es ging dabei um die Frage der Tauglichkeit der U-Wert Theorie: „Ich kann Ihnen nur zustimmen, in dem was Sie schreiben in Bezug auf den U-Wert. Frage: Wieso fühlt man sich wohler bei ClimateCoating® mit weniger Raum-Temperatur und trotzdem sollte der Temperaturverlauf in dem Wandaufbau schlechter sein als ohne? Beim Streichen der halben Decke bemerkte ich schon den Effekt, es war auf jeden Fall kein Kaltstrahler mehr. Meinen Messungen nach, ersieht man ja schon, dass zumindest der Übergangswiderstand innen falsch sein muss, da ich Oberflächentemperaturen gleich Raumtemperatur oder sogar höher hatte! Dieses kann man mit der normalen Rechenmethode gar nicht nachvollziehen, und wenn ich nicht selber gemessen hätte, würde ich von einem Messfehler ausgehen.“

Einfamilienhaus in Erlenbach 01

Einfamilienhaus in Erlenbach

Bei diesem Einfamilienhaus sorgt die Kombination von Massivbauweise mit ClimateCoating® ThermoProtect sowie Infrarotheizung mit ClimateCoating® ThermoPlus für geringeren Energieverbrauch als beim Nachbarhaus mit “besserem” U-Wert.

Es handelt sich um ein Einfamilienhaus. Der Wandaufbau besteht aus 24 cm Poren-beton, innen und außen gesamt 3,0 cm Putz sowie innen und außen mit Thermo-Shield beschichtet (d.h. außen mit ClimateCoating® ThermoProtect und innen mit ThermoPlus).

Beheizt wird mit IR (Infrarot) Strahlungsplatten, die primärenergetisch verteufelten elektrischen Strom verbrauchen und eine bessere thermische Behaglichkeit schaffen, als es jede Konvektionsheizung vermag.

Die hier installierte Infrarotheizung schafft in Verbindung mit der IR reflektierenden Beschichtung ClimateCoating® ein Maximum an Behaglichkeit und Wirtschaftlichkeit. Für den Zeitraum März 2008 bis März 2010 sind Heizkosten unter 450 € p.a. nachge-wiesen.

Gleichzeitig führt die Auswertung der Messergebnisse die U-Wert-Theorie ad absurdum. Es wird analytisch und messtechnisch belegt, dass der so genannte U-Wert als primäres Maß für den Heizenergiebedarf ein Phantasieprodukt ist.

Grundlage für die Auswertung ist ein Protokoll aus 2011 über Messungen des U-Wertes von Außenwänden mehrerer Einfamilienhäuser mit verschiedenem Wand- aufbau. Die durchgeführten Messungen belegen den positiven Einfluss von ThermoPlus und ClimateCoating® ThermoProtect auf den Wärmewiderstand von Außen-wänden.

Die Aufgabe der Messungen bestand darin, den positiven Einfluss von ClimateCoating® auf Außenwände mit verschiedenen Wandaufbauten zu belegen. Weiterhin sollte das Auskühlverhalten sowie die Aufwärmphase der Luft und der Wandtemperatur ermittelt werden.

Die Messorte waren 2 Einfamilienhäuser mit verschiedenen Wandaufbauten. Gemessen wurde an der Westseite des Hauses in einer Höhe von ca. 3-5m. Alle Messungen unterlagen weitgehend den gleichen Bedingungen mit einer Temperaturdifferenz zwischen Innen und Außen von ca. 15°C. Eingesetzt wurde zu einen das Messgerät TESTO 635 und die Fühler PT100. Der Wandaufbau des Nachbarhauses besteht aus 36,5 cm Porenbeton, der U-Wert hier beträgt im Durchschnitt 0,30 W/m²K, so wie es auch der Hersteller in seinen Flyer ausschreibt.

Gemessen wurden vom 20.02.2010 17:30 Uhr bis 21.02.2010 9:00 Uhr verschiedene Messgrößen im Raum und außen:

  • Raumlufttemperatur innen
  • Lufttemperatur außen
  • Wandoberflächentemperatur innen
  • „der U-Wert“
  • rF [%]; wahrscheinlich die rel. Luftfeuchte außen
  • Mat [%],die Materialfeuchte an unbekanntem Ort

Hierbei muss u.a. man die Frage wie folgt stellen: Was wird gemessen? Ist es wirklich die Raumlufttemperatur? Die Wandoberflächentemperaturen steigen, weil der IR- Heizer Wärmestrahlung aussendet. Dabei wirkt neben der Primärstrahlung die Sekundärstrahlung mit. Das ist der Grund dafür, dass auch verdeckte Wandflächen, die sich nicht im direkten Kegel des Heizers befinden, z.B. hinter einem Sessel, wärmer werden.

Der Messfühler für die Raumlufttemperatur zeigt daher nicht die eigentliche Messgröße an, sondern einen höheren Wert. Das liegt daran, dass er genauso ange- strahlt und somit erwärmt wird.

Wenn es um Strahlungsvorgänge geht, ist die U-Wert-Theorie fehl am Platze. Sie trägt lediglich zur Verwirrung und Verwässerung bei, als dass sie einen modellhaften Erklärungsbeitrag liefert. Das liegt daran, dass Strahlungsvorgänge der U-Wert-Theorie wesensfremd sind.

Die Raumlufttemperatur ist nicht die bestimmende Größe, wenn es um IR-Vorgänge geht. Hierbei geht es um Strahlungsphysik im Wellenlängenbereich um die 10 µm und zwar in folgenden Fällen:

  • • mit thermokeramischer Membrantechnologie beschichtete Flächen (IR Reflexion)
  • • Beheizung mit Heizungssystemen nach dem Prinzip der Wärmestrahlung (IR Heizung)
  • • die Kombination von IR Heizung und IR reflektierender Beschichtung

Durch die Kombination der IR-Heizung mit dem ClimateCoating® Anstrich erzielten die Bewohner des Einfamilienhaus in Erlenbach einen hohen Grad an Energieeffizienz infolge Behaglichkeit (höhere Oberflächentemperaturen, mehr Temperatursymme-trie), schnelleres Aufheizen, verzögertes Auskühlen – all die mit einem „schlechteren“ U-Wert als beim Nachbarhaus.

Seit 2015 war bei thermoshield-farben.de zu lesen: „Für den Zeitraum März 2008 bis März 2014 sind Heizkosten unter 450 € p.a. nachgewiesen. Im Vergleich zu einen Passivhaus nach EnEV2009. 30% weniger Heizkosten, 20% weniger Baukosten, 50% weniger Wartungskosten.“ Dies widerspricht der U-Wert-Theorie, aber dies ist die Praxis.

Kindergarten in Vilnius 06

Kindergarten in Vilnius

Zweischaliges Mauerwerk 2 x 11 cm, kalte Winter. Statt Fassadendämmung mit Polystyrol auf Anraten eines deutschen Bausachverständigen: Kerndämmung mit Zellulose sowie ClimateCoating® innen und außen; Golden Globe Award 2011

Kurze Zusammenfassung
Der Kindergarten „Saules Gojus“ (Sonnenwäldchen) liegt am Stadtrand von Vilnius. Mit ca. 500 m² bietet das Haus bis zu 45 Kindern Platz. Im Rahmen der ersten Sanierungs- phase 2004 wurde eine Kerndämmung aus Zelluloseflocken in den Luftspalt der Außenwände geblasen. In der zweiten Phase erfolgte ein Anstrich innen und außen mit der thermokeramischen Membrantechnologie ClimateCoating® zur Verbesserung des Wärmeschutzes. Im Ergebnis konnten der Heizaufwand verringert und die Aus- kühlzeiten verlängert werden – bei verbesserter thermischer Behaglichkeit und vermindertem Schimmelrisiko auch in Problemzonen. Neben lang anhaltendem Witterungsschutz der entfeuchteten Wand schützt die Beschichtung vor Wärmeab-strahlung im Winter und Aufheizen im Sommer.

Bewertungskriterien

  • Projektziel:
    energetische Ertüchtigung, max. Ergebnisse bei kleinem Budget eines jungen familiär geführten Unternehmens (Wirtschaftlichkeit), langlebige ökologische Baustoffe mit bauphysikalischer und gesundheitlicher Unbedenklichkeit.
  • Innovativer Ansatz:
    nicht das machen, was alle ringsum machen – stattdessen die Kombination von Technologien/Systemen, Einsatz oberflächenaktiver Beschichtung.
  • Kosten/Nutzen:
    eine maximale Aufwertung des Gebäudes bei bescheidenem finanziellem Aufwand (siehe auch: Projektziel), lange Instandhaltungsintervalle, das Ziel (hoher Nutzen bei geringen Kosten) wurde erreicht.
  • Multiplizierbarkeit:
    im Prinzip ja, wobei stets der Einzelfall zu prüfen ist – hier war die Besonderheit die Kerndämmung, es sind auch andere Kombinationen möglich (vergl. Projekt „Holzfaser WDVS in Berlin“).
  • Umweltverträglichkeit:
    ist in hohem Maße gegeben, gift- und schadstofffreie Baustoffe, im Ergebnis sind Emissionsreduzierungen gegeben.

In der ersten Stufe der Sanierung wurden die sanitären Anlagen und die gesamte Elektrik erneuert und das Haus den Bedürfnissen der Kinder angepasst. Wichtig war eine energetische Ertüchtigung der Außenwände, die als zweischaliges Mauerwerk mit einem Luftspalt von 7 cm einen U-Wert von 0,8 W/m²K aufwiesen. Zwar ist der U-Wert für die Energiebilanz des Gebäudes nicht allein Ausschlag gebend, bei winterlichen Temperaturen um die -20°C ist er dennoch eine zu beachtende Kenngröße.

Vom Bekleben der Fassade mit Styroporplatten als WDVS, wie es landesweit oft und gern gemacht wurde, riet der Fachmann ab. Ein wichtiger Grund besteht darin, dass es als widersinnig angesehen wird, von innen nach außen dichter zu bauen – noch dazu, wo bekannt ist, dass die Berechnungen nach Norm, einschließlich Glaser-Verfahren, keine realitätsnahen Ergebnisse erbringen (Hauser, 2003).

Durch eine Kerndämmung mit EKOVATA Zelluloseflocken konnte der U-Wert auf 0,37 W/m²K verbessert werden, wobei ein entscheidender Vorteil darin besteht, dass am Ende eine voll sorptionsfähige Wandkonstruktion mit kapillarer Leitfähigkeit vorliegt.

Im Februar wurden im Rahmen einer Objektbegehung Baumaßnahmen besprochen mit folgenden Schwerpunkten: Regendichtigkeit Fenster DG Putzausbesserungen Fassade, Leibungen dämmen, Schaum unter den Fensterblechen ersetzen, Fassaden- und Innenanstrich, Holzgiebel Süd erneuern, Giebelortgangstreifen aus Holz streichen, Schwingungsverringerung Rasterdecke über KG.

Am 11.02.2007 herrschten am Stadtrand von Vilnius -23°C. Es wurden im Mittel Raum- temperaturen von 19°C und Wandoberflächentemperaturen von 16°C gemessen. Beachtliche Temperaturunterschiede der Wandoberflächentemperaturen der Fassade ergaben die Messungen mit dem Pyrometer zur berührungslosen Temperatur-messung. Hieran erkennt man, was der Begriff „solare Gewinne opaker Bauteile“ bedeutet: der Wärmestrom von 20°C nach -10°C ist geringer als der von 20°C nach -20°C.

Um die energetische Qualität der Außenwände zu verbessern, riet der Bausachver-ständige zum Einsatz von ClimateCoating®. Gründe hierfür sind u.a. der Schutz vor solarer Belastung im Sommer, die Kompensation von Wärmebrücken, Schlagregen-schutz, Verbesserung der thermischen Behaglichkeit. Der praktische Nutzen hat diesem Planungsansatz Recht gegeben, der folgende Erfahrungsbericht ist selbst erklärend.

„Wir haben ClimateCoating® für Renovierungsarbeiten an unserem Kindergarten im Sommer 2007 sowohl innen als auch außen benutzt. Während wir zu Beginn noch einmal mitten in der Nacht und während des Tages nachheizen mussten, ist das Haus jetzt mit zweimaligem Heizen warm zu halten, auch bei Temperaturen von -20 (Januar 2009). Begeistert sind wir von den Eigenschaften: trotz der im Vergleich zu Deutschland extremen litauischen Bedingungen von -20°C im Winter bis knapp 30 Grad im Sommer verblasst ClimateCoating® nicht und es sind überhaupt keine Risse zu sehen, weder an der Holzverkleidung noch am Putz – ein großes Problem vieler Farben hierzulande und bei einem Stadtrundgang durch Vilnius an fast jeder Ecke zu beobachten.“

Referenzen Energiemasterhaus 09

Energiemasterhaus

Bei diesem Einfamilienhaus sorgt die Kombination von Massivbauweise mit ClimateCoating® ThermoProtect sowie Infrarotheizung mit ClimateCoating® ThermoPlus für ein vorbildliches Wohlfühlklima und eine hervorragende Energieeffizienz. Messauswertungen belegen die Wirkung solarer Gewinne.

Das Energiemasterhaus steht im österreichischen Eidenberg auf 683 m Seehöhe. Es hat 53 cm dicke Wände aus 50er Ziegelmauerwerk, innen und außen geputzt. Die Außenwand ist außen und innen mit ClimateCoating® beschichtet, beheizt werden die Räume mit einer Decken- bzw. Infrarotheizung. Eine genaue Beschreibung ist auf der Internetseite www.energiemaster.at hinterlegt.

Durch die Kombination einer bewährten Bauweise mit hoch effizienten Systemen und Produkten wird ein angenehmes, behagliches Raumklima geschaffen. Die Außen-wandbeschichtung reduziert die Wärmeverluste und schützt u.a. vor Schlagregen. Durch die Kombination einer IR-Strahlungs-Heizung mit der IR-reflektierenden Innen-beschichtung werden durch die verbesserte thermische Behaglichkeit die Heizkosten bedeutend gesenkt.

Das hier umgesetzte Konzept passt – von PV- und Solarthermie abgesehen – nicht so recht zum theoretischen Zerrbild, wie es manche Vorschriften zum Wärmeschutz inklusive der dazugehörigen Berechnungen vorgeben. Jedoch: nichts ist ehrlicher als die Praxis. Dies zeigt das Beispiel einer Messreihenauswertung zu solaren Gewinnen über die Außenwand.

Von 10:00 bis 17:00 Uhr (die Zahlenangaben sind ca.) werden die Auswirkungen der Solareinstrahlung von 09:00 bis 15:00 Uhr erkennbar. Nicht nur, dass solare Gewinne über die transparenten Bauteile erfolgen (Wärmegewinne durch die Fenster) – es finden solare Gewinne der opaken Bauteile statt. Die geputzte Ziegelwand ist opak (d.h. nicht transparent), sie nimmt Wärme auf, die nach innen transportiert wird. Das ist ein Wärmestrom von außen nach innen infolge der solaren Gewinne.

Von 10:00 bis 15:00 Uhr steigt die Temperatur 10 cm unter der Oberfläche an. Von 13:00 bis 17:00 Uhr wird eine derartig hohe Wärmebarriere (Wärme = Temperatur + Material) aufgebaut, dass die Raumtemperatur nicht über der Temperatur dieser Barriere liegt. Ohne ein Temperaturgefälle gibt es gem. 1. Hauptsatz der Thermo- dynamik keinen Wärmestrom. Das bedeutet: ab 13:00 Uhr für 4 Stunden keine Wärmeverluste über die Außenwand.

Für die U-Werttheorie hat man in der Fourierschen Wärmeleitungsgleichung den Speicheranteil auf 0 gesetzt; nicht weil es in der Praxis so ist, sondern damit sich die Theorie rechnen lässt: q = U (θi –θe).

In der zensierten Wikipedia wird erklärt: „Die Definitionsgleichung setzt stationäre Verhältnisse voraus und ist nicht geeignet, die jeweils momentane Wärmestromdichte q(t) bei zeitlich veränderlichen Temperaturen zu berechnen. So treten etwa bei einem Erwärmungsvorgang aufgrund der Wärmespeicherfähigkeit des Bauteils Verzöge-rungseffekte ein, die beim Versuch, die Oberflächenwärmeströme mittels Gleichung zu berechnen, unberücksichtigt bleiben. Beim darauffolgenden Abkühlvorgang tritt der Fehler jedoch im umgekehrten Sinne auf. Wenn Erwärmung und Abkühlung symmetrisch zueinander erfolgen, heben sich die beiden Fehler auf.“

Aus dieser Argumentation wird abgeleitet, dass es letztendlich keinen Unterschied mache, ob man den Wärmestrom stationär oder instationär betrachte. Dazu werden Messgrafiken gezeigt, wo mittels modulierter Temperatur ein instationärer Fall vorge-gaukelt wird. Das ist die passende Messvorrichtung zur Theorie, jedoch ist die Außen- wand ein paar Einflussgrößen mehr ausgesetzt als nur der Außentemperatur.

Das Wetter besteht auch nicht nur aus der Außentemperatur. Noch dazu besteht ein mitunter großer Unterschied zwischen arithmetischem und geometrischem Mittel (Durchschnitt und Median).

Die Grafik zur Auswertung der Messreihe erläutert dies anschaulich: der Aufheizvor- gang erfolgt schneller, der Abkühlvorgang ist langsamer. Das verdeutlichen die Neigungen der gelben und der blauen Linie (keine Symmetrie). Diese Verzögerung ist auf das Speichervermögen zurückzuführen. Dies bedeutet: Energiegewinn. ClimateCoating® ThermoProtect verringert die Energieverluste über die Fassade und unterstützt die solaren Gewinne über die Außenwand („endothermische Effekte“).