Ökonomischer und ökologischer Vergleich von Flachdächern mit und ohne Feuchtemonitoring

Abstract

Das Flachdach zählt zu jenen Bauteilen, die am häufigsten von Schäden betroffen sind. Die Ursachen dieser Schäden sind vielfältig sowie häufig objektspezifisch.Der Feuchtegehalt von Wärmedämmungen wirkt sich negativ auf die Heizkosten und auf ökologische Beurteilungskriterien aus. Ein feuchter Dachaufbau kann aus verschiedenen Gründen hervorgerufen werden. Einerseits durch den häufigen Fall, bei welchem die Abdichtung schadhaft ist, andererseits sind auch Umnutzungen des Gebäudes oder die nachträgliche Installation von PV-Elementen eine mögliche Ursache. Letzteres kann das vorhandene Temperaturniveau absenken, wodurch ein kritischer Feuchtezustand entsteht. Darüber hinaus ist auch die Wartung von Flachdächern eine wesentliche, aber oft vernachlässigte Komponente. Die vorliegende Arbeit widmet sich deshalb der Einwirkung von Wasser, welche ein hohes Schadenpotenzial mit sich bringt. Ausgehend von herkömmlichen Flachdachaufbauten wird untersucht, welche Parameter die Ökonomie und Ökologie von Flachdachaufbauten beeinflussen. Dabei wird speziell auf den Feuchtegehalt von Wärmedämmungen eingegangen. Zur Auffindung von Leckagen werden vorhandene Ortungsmethoden dargelegt und mögliche Schäden diskutiert. Sodann wird eine Sachverständigenumfrage durchgeführt, um einen Eindruck des Kostenniveaus und von aktuellen Ausführungstechniken zu generieren, wobei die Abschottung ein häufig verwendetes Instrument ist, um einen Totalschaden bei Leckagen zu verhindern.Der Roof Protector (RP) ist ein Monitoringsystem und eignet sich nicht nur zur Feuchtigkeitsüberwachung, sondern bringt auch eine Erleichterung bei der Leckageortung mit sich. Ziel ist es, kritische Feuchtigkeitszustände frühzeitig zu erkennen und örtlich einzugrenzen, um Feuchtigkeitsschäden, die unter Umständen erst Jahre später evident werden, zu verhindern. Ebenso kann ein mögliches Rücktrocknungspotenzial beurteilt werden. Zusammenfassend gilt, dass zu spät erkannte Feuchteschäden an Gebäuden die Gebäudeeigentümer enorm belasten. Daher wird ein ökonomischer und ökologischer Vergleich zwischen einem Flachdach mit Abschottung und einem Flachdach mit RP durchgeführt. Bei der Modellbildung werden Gebäudenutzungsdauern von 30, 50 und 70 Jahren sowie bis zu zehn Schotte in Rechnung gestellt. Der Vergleich wird mit EPS sowie MW durchgeführt, wobei die Lebensdauern der Materialien in sechs verschiedenen Fällen abgebildet werden. Wird ein Schott nass, ist die Abdichtung, die Abschottung und die Dämmung zu wechseln. Hierbei entsteht der Vorteil des RP, weil lediglich die Abdichtung getauscht werden muss.Entsteht bei der konventionellen Bauweise kein Schaden, resultiert auch kein ökonomischer Vorteil aus dem Monitoring – im Gegenteil, der Einsatz des RP ist unwirtschaftlich. Bei Erhöhung der Anzahl an Sanierungen und nass gewordenen Schotten, bei welchen die Wärmedämmung gewechselt werden muss, amortisiert sich der RP dafür umso schneller. Bei 50 Jahren Gebäudenutzungsdauer, Mineralwolledämmung und einer Sanierung, muss lediglich ein Schott von zehn nass werden, um mit dem RP wirtschaftlicher zu sein. Bei EPS Dämmungen sind geringere Einsparungspotenziale möglich. Die ökologische Modellbildung zeigt lediglich das bauliche Einsparungspotenzial bei Verwendung des RP auf, da ökologische Kenndaten des Monitoringsystems nicht verfügbar sind. Demnach kann die konventionelle Überwachung aufgrund der Abschottung nicht ökologischer sein. Im besten Fall sind für den RP bauseitige CO2-Einsparungen von bis zu rund 60% im Bereich des Denkbaren. Sind zukünftig nähere Details zur Ökologie des RP bekannt, kann der Vergleich ganzheitlich betrachtet werden. Die baulichen Ökobilanzen versprechen allerdings auch hier gute Resultate.

Flat roofs are among those components which are most frequently affected by damages. The causes of these damages are diverse and often specific to the building. Moisture has a negative effect on heating costs and ecological assessment criteria. A humid roof construction can be caused by various reasons. On the one hand, the frequent case where the sealing layer is damaged, on the other hand, conversions of the building or the subsequent installation of PV elements are a possible cause. The last mentioned can lower the existing temperature level, resulting in a critical humidity level. Furthermore, the maintenance of flat roofs is an essential but often neglected component. The present study therefore focuses on the impact of water, which has a high damage potential. Based on conventional flat roof structures, it is investigated which parameters are influencing the economy and ecology of flat roofs. In particular, the moisture content in the thermal insulation is examined. To find leaks, existing localisation methods are presented and possible damages are discussed. An expert survey is then carried out to get an idea of the cost level and of current execution techniques, whereby compartmentalisation is a frequently used instrument to prevent a total loss in case of leakages.The Roof Protector (RP) is a monitoring system and is not only suitable for moisture monitoring but also makes it easier to locate leaks. The aim is to detect critical moisture conditions at an early stage and to localise them in order to prevent moisture damage that may not become evident until years later. A possible re-drying potential can also be assessed.In summary, moisture damages that are detected too late are an enormous burden on the building owners. Therefore, an economic and ecological comparison is made between a flat roof with compartmentalisation and a flat roof with RP. The model is based on building service lives of 30, 50 and 70 years and up to ten partitions. The comparison is carried out with EPS and MW, whereby the lifetimes of the materials are represented in six different cases. If a partition becomes wet, the sealing, compartmentation and insulation must be replaced. This is the advantage of a RP, because only the sealing needs to be replaced.If no damage occurs in the conventional construction method, there is no economic benefit from monitoring - on the contrary, the use of a RP is uneconomical. If the number of renovations and wet partitions requiring a change of thermal insulation is increased, the RP will pay for itself more quickly. With 50 years of building service life, mineral wool insulation and one renovation, only one partition in ten needs to get wet to be more economical with the RP. Lower savings potentials are possible with EPS insulation.The ecological modelling only shows the potential for structural savings when using the RP, since ecological data of the monitoring system are not available. According to this, conventional monitoring cannot be more ecological due to the compartmentalisation. In the best case, structural CO2 savings of up to about 60% are conceivable for the RP. If more details on the ecology of the RP are known in future, the comparison can be viewed as a whole. However, the ecological balance sheets for the building promise good results here.