Holzbalkendecke an Mauerwerk

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Holzbalkendecke an Mauerwerk
Sanierung mit Innendämmung in Holzbauweise
Historische Quellen besagen, dass noch Ende der 30er Jahre rund 80 % der Decken in Massivbauten in Holzbauweise ausgeführt wurden. Wenn die Wände
nach dem Krieg noch standen, wurde meist ohne Systemwechsel saniert. Auch
beim Neubau der 50er Jahre hatte bei den obersten Geschossdecken der Zimmerer meist noch das Sagen. Mit der wärmetechnischen Sanierung dieses Deckenanschlusses hatten wir uns bereits im condetti-Traufdetail von Heft 5-2008
beschäftigt.
Diesmal geht es um die Ertüchtigung einer Holzbalkendecke zwischen bewohnten Geschossen. Es stehen Wärmeschutz und die Konvektionsdichtung zum
Feuchteschutz im Vordergrund. Aber auch die Abteilungen Schall und Brand
haben spätestens dann etwas beizutragen, wenn die Decke in einem Mehrgeschosser Wohnungen von einander trennt.
Deckenanschluss
Historische
Balkendecke
Bestandsanalyse
Bevor die Sanierungsplanung beginnen kann, ist
eine gründliche Untersuchung der Bestandssituation
erforderlich. Um vor bösen
Überraschungen im Bauprozess sicher zu sein, ist eine
Inspektion der Balkenauflager
dringend angeraten. Durch
Abnehmen der Randdielen
kann geprüft werden, ob verdeckte Feuchteschäden und
evtl. Pilzbefall vorhanden
sind. Da nicht jeder Schaden
direkt erkennbar ist und in
der Regel keine Information
über die Auflagerlänge des
Balkens vorliegt, wird empfohlen, an einer Stelle seitlich
des Balkens Steine zu entfernen, um bis zum Stirnende zu
inspizieren. Danach ist zu entscheiden, wie tief der Eingriff
in die vorhandene Substanz
sein darf bzw. muss.
Wir gehen für unseren Konstruktionsansatz davon aus,
dass eine Balkensanierung an
dieser Stelle nicht erforderlich
ist und eine unterseitige Öffnung der Decke allein schon
aus wirtschaftlichen Gründen
nicht erwogen wurde.
Innendämmung und
Luftdichtung
Autoren:
Robert Borsch-Laaks,
Daniel Kehl,
Holger Schopbach,
Gerhard Wagner
Weil die Fassade als schützenswert zu betrachten und
der Schlagregenschutz gewährleistet ist, sollten wärmetechnische
Verbesserungen von innen erfolgen.
Wir wählen hierfür eine
Holzbaulösung mit vorgesetztem Ständerwerk und innerer
Doppelbeplankung (OSBplus Gipsplatte). Die bauphysikalischen Anforderungen
und Lösungen folgen den
Untersuchungen, die im Heft
2-2014, S. 23 ff ausführlich
dokumentiert wurden.
Mit Wärmebrückenanalysen
untersuchen wir, welchen
Einfluss es auf die Wärmeverluste und die Oberflächentemperaturen hat, wenn
die Innendämmung in den
Deckenhohlraum hineingezogen wird oder nicht.
Die Öffnung der Decke
erlaubt auch die Prüfung, ob
Luftströmungen am Balkenanschluss vorhanden sind, die
zu einer konvektiven Feuchteerhöhung führen könnten.
Hierauf ist ggf. mit den hier
vorgestellten Methoden zu
reagieren.
Der konstruktive Feuchteschutz für die Balkenköpfe hat
höchste Priorität bei der Sanierungsplanung. Dabei geht es
um den Schutz vor Schlagregen von außen und vor
Dampfkonvektion von innen.
Schallschutz und
Brandschutz
Alte Holzbalkendecken haben mit einem schweren
Einschub auf einem Fehlboden einen recht guten
Luftschallschutz. Aber die
direkte Kopplung zwischen
dem Dielenboden und den
Deckenbalken verlangt nach
Verbesserungen beim Tritt-
schall, wenn heutige Nutzerwünsche nach Ruhe befriedigt werden sollen.
Historische Decken kommen in den Bauteilklassifizierungen nicht vor. Forschungsergebnisse zeigen allerdings,
dass der Deckentyp unseres
Details ohne weiteres als feuerhemmend (F30-B) einzustufen ist. Aber was muss
man tun, wenn sich durch
einen Dachausbau die Gebäudeklasse von 3 nach 4 ändert?
Tragwerksplanung und
Montage
Wenn zusätzliche Lasten z. B.
durch neue Fußbodenaufbauten gewünscht werden, ist
natürlich der Statiker gefragt,
ob hierfür noch genügende
Reserven vorhanden sind.
Die Abteilung Tragwerksplanung betrachtet zudem, in
welcher Form ggf. geschädigte Balken erneuert werden
können.
Unsere Montagefolgen zeigen
diesmal die Abläufe bis zur
fertigen Sanierung nicht nur
mit den bekannten 2D Grafiken sondern auch mit erläuternden Baufotos.
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Die Bestandssituation
zum Hauptdetail
Abb. 1: Geöffnete Decke
schafft Einblicke in die Konstruktion und ihren Zustand.
Foto: Daniel Kehl.
Holzbauwärmeschutz für die alte Wand
Um den mäßigen Wärmeschutz alter Massivwände mit schützenswerten Fassaden durch Innendämmungen zu verbessern, kann der Holzbauer eine höchst
praktikable und wirtschaftliche Lösung anbieten. Wir empfehlen in unserem
diesmaligen Detail eine Trockenbaulösung mit einem vorgestellten Ständerwerk
und innerer Doppelbeplankung. Diese Konstruktionsweise hatten wir schon in
den condetti-Details 5-2005 und 2-2010 bei Sichtfachwerken vorgeschlagen.
Dieses Mal spielt diese „halbe“ Holzrahmenbauwand ihren Charme aus beim
Anschluss an ein anderes historisches Holzbauteil – eine Holzbalkendecke, die
in ein Vollziegelmauerwerk einbindet.
Wärmeschutz kann
Holzbau am Besten
In der gegenwärtigen Diskussion über Innendämmungen
kann manchmal der Eindruck
entstehen, als gäbe es hierfür nur noch Lösungen mit
„kapillaraktiven“ Dämmsystemen. Dabei gehören Trockenbaulösungen seit über
30 Jahren zu den ältesten
und vermutlich auch am häufigsten umgesetzten nachträglichen Dämmmaßnahmen
an Wänden, die gestalterisch
Infokasten 1
Vorteile der Holzbau-Innendämmung
Kein Ausgleichsputz erforderlich
Keine Probleme mit der Haftzugfestigkeit des Altputzes
Auch vor Gipsputzen mit Tapeten anwendbar
Hygrothermisch geprüft auch für Wetterseiten in SRG III
Flexible Dimensionierung auch für hohe Wärmeschutzanforderungen
z Tragfähige Innenbekleidung für Oberschränke etc.
z Sichere Kalkulationsbasis
z
z
z
z
z
keine Außendämmung vertragen.
Auf die feuchtetechnischen
Risiken früherer Trockenbausysteme mit EPS-Gips-Verbundplatten bzw. mit Mineralfasermatten zwischen Trockenbauprofilen hatten wir
in verschiedenen Fachartikeln
dieser Zeitschrift hingewiesen (z.B. Schadensfall in Heft
05/2005). Die hierbei entstehenden Hohlräume zwischen
Dämmung und alter Wand
bergen eine große Gefahr der
inneren Verschimmelung,
wenn Hinterströmungen mit
Raumluft möglich sind. Dies
grundsätzlich auszuschließen, verlangen mittlerweile
sowohl das [WTA-Merkblatt
6-4:2009], als auch die neue
[DIN 4108-3: 2014].
Eine selbst tragende Vorsatzschale mit einem Holzständerwerk vermeidet durch
die Einblasdämmung naturgemäß alle Hohlstellen, egal,
wie uneben die alte Wand
ist. Die weiteren Vorteile die-
ser Konstruktionsweise und
die zugehörigen bauphysikalischen Nachweise haben wir
ausführlich in Heft 2/2014
beschrieben. Die Kernpunkte
sind im Infokasten 1 zusammengefasst.
Mehr oder weniger
wärmebrückenfrei
Wie bereits in der Einleitung
erläutert, ist das Öffnen der
Balkenlage alleine schon erforderlich, um den Zustand der
Balken zu inspizieren. Die folgende Wärmebrückenanalyse
liefert weitere Gründe, die
die Notwendigkeit der durchgehenden Dämmung aufzeigen.
Bei der Berechnung werden
drei Varianten untersucht:
Variante 1: Bestand Die
Geschossdecke stört den
Wärmestrom durch die
Wand nicht, wodurch es zu
keinen Wärmebrückenverlusten kommt.
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Variante 2: Eine unvollständige Innendämmung
stößt von unten und oben
gegen die Geschossdecke:
Die bestehende Decke stellt
nun eine gravierende Wärmebrücke relativ zum stark
verbesserten
Regelquerschnitt der Wand dar. Der
Y-Wert steigt auf 0,47 W/mK.
Rechnet man dies um auf
den Wärmebrückenzuschlag
DUWB für ein Reihenendhaus
mit den Abmessungen wie
beim ersten Artikel dieses
Heftes (Wärmebrückenlänge
15 m und rund 280 m2 Hüllfläche), so ergibt sich für dieses einzelne Anschluss-Detail
allein schon ein Wärmebrückenzuschlag von 0,026 W/
m2K. Das kann eine KfWFörderstufe kosten.
Variante 3: Innendämmung reicht bis ins
Deckengefach. Infolge der
nun durchgehenden Dämmung tendiert der Y-Wert
gegen Null. Nur Rähm und
Schwelle der Unterkonstruktion sowie die nicht angefasste Deckenunterseite erhöhen ein wenig die Wärmeverluste. Aber für das Gesamtgebäude bleibt dies energetisch
unbedeutend.
Schimmelpilzgefährdung
im Gefach?
Ein 36,5 cm dickes Mauerwerk erfüllt auf der ungestörten Fläche nicht die
seit 2001 geltenden Anforderungen an den Mindestwärmeschutzes nach [DIN
4108]. Dort werden maximal
12,0 °C (Abb. 2) erreicht.
An dem Übergang zwischen
Wand und Dielenboden ist es
etwas wärmer (oben 13,2 °C /
unten 13,6 °C). Die Dielung
(von oben) und der Deckenputz (von unten) transportieren Wärme aus dem warmen
Bereich an die kalte Wand.
Wird hingegen nur oberhalb
und unterhalb der Decke
gedämmt, erhöht sich zwar
die Temperatur an den zum
Raum hin sichtbaren Oberflächen, aber im Deckengefach steigt die Schimmelpilz(< 12,6°C) und sogar die
Tauwassergefahr (< 9,3°C).
Die Innendämmung verhindert den Wärmetransport
zur Ziegelaußenwand, die
dadurch wesentlich kälter
wird. Erst wenn die Innendämmung vom oberen ins
untere Geschoss durchgedämmt wird, sind sowohl die
Oberflächentemperaturen an
den sichtbaren Oberflächen
als auch im Deckenfach (nun
an der OSB-Platte) sicher
unkritisch.
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Luftdichtheit herstellen
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Bei der Diskussion um die
Feuchtesicherheit für Holzbalkenköpfe im Mauerwerk
spielt die Frage nach Luftdurchströmung im Anschlussbereich eine große Rolle. Statt
über die Risiken zu spekulieren, empfehlen wir die Vorgehensweise: „Versuch macht
klug“. Im Zuge der Bestandsanalyse kann (am besten bei
Öffnung der Decke) geprüft
werden, ob die alte Wand
und die Mauerwerkstasche
für den Balken tatsächlich ein
Durchströmungsrisiko hat.
Eine einfache qualitative Prüfung mit der Blower Door
ist für diesen Zweck ausreichend.
Nach unserer Erfahrung kann
bei intaktem Außenputz in
der Regel keine Luftströmung
entlang des Balkens festgestellt werden (Abb. 3). Bei
steinsichtigem Mauerwerk
sieht dies jedoch je nach
Qualität der äußeren Verfugung u. U. anders aus. Wenn
allerdings die innere Schale
eines Mauerwerks mit Luftschicht dem Balkenauflager
dient, so sind mit Sicherheit
starke Konvektionserscheinungen rings um die Balken,
aber auch im unverputzten
Bereich der Deckengefache
zu erwarten.
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ψDX‰HQ :P.
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ψDX‰HQ :P.
Abb. 2: 2D-Wärmebrückenanalyse mit Therm 6.3 zu
Temperaturen und Y-Werten
für Bestand und zwei
Dämmvarianten
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Die Frage danach, ob ggf.
besondere Dichtungsmaßnahmen am Balkenkopf
durchzuführen sind, hängt
auch davon ab, ob Querströmungen in der Dämmebene
zu anderen Leckagenquellen der Wand möglich sind.
Besondere Beachtung verdient hierbei der Fensteranschluss. Werden im Zuge der
Sanierung die Fenster ausgetauscht, so stehen zwei Alternativen zur Wahl:
z Luftdichter Anschluss der
Fensterrahmen an den
alten Innenputz der Leibung und die Fensterbänke
z Definition der OSB-Platte
als luftdichte Ebene und
Anschluss an die Fensterrahmen mit einer luftdichten Leibungsplatte oder
einer
feuchtevariablen
Dampfbremse.
Welches Luftdichtheitskonzept gewählt wird, bestimmt
der Aufwand bei den Durchdringungen und der Bearbeitung der Leckagen.
Luftdichte Einbindung des
Balkenkopfs
Ergibt die Prüfung, dass
besondere Maßnahmen erforderlich sind, können diese beim gewählten System
mit vertretbarem Aufwand
und zuverlässiger Sicherheit
umgesetzt werden. Wie im
Holzrahmenbau üblich, übernimmt dann die OSB-Platte
die Funktion der Luftdichtheitsebene. Die hierbei notwendigen Abklebungen von
Fugen und Anschlüssen sind
dem Holzbauer bekannt und
haben sich als dauerhaft
bewährt. Den zugehörigen
Fensteranschluss haben wir
in Heft 5/2009, Seite 17 f.
beschrieben.
Auch die Konstruktionsidee
zur Herstellung eines luftdichten Deckengefaches folgt im
Prinzip den Empfehlungen
eines früheren condettiDetails aus Heft 5-2008. Hierzu wird ein OSB-Streifen sägezahnartig grob vorgeschnitten, um einen guten Klebeun-
tergrund für die Anschlüsse
am Balken zu gewährleisten.
Zur Herstellung der Haftung
an den alten Balkenflanken
werden diese (grob) gesäubert und mit einem Primer
grundiert (s. Montagefolgen).
Dann, wenn die Rohrputzdecke mit einigermaßen ebenen, von Baumkanten freien
Sparschalungsbrettern ausgeführt wurde, ist u. U. auch
hier die gleiche Dichtungsmethode anwendbar. In anderen
Fällen empfehlen wir die Verwendung von einputzbaren
Eckklebebändern (s. Haupt-
Abb. 3: Messung der Luftgeschwindigkeit bei 50 Pa
Unterdruck (0,02 m/s). Luftdichter Außenputz sorgt für
praktische Durchströmungsfreiheit.
Foto: Robert Borsch-Laaks
detail und Abb. 8b), wie sie
beim Fensteranschluss im
Massivbau heute Standard
sind. Diese Methode eignet
sich dann am besten, wenn
der Putzträger aus dünnen
Plisterlatten oder einer Holzwolleleichtbauplatte besteht.
Konstruktiver Holzschutz für den Balkenkopf
Feuchte- und Fäulnisschäden am Auflager der Holzbalken gehören zum Alltag
der Altbausanierung. Die Ursachen hierfür liegen meist im mangelhaften Schlagregenschutz der Fassaden, fehlender Wartung bei den Regenrinnen und Fallrohren oder auch im unsachgemäßen Einbau von Bädern bei früheren Sanierungen.
Aus diesem Grund folgen wir den Empfehlungen der Holzschutzexperten, die vor
einer Sanierung stets eine Öffnung der Decke und die damit mögliche Inaugenscheinnahme der Bestandssituation ermöglichen.
Diffusionsbilanz von Innendämmungen
Die Diskussion um die Verlagerung des Taupunktes infolge von Innendämmungsmaßnahmen erregt vielfach
die Gemüter. Mit dem klassischen Werkzeug (dem Glaserverfahren), kommt man
nicht weit. Schon 1992 stellte
Kurt Kießl (damaliger Leiter
der Abteilung Hygrothermik
im IBP) in einem Grundsatzartikel klar: Die Tauwasserberechnung nach Glaser
wurde nur zur Bewertung
von Holzbaukonstruktionen
entwickelt, bei denen Sorption und kapillarer Wassertransport keine Rolle spielen.
Von diesem Verfahren sind
keine Aussagen über das Verhalten einer Innendämmung
bei Realklima zu erwarten.
Das erste vereinfachte Nachweisverfahren, das auch die
Saugfähigkeit des alten Mauerwerks in die Feuchtebilanz
mit einbezieht, wurde in
2009 von der WTA-Arbeitsgruppe zur Innendämmung
im Bestand im Merkblatt 6-4
veröffentlicht (grafische Darstellung in Heft 2/2014, S. 24).
Wenn der alte Innenputz
nicht durch Sperrschichten
(wasserdichte Anstriche, Fliesenbeläge o. ä.) abgesperrt ist,
kann in unserem Fall eine Innendämmung bis zu 120 mm
Dämmstoffdicke ohne besonderen Nachweis durchgeführt
werden, da die Bestandswand einen Wärmedurchlasswiderstand R ≥ 0,55 m2K/W
aufweist. Dann reicht es nach
den Untersuchungen des IBP,
die dem Merkblatt zugrunde
liegen, wenn die Innendäm-
mung einen sd-Wert von mindestens 1,0 m aufweist. Diese Anforderung wird von der
12 mm OSB-Platte alleine
schon abgedeckt.
Der Einsatz von Zellulose als
Hohlraumdämmstoff kann
weitere Sicherheiten vor
Schimmelbildung auf der
alten Wand bieten. Untersuchungen des IBP in einem
Forschungsvorhaben über
Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen belegen,
dass die Altpapierzellulose als
solche und erst recht aufgrund ihrer mineralischen
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Zusätze ein besonders hohes
Maß an Schimmelresistenz
aufweist [IBP 2008]. Abb. 4
zeigt, dass die tolerablen
Feuchtegehalte weit über
den LIM-Kurven (Grenze
der zulässigen relativen Luftfeuchte an Innenoberflächen)
liegen. Daraus folgt, dass vorhandene Tapeten, die sonst als
besonders gutes Substratmedium für die Pilzbildung gelten, unter Umständen nicht
entfernt zu werden brauchen.
Im Falle hoher Feuchte an
der Grenzschicht Innendämmung – alter Innenputz kann
die Tapete von dem anliegenden Dämmstoff „nachimprägniert“ werden.
Schlagregenschutz
sicher stellen
Die jüngere Forschung zur
Bauphysik von Innendämmungen hat den Schlagregenschutz der Bestandswand als
das A und O bei der Feuchtesicherheit identifiziert. Die
raumseitige Dämmung stellt
der Wand im Winter weniger
Wärme aus dem Raum zur
Verfügung, um die Schlagregenaufnahme möglichst
schnell abzutrocknen. Die
bisherigen Mindestanforderungen an Außenputze müssen dementsprechend angepasst werden.
Zum einen zeigen die Analysen des deutschen Wetterdienstes, dass unser Klima
rauer wird. Die neue Schlagregenkarte der Bundesrepublik in [DIN 4108-3:2014] zum
anderen stuft eine ganze Reihe von Regionen in Deutschland in die höchste Beanspruchungsgruppe (SBG III)
ein, die bislang nur mit mittlerer Beanspruchung (SBG II)
klassifiziert waren (s. Abb. 5).
Um den erhöhten Anforderungen, die als Folge der
Innendämmung zu berücksichtigen sind, gerecht zu
werden, fordert das neue
[WTA-Merkblatt 6-5:2014]
zum anderen einen maximalen
Wasseraufnahmekoeffizienten in der SBG III
von 0,2 kg/(m23h), statt der
Mindestanforderung der DIN
4108 von 0,5 kg/(m23h).
Technisch bedeutet dies, dass
im Zuge der Dämmplanung
ggf. über einen neuen diffusionsoffenen, aber Wasser
abweisenden Außenanstrich
nachgedacht werden muss.
Die genannten Anforderungen entsprechen den heute
marktüblichen Kennwerten
für Wasser abweisende, mineralische Putze und Beschichtungen. Das gilt auch für das
Kriterium der Diffusionsoffenheit im Merkblatt (sd) 1,0 m
mit w*sd ) 0,1 kg/(m3h).
Konvektion am Balkenkopf:
Ein Restrisiko?
Bereits in den Heften 02/2012
und 5/2013 haben wir uns
mit Holzbalkenköpfen in
(innengedämmten) Mauerwerk bauphysikalisch ausführlich auseinandergesetzt.
Aus den Analysen von mittlerweile über 10 veröffentlichten nationalen und internationalen Projekten sowie
hygrothermischen Simulationen lässt sich Folgendes
zusammenfassen.
z Neben der Schlagregenbelastung kann es durch Konvektion von der feuchtwarmen Raumluft in die kühle
Balkenkopftasche am Balkenkopfende zu erhöhten
Luftfeuchten
kommen.
Dies zeigen sowohl Messungen als auch hygrothermische Simulationen.
z In der Regel sind außen
verputzte Wände durch
den fast luftdichten Außenputz durch Konvektion
wenig feuchtegefährdet.
Die Restkonvektion führt
noch nicht zum Schaden,
zeigt aber auch, dass innengedämmte Außenwände
weniger tolerant gegenüber Konvektion sind.
z Steinsichtige Fassaden und
die dahinterliegenden Holzbalkenköpfe werden sowohl durch Schlagregenals auch durch Konvektion
feuchtetechnisch
beansprucht. Sie sind damit
doppelt gefährdet.
Stellt man bei einer Luftdichtheitsmessung am Balkenkopf
fest, dass es zieht, ist mit
der Montage der Dämmung
Abb. 4: Wann schimmelt
Zellulosedämmstoff? Eine
Untersuchung des IBP zeigt,
dass erst oberhalb von 95%
rel.F. (grauer Bereich) ein
Schimmelwachstum möglich
ist.
Zum Vergleich: Beginn des
Mycel-Wachstums bei optimalem Substrat (LIM 0),
Tapete, Gipskarton u.ä.
(LIM 1), Min. Baustoffe,
Holz (LIM 2)
Datenquelle: [IBP 2008]
Abb. 5: Schlagregenbeanspruchung nach der neuen
[DIN 4108-3:2014]
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Deckenanschluss
Sanierung Massivwand mit
Holzbau-Innendämmung
* 01.15
02.05
DETAIL
®
vertikal
Um-Wert nach Sanierung
0,26 W/(m²K)
Oben: OSB-Platte als Luftdichtung und moderate
Dampfbremse
Außenputz bzw. Anstrich
muss Schlagregenschutz
erfüllen
Trockenestrich mindert die
Trittschallwahrnehmung um
etwa die Hälfte
Fuge zwischen Balken und
Mauerwerk mit Dämmstoff
verschließen
Schwer zugängliche
Bereiche mit gekrümmter
Einblaslanze
nachverdichten
Inspektion der Balkenköpfe
auf Schädigungen
Deckengefach gedämmt:
Y-Wert nur 0,06 W/(mK)
BlowerDoor-Untersuchung
auf Konvektionsströmung
am Balkenauflager
Vor Anbringen der Eckklebebänder den Bestandsbalken
primern
Unten: Luftdichtheit durch
alten Innenputz gewährleistet
Unteres Spezial-Eckband
einputzen
Kein Normaufbau, Feuerwiderstand aber ≥ F30-B
Unterdecke bleibt erhalten:
Verschraubung des Rähms
in den Balken
Maßstab 1:5
Holzwerkstoffplatte (hart)
Holz, Schnitt
Gipsbauplatte/Putz
Trockenestrich
Trockenestrich
Holzschalung Bestand
Holz (Bestand), Schnitt
Rohrputz
Klebeband
Klebeband
Holzlattung (Bestand), Ansicht
Zellulosedämmstoff
Mörtel
Klebeband, Ansicht
Holz (Bestand), Ansicht
Naturfaserdämmstoff
Mineralische Schüttung
Einputzklebeband
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®
die Luftdichtheit herzustellen,
wie wir es beispielhaft in diesem Detail zeigen. Dann wird
ein vergleichbares Sicherheitsniveau wie im Bestand ohne
Innendämmung erreicht.
Luftumspülung: warum, wo
und wie?
Übrigens wird in der Diskussion mit Holzbalkenköpfen
oft das Wort „luftumspült“
genannt und teils auch positiv
dargestellt, weil die „Luftumspülung“ für das Trockenhalten des Balkenkops sorgen
soll. Dabei wird der Begriff
oft so verstanden, dass es zu
einem Austausch der Luft in
der Auflagertasche mit der
angrenzenden Innenraumluft
kommt.
Dem kann man nur wie folgt
entgegnen: In der Bauphysik ist kein Fall bekannt, wo
feucht-warme Innenraumluft,
die an eine kalte Oberfläche
trifft, sich jemals positiv auf
das Bauteil ausgewirkt hat. Es
liegt schlicht und ergreifend
ein Missverständnis vor.
Eine Luftschicht rund um den
Balkenkopf hat nur deswegen
einen positiven Einfluss, weil
sie den kapillaren Kontakt
zum (eventuell feuchten)
Mauerwerk verhindert. Die
Konvektion von der Innenraumluft gilt es durch einen
luftdichten Anschluss zu verhindern. Im Bestand ist die
Luftschicht an den Seiten des
Balkenkopfs nur graue Theorie, weil oftmals Mörtel bzw.
die Schüttung auf dem Einschub etc. in die Fuge „gewan-
dert“ sind (vgl. Abb. 6).
Wird ein Balken jedoch ausgetauscht, sollte an allen Seiten der Kontakt zum Mauerwerk verhindert werden.
Aber ausdrücklich nicht mit
dem Einschlagen mit einer
Bitumenbahn; dazu mehr im
Heft 6/2012.
Abb. 6: Geöffnete Decke
mit Sandschüttung (Baujahr: 1905). Keine allseitige
„Luftumspülung“, aber eine
doppelte Sicherung gegenüber Feuchteaufnahme des
Balkenkopfs aus dem (steinsichtigen) Mauerwerk: Trennende Luftschicht vor dem
Hirnholz und Teeranstrich
auf dem Mauerwerk (nicht
am Balken!).
Foto: Robert Borsch-Laaks
Alte Schallschutzwerte und heutige Verbesserungen
Machen wir uns nichts vor: Alte Holzbalkendecken sind nicht normgemäß. Nicht
mal den Mindestschallschutz (nach alter) DIN 4109:1989 halten sie ein. Aber
Generationen von Bewohnern konnten damit leben. Es ist halt ein Altbau, den
man aus anderen Gründen wertschätzt und mit dessen Unzulänglichkeiten man
durch Rücksichtnahme auf die Nachbarn umgeht.
Wenn allerdings entsprechend der Aufgabenstellung dieses Details eine größere Sanierungsmaßnahme bei Wärme und Feuchteschutz und evtl. auch eine
statische Ertüchtigung in Betracht gezogen werden, so ist es berechtigt, wenn
Begehrlichkeiten beim Schallschutz entstehen. Im Folgenden sind die technischen Verbesserungsoptionen und die damit verbundene Eingrifftiefe in den
Bestand zu prüfen.
Anforderungen und der
Bestand
Wie für alle Holzbalkendecken gilt auch bei den historischen Konstruktionen: Es
kommt auf den Trittschallschutz an! Nahezu alle Verbesserungen, die hieran vorgenommen werden, wirken
sich auf den Luftschallschutz
ebenfalls positiv aus. Die
Anforderung der Normen
und Fachregeln, wie sie im
Infokasten 2 dokumentiert
sind, legen die Messlatte im
Vergleich zu dem, was die
Bestandsdecke bieten kann,
sehr hoch. Der Normtrittschallpegel der Altdecke liegt
je nach Masse des Einschubs
und der Unterdecke zwischen Ln,w = 65 – 69 dB.
Dieser Einzahlkennwert ist
unter Experten gerade bei
den Decken seit langem
umstritten. Das zur Messung
eingesetzte „Norm-Hammerwerk“ und der eingeschränkte Bewertungsbereich von
100 – 3150 Hz bilden die
Schallübertragung von üblichen Gehgeräuschen nicht
angemessen ab. Es wird
empfohlen, das Bewertungsspektrum hin zu niedrigen
Frequenzen (ab 50 Hertz)
zu erweitern. Bezieht man
den hierbei zu ermittelnden
Spektrum-Anpassungswert
(C I,50-2500) mit ein, so nivellieren sich die Unterschiede
in den alten Decken mit Einschub auf etwa 65-66 dB.
Die Anforderungen an den
Mindestschallschutz der 25
Jahre alten DIN sind keine
anerkannte Regel der Technik mehr. Der geschuldete
Schallschutz ist mit den Bauherrn explizit zu vereinbaren.
In der Praxis werden häufig
Zielwerte nach der kürzlich
Infokasten 2
Anforderungen und Zielwerte für den Trittschallschutz der Decke inklusive Nebenwege
Schallschutznorm [DIN 4109:1989]
Mindestanforderung
L‘n,w ≤ 53 dB
Empfehlung erhöhter Schallschutz
L‘n,w ≤ 46 dB*)
Empfehlung eigener Wohnbereich
L‘n,w ≤ 56 dB*)
*) weichfedernde Beläge dürfen angerechnet werden
Stand der Technik (vereinbaren!)
VDI- Richtlinie [VDI 4100: 2012]
Schallschutzstufe I (SST I)
Schallschutzstufe II (SST II)
Schallschutzstufe III (SST III)
L’n,T,w ≤ 51 dB
L’n,T,w ≤ 44 dB
L’n,T,w ≤ 37 dB
Empfehlung ift für Decke ohne Nebenwege
Ln,w + C I,50-2500 ≤ 53 dB
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aktualisierten VDI-Richtlinie
4100:2012 vereinbart. Zur
Auswahl der Sanierungsmaßnahme für die Decke (ohne
Nebenwege) wird vom ift
Rosenheim empfohlen, eine
Konstruktion mit einem Ln,w
+ C I,50-2500 ≤ 53 dB zu wählen. Wird ein hoher schalltechnischer Komfort angestrebt, dann gewährleistet ein
Ln,w + C I,50-2500 ≤ 46 dB,
dass Gehgeräusche kaum
noch wahrnehmbar sind. Ist
die geeignete Konstruktion
gewählt, kann der Nachweis
der Anforderungen bzw. Zielwerte nach DIN 4109 oder
VDI 4100 erfolgen.
Die gute Nachricht zum
Bestand: Die Flankenübertragung muss uns bei historischen Holzdecken nicht
schrecken. Die große Masse
der angrenzenden Altbauaußenwand kann durch die
punktuell aufliegenden Balken nicht nennenswert angeregt werden. Die vorgestellte entkoppelte Innenschale
mit Zellulosedämmung trägt
überdies dazu bei, die Nebenwege abzudämmen. Wichtig
ist hingegen die Berücksichtigung eventuell vorhandener
leichter Innenwände bei der
Prognose der Luftschallübertragung.
Altdecke ebenfalls drastisch
an Dämmvermögen (vgl.
Tab. 1, Zeile 1.1.2). Wenn
unterseitig erneuert werden
soll oder muss, ist auf eine
ausreichende Entkopplung
der Unterdecke zu achten.
Diese kann durch geeignete
Abhänger oder freitragende
Unterdecken erfolgen.
Wenn Baubudget und Aufwand es fordern, dass die alte
Unterdecke belassen wird, so
ist es am Ende eine Frage
der zur Verfügung stehenden Raumhöhe, wie groß die
schalltechnische Verbesserung durch eine Abhängung
werden kann (s. Tab. 1). Allerdings: Es müssen Resonanzeffekte vermieden werden,
die dann entstehen, wenn die
Bekleidungsschichten zunahe
beieinander liegen. Ideal ist
ein Abhängemaß von mehr
als 150 mm zwischen der Einschubschalung oder der verbleibenden alten Unterdecke
und der neuen Unterdecke.
In jedem Fall benötigen gute
Unterdecken eine Doppelbeplankung aus Gipsbauplatten
(was ggf. auch die Brandschützer erfreut).
Sanierung von oben
Nr.
0.
1.
1.1
Änderung des TSPegels (Laborwerte)
D(Ln,w +C I,50-2500)
Maßnahme
Bestand (m‘Einschub 80 kg/m2,
m‘Putz = 15 kg/m2)
Unter der Decke
statt altem Rohrputz
1.1.1 GKB, 12,5 mm auf Lattung
1.1.2
2*GF 12,5 mm an Elastomer
Abhängern
1.2
unter altem Rohrputz
1.2.1 2*GF 12,5 mm an Federschiene
1.2.3
2*GF 12,5 mm an Elastomer
Abhängern
––
+ 6 dB
-15 dB
≥ 0 dB
bis -15 dB
2.
2.1
Auf der alten Dielung
Nassestrich auf Mineralfaser (s‘ = 6 MN/m3)
Zem.estr. 50 mm, MF 40 mm,
-17 dB
2.1.1
m‘ = 120 kg/m2
2.1.2
Fließestr. 35 mm, MF 40 mm,
m‘ = 100 kg/m2
-14 dB
2.1.3
Fließestr. 28 mm, MF 25 mm,
m‘ ≥ 50 kg/m2
-11 dB
2.2
Trockenestrich auf Holzfaser (s‘ = 30 MN/m3)
2.2.1
Dielen/ Holzwerkstoffpl., HWF
40 mm
-4 dB
2.2.2
Gipsfaserpl. 25 mm,
HWF 20 mm
-8 dB
Hinweis: Positive bzw. negative Werte bedeuten eine Verschlechterung
bzw. Verbesserung des Trittschschallschutze
Tabelle 1: Verbesserung des
Trittschallschutzes durch verschiedene Maßnahmen oberoder unterhalb einer alten
Holzbalkenbalkendecke
Datenquelle: [Rabold u.a. 2008]
Was tun – was lassen?
Der Trittschall- wie auch der
Luftschallschutz der alten
Decke wird im wesentlichen durch die biegeweiche
Beschwerung auf dem Einschub gewährleistet – ganz
besonders gut bei den unangenehmen tiefen Frequenzen.
Deshalb kann man einer alten
Decke nichts Schlechteres
antun, als bei einer Sanierung
den Einschub zu entfernen
und durch eine Mineralfaserdämmung zu ersetzen! Dies
verschlechtert den Trittschallschutz um 5 dB, was eine
Erhöhung des wahrgenommenen Geräuschpegels fast
auf das Doppelte bedeutet.
Wird im Rahmen der Sanierung der alte Rohrputz durch
eine Gipskartonplatte auf
Lattung ersetzt, verliert die
Auch aus schalltechnischer
Sicht ist es sehr hilfreich,
die oberseitige Decke zu öffnen, um die Bestandssituation richtig einzuschätzen.
Im Rahmen eines großen
Forschungsvorhabens des
ift Rosenheim, über das wir
in dieser Zeitschrift berichteten (Hefte 2-2011 und
3-2013), wurden rund 300
unterschiedliche Kombinationen von Bestands- und
Sanierungsoptionen untersucht. Für den Konstruktionsaufbau des Hauptdetails
sind die Möglichkeiten allerdings begrenzt. Wir gehen
davon aus, dass der alte Dielenboden erhalten bleibt und
oberseitige Verbesserungen
lediglich als Zusatzmaßnahme hierauf erfolgen können.
Wie auch bei den Decken
in modernen Holzhäusern
kommt es auf zwei Dinge an:
Abb. 7: Nicht ganz billig,
aber sehr wirksam: Entkoppelnde Elastomer Abhänger
für Unterdecken (Tragfähigkeit: 30 kg, Kosten: ca. 6 €)
Foto: Fa. Getzner Werkstoffe,
A - Bürs
– 38 –
1/2015
®
z Entkopplung
zwischen
den raumseitigen (begangenen) Schichten und dem
Deckentragwerk
z Erhöhung der Masse, die
aus möglichst biegeweichen Materialien bestehen
sollte, da die Schichtstärken begrenzt sind.
Wie die Untersuchungen zeigen, sind Zementestriche auf
Mineralfaser-Trittschallplatten die wirksamste Methode.
Deren neue Lasten von ca.
100 kg/m2 und mehr überfordern allerdings oft die Tragfähigkeitsreserven der alten
Decken. Selbst dünnere Fließestriche (m’ ca. 50 kg/m2)
können statisch schon des
Guten zu viel sein. Hier hilft
dann nur die Decke auch
statisch zu ertüchtigen, z.B.
durch durch seitliche Verstärkungen am Deckenbalken
oder Holz-Beton-Verbundsysteme, wodurch dann auch
schalltechnisch sehr hochwertige Aufbauten möglich
sind. Aber dies ist eine andere
Baustelle.
Soll – wie in unserem Detail
– eine Lösung mit geringer
zusätzlicher Masse gefunden
werden, so empfiehlt sich
ein Trockenestrich. Aus den
untersuchten Konstruktionen
haben wir eine Trittschalldämmung aus 20 mm Holzweichfaser mit einer 25 mm
Gipsfaserplatte ausgewählt.
Mit einem Trittschalldämmwert von Ln,w + C I bei ca.
57-59 dB liegen die vorgenannten Zielwerte weit entfernt. Je nach Tragfähigkeit
der Balkenlage kann durch
eine zusätzliche Splittschüttung der Deckenaufbau noch
weiter verbessert werden.
Besonders hochwertige Aufbauten sind in Kombination
mit den zuvor beschriebenen
abgehängten Unterdecken
möglich. Auch diese dürfen
in der statischen Bewertung
nicht vergessen werden.
Schallschutz wird
berechenbar
Wenn nur eine sehr leichte Lösung möglich ist, dann
sollte man nicht zu viel versprechen. Auch wenn Her-
steller damit werben, dass
ihre Laborwerte die (Mindest)Anforderung der (alten)
DIN (knapp) erreichen, so ist
Vorsicht geboten. Zum einen
ist die Baustelle kein Labor
und Ln,w & L’n,w. Schon kleine Fehler in der Ausführung,
vergessene Nebenwege bei
Innenwänden etc. können
dazu führen, dass die Decke
bei einer Vor-Ort-Nachmessung durchfällt.
Eine objektspezifische Berechnung ist für den Schallschutzplaner heute kein
Hexenwerk mehr. Die Prognoseverfahren des ift liegen, wie vom Ingenieur
gewünscht, auf der sicheren
Seite. Auf dieser Basis kann
man Schallschutz konkret
vereinbaren. Wenn die Werte
von Normen und Richtlinien
unter den gegeben Umständen nicht erreicht werden
können, dann ist eine Schallprognose, die gemäß Infokasten 3 eine Halbierung des
Schalleindruckes verspricht,
u.U. eine willkommene
Vertragsgrundlage. So abgesichert sind erfreute oder
ausbleibende Reaktionen aus
der Nachbarschaft durchaus
möglich.
Infokasten 3
Wie hört man Dezibel?
Zum Verständnis der „dB-Zahlenspiele“:
Der empfundene Höreindruck halbiert sich bei einer Verminderung des Trittschallpegels um 6 dB (bei tiefen Frequenzen)
bis 10 dB (bei hohen Frequenzen). Wenn zur Bewertung des
messbaren Pegels die Spektrumsanpassung einbezogen wird,
dann bedeutet eine Änderung von D(Ln,w + C I,25-2500) von
6 bis 8 dB eine Halbierung (oder Verdopplung) des akustischen Eindrucks für die Bewohner.
Brandschutz: Bestand und Anpassung
Die besondere Schwierigkeit bei der brandschutztechnischen Bewertung von
Holzbauteilen im Bestand ist die große Bandbreite der Ausführungsvarianten.
Insbesondere die zahlreichen Typen historischer Holzbalkendecken stellen hierbei häufig ein Problem dar, da DIN 4102-4 nur eine sehr beschränkte Anzahl
klassifizierter Aufbauten enthält
Aber auch eine Nutzungsänderung und der damit einhergehende Verfall des
Bestandsschutzes können große Auswirkungen an die brandschutztechnischen
Anforderungen eines Gesamtgebäudes haben.
Gebäudeklassifizierung
Wie bereits mehrfach erläutert, resultieren die sich ergebenden bauaufsichtlichen
Anforderungen aus der Einstufung des Gebäudes. In
der Gebäudeklasse 1 bestehen keine Anforderungen
an den Feuerwiderstand der
Bauteile. In Gebäudeklasse 2
und 3 muss ein zumindest
feuerhemmender Feuerwiderstand der tragenden Bauteile (F30-B) erreicht werden.
Liegt die Höhe des obersten
Geschossfußbodens mit Auf-
enthaltsräumen mehr als 7 m
über der Geländeoberfläche,
ist die Anforderung in der
Gebäudeklasse 4 (max. 13 m
über GOK) hochfeuerhemmend, in der Gebäudeklasse 5
(mehr als 13 m, jedoch max.
22 m) sogar feuerbeständig.
Dabei ist zu beachten, dass
sich die Forderung einer Feuerwiderstandsdauer auf drei
Kriterien bezieht, die für die
angegebene Dauer (z. B. 30
Minuten) eingehalten werden müssen:
z Tragfähigkeit der tragenden
Bauteile
z Gewährleistung des Raumabschlusses (Verhinderung
von Feuer- und Rauchdurchtritt)
z Wärmedämmung (Verhinderung der Entflammung
auf der dem Feuer abgewandten Seite)
Holz als Werkstoff
Bei Holzbalkendecken mit
Einschub kann der Deckenbalken zumindest teilweise
freiliegen und so dem Feuer direkt ausgesetzt sein.
Holz als brennbarer Baustoff
besitzt gegenüber nichtbrennbaren Baustoffen (z. B.
1/2015
– 39 –
®
Stahl) jedoch den besonderen Vorteil, dass sich bei
einem Brandereignis an seiner Oberfläche Holzkohle bildet. Durch die geringere Wärmeleitfähigkeit von Holzkohle gegenüber Vollholz wird
die Temperaturentwicklung
im Inneren des Holzquerschnittes verzögert. Die Kohleschicht wirkt als natürlicher
Dämmschichtbildner. Das
bei älteren Konstruktionen
häufig verwendete Eichenholz ist dabei besonders
widerstandsfähig. Während
Nadelholz mit einer in DIN
4102-4 definierten Geschwindigkeit von ca. 0,8 mm
pro Minute abbrennt, sind es
bei Laubhölzern dagegen nur
0,56 mm pro Minute. Eine
höhere Rohdichte sowie ein
höherer Feuchtegehalt wirken sich positiv (d.h. verlangsamend) auf die Abbrandgeschwindigkeit aus, vgl.
auch Heft 1-2012; S.15.
Bauaufsichtlich maßgebend
ist jedoch in der Regel der
Feuerwiderstand einer Konstruktion. Und hier kommt
es neben der Gewährleistung
der Tragfähigkeit über eine
definierte Zeit auch auf den
Raumabschluss (kein Feuerund Rauchdurchtritt) sowie
die Wärmedämmung (keine
Entzündung auf der dem Feuer abgewandten Seite) an.
Vor diesem Hintergrund ist es
positiv zu bewerten, dass bei
unserem Detail der intakte
Rohrputz unter der Decke
erhalten bleibt.
Feuerwiderstand von
Holzbalkendecken
nach DIN
Entscheidend für den Feuerwiderstand von Deckenkonstruktion sind die Dicken und
Materialien der oberen und
unteren Bekleidungen sowie
deren Spannweite (abhängig vom Balkenabstand). Bei
einem geringeren Balkenabstand (reduzierte Spannweite) ergibt sich in der Regel
ein höherer Feuerwiderstand.
DIN 4102-4: 1994-03 behandelt in Abschnitt 5.3 „Feuerwiderstandsklassen von Holzbalkendecken“ und untergliedert dort weiter in
z Decken mit vollständig
freiliegenden, dreiseitig
dem Feuer ausgesetzten
Holzbalken
z Decken mit verdeckten
Holzbalken
z Decken mit teilweise freiliegenden, dreiseitig dem
Feuer ausgesetzten Holzbalken
Bei freiliegenden bzw. teilweise freiliegenden Deckenbalken erfolgt die Bemessung
der Deckenbalken für eine
dreiseitige Brandbeanspruchung entsprechend DIN EN
1995-1-2. Der vereinfachte
Nachweis über Tabellen mit
Mindestquerschnitten, die in
DIN 4102-4: 1994-03 enthalten sind, ist nicht mehr zulässig, wenngleich als Orientierung weiterhin hilfreich.
Da, wie erläutert, der Feuerwiderstand aber nicht nur
von der Tragfähigkeit der
Bauteile abhängig ist, sondern auch der Durchtritt von
Feuer und Rauch verhindert
und die Wärmeisolierung
gewährleistet werden müssen, haben sämtliche Bauteilschichten Auswirkungen auf
den Feuerwiderstand. Aufgrund der unterschiedlichen
Ausfachungsvarianten und
Systemaufbauten finden sich
Holzbalkendecken nur selten
in einem klassifizierten Normen-System wieder; häufig
ist eine fallbezogene brandschutztechnische Beurteilung
vorzunehmen.
Eine große Hilfestellung, insbesondere im Bereich der
Decken, liefert hier der Forschungsbericht „Brandschutztechnische Beurteilung und
Ertüchtigung von Holzkonstruktionen in bestehenden
Gebäuden“ [BAL 1999]. Der
Forschungsbericht listet 71
Deckenaufbauten auf und
gibt eine recherchierte oder
geschätzte Feuerwiderstandsdauer an (Beispiele in Heft
1-2012; S.14). Ebenfalls enthält er zahlreiche Vorschläge
zur Verbesserung des Feuerwiderstandes. Auch das
WTA-Merkblatt „Brandschutz
bei Fachwerkgebäuden und
Holzbauteilen“ [WTA 2011]
ist eine Hilfestellung bei der
brandschutztechnischen
Beurteilung.
Bestandsschutz
Hat ein Gebäude zum Zeitpunkt seiner Erstellung den
brandschutztechnischen Anforderungen entsprochen und
wurde entsprechend genehmigt, genießt es zunächst
Bestandschutz. Änderungen
der Gesetzeslage können
nicht dazu führen, dass der
Eigentümer das Gebäude
brandschutztechnisch nachrüsten muss. Hierbei sind
allerdings zwei Ausnahmen
zu beachten.
Geht von einem gewissen
Bauzustand eine Gefahr aus,
kann die Bauaufsicht fordern,
dass diese Gefahr beseitigt
wird. Der Eigentümer kann
sich dann nicht auf den
Bestandschutz berufen. Die
Bauaufsicht ist allerdings in
der Pflicht, dass Sie einen
Gefahrenzustand nachweisen muss und ein solcher ist
nicht immer eindeutig! Hier
müssen daher häufig Gerichte
im Nachhinein klären, ob ein
Gefahrenzustand vorlag oder
nicht.
Anders sieht es dagegen bei
einer Nutzungsänderung aus.
Soll beispielsweise ein bislang als Speicher genutztes
Dachgeschoss zu Aufenthaltsräumen umgebaut werden,
erlischt durch diese Nutzungsänderung der Bestandschutz. Und zwar nicht
nur für das Dachgeschoss,
sondern für das komplette
Gebäude! Alle aktuell baurechtlich relevanten Anforderungen müssen nun von
dem Gebäude und all seinen
Bauteilen erfüllt werden. Und
wenn die Höhe dieses neuen
Geschosses nun mehr als 7 m
über der Geländeoberfläche
liegt, erfolgt die Einstufung
in die Gebäudeklasse 4. Die
tragenden Bauteile müssen
dann einen Feuerwiderstand
von zumindest 60 Minuten
aufweisen. Dies kann, zumindest von unten, durch eine
Unterdecke entsprechend
[DIN 4102-4, Tabelle 102] mit
einer doppelten Beplankung
mit Gipsfeuerschutzplatten
erreicht werden.
– 40 –
1/2015
®
Konstruktion, Demontage und Montage
Eigentlich wollten wir den Abschnitt Konstruktion und Montage mit einem
Novum beginnen: einer Demontage. Da die Kollegen jedoch umfangreich in
Wort und Bild beigetragen haben, kann zumindest die grafisch aufbereitete
De-Montagefolge entfallen.
Das Bauen im Bestand erfordert stets Augenmaß und bestenfalls eigene Erfahrungen mit der Umsetzung planerischer Inhalte anhand gebauter Realitäten.
Gerade beim Rückbau kann ein gewisses Maß an Fingerspitzengefühl und ein
wacher Rundum-Blick nicht schaden. Denn nicht nur der unmittelbar im Mauerwerk aufliegende Balkenkopf kann Schäden aufweisen. Auch in den Randbereichen sind Schädigungen durch Feuchte im Bereich von Durchdringungen alter
Wasser-/Abwasserleitungen oder Überlastung in Form schwerer Einrichtungsgegenstände möglich.
Die De-Montage
Um die zuerst notwendige
Inspektion des Balkenkopfs
im Auflagerbereich auf dem
Mauerwerk zu gewährleisten,
muss dieser Bereich zugänglich gemacht und ausreichend
weit geöffnet werden. Üblicherweise ist zunächst die
Sockelleiste oder bei höheren
unteren Wandverkleidungen
die Lamperie mit Fußleiste
so zu entfernen, dass sie im
Bedarfsfalle wieder verwendet werden kann. Meist sind
diese Leisten mit Nägeln in
den Fugen der Mauerwerkswände befestigt und daher
schadfrei von der Wand zu
lösen.
Bis in die 50er und 60er Jahre
des 20. Jahrhunderts sind die
üblicherweise scharfkantigen
Brettdielen als Fußbodenbelag direkt auf den Deckenbalken bzw. Ausgleichslatten
(auf den Deckenbalken) verlegt und fast ausschließlich
mit Nägeln befestigt worden.
Diese Dielung muss nun auf
einer Breite von mindestens
30 cm aufgenommen werden, um ausreichend Platz
und Bewegungsraum für
die noch folgenden Arbeitsschritte zu haben.
Eine Beschwerung (ca. 5 bis
8 cm dick) auf Einschubbrettern kann je nach Region
und Baualter aus Sand, Splitt,
Lehmgemischen und diversen
mineralischen Resten von
der Baustelle bestehen. Lose
Schüttungen können ausgeräumt und je nach Qualität in
Kübeln zwischengelagert und
wieder verwendet werden.
Nach dem 2. Weltkrieg waren
auch gebundene Schüttungen
gebräuchlich, z.B. aus Bimsbeton – vor Ort gemischt
und erdfeucht eingebracht.
Um solches zu entfernen, ist
handwerkliches Geschick
gefragt. Eventuell kann das
Bohren mehrerer Löcher zielführend sein, um eine Sollbruchstelle zu erzeugen und
so einen „Anfang“ zu bekommen.
Nach der Füllung folgen die
Einschubbretter, die meist
nur auf die seitlich an die
Deckenbalken
angenagelten (Spur-)Latten aufgelegt
wurden. Zuletzt müssen die
Spurlatten noch auf eine Länge von ca. 30 cm herausgeschnitten werden. Eine Feinsäge oder ein (elektrischer)
Fuchsschwanz ist hier von
Nutzen.
Die Zustandskontrolle /
Der Sanierungsfall
Der Umfang der zu inspizierenden Balkenköpfe hängt
von den Gegebenheiten
und Feststellungen vor Ort
ab und kann nur individuell
festgelegt werden. Wo Schädigungen zu befürchten sind,
ist mindestens auf einer Seite der zu kontrollierenden
Deckenbalken das Mauerwerk
so weit zu entfernen, dass
eine Inspektion bis zum
Balkenende von der Seite
her möglich ist. In unseren
Montagefolgen gehen wir
von einer intakten Fassade
mit funktionierendem Schlagregenschutz aus.
Dennoch: Was tun, wenn
der Balken geschädigt ist und
Insekten oder Pilze über den
Auflagerbereich des Balkens
hinaus Schädigungen hervorgerufen haben? Dann sollten
zweierlei Dinge geklärt werden:
z um welche Art Schädling
es sich handelt
und
z wie weit die Schädigung
reicht.
Erst wenn diese Fragen eindeutig beantwortet sind,
kann über die Art der Sanierung und die damit verbundenen statischen Möglichkeiten befunden werden.
Häufig beschränken sich
die geschädigten Bereiche
auf den Auflagerbereich der
Balken und einen anschließenden Bereich von wenigen Dezimetern. Bleibt der
relevante (oder schlimmstenfalls auch völlige) Tragfähigkeitsverlust des Balkens auf
diesen auflagernahen Bereich
beschränkt und ist die Rückschnittgrenze bestimmt, sind
zimmermannsmäßige Lösung
möglich und zu bevorzugen.
Im besten Falle kann die
Unterdecke erhalten werden.
Balkenaustausch vom
Zimmerer
Weit verbreitet ist die Lösung
mittels „stehendem Blatt“,
das mit der statisch erforderlichen Anzahl an Eichenholzdübeln, metallenen Stabdübeln oder Passbolzen mit
Unterlegscheiben als Verbindungsmittel ausgeführt
wird. In den auflagernahen
Bereichen der Deckenbalken
ist die Schnittgröße „Querkraft“ bestimmend, die Schnitt-
größe
„(Biege-)Moment“
dagegen klein. Da Balkenquerschnitte üblicher Balkenlagen nur zu einem kleinen
Teil auf eine Querkraftbeanspruchung ausgenutzt sind,
ist eine Reduzierung des Balkenquerschnitts auf die „halbe Breite“ im Bereich des
stehenden Blatts fast immer
unkritisch.
In bestimmten Fällen kann
das seitliche Anlaschen mit
Hölzern oder ggfs. Stahlprofilen (U-Profil) zielführend sein, die dann mit
dem Bestandsbalken mittels
Schrauben, Dübeln besonderer Bauart oder Passbolzen
verbunden werden.
Manchmal besteht die Möglichkeit, das Schwellholz
der Vorsatzschale als Überzug heranzuziehen, um den
Deckenbalken „hochzuhängen“. Dies ist jedoch nur in
wenigen Fällen eine Möglichkeit der Reparatur und erfordert ggf. eine größere Schwellenabmessung als in unserem
Hauptdetail dargestellt.
Die Vorsatzschale
Mit dem Erhalt der Unterdecke kann das Rähm der
Vorsatzschale direkt angeschraubt werden. Die Lage
der Deckenbalken ist durch
den Rückbau der Dielung
bekannt und muss nun in das
darunter liegende Geschoss
übertragen und angezeichnet
werden. Die Rähme (b/d =
80/60 mm, wie auch das
gesamte Ständerwerk) sind
selbstverständlich aus KVH
und müssen nur noch mit
– 41 –
1/2015
®
passenden und vor allem
ausreichend langen Schrauben in den Deckenbalken
geschraubt werden (MF 1-1).
Die Fuge zwischen Deckenbalken und Außenwandmauerwerk wird mit stopffähigem Dämmmaterial z. B.
aus Zellulose als Mattenware
verschlossen (MF 1-4), um
ein unkontrolliertes Eindringen der Einblasdämmung zu
verhindern. Dann kann auch
die Schwelle aus KVH auf
den Deckenbalken mittels
Schrauben befestigt werden
(MF 1-5). Anschließend folgt
der Einbau der KVH-Holzständer mit b/d = 60/80 mm
in allen Geschossen (MF 1-2
und MF 1-6).
MF 2-1). Der Plattenstoß muss
mit einem Klebeband luftdicht verschlossen werden
(MF 2-2).
Die Luftdichtung
Die von uns betrachteten
Holzbalkendecken weisen
häufig radiale Trocknungsrisse auf, die im Bereich vor
der OSB-Platte vorab ausgefüllt werden müssen. Hierzu
eignen sich Acrylatklebemassen aus der Kartusche am
besten, da sie dauerplastisch
bleiben und eine Verbindung
mit der Balkenoberfläche eingehen (vgl. condetti in Heft
5-2005).
Die Luftdichtung zwischen
der
unteren
OSB-Platte
und der Unterdecke soll in
unserem Beispiel mit einem
einputzbaren Eckklebeband
hergestellt werden, wie
es beim Fensteranschluss
im Massivbau oder beim
Anschluss von Folien an
noch unverputztes Mauerwerk heutzutage verwendet
wird (Abb. 8b).
Grundsätzlich muss der gesamte Bereich, der luftdicht
hergestellt werden soll, von
Schmutz und Staub mechanisch gereinigt sein. Zunächst
wird das Eckklebeband einseitig auf die OSB-Platte geklebt
(MF 2-3) und soll dabei auch
die unregelmäßige Fuge zum
Balken überbrücken können.
Die Flanken des Deckenbalkens werden mit Primer vorbereitet (MF 2-4 und Abb. 8a)
Eine halbe Holzrahmenbauwand
Die OSB-Platte wird in zwei
Abschnitten aufgebracht. Der
untere Streifen aus OSB wird
sägezahnartig ausgeschnitten, wobei die Ausschnitte
großzügig bemessen werden sollten. Die Platte darf
nicht zwischen den Balken
„eingeklemmt“ werden und
sollte ca. 2 cm oberhalb der
Unterdecke aufhören – zur
Vermeidung von Schallbrücken (MF 1-7). Dies ist bei
scharfkantigen Deckenbalken
unproblematisch wie dies
auch Abb. 8 verdeutlicht.
Oberhalb dieses OSB-Streifens können dann größere
Plattenformate verbaut werden, die bis zur Unterdecke
reichen können (MF 1-3 und
Abb. 8: Abklebung am
Balkenkopf.
a) Primern des Untergrundes. Trockungsrisse
mit Klebemasse dichten.
b) Eckklebeband am Balken. Einputzbares Klebeband zum Anschluss an
die Rohrputzdecke.
Fotos. Daniel Kehl
9.
6.
1.
2.
5.
7.
4.
5.
4.
3.
6.
7.
3.
1.
8.
2.
Montage
1.
2.
– 42 –
1/2015
®
und anschließend werden die
Eckklebebänder umgeklappt,
der zweite Schutzstreifen
abgezogen und angerieben
(MF 2-5 und MF 2-6 sowie
Abb. 8b). Zum Schluss wird
der Gewebeteil des Eckklebebands eingeputzt (MF 2-7).
Dämmung und
Deckenergänzung
Ob mit dem Wiedereinbau
von Einschub und Dielung
begonnen werden soll oder
das Ausdämmen der Vorsatzschalen mit Zellulosefaserdämmstoff zuerst kommt,
ist eine untergeordnete und
eher organisatorische Fragestellung. Das spätere Schließen der Deckenrandbereiche
erlaubt während des Dämmens die Kontrolle der Abklebungen. In unserem Beispiel haben wir mit dem
Ausdämmen der Vorsatzschalen begonnen (MF 2-8 und
MF 2-9).
Dabei wird zuerst mit dem
Einblasschlauch gearbeitet.
Durch den Abstand zwischen
Ständerwerk und Wand entweichen Einblasluft und Teile
des Materials auch in die Nachbargefache, so dass noch keine Befüllung in der erforderlichen Dichte erreicht wird.
Deshalb wird anschließend
mit einer gekrümmten Einblaslanze nachgearbeitet und
so eine setzungssichere Verdichtung erzeugt (s. Abb. 9).
Hierbei gelangt das Material auch in die schwieriger
zugänglichen Bereiche zwi-
schen den Deckenbalken.
Die Einblaslöcher werden mit
Klebebandflicken verschlossen.
Um den Deckenrandbereich
zu schließen, werden die seitlichen Spurlatten ergänzt und
an den Balken mit Schrauben befestigt (MF 3-1), die
Einschubbretter eingelegt
(MF 3-2) und eine (trockene)
mineralische Schüttung eingebaut (MF 3-3). Wenn nicht
das alte Material wiederverwendet werden kann, sollten
möglichst solche Schüttungen
eingebaut werden, die eine
ähnliche Rohdichte aufweisen wie die vorhandene, z. B.
Kalk- oder Basaltsplitt. Schüttungen aus Blähperlite o.ä.
sind leicht und daher schalltechnisch ungünstiger.
Danach werden die Dielen
auf den Deckenbalken festgeschraubt (MF 3-4) oder
„historisch“ vernagelt, die
Gipsplatten auf den OSBPlatten angebracht (MF 3-5)
und der Trockenestrich verlegt (MF 3-6). Auch bei Trockenestrichen ist ein Randdämmstreifen erforderlich,
um Schallbrücken zu vermeiden. „
Abb. 9: Nachverdichten der
Zellulose-Innendämmung
mit gekrümmter Einblaslanze.
Foto: Fa. Isocell, A-Neumarkt am
Wallersee
Literaturhinweise
6.
5.
4.
3.
2.
1.
3.
[BAL 1999] Beilicke, Aradi,
von Lieben: Brandschutztechnische Beurteilung und
Ertüchtigung von Holzkonstruktionen in bestehenden
Gebäuden. Fraunhofer IRBVerlag, Stuttgart 1999.
[IBP 2008] Fraunhofer Institut für Bauphysik: Untersuchungen zur Optimierung
und Standardisierung von
Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen, Teilvorhaben 1. IBP-Bericht BBHB
01/2008
[Rabold u.a. 2008] Rabold, A.,
Bacher, S., Hessinger, J.,: Holzbalkendecken in der Altbausanierung, DGfH-Forschungsbericht des ift Rosenheim,
2008
[WTA 2011] Fachwerkinstandsetzung nach WTA XII:
Brandschutz bei Fachwerkgebäuden und Holzbauteilen. Merkblatt 8-12-11/D, Mai
2011.