Innendämmung : Einfluss von Innendämmung auf das Temperaturverhalten von Räumen und Untersuchungen zur Anwendungssicherheit von Innendämmsystemen in Abhängigkeit des innenraumklimas

Abstract

Die zunehmende Nachfrage nach Innendämmung und deren ordnungsgemäßer Anwendung zeigen, dass die entsprechende Umsetzung wesentlich forciert werden muss. In den letzten Jahren wurde diesem Thema sowohl von Seiten der Forschung als auch von Seiten der Industrie zunehmend Bedeutung beigemessen. Der Schwerpunkt in diesem Forschungsbereich liegt dabei auf der hygrothermischen mehrdimensionalen Simulation zur Vorhersage des Systemverhaltens. Die für solche Simulationen erforderlichen Eingangsgrößen bzw. Ursachen-Wirkungs-Beziehungen sind in einigen Bereichen – z.B. Materialkennwerte – bereits weitgehend untersucht. In anderen Bereichen besteht hingegen verstärkt Forschungsbedarf. Der Einfluss des Innenraumklimas auf die schadensfreie und dauerhafte Funktionstüchtigkeit von Innendämmsystemen wurde bislang nur unzureichend analysiert. Ebenso sind die Auswirkungen von Innendämmung auf das Innenraumklima bislang kaum erforscht. Die Untersuchung dieser Wechselwirkungen zwischen Innenraumklima und Innendämmung ist jedoch essenziell für eine ganzheitliche Betrachtung im Sinne der Gebrauchstauglichkeit sowie für das Ausräumen von Vorbehalten gegenüber der Anwendung von Innendämmung. Vor diesem Hintergrund werden im Rahmen der Dissertation anhand umfangreicher Parameterstudien der Einfluss von Innendämmung auf das Raumklima – sommerliche Temperaturverhalten von Räumen und thermischer Komfort – sowie der Einfluss des Raumklimas bzw. des Nutzerverhaltens auf die dauerhafte und schadensfreie Funktionstüchtigkeit von Innendämmsystemen untersucht.Durch die systematische und detaillierte Analyse typischer Sanierungsszenarien werden Maßnahmenpakete und Innendämmsysteme identifiziert die sich positiv auf die Vermeidung sommerlicher Überwärmung auswirken. Anhand dieser Erkenntnisse werden allgemein gültige Empfehlungen für die Auswahl und Bemessung von Innendämmsystemen ausgesprochen wodurch im Planungs- bzw. Optimierungsprozess projektspezifisch bzw. raumbezogen die jeweils günstigste Lösung entwickelt werden kann. Vor dem Hintergrund des bereits in den letzten beiden Jahrzehnten spür- und messbaren Trends zu höheren Außenlufttemperaturen im Sommer werden positive aber auch negative Auswirkungen einzelner Parameter hinsichtlich möglicher Temperaturabsenkung quantifiziert. Durch eine Klassifikation wird die Tatsache berücksichtigt, dass den Norm-Sommer-Berechnungen ein durchschnittlicher Sommer zugrunde gelegt wird. Dadurch kann das Optimierungspotential hinsichtlich sommerlichen Raumverhaltens voll ausgeschöpft werden. Es wird gezeigt, dass die Applikation einer Innendämmung nicht zwangsläufig zu einer Verschlechterung hinsichtlich sommerlicher Überwärmung führt, sondern es bei geeigneter Kombination von Maßnahmen sogar zu einer Reduktion der maximal empfundenen Temperaturen kommt und eine Innendämmung damit auch im Sommer zu einer Steigerung des thermischen Komforts beiträgt. Die Ergebnisse der thermischen Gebäudesimulation zeigen mit zunehmendem energetischem Standard eine Reduktion von Stunden mit Übertemperatur im Sommer. Sie zeigen aber auch, dass der thermische Komfort nicht allein auf die Beurteilung sommerlicher Überwärmung gestützt werden darf. Für instationäre hygrisch-thermische Bauteilsimulationen werden Handlungsempfehlungen für die Durchführung und Auswertung gegeben. Darüber hinaus werden Empfehlungen für die Bemessung und Beurteilung der Gebrauchstauglichkeit einer Innendämmung hinsichtlich des Innenraumklimas ausgesprochen und damit Grenzen für die Sicherstellung der Gebrauchstauglichkeit formuliert. Die Liste positiver Argumente für die Applikation einer Innendämmung wird damit um wesentliche Aspekte erweitert wodurch deren Anwendung und damit auch die Sanierungsrate forciert werden kann.

The increasing demand for internal insulation and its proper application show that the corresponding implementation needs to be significantly accelerated. In recent years, this topic has been given increasing importance by both research and industry. The focus in this research area is on hygrothermal multi-dimensional simulation to predict system behaviour. The input variables as well as the cause-and-effect relationships required for such simulations have already been extensively investigated in some areas - e.g. material characteristics. In other areas, by contrast, there is an increased need for research.The influence of the indoor climate on the damage-free and durable functionality of interior insulation systems has not been sufficiently analysed to date. Likewise, the effects of interior insulation on the indoor climate have hardly been researched to date. The investigation of these interactions between indoor climate and interior insulation is, however, essential for a holistic view in terms of usability and for the elimination of reservations about the use of interior insulation.The dissertation uses extensive parameter studies to investigate the influence of interior insulation on the indoor climate - summer temperature behaviour of rooms and thermal comfort - as well as the influence of the indoor climate on the durable and damage-free functionality of interior insulation systems.Through the systematic and detailed analysis of typical refurbishment scenarios, packages of measures and interior insulation systems are identified which have a positive effect on the prevention of summer overheating. On the basis of these results, generally valid recommendations for the selection and dimensioning of interior insulation systems are made, whereby the most favourable solution can be developed in the planning and optimisation process for a specific project or room.In view of the trend towards higher outdoor air temperatures in summer, which has already been noticeable and measurable in the last two decades, the positive and negative effects of individual parameters with regard to possible temperature reductions are quantified. A classification takes into account the fact that the standard summer calculations are based on an average summer. A classification allows the optimisation potential with regard to summer room behaviour to be fully exploited. It is shown that the application of an interior insulation does not necessarily lead to a deterioration with regard to summer overheating, but with a suitable combination of measures it even leads to a reduction of the maximum operative temperatures and an interior insulation thus also contributes to an increase in thermal comfort in summer.The results of the thermal building simulation show a reduction of hours with excess temperature in summer as the energy standard increases. However, they also show that thermal comfort must not be based solely on the assessment of summer overheating. For transient hygric-thermal component simulations, recommendations are given for implementation and evaluation. Furthermore, recommendations for the design and evaluation of the serviceability of an interior insulation with regard to the interior climate are given and thus limits for ensuring the serviceability are formulated. The list of positive arguments for the application of an interior insulation is thus extended by essential aspects whereby its application and thus also the renovation rate can be forced.