Bau- und Energieberatung, Gutachtertätigkeit, Luftdichtigkeitsmessungen, Feuchtemessungen

Neben der Infrarot- Thermografie Messung an Gebäuden zur Bestimmung von flächenhaften Temperaturverteilungen und somit dem eindeutigen Lokalisieren von Wärmebrücken bieten wir folgende Beratungsleistungen und Gutachten im Baubereich an:

  • Schwachstellenanalyse im Gebäudebestand sowie Lokalisierung von Wärmeverlusten an Gebäudewänden, Dächern, Rohrleitungen oder Isolierungen
  • Bestimmung und Kontrolle des tatsächlichen u- Wertes (früher k- Wert) von Wandaufbauten (mittel Wärmeplatten)
  • Durchführung von "Vor - Ort - Energieberatungen" unter Zugrundelegung der neuen EnEV (Energieeinsparverordnung) mit detailliertem Bericht zur sparsamen und rationellen Energieverwendung (auch unter Einbeziehung von Fördermitteln)
  • Langzeitmessungen von Temperaturen über Tage, Wochen und Monate sowie anschließende rechnergestützte Auswertung
  • Luftdichtikeitsprüfung an Gebäuden unter z.B. dem Einsatz der Blower Door- Anlage, Infrarotkamera, Anemometer sowie Nebelgenerator (Theaternebel, ungiftig und rückstandsfrei)
  • Aufdecken von Feuchtigkeit im Mauerwerk und im Dachbereich (besonders Flachdächer)
  • Bestimmung der Luft- Feuchte und Baustoff- Feuchte in Gebäuden sowie der Taupunkttemperatur von Gebäudewänden (auch Klimaanalyse über Tage, Wochen und Monate sowie anschließende rechnergestützte Auswertung)
  • Inspektion von Fußbodenheizungen und Rohrleitungen und deren Lokalisierung
  • Ortung von Wasserleckagen über Infrarot - Messung, H2 - Messung, Feuchte - Messung sowie der akustischen Abhorch - Methode
  • Bestimmung der flächenhaften Feutigkeitsverteilung mittels Mikrowellen- Feuchtemessung an der Oberfläche und bis 30 cm Tiefe (unkalibriert auch bis 70 cm möglich)
  • Sichtbarmachung von unter Putz liegendem Fachwerk
  • Prüfung über Endoskope
  • Rohrinspektion mittels Schwarzweiß- oder Farbkamera ab Nennweite 30 mm
  • Präzisions - Schallpegelmessung (Klasse 1) sowie Schwingungs - und Körperschallmessung
  • Inspektion von Fernwärmeleitungen auf unzureichende oder nasse Isolierungen und Leckagen
  • Altlastenerkundung oder Lokalisierung von Wärmenestern bei Lagerprozessen und Schwelbränden bei der Mülldeponierung im Rahmen des Umweltschutzes; Schadstoffeinleitung in Flüsse und Seen
  • Thermalkartierung von land-, forstwirtschaftlich oder industriell genutzten Flächen (nur über Luftbildaufnahmen möglich)
  • Gutachtertätigkeit durch einen öffentlich bestellten und vereidigten Bausachverständigen
  • Messung elektrischer und magnetischer Felder

Das Ziel eines jeden Bauvorhaben sollte es sein, eine optimale Wohnbehaglichkeit zu erreichen und die dafür eingesetzte Energie zu minimieren. Dazu ist es notwendig, eine relativ luftdichte Außenhülle an jedem Gebäude zu schaffen. In der DIN 4108, Teil 7; wird der "Einbau einer luftundurchlässigen Schicht über die gesamte Fläche" gefordert. Die EnEV (Energieeinsparverordnung) honoriert die Durchführung der Luftdichtigkeitsmessung. Werden die Grenzwerte eingehalten, darf ein reduzierter Luftwechsel angesetzt werden und bei Gebäuden mit Lüftungsanlage gehört die Luftdichtigkeitsmessung zum Standard, da nur mit Dichtheitsnachweis diese Lüftungstechnik im Energiebedarfsnachweis berücksichtigt werden darf. Für Passivhäuser ist der Nachweis Pflicht. Bereits seit Juli 1998 ist die DIN 4108- 7 anerkannte Regel der Technik. Die Luftdichtigkeitsmessung (über z.B. Blower Door- Geräte) ist das dafür vorgeschriebene Prüfverfahren. Bei der Messung werden Fehlerstellen erkennbar und Planer und Ausführende sensibilisiert. Für die bauausführenden Gewerke bietet sich die Luftdichtigkeitsmessung deshalb auch zur (eigenen) Qualitätssicherung an. Wenn im Energiebedarfsausweis nach § 13 Energieeinsparverordnung ein Messprotokoll für den Dichtheitsnachweis beigefügt werden soll, muss die Luftdichtigkeitsmessung nach DIN EN 13829, Verfahren A durchgeführt werden.

Mit Einführung der Energieeinsparverordnung (EnEV) im Jahr 2001 wurde die Luftdichtigkeitsmessung zum Standard beim Bau von Passivhäusern und zum allgemeingültigen Kriterium für eine zeitgemäße und energieeffiziente Bauweise. Zunehmend werden die Luftdichtigkeitsmessungen auch im gewerblichen Bereich wie z.B. in der Reinraumtechnik, bei Industriebetrieben und im Brandschutz angewandt. Die Einsatzgebiete der Luftdichtigkeitsüberprüfungen und der Gebäudethermografie sind vielfältig, die Gründe für ein luftdichtes Bauen ebenfalls. Ob Senkung des Energieverbrauches, Schutz vor konvektiv bedingten Bauschäden, Sicherheit vor dem Eintrag von Schadstoffen oder die Erhöhung des Wohnkomforts. Luftdichtigkeitsüberprüfungen mit z.B. Blower Door- Anlagen sollten in jedem neu gebauten Gebäude vorgenommen werden.
Eine erfolgreiche Überprüfung bietet weiterhin den Garant, um Bauschäden durch Feuchtigkeitseindringung in die Außendämmung des Gebäudes zu vermeiden. Es ist oft nicht vorstellbar, wieviel Feuchtigkeit durch den Lufttransport aus dem Innenbereich in die Außendämmung gelangen kann und somit massive Bauschäden hervorrufen kann. Hierzu muss man Wissen, dass um so wärmer die Luft ist, um so mehr Feuchtigkeit diese binden kann. Gelangt nun die mit Feuchtigkeit angereicherte Innenluft durch Undichtigkeiten in der Dampfsperre in die Dämmung, so wird die in ihr gebundene Feuchtigkeit ausfallen, wenn der Taupunkt unterschritten wird. Die Folge ist eine durchnässte Dämmung, welche dazu führt, dass das Holz zu schimmeln und später zu faulen beginnt. Diese Schäden treten nicht sofort beim Neubau sondern erst einige Jahre später auf. Nicht selten müssen dann Bretter und Balken ausgewechselt werden.

Die Luftdichtigkeitsmessung bietet die Möglichkeit :

  • Lage und Stärke der Undichtigkeiten zu bestimmen (qualitativ, auch in Verbindung mit Infrarot- Kamera, Nebelgenerator und Anemometer).
  • Luftstrom (V50 in m³/h) durch die Summe aller Leckagen bei einem Prüfdruck von 50 Pa [Pascal] (quantitativ) zu ermitteln.
  • Stündliche Luftwechselrate (V50 / V Raum = n50) bei 50 Pa zu messen.

Die Luftwechselrate bei 50 Pa Druckdifferenz (n50 - Wert) ist die international gebräuchlichste Form zur quantitativen Darstellung der Luftdurchlässigkeit. Ob die vorgefundenen Leckagen in ihrer Summe akzeptiert werden können oder Nachbesserungsbedarf besteht, wird meist an dieser Kenngröße entschieden. Die Grenzwerte, die im Rahmen der Einzelfallprüfung seit der WSchV 95 bei neu gebauten Häusern nicht überschritten werden dürfen, legt der Teil 7 der DIN 4108 ([ DIN 4108- 7] vom Nov. 96) folgendermaßen fest (ab Januar 2002 hat die EnEV [Energieeinsparverordnung] Gültigkeit):

  • n50 < 3,0 h-1 Bei Gebäuden mit natürlicher Lüftung, d.h. Fensterlüftung.
  • n50 < 1,5 h-1 Bei Gebäuden mit raumtechnischen Anlagen (auch einfachen Abluftanlagen / ehemals 1,0 h-1 geändert auf 1,5 h-1 im April 2000.
  • n50 < 1,0 h-1 Bei Gebäuden, welche Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung besitzen, ist eine deutliche Unterschreitung des oben angegebenen Grenzwertes von 1,5 h-1 sinnvoll (DIN 4107- 7).

Bei der Luftdichtigkeitsprüfung muss grundsätzlich ein Über- und Unterdruck von mindestens 50 Pa im Gebäude erzeugt werden. Der in der DIN festgelegte Wert bezieht sich auf die mittlere Luftwechselrate der sich wiederum aus der Berechnung von Über- und Unterdruck ergibt. Während für die Gebäudethermografie eine Temperaturdifferenz von mindestens 15K [Kelvin] vorhanden sein muss, reicht bei der Luftdichtigkeitsmessung mit Infrarotüberprüfung der Undichtigkeiten schon eine geringere Temperaturdifferenz von mindestens 5K aus.

Einen Flyer zu den notwendigen Voraussetzungen einer aussagekräftigen Gebäudediagnostik mittels Infrarotaufnahmen aus dem Außen- und Innenbereich, sowie den Luftdichtigkeitsmessungen finden Sie in der Datei ITK Flyer Gebäudediagnose.pdf.

 

 

Wird ein Gebäude einer Luftdichtheitsprüfung unterzogen, so wird in eine geöffnete Außentür oder Fenster eine luftundurchlässige Folie über einen verstellbaren Rahmen aus Aluminiumprofilen eingespannt. Dabei drückt sich der Rahmen über Gummidichtungen im Türrahmen fest und verhindert so, dass die Außenluft unkontrolliert in das Haus gelangt. Im unteren Teil der Folie befindet sich eine Öffnung, welche einen drehzahlgeregelten und kalibrierten Ventilator aufnehmen kann. Somit kann im gesamten Haus eine konstanter Über- und Unterdruck von 50 Pa erzeugt werden; dies entspricht 5mm WS [Wassersäule]. Über die, auf dem Foto in der Mitte hängenden Messgeräten (Druckmessdose und Strömungsmesser), wird die Gebäudedruckdifferenz und die dabei geförderte Luftmenge über das Gebläse ermittelt. Der Öffnungsquerschnitt des Ventilators kann durch unterschiedliche Blenden verändern werden. Entsprechend der verwendeten Blende und unter Einbeziehung der bekannten Gebäudedaten, wie das eingeschlossene Luftvolumen der zu messenden Räume wird so die Luftwechselrate pro Stunde bei 50 Pa (n50 - Wert) und der Luftvolumenstrom durch die Gebäudehülle pro m² Hüllfläche ermittelt. Die Gebäudehüllfläche sowie die beheizte Gebäudegrundfläche gehen ebenfalls in das Rechnerprogramm ein. Mit einer Blower Door- Anlage können z.B. bis 7.800 m³ umbauter Raum auf ihre Luftdichtigkeit untersucht werden. Bei größeren Gebäuden müssen mehrere Geräte eingesetzt werden (s. unten).

Mit der Infrarotkamera oder dem Nebelgenerator kann während der Luftdichtigkeitsprüfung exakt nachgewiesen werden, an welchen Stellen im Gebäude die Luftdichtigkeit nicht gegeben ist und nachgebessert werden muss. Durch Theaternebel, welcher mit einem Nebelgenerator erzeugt wird, sind Undichtigkeiten in der Gebäudehülle ebenfalls nachzuweisen. Infrarotbilder sind jedoch dem Nebel vorzuziehen, da diese die Leckagen bedeutend genauer darstellen können und eine Dokumentation von evtl. Undichtigkeiten viel eindeutiger gegeben ist. Mittels thermischen Anemometer kann die Strömung an den evtl. undichten Bereichen in [m/s] gemessen werden. Die Winddichtheit der Gebäudehülle ist für ein behagliches Raumklima und für einen geringen Energieverbrauch wichtig. Nach dem Abschluss der Messungen und den Berechnungen erhält der Kunde dann ein Zertifikat über die luftdichte Gebäudehülle. Für die Luftdichtigkeitsmessungen vor Ort muss für ein Einfamilienhaus eine Zeit von 3 - 4 Stunden einkalkuliert werden.
Der günstigste Zeitpunkt für die Messungen in der Bauphase ist, wenn die luftdichte Hülle mit Fenstern und Türen des Gebäudes hergestellt wurde. Eine Verkleidung des Dachgeschosses (bei Ständerkonstruktionen auch der Wände) mit Gipskartonplatten sollte noch nicht erfolgt sein. Somit ist es ohne Probleme möglich, eine evtl. Undichtigkeit noch zu beseitigen. Wenn die Gipskartonplatten angebracht sind ist dies kaum noch machbar. Die Dampfsperre, welche die luftdichte Schicht des Gebäudes darstellt, muss an den Stoßstellen sehr gut verklebt werden. Auch Durchdringungen der Folie durch Elektroleitungen oder Rohre müssen gut abgedichtet werden. Im Dachbereich sollte die Folie die Wände überlappen. Dann wird diese mit der Wand verklebt und die Überlappungen mit eingeputzt. Somit gibt es in diesen Bereichen kaum Probleme. Die Dampfsperre wird in der Regel an den Balken angetackert. Sind die Konterlattungen für die Gipskartonplatten noch nicht angebracht, so kann es passieren, dass die Folie bei Unterdruck wieder von den Balken gerissen wird. Es wird auch eine höhere Stabilität erreicht, wenn unter jede Tackerung ein Stück Klebeband auf die Folie geklebt wird. Dies verhindert ein Ausreißen der Folie aus den Tackerungen.
Für die Überprüfung eines Gebäudes werden im Vorfeld folgende Werte benötigt:
Belüftetes Volumen [m³] (Nettogrundflächen multipliziert mit den mittleren lichten Raumhöhen)
Gebäudehüllfläche [m²] (Gesamtflächen aller Böden,Wände und Decken, die das untersuchte Volumen umschließen, Wände und Böden unter Erdniveau sind eingeschlossen)
Beheizte Fläche [m²] (Gesamtfläche aller Böden, die zum untersuchten Volumen gehören)

 

 

 

 

Die beiden oberen Infrarotbilder zeigen einen Teil einer ausgebauten Dachwohnung. Die Bewohner klagten über Zugerscheinungen in der gesamten Wohnung. Mit Hilfe einer Blower Door- Messung wurde ein Unter- und Überdruck erzeugt und die Luftwechselrate berechnet. Bei dieser Wohnung lag der Mittelwert aus Unter- und Überdruck bei n50 = 17,1 h-1. Gefordert ist eine Luftwechselrate von n50 = 3 h-1; also ein sehr schlechtes Ergebnis. Die Schwachstellen lagen hier in erster Linie in den Übergängen der Fenster zu der Dachflächen (s. linkes oberes Infrarotbild). Weiterhin sind Undichtigkeiten im unteren rechten Infrarotbild in der Aufsparrendämmung zu erkennen. Um die gesamten Plattenstöße sind Zugerscheinungen zu verzeichnen.

Bei Gebäuden entstehen durch Wind und thermischen Auftriebskräften Druckunterschiede zwischen den Innenräumen und der Außenatmosphäre. Der dadurch hervorgerufene Luftwechsel lässt sich angenähert errechnen (DIN 4108 T6). Für die Undichtigkeiten der betrachteten Wohnung (geschlossene Türen und Fenster vorausgesetzt) ergibt sich der mittlere Leckluftwechsel nz während einer Heizperiode von min. 1,8 h-1. Der Luftwechsel nz von 1,8 je Stunde hat einen Lüftungswärmebedarf von etwa 126 kWh je m² beheizte Fläche und Jahr zur Folge. Bei einer Wohnfläche von ca. 76 m² entspricht dies einem jährlichen Wärmebedarf, durch Luftleckagen von ca. 9.576 kWh. Dadurch, dass es keine dichten Wohnungen bzw. Gebäude gibt und eine Luftwechselrate von bis 3 h-1 zulässig ist, kann dieser Wert von dem jährlichen Wärmebedarf abgezogen werden. Unter Berücksichtigung des zulässigen Wertes ergibt sich nur durch Luftleckagen, oberhalb des zulässigen Wertes, ohne Wärmebrücken ein zusätzlicher jährlicher Wärmebedarf von ca. 7.980 kWh.

Hier noch einen interessanten Zeitungsartikel aus Handwerkersicht zu dem Thema "Die Herstellung einer Luftdichtheitsschicht erfordert ein abgestimmtes Zusammenspiel von Detailplanung, Materialauswahl und praktischer Ausführung" (917kB) aus der Zeitschrift "Baugewerbe" (www.baugewerbe-magazin.de).

Einen Artikel "Die Mär vom atmenden Haus" aus der Zeitschrift IKZ ENERGY Heft 3 / 2009 (Magazin für erneuerbare Energien und Effizienz in Gebäuden) zum Thema Luftdichtheitsmessung mittels Blower Door an Gebäuden als pdf- Datei findet man hier (850kB). In dem Artikel wird über den falschen Glauben "ein Gebäude müsse natürlich atmen", den Luftwechsel, die Leckagen und das Prinzip der Blower Door Messung eingegangen. Auch zu Preisen finden Sie etwas in dem Fachbeitrag

 

Für die Messungen stehen uns unterschiedliche Aluminiumrahmen für die Aufnahme der Blower Door- Anlage in der Tür zur Verfügung. Ein Rahmen hat z.B. eine maximale Größe von 1,02m x 2,42m (kleinstes Maß 0,63m x 1,30m). Ein weiterer Rahmen mit Plane bietet die Möglichkeit, eine 1,82m x 2,68m (kleinstes Maß 1,05m x 1,45m) große Öffnung zu verschließen (s. unteres Foto), wie sie oft bei großen Gebäuden vorhanden sind. Somit ist es auch möglich große Türen in öffentliche Gebäuden, Schwimm- und Eishallen oder Industriebetrieben fachgerecht zu verschließen. Sind die Türen oder Fensterrahmen größer, so sollte dies im Vorfeld bekannt sein, um anderweitige Abdichtungen bereitstellen zu können. Bei großen Gebäuden haben wir auch die Möglichkeit mehrere Blower Door- Systeme einzusetzen und zu kombinieren. Mittels spezieller Software können große Gebäude so gemessen und berechnet werden.

Nach der DIN EN 13829 besitzen große Gebäude ein Volumen von größer etwa 4.000m³. Die Luftwechselrate n50 nach EnEV und DIN 4108 Teil 7 ist bei der Messung von großen Gebäuden recht leicht zu erfüllen, da das Verhältnis von der Gebäudehüllfläche A zum Volumen V (A/V Verhältnis) relativ klein ist. Während bei Einfamilienhäusern ein A/V Verhältnis von etwa 1 vorliegt, liegt das A/V Verhältnis bei großen Gebäuden zwischen 0,2 und 0,5. Trotzdem können auch große Gebäude relativ undicht sein und große Einzelleckagen aufweisen, welche zu hohen Energieverlusten führen. Weiterhin kann durch diese Leckagen es vorrangig überall dort, wo hohe relative Luftfeuchtigkeiten vorhanden sind (Schwimmhallen, spezielle Industriebetriebe), es zum Eindringen von feuchter Raumluft mit anschließender Taupunktunterschreitung in die Gebäudedämmung kommen. Somit treten starke Feuchtigkeitsprobleme auf und Bauschäden sind auf die Dauer oft nicht zu vermeiden. Bei großen Gebäuden müssen jedoch mehrere Blower Door- Anlagen zum Einsatz kommen, da nur ein Gebläse nicht die notwendige Leistung bringt. Die Anzahl der einzusetzenden Gebläse lässt sich wie folgt berechnen:

Kalkulation der Messgeräteanzahlen über n50
Die Abschätzung des erforderlichen Luftvolumenstromes kann über eine Luftdichtigkeitsanforderung n50 erfolgen. Die Gebläseanzahl wird so eingesetzt, dass sich aus der Summe der Einzelvolumenströme der Gebläse insgesamt ein Luftvolumenstrom ergibt, mit dem mindestens die geforderte Luftdichtigkeitsanforderung nachgewiesen werden kann. Mit z.B. einer Blower Door- Anlage kann ein Volumenstrom von ca. 7.800 m³ bei 50 Pa Gebäudedruckdifferenz erreicht werden.
Wird das Innenvolumen des Messobjektes mit der geforderten Luftwechselrate n50 multipliziert, ergibt sich der Volumenstrom, der von allen Gebläsen zum Nachweis dieser Luftwechselrate vorgehalten werden muss.
V (Innenvolumen) x n50 (Luftwechselrate) = erforderlicher Luftvolumenstrom
Der erforderliche Luftvolumenstrom dividiert durch die maximale Förderleistung eines Gebläses ergibt die Anzahl der notwendigen Geräte für das Gebäude.
Erforderlicher Luftvolumenstrom / Gebläseförderleistung = Anzahl der Gebläse
Für die Messungen an dem Beispielgebäude werden 6 Blower Door- Anlagen entsprechend der unteren Berechnung benötigt!

 

Beispielgebäude

 

Ein Gebäude hat ein Innenvolumen von

V = 27.500 m³

eine Hüllfläche von

A = 7.650 m² (gesamte Außenfläche mit Grundfläche)

A/V Verhältnis (Gebäudehüllfläche A / Volumen V)

A/V = 0,3

die geforderte Luftwechselrate

n50 = 1,5 h-1 (Gebäude mit Klima- oder Abluftanlage)

erforderlicher Luftvolumenstrom

= V x n50
= 27.500 m³ x 1,5 h-1
= 41.250 m³/h

Anzahl der notwendigen Gebläse

= 41.250 m³/h / 7.800m³/h
= 5,3

 

 

 


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