Dachstein aktiviert Grundschule

Bei der Sanierung einer Grundschule wurde auch das Dach neu eingedeckt. Die großen Dachfläche war prädestiniert für großflächige Ziegel. in Sachen Umweltschutz kann der Stein auch mit einer Titandioxid-Oberfläche punkten. Schädliche Stickoxide werden dabei in wesentlich harmlosere Nitrate umgewandelt.

Etwa 225 Schülerinnen und Schüler besuchen derzeit die Winrich von Kniprode-Schule in Monheim am Rhein. Im Rahmen des Investitionspaktes zur energetischen Erneuerung von Gebäuden wurde die in die Jahre gekommene Schule umfassend saniert. Ziel der Sanierung war es, das Gebäude energetisch auf das Niveau eines Neubaus nach Energieeinsparverordnung (EnEV)/DIN 18599 zu bringen. Nach den Bestimmungen in Nordrhein-Westfalen wird dies auch durch einen Energiebedarfsausweis nachgewiesen.

 

Energetische Sanierung des gesamten Gebäudes

Insgesamt verlief die Sanierung innerhalb eines Jahres und wurde in einzelnen Sanierungsabschnitten realisiert, um den Schulbetrieb nicht zu stören. Mit der Sanierung der Dachflächen wurde das Dachdeckerunternehmen Stefan Baum Bedachungen aus Monheim beauftragt. 

Im Rahmen der Sanierung wurde die Fassade mit einem Wärmedämmverbundsystem versehen und die Kellerdecke gedämmt. Neue Fenster sowie die Sanierung der Glasbausteinfassade verbesserten den Wärmebedarf des Gebäudes ebenso wie die umfassende Modernisierung des Daches. Hierzu wurde die alte Dachdeckung abgenommen und die oberste Geschossdecke entsprechend den Anforderungen der EnEV wärmegedämmt. Ein Dachgeschossausbau war aufgrund der kritischen Höhen sowie der erhöhten statischen Anforderungen und des Brandschutzes nicht vor­­gesehen. Mit der Unterdeckbahn Divoroll Kompakt 2S von Braas wurde das Dach behelfsdeckend gesichert. Die 2S-Variante mit integrierter Doppelklebezone sorgt mit ihrer einfachen Verlegung für eine hohe Regensicherheit als zweite wasserabführende Ebene unter der Dachdeckung. Mit Konterlattung und Traglattung wurde das Dach für die Eindeckung vorbereitet.

 

Umweltfreundliche Art der Bedachung

Bei der Wahl der Dachdeckung wurden auch Umweltaspekte beachtet. So entschieden sich die Verantwortlichen für die Harzer Pfanne 7 Titano/x in der Farbe Graphit von Braas. Diese Dachpfanne gilt als besonders wirtschaftlich. Durch ihre Größe werden im Schnitt nur rund 7,5 Stück / m2 benötigt. Dies ergibt im Vergleich zu den klassischen 10er Formaten eine Ersparnis von etwa 25 Prozent im Deckmaterial und bei der Lattung. Ein weiterer Pluspunkt ist die schnelle Verlegung der Dachsteine. Dank ihrer symmetrisch geschwungenen Form verleiht die Harzer Pfanne 7 Titano/x Dächern eine harmonisch lebendige Optik, die besonders auf großen Dachflächen schön zur Geltung kommt. Für die Entscheider waren auch die umweltaktiven Eigenschaften der einzelnen Dächer mit rund 1000 m2 Fläche besonders wichtig. Denn in die rein mineralische Oberfläche des Dachsteins ist Titandioxid eingebunden das schädliche Stickoxide mit Hilfe von Sonnenlicht in relativ harmlose Nitrate umwandelt und somit zur Luftreinhaltung beträgt. Dieser Effekt wurde auch im Sanierungsbericht der Stadt besonders hervorgehoben.

 

Aktive Dachsteinoberfläche

Dachsteine gelten als äußerst beständige Dachbaustoffe. Neuere Erkenntnisse bestätigen eine äußerst lange Nutzungsdauer von weit über 80 Jahren. Dies ist für die Investitionssicherheit einer Immobilie nicht nur bei einem Neubau sondern auch in der Dachsanierung besonders wichtig. Dachsteine haben ein besonders widerstandsfähiges Material, dessen Festigkeit mit zunehmender Nutzungsdauer immer besser wird. Darüber hinaus können Dachsteine durch ihre günstigen Materialeigenschaften mit unterschiedlichen, aktiven Oberflächen ausgerüstet werden. Im Vordergrund stehen dabei die umweltaktiven Eigenschaften. So wirkt die Oberfläche der Harzer Pfanne 7 Titano/x gegen schädliche Stickoxide (NOx) – die zum Beispiel beim Autoverkehr durch Verbrennungsmotoren oder bei industriellen Prozessen entstehen – sowie eine Reihe weiterer Schadstoffe. Als günstiger Nebeneffekt ist festzustellen, dass die Oberfläche auch selbstreinigende Eigenschaften hat. Die Dachfläche bleibt länger frei von Veralgung und Vermoosung. Dies kann eine lohnende Überlegung unter dem Gesichtspunkt der Werterhaltung sein.

 

Wie funktioniert die Photokatalyse

Die Wirkung der aktiven photokatalytischen Oberfläche beruht auf ihrer Ausstattung mit speziellem Titandioxid. Katalyse bedeutet die Beschleunigung einer chemischen Reaktion durch einen dritten beteiligten Stoff, den Katalysator. Bei dem Katalysator handelt es sich um Titandioxid. Der Katalysator wird bei den Reaktionen nicht verändert und nicht verbraucht. Die Wirksamkeit bleibt somit ein Baustoffleben lang erhalten. Photokatalyse bedeutet, dass die Reaktionen auf der Oberfläche des Katalysators mit Hilfe von sichtbarem Licht ablaufen. Sie wird genutzt, um Schadstoffe wie NOx abzubauen. Dieser Prozess besteht aus einer ganzen Reihe komplexer, physikalischer sowie chemischer Einzelreaktionen. Grundlage ist die Absorption von Energie in Form von Licht. 

Die Nutzung der Photokatalyse auf der Dachstein-Oberfläche erfordert eine besondere Einbindung des Titandioxids, da die Eigenschaft des Photokatalysators organische Stoffe zu zersetzen, eben auch vor organischen Bindemitteln nicht halt macht. Der photokatalytische Prozess würde bei organisch gebundenen Systemen zur Zerstörung des Bindemittels führen. Nur der Einsatz von anorganischen, mineralischen Bindemitteln wie Zement und silikatischen Bindemitteln erlaubt die Einbindung wirksamer Mengen des photokatalytischen Titandioxids, weil diese Bindemittel vom Photokatalysator nicht angegriffen werden.

Fazit: Besondere Materialoberflächen können umweltfreundlich wirken

Dachsteine sind durch ihre Materialeigenschaften besonders geeignet, mit aktiven Oberflächen ausgerüstet zu werden und erfüllen so neben den langfristigen Schutzaufgaben auch weitere Funktionen. So können sie in dicht besiedelten Gebieten mit hoher Schadstoffbelastung einen Beitrag zur Verminderung von Stickoxiden leisten. Dachsteine mit umweltaktiven Eigenschaften sind also als Maßnahme zur Schadstoffreduzierung geeignet.

 

Autor

Horst Pavel ist Leiter der Braas Anwendungstechnik.

Dachsteine mit Titandioxid-Oberflächen können in Gebieten mit hoher Schadstoffbelastung die ­Stickoxid-Werte senken

Versuche beweisen die Verminderung von NO2

Die photokatalytische Wirkung der Dachsteinoberfläche wurde nicht nur im Labor bewiesen, sondern auch auf einem Versuchsfeld in einem sogenannten Street Canyon erprobt und bestätigt. Bei Versuchsreihen wurde die Abbauleistung einer herkömmlichen Dachsteinoberfläche mit der einer photoaktiven Oberfläche ver­glichen. Es konnte zeitgleich und unter gleichen meteorologischen Bedingungen die durch Photoka­talyse erzielte NO2 Verminderung gemessen und nachgewiesen ­werden. So wurden auf den Dachsteinoberflächen, die photokata­lytisch ausgerüstet sind, Umwandlungsraten von bis zu 70 Prozent (in Abhängigkeit von Lichtintensität, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Anströmungsintensität (Wind) ermittelt werden.

Bautafel (Auswahl)

Projekt Sanierung der Winrich von Kniprode-Grundschule

Bauherr Stadt Monheim

Verarbeiter Stefan Baum Bedachungen, Monheim

Material Unterdeckbahn Braas Divoroll Kompakt 2S

Dachstein Braas Harzer Pfanne 7 Titano/x

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