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J. Schwaller:
"Ermittlung eines Bemessungs-Außenklimas für die Beurteilung der Dauerhaftigkeit einer innengedämmten Wandkonstruktion";
Betreuer/in(nen): T. Bednar, P. Wegerer; Institut für Hochbau und Technologie, Forschungsbereich für Bauphysik und Schallschutz, 2014.

Im Falle historischer Gebäude mit erhaltenswerten Fassaden stellt die Ausführung einer Innendämmung
die einzige Möglichkeit dar, die Transmissionswärmeverluste über außenluftberührte
Wände zu reduzieren. Die Applikation eines Innendämmsystems birgt jedoch immer gewisse
bauphysikalische Risiken. Durch die thermische Abkopplung der Bestandskonstruktion vom
Innenraum wird während der kalten Jahreszeit das Temperaturniveau im Bauteil deutlich reduziert,
was zu einer Verringerung des Trocknungspotentials nach Schlagregenereignissen und einer
erhöhten Gefahr von Tauwasserbildung in der Konstruktion führt. Das Risiko des Auftretens von
kritischen Feuchtezuständen, die in weiterer Folge zu Feuchteschäden (z.B. Schimmelbildung)
führen, erhöht sich dabei mit zunehmender Dämmstärke. Um sowohl eine ausreichende
Versagenssicherheit der Konstruktion als auch eine Maximierung des Energieeinsparpotentials zu
gewährleisten, ist eine Dimensionierung des Innendämmsystems mittels hygrothermischer Simulation
Stand der Technik. Dabei kann der zeitliche Verlauf der Temperatur- und Feuchtegrößen im
Bauteil unter Beachtung sämtlicher wesentlicher Wärme- und Feuchtetransportprozesse sowie
unter Verwendung realer Klimadaten (Temperatur, Luftfeuchte, Schlagregen, Solare Einstrahlung)
simuliert werden. Wie in der statischen Dimensionierung von Bauteilen ist die Wahl der
maßgebenden Belastung entscheidend für das erhaltene Ergebnis. Im Falle der hygrothermischen
Simulation stellen die außen- und innenklimatischen Bedingungen die Belastung der Konstruktion
dar.
Die Wahl eines Klimadatensatzes, der in geeigneter Weise das Langzeit-Versagensrisiko einer
Konstruktion unter den gegebenen örtlichen Randbedingungen wiedergeben kann, erfolgte über
ein im Rahmen dieser Arbeit entwickeltes Konzept. Dabei wurden die Auswirkungen verschiedener
Klimadatensätze auf die Konstruktion verglichen und den Ergebnissen von Langzeit-
Simulationen über mehrere Jahrzehnte gegenübergestellt. Die Untersuchungen wurden entsprechend
der Wasseraufnahmefähigkeit der Fassade gegliedert. Während für den Fall einer Fassade
mit wasserabweisendem Putz gezeigt werden kann, dass die Wahl eines Referenzjahres maßgeblich
vom Temperaturniveau des entsprechenden Klimadatensatzes bestimmt wird, zeigt sich im
Falle eines Putzes mit einer für eine Gründerzeitbau-Fassade üblichen (höheren) Wasseraufnahmefähigkeit,
dass sowohl in Bezug auf das Temperaturniveau als auch das Schlagregenaufkommen
ein bestimmtes Maß an Belastung gegeben sein muss, um das Langzeitrisko des Auftretens
kritischer Feuchtezustände wiedergeben zu können. Schließlich wird versucht, auf Grundlage der
in den angestellten Untersuchungen gefundenen Zusammenhänge Hinweise für eine vereinfachte
Wahl eines Referenz-Klimadatensatzes zu geben.

In case of historical buildings, where the façade is to be preserved for aesthetical and preservationist
reasons, the application of an interior insulation system is the only possibility to reduce the
transmission heat losses of external walls. However, the application of an interior insulation
always causes certain risks. Because of the thermal separation from the interior, the temperature
level in the construction decreases, what might cause a reduced drying potential of the wall after
driving rain and leads to a raised danger of condensation problems. The risk of moisture problems
increases with the insulation thickness. To guarantee an adequate failure security of the construction
as well as the maximization of the energy saving potential, the assessment of interior insulation
systems by means of numerical simulation methods is state of the art. In these simulation
methods the coupled transport of heat and mass is taken into account as well as unsteady climate
data (temperature, air humidity, driving rain, solar radiation). As in static calculations, the choice
of a representative load determines the result. In case of a hygrothermal simulation, the inside and
outside climate conditions are the loads for the construction.
The choice of a representative outdoor climate for a hygrothermal simulation was made by a
concept, which has been developed within the framework of this thesis. In this concept, the effects
of different outdoor climate records on the construction were compared to each other and to the
results of longtime simulations based on continuous outdoor climate records of several decades.
The studies were divided according to the water absorptive capacity of the façade. While it can be
shown, that in case of a hydrophobic exterior rendering the choice of a representative outdoor
climate record is mainly determined by the temperature level, in case of façades with a higher
water absorptive capacity (which is normal for historical buildings), a representative outdoor
climate contains a specific combination of the temperature level and the driving rain load. Based
on the insights of this thesis, it was also tried to give recommendations for the preselection of a
reference year.

Innendämmung, Klimadaten, hygrothermische Simulation

http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_241377.pdf