Analyse der Feuerbeständigkeit und Luftdichtheit eines Null-Energie-Gebäudes – die wichtigsten Ergebnisse

nalyse der Feuerbeständigkeit und Luftdichtheit eines Null-Energie-Gebäudes – die wichtigsten Ergebnisse

Modulare Null-Energie-Gebäude werden zu einer immer beliebteren Lösung im modernen Bauwesen. Dies ist nicht überraschend, da die steigenden Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden in Verbindung mit den Prinzipien der nachhaltigen Entwicklung die Suche nach neuen Lösungen erzwingen, um immer strengere Normen zu erfüllen. Im Rahmen des Projekts „Null-Energie-Gebäude in Modulbauweise“, kofinanziert durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung im Rahmen des Regionalen Operationellen Programms der Woiwodschaft Podlachien für den Zeitraum 2014–2020, wurden Wandpaneele für Holzrahmenkonstruktionen in verschiedenen geometrischen und strukturellen Konfigurationen entworfen und anschließend Tests zur Feuerbeständigkeit und Luftdichtheit durchgeführt. Im Folgenden präsentieren wir die Ergebnisse und die daraus gezogenen Schlussfolgerungen, die für die Zukunft des Null-Energie-Baus relevant sind.

Feuerbeständigkeitsprüfung der Außenwände eines Null-Energie-Hauses

Im Rahmen dieser Studie wurden zwei Arten von Brandprüfungen durchgeführt: Tragfähigkeits-, Luftdichtheits- und Isolationsprüfungen sowie die Prüfung des Grades der Brandausbreitung durch die Fassade. Die REI-Tests umfassten zunächst drei Gruppen von Wänden, mit jeweils drei Typen in jeder Gruppe:

• Außenwände vom Typ A (REI 30/REI 60/REI 90),
• Außenwände vom Typ B (REI 30/REI 60/REI 90),
• Außenwände mit Aufstockung (REI 30/REI 60/REI 90).

Der Plan wurde später geändert, um Prüfungen auf beiden Seiten der Brandeinwirkung durchzuführen. Der Grund für diese Änderung waren die in Polen geltenden Vorschriften, die eine Feuerisolierung und Feuerdichtheit auch auf der Fassadenseite vorschreiben.

Testergebnisse und Schlussfolgerungen

Bereits der erste Test zeigte, dass die Wände in der Praxis einen viel höheren Feuerwiderstand aufweisen, als in der Planungsphase angenommen. An dieser Stelle sei erwähnt, dass das Hauptziel des Projekts darin bestand, eine Lösung für den skandinavischen Markt zu entwickeln. Für die Anforderungen des polnischen Gesetzgebers war es jedoch notwendig, die getestete Konstruktion an strengere Normen anzupassen. Die Testergebnisse zeigten eindeutig, dass die Wandpaneele in ihrer ursprünglichen Konstruktion eine ausreichende Feuerbeständigkeit aufwiesen und die Anpassung der Wände an die Anforderungen des polnischen Rechts einen verbesserten Standard für Polen ermöglichte.

Prüfung der Luftdichtheit der Außenwände eines Null-Energie-Gebäudes

Die Luftdichtheit der Wandpaneele wurde sowohl in der Produktionsphase einiger Module als auch in einzelnen Wohnungen des fertigen Gebäudes geprüft. Ziel des Projekts war es, eine Luftwechselrate von 0,6 Mal pro Stunde zu erreichen. Dieses Ziel konnte in der Praxis jedoch nicht realisiert werden. Änderungen, die in der Planungs- und Bauphase vorgenommen wurden, führten nicht zu den erwarteten Ergebnissen im Hinblick auf eine Verbesserung der Luftdichtheit der Konstruktion.

Zu den Verbesserungen gehörte eine zusätzliche Abdichtung der Ummantelung, die an die Rahmenkonstruktionen geklebt wurde. Nach den Tests während der Produktion wurde jedes Modul zusätzlich mit einer luftdichten Windschutzfolie umwickelt. Schwachstellen erwiesen sich jedoch die Installationsschächte, deren präzise Abdichtung eine grundlegende Änderung der verwendeten Technologie erfordert.

Testergebnisse und Schlussfolgerungen

Die Luftdichtheitsprüfung ergab, dass das Ziel von 0,6 Luftwechseln pro Stunde mit den derzeit verfügbaren Verbesserungen nicht erreicht werden kann. Trotz des Einsatzes fortschrittlicher Abdichtungstechniken, wie beispielsweise der Verklebung der Ummantelung oder zusätzlicher Winddichtungen, konnten die Leckagen, insbesondere im Bereich der Installationsschächte, nicht vollständig beseitigt werden. Diese Ergebnisse weisen auf die Notwendigkeit grundlegender Änderungen in der Modulbautechnik hin. Diese Änderungen erfordern die Entwicklung und Implementierung technologischer Innovationen, um eine Lösung zu schaffen, die Wärmeverluste und damit den Energieverbrauch für Heizung und Kühlung des Gebäudes reduziert.

Entwicklungsperspektiven für Holzkonstruktionen im Kontext der Forschungsergebnisse – Chancen und Risiken

Die durchgeführten Analysen deuten darauf hin, dass die Null-Energie-Bauweise mit modularen Holzkonstruktionen ein großes Potenzial hat. Die guten Ergebnisse der Feuerbeständigkeit der getesteten Konstruktion in verschiedenen Varianten bewiesen, dass die Wandpaneele sowohl die skandinavischen als auch die polnischen Anforderungen erfüllen. Weitere Forschungen in diesem Bereich könnten dazu beitragen, die Lösung an andere europäische Länder anzupassen. Allerdings sind weitere Verbesserungen bei der Luftdichtheit erforderlich. Ein Schwerpunkt für Verbesserungen ist die Beseitigung von Leckagen in Installationsschächten. Die Einführung neuer Technologien könnte den Wärmeverlust erheblich reduzieren.

Chancen und Risiken der Null-Energie-Modulbauweise

Die Ergebnisse der Studie unterstreichen die Bedeutung des Holzbaus als ökologischer und effizienter Alternative zu traditionellen Bautechnologien. Die Anwendung der untersuchten Lösungen könnte die Attraktivität des Holzbaus in Europa erhöhen. Die Ergebnisse der Feuerbeständigkeitsprüfungen belegen, dass Holzkonstruktionen die strengen Anforderungen europäischer Normen erfüllen können, was ihre breite Anwendung im Wohn- und Gewerbebau ermöglicht.

Trotz der vielversprechenden Ergebnisse birgt die Entwicklung von Holzkonstruktionen auch Herausforderungen und Risiken. Die Studienergebnisse zeigen, dass es schwierig ist, ein hohes Maß an Luftdichtheit zu erreichen. Dieser Parameter ist ein Schlüsselproblem im Hinblick auf Wärmeverluste, die im Bau von Null-Energie-Gebäuden nicht tolerierbar sind. Wenn keine effizienteren Abdichtungsmethoden entwickelt werden, könnten Holzkonstruktionen gegenüber anderen Technologien an Wettbewerbsfähigkeit verlieren.

Die Entwicklung von Holzkonstruktionen, gestützt auf die Ergebnisse der durchgeführten Studien, eröffnet ein breites Spektrum an Möglichkeiten für nachhaltiges Bauen. Die Analysen bieten mehrere strategische Empfehlungen, darunter die Einführung neuer Dämm- und Abdichtungsmaterialien zur Verbesserung der Luftdichtheit. Auch die internationale Zusammenarbeit mit Ländern mit einem fortgeschrittenen Holzbaumarkt, wie Schweden oder Norwegen, scheint eine gute Lösung zu sein. Wissenstransfer und Technologieaustausch könnten sich als notwendiger Meilenstein erweisen, um die Ziele zu erreichen. Um das volle Potenzial der Holzbautechnologie auszuschöpfen, müssen erhebliche technische, rechtliche und marktbezogene Herausforderungen überwunden werden.