Innovatives Anlagenkonzept auch für Denkmalimmobilien

Tradition bewahrt und dennoch modern klimatisiert

Denkmalgeschützte Gebäude dürfen nicht ohne Weiteres saniert werden. Schließlich muss ihr Status als schützenswert erhalten werden. Sind dennoch bauliche Maßnahmen an der Bausubstanz erforderlich, sind vielfältige spezifische Auflagen der Denkmalbehörden zu berücksichtigen. So auch bei einem historischen Fachwerk-Doppelhaus in Bonn, das sich über drei Etagen erstreckt. Im Zuge einer umfassenden Gebäudesanierung wurden hier zwei weitere Wohneinheiten integriert und auf gut 300 m² Flächenheizungssysteme von Purmo verlegt.

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Das Flächenheiz- und -kühlsystem eco clay – hier unter der Decke montiert – besteht zu 100 % aus dem natürlichen Rohstoff Lehm. Bild: Purmo
Das Flächenheiz- und -kühlsystem eco clay – hier unter der Decke montiert – besteht zu 100 % aus dem natürlichen Rohstoff Lehm. Bild: Purmo

Bewährtes Material für die Klimatisierung

Im Rahmen der Heizungssanierung eines denkmalgeschützten Doppelhauses in Bonn entschied sich der Bauherr für drei verschiedene Flächensysteme. Im Erdgeschoss des Baudenkmals wurde auf das bewährte Fußbodenheizungssystem rolljet zurückgegriffen. Das zertifizierte Tackersystem lässt sich bei geringem Verschnitt an unterschiedliche Verlegeabstände und Verlegeformen anpassen. Ferner verfügen die rolljet Dämmelemente über ein spezielles Gewebe, in das sich die mit Widerhaken versehenen Purmo 3-D Clipse verankern lassen. Die zu verlegenden Rohrleitungen finden dadurch sofort einen sicheren Halt.

Im ersten Obergeschoss wurde das railjet Wandsystem verlegt, das sich sowohl im Trocken- als auch im Nasssystem aufbauen lässt. Die vor allem im Neubau oder bei der Sanierung von Gebäuden eingesetzte Wandheizung wird indessen vorwiegend im Nassaufbau eingebracht. Das Wandsystem eignet sich sowohl zur Unterstützung der Fußbodenheizung, als auch zur Flächenkühlung. Befestigt wird es mittels Klemmschienen aus schlagzähem und hochstabilem Kunststoff, die je nach Systemtemperatur und Leistungsanforderung mit einem Verlegeabstand von 100 bis 150 mm direkt auf der Rohwand befestigt werden. Wasserführende SKR-Heizrohre mit den Maßen 14 x 2 mm lassen sich damit vorzugsweise waagerecht und mäanderförmig an der Rohwand fixieren.

Das railjet Wandheiz- und kühlsystem findet sowohl im Neubau, als auch in der Gebäudesanierung Anwendung. Die SKR Heizrohre werden mäanderförmig verlegt und die Anbindeleitungen können entweder über einen zentralen Heizkreisverteiler oder eine Ringleitung angeschlossen werden. Bild: Purmo

Da Wandsysteme einen festen Verbund von Rohwand und Putz bedingen, ist es häufig nicht ganz einfach, eine Dämmschicht aufzubringen. So wurden bei dem Bonner Bauvorhaben die Klemmschienen an einem speziellen, putztragenden Dämmsystem montiert. Wandsysteme erfordern dabei einen Putz, der sich durch eine gute Wärmeleitfähigkeit auszeichnet. Geeignet sind beispielsweise Gips/Kalk-, Kalk-, Kalk/Zement-, Zement- oder zugelassene Sonderputze, wie etwa ein Lehmputz, auf den bei diesem Objekt zurückgegriffen wurde. Es ist auf einen einwandfreien Verbund zwischen Untergrund und Wandputz zu achten. Der Putzgrund muss dabei nicht nur tragfähig, fest, homogen und formstabil sein, sondern auch gleichmäßig saugend, rau und trocken. Überdies darf der Putz weder Verunreinigungen oder Fehlstellen aufweisen. Mögliche Befestigungs- bzw. Bohrpunkte sind bereits bei der Planung der Wandheizung in den Plänen zu kennzeichnen. Ferner sind Wandanbauten und Möbel bei der Planung zu berücksichtigen, da diese das Erwärmen oder Kühlen des Raumes behindern können. Sind dämmende Wandbeläge wie Kork oder Schaumstoffbeläge, Stoffbespannungen oder Holzverschalungen geplant, ist im Übrigen vorab zu prüfen, ob diese mit der Wandheizung kompatibel sind.

Die neu hinzugekommenen Anbauräume des denkmalgeschützten Gebäudes wurden schließlich mit dem Flächenheiz- und -kühlsystem eco clay ausgestattet. Das innovative Hochleistungsprodukt besteht mit Ausnahme des Heizrohrs ausschließlich aus Lehm. Es zeichnet sich durch sehr kurze Reaktionszeiten aus, da sich die Rohre nah an der Oberfläche befinden und Lehm ein guter Wärmeleiter ist.

Der natürliche Rohstoff Lehm wird bereits seit über 4.000 Jahren als Baumaterial genutzt, der klassische Baulehm basiert zu mehr als 90 % auf Sand. Als Bindemittel fungiert ein Anteil von lediglich 4–6 % Tonmineralen. Wird dem Gemenge Wasser zugegeben, verringert sich die Festigkeit und der Werkstoff wird formbar. Sobald der Baustoff austrocknet, erreicht er wieder seine ursprüngliche Festigkeit. Da dieser reversible Prozess beliebig oft wiederholt werden kann, lässt sich das vollständig recycelbare Material nahezu unendlich wiederverwenden.

Der extrem poröse Lehm weist zudem nicht nur sehr gute Schallschutzeigenschaften auf. Vielmehr reguliert der Baustoff die in einem Raum vorhandene Luftfeuchte. Dadurch wird Schimmelbildung vermieden. Da das Material überdies Gerüche und Schadstoffe bindet, wirkt sich Lehm positiv auf die Qualität der Innenraumluft aus. Im Übrigen setzt Lehm keine schädlichen Ausdünstungen frei, da der Werkstoff weder Lösungsmittel noch andere chemische Substanzen enthält. Dies wissen insbesondere auch Allergiker und Asthmatiker zu schätzen.

Allerdings ist der Baustoff nicht dauerhaft feuchtigkeitsstabil. Den vermeintlichen Nachteil der Offenporigkeit und das damit verbundene sehr hohe Wasserdampfsorptionsverhalten macht sich das Flächenheiz- und -kühlsystem eco clay jedoch zunutze. So ist es möglich, den Betriebsbereich eng am oder kurzzeitig über dem Taupunkt zu fahren. Dies wirkt sich positiv auf die Kühlleistung aus. Die kurzfristigen Taupunktüberschreitungen sind unproblematisch, da die Lehmplatten eine aufkommende Kondensation absorbieren, wie sie beispielsweise bei einem wetterbedingten Anstieg der Luftfeuchte möglich ist. Sinkt die Luftfeuchtigkeit, geben die Lehmplatten die aufgenommene Nässe wieder an den Raum ab.

Das eco clay System könnte theoretisch bei einem Gesamt-Wasserdampfabsorptionsvermögen von ca. 500 g/m² und bei einer relativen Raumluftfeuchte von 90 % ca. sieben Tage über Taupunkt gefahren werden, bevor es zu einer Sättigung der Gesamtkonstruktion kommt. Trotzdem ist eine langfristige Taupunktüberwachung im Kühlbetrieb erforderlich. Schließlich gilt es nach Möglichkeit, an allen Systembauteilen und an der Kühlfläche eine Taupunkttemperaturunterschreitung zu verhindern.

Aktive und passive Elemente

Die aus trockengepresstem, sorptionsfähigem, kapillaraktivem und hoch verdichtetem Lehm bestehenden Leichtbauplatten sind beidseitig mit einem Glasfaser-Gittergewebe versehen. Die Lehmplatten verfügen über einen beträchtlichen Anteil an Fasermaterialien wie Hanf oder vergleichbare Naturprodukte und weisen eine Rohdichte von 1.700 kg/m³ auf. Zudem dienen > 35 % hochaktive Tonminerale als Binder und Sorptionsverstärker. Saugstarke Miscanthusfasern und das dem System zugrundeliegende Flächentrockenpressverfahren sorgen für eine hohe Stabilität der Systemelemente. Obwohl der Anteil der Tonminerale etwa 40 % beträgt, kommt es somit nicht zu Schwindungen oder Rissbildungen.

Das Flächenheiz- und -kühlsystem eco clay lässt sich als Wand- und als Deckenkonstruktion verlegen. Dabei eignet sich die lehmbasierte Wandheizung und -kühlung für die vollflächige Belegung. In den Anbauten des denkmalgeschützten Fachwerkhauses wurde hingegen eine Deckenkonstruktion verbaut. Hier setzt sich das lehmbasierte Verlegesystem aus aktiven Systemplatten und passiven Ausgleichselementen zusammen. Die passiven Ausgleichselemente fungieren hierbei gem. DIN 18948 zur Auskleidung rohrfreier Flächen wie etwa den Montageorten für Deckenlampen. „Hat man das System erst einmal verstanden, lässt es sich sowohl bei Neu- als auch bei Bestandsbauten problemlos verbauen“, sagt Christian Orth, Geschäftsführer der Firma König & Partner Versorgungstechnik GmbH. Der Bonner Fachbetrieb hat das Flächenheiz- und -kühlsystem in dem denkmalgeschützten Gebäude verlegt.

Die Verlegung im Detail

Die Basis für die fachgerechte Verlegung von eco clay bilden 22 mm dicke Spanplatten mit Nut/Feder-Verbindungen im Verbund. Auf diese Unterkonstruktion lässt sich das Flächensystem anhand spezifischer Edelstahlschrauben und Edelstahllastteller montieren.

Die Plattenstöße der Systemplatten müssen einen Versatz zu den Stößen der Unterkonstruktion bilden. Außerdem sind alle Systemplatten zunächst mit einer Schraube und einem Lastverteilteller am zentralen Befestigungspunkt der Platten mittig zu fixieren und auf Kreuzfugen zu verlegen. Sobald die Deckenbelegung aller Systemplatten-Kreuzpunkte komplett ist, lassen sich die Übergänge zu den Ausgleichsplatten verschrauben und angrenzende Bauteilflächen anhand von eco clay Holzfaser Randdämmstreifen entkoppeln.

Typischer Wandaufbau des eco clay Wand- und Deckensystems mit OSB-Platte, Lehm-Systemplatte, Verbundrohr, Ausgleichsschicht, Lehmrollputz oder Lehmfarbe. Die Fähigkeit des natürlichen Materials, Wasser zu speichern, gleicht das Raumklima aus. Bild: Purmo

Die Anbindeleitungen werden mittels 12 mm Klemmleisten verlegt und mit Ausgleichs- oder Gipskartonplatten abgedeckt. Eine eingeprägte Rillenstruktur ermöglicht es, das von den Verteilern zur Heizfläche geführte hochflexible SKR-Metallverbundrohr mit den Maßen 12 x 1,7 mm direkt in die Rillenstruktur zu pressen. Anschließend wird dieses mit dem eco clay Lehmputz thermo auf Noppenhöhe eingeputzt. Ist der Vorputz trocken, kann die Druckprüfung gemäß DIN EN 1264 erfolgen. Auf dem leicht vorgenässten Vorputz ist ferner eine Ausgleichsschicht in ca. 3–5 mm aufzubringen und ein Glasseiden-Gittergewebe etwa 100 mm überlappend einzuarbeiten. Nach dem Abtrocknen des Putzes wird die Decke mit einem Rollputz versehen. Dazu kommt ein Lehmputz mit Verstärkungsgewebe zum Einsatz, der sich mit 3 mm sowohl sehr dünn als auch bis zu 10 mm dick auftragen lässt. Außerdem ist es möglich, leicht unebene Flächen von 0,5 mm in einem Arbeitsgang mit dem eco clay Lehmrollputz zu egalisieren.

Vorteilhafte Systemkonzepte für Alt- und Neubau

Ist die Heizung bei einem denkmalgeschützten Bauwerk zu sanieren, stehen Bauherren nicht selten vor einer besonderen Herausforderung. Schließlich soll ein Baudenkmal wie etwa das Bonner Fachwerkhaus weiterhin ein lebendiges Bild vergangener Baukunst geben. Gefragt sind daher zeitgemäße Konzepte, wie sie Purmo im Programm hat. Der Systemanbieter von Komplettlösungen rund um Heizung und Kühlung ermöglicht es Bauherren mit seinem vielfältigen Angebot, dem Spannungsfeld zwischen Denkmalschutz und energetischer Sanierung umfänglich gerecht zu werden.

Eine Information der PG Germany GmbH, Goslar

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· Artikel im Heft ·

Tradition bewahrt und dennoch modern klimatisiert
Seite 113 bis 115
11.09.2023
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