Moderne Dämmung bringt Platz im Haus

In Stegen bei Feiburg entstand ein neuartiger Gebäudeprototyp, der mit vorgefertigten Holz- und Betonmassivbauteilen mit Vakuumdämmung errichtet wurde. Durch die geringe Dicke der Dämmung konnte selbst eine geringe Baulücke optimal ausgenutzt werden.

Der Bautrend geht zu hochleistungsfähigen dünnen Dämmstärken. Ein Hintergrund für die Entwicklung dieser sehr dünnen Dämmungen sind immer häufiger genutzte enge Baulücken und das Ziel ein sogenanntes Hybrid-Passivgebäude aus innovativen Fertigmodulen herzustellen (als Hybrid-Passivgebäude wird ein Gebäude bezeichnet, das sich der ideal kombinierten, vorgefertigten Passivhauskomponenten der Konstruktion und der Haustechnik bedient). Das Vakuumdämmsystem QASA von Variotec, Passivhausfenster und eine vakuumgedämmte Multifunktionstür waren neben dem Massivbau und Holzelementen die Basismaterialien, die der  Architekt bei dem Objekt in Stegen verwendet hat.

Die Wahl der Baustoffe besteht aus einen Mix aus Holz- und Betonfertigteilen mit klaren Schnittstellen. Zum Einsatz kamen ein massives Tragsystem für Innenwände und Decken sowie Holzbauteilen für die Außenwände und das Dach (wegen der sehr guten Dämmeigenschaften und der Möglichkeit der schnellen Vorfertigung).  

Energetische Auslegung und Projektgröße

Auf Basis der Passivhauskriterien mussten Wand- und Dachsysteme verwendet werden, die zum einen die energetische Effizienzkriterien erfüllten, zum anderen auch die Schnittstellen zwischen Holz- und Massivbauteilen lösen (zum Teil auch erst durch die Entwicklung neuer Details). Die Ost- West-Ausrichtung des Reihenmittelhauses war hinsichtlich der haustechnischen Komponenten zu berücksichtigen.

Der Baugrund mit 200 m2 ergab eine bebaubare Gebäudefläche mit 9 x 10 m. Das Gebäude wurde mit Kellergeschoss (gedämmte Gebäudehülle), Erdgeschoss, 1. OG und DG mit einer Wohnfläche von rund 258 m² konzipiert. Das Gebäude dient in Zukunft als Prototyp für die Umsetzung vorgefertigter Gebäudesysteme für Wohn- und Nichtwohngebäudenutzung mit hohem Flächengewinn.

 

Konstruktives und energetisch hochwertiges Bausystem

Basis der Konstruktion ist eine massive Betonbauweise, bestehend aus gedämmten Betondoppelwänden im Keller, Betonklimadecken und Betoninnenwänden im EG und OG. Vor dieser Betonkonstruktion wurde eine Hülle aus VIP-gedämmten Massivholzwänden mit hinterlüfteter Fassade und einem zellulosegedämmten Fertigdachsystem freitragend und kraftschlüssig vor der Massivkonstruktion mit Fest – und Gleitlagern montiert.

Die Hüllfassade und das Dachtragwerk wurden im Wandbereich aus 6 m hohen Massivholzwänden als Außenwandsystem Kerto-in-Leno von Metsä Wood Merk in 85 mm Stärke mit außenseitiger QASA-Vakuumdämmung und einer hinterlüfteten Fassadenbekleidung geplant. Mittels Holzbauschrauben wurde die vorgehängte, hinterlüftete Fassade, in diesem Fall mit Rockpanel-Platten, montiert. Auch andere Materialien wie Stein, Metall, Holzfaserzement oder hinterlüftete Putzfassaden lassen sich vor die QASA/VIP-Ebene (VIP = Vakuum-Isolations-Paneele, QASA = Systembezeichnung Vakuumdämmsystem von Variotec) setzen. Das Dachtragwerk wurde als Fertigdachsystem (Finnframe) gewählt. Dabei bildet eine OSB-Platte als statische Scheibe und Dampfbremse die Innenseite und die 40 cm starken Finnjoist-Träger spannen bis zum First. Eine Einblasdämmung aus Zellulose (WLG 040) und die oben liegende 16 mm DWD-Platte (Hersteller Agepan) sorgen für einen passivhaustauglichen Dämmwert von 0,11 W/m²K. Die Gebäudehülle ist die luft- und winddichte Ebene des Gebäudes. Die Giebelwände zu den Nachbargebäuden wurden als kerngedämmte Beton­sandwichwände ausgeführt. Zu lösen waren wind-, luft- beziehungsweise dampfdiffusionskonforme Fugenanschlüsse der unterschiedlichen Konstruktionsbauteile als Fertigteile. Die Fugenausführungen mussten bereits bei der Montage der Fertigelemente dicht schließend funktionieren.

Schlanke Wand- und Gaubenkonstruktion

Die Besonderheit des Projektes bildet die schlanke Wand- und Gaubenkonstruktion mit einem nur 5 cm starken Vakuumdämmkern und mechanischen Hüllschichten (gesamt 56 mm) außen auf der Massivholzaußenwandung der Gauben und des Gaubendaches aufgebracht. Der U-Wert dieser Konstruktion erreicht 0,12 W/m²K bei lediglich 14 cm Wandstärke. Eine konventionelle Dämmung erfordert hier etwa  25 bis 30 cm Aufbaustärke. Die Vakuum-Isolations-Paneele (VIP) arbeiten mit einem Kern aus pyrogener Kieselsäure, einem umhüllenden Vlies sowie einer gasdichten Hochbarrierefolie. Das Innenleben steht unter Vakuum. Da dieser Aufbau nahezu keine Wärme weiterleitet, lassen sich bei extrem schlanken Abmessungen sehr hohe Dämmwerte erzielen. Baustellentauglich macht der Variotec die exakt nach Plan gefertigten Elemente mittels spezieller Beplankungen und Kantenabdichtungen.

Der Vorteil dieser Konstruktion liegt zum einen in dem hohen Flächengewinnanteil durch die schlanke Vakuumdämmfassade. Mit einem bis zu 10-prozentigen Flächengewinn kann gerechnet werden, selbst bei einem solchen Projekt mit einem relativ kleinen Anteil an VIP.

Die hinterlüftete Fassadenkonstruktion lässt zudem einen (allerdings unwahrscheinlich) erforderlichen Austausch einzelner VIP Elemente zu, falls es zu mechanischen Einflüssen oder unvorhersehbaren Beschädigungen durch die Nutzung des Gebäudes kommen sollte.

Kurze Bauzeit durch hohen Vorfertigungsgrad

Die sehr kurze Bauzeit ab Oktober 2010 bis Februar 2011 war durch den hohen Vorfertigungsgrad möglich. Die durchdachten Detailanschlüsse haben bedingt durch eine niedrige Luftwechselrate (n50-Wert) mit 0,33 bereits in der Rohbauphase einen sofortigen, zügigen und arbeitsextensiven weiterfolgenden Innenausbau ermöglicht. Wichtige Bauteilkonfigurationen wie die Klimadecken mit Heiz- und Kühlebene sowie die Lüftungsverrohrungen in den Klimadecken, aber auch die anstrichfertigen Betonwandflächen haben zu hoher Zeiteinsparung im Innenausbau und Haustechnikbereich geführt.

 

Fazit: Unproblematische Verarbeitung, richtungsweisender Baustoff

Die Anwendung der Vakuumdämmpaneele war sehr einfach und bausicher durch die ausführende Firma umsetzbar, die Vorplanung sowie die Einweisung auf der Baustelle hat zu einer unkomplizierten Abwicklung und Montage geführt. Die Anwendung der QASA/VIP-Systeme ist sowohl in der Vorfertigung sowie – bedingt durch die Detaillösungen im Herstellerwerk – auf der Baustelle anwendbar und somit universell einsetzbar. Die Vakuumdämmung zeigt hiermit die bausichere, richtungsweisende und universelle Anwendung dieses Dämmstoffes mit hohen Gewinnfaktoren im energieeffizienten Bauen. 

 

Autor

Dipl.-Ing. (FH) Martin Forstner ist Architekt aus Neumarkt und seit Jahren im Bereich energieeffizientes Bauen tätig. Er treibt mit den Herstellern Variotec, Metsä Wood Merk und Rudolf Baustoffwerk die Umsetzung von Hybrid-Passivgebäuden voran.

Die Besonderheit des Projektes war, Fertigbauteile mit einer schlanken Vakuumdämmhülle zu entwickeln

Im Internet finden Sie im eMagazine der dach+holzbau Grundrisse des Hauses, Detailzeichnungen der Außenwand und Schnitte.

Web-Service:

www.bauhandwerk.de

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