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Energieoptimiertes Bauen: Entwicklung innovativer Produkte zur Vermeidung von Algenbewuchs auf Bauteiloberflächen. IBP-Bericht RKB-09/2010

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[Quelle: https://edocs.tib.eu]

Wärmedämmung an Hausfassaden ist zur Energieeinsparung in Deutschland und weiteren Ländern Europas gesetzlich vorgeschrieben und Stand der Technik. Im Bereich des Altbaus ist im Allgemeinen als Dämmmaßnahme der Einsatz von Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) sinnvoll. Durch diese Maßnahme wird aber nicht nur Wärmeabfluss verringert, es sinkt auch die Außenoberflächentemperatur mit der Folge höherer Oberflächenfeuchten. Die Wahrscheinlichkeit und Häufigkeit, dass sich auf der Außenoberfläche der Fassade Tauwasser bilden kann, das eine wichtige Grundlage für Algenwachstum bildet. ist somit immer häufiger gegeben. Derartige häufig und kurzfristig auftretende optische Beeinträchtigungen der Fassade führen dazu, dass in der Öffentlichkeit, aber auch z.B. bei Hausbesitzervereinen, immer wieder von einer Sanierung mit WDVS abgeraten wird. Somit ist es dringend erforderlich, durch geeignete Maßnahmen diesem Trend entgegenzuwirken, um nicht in Zukunft eines der größten Energieeinsparpotentiale langfristig zu verlieren. Außerdem hat die Rechtsprechung in der jüngeren Vergangenheit vermehrt dahingehend entschieden, dass Fassaden in den ersten 5 Jahren nach Applikation bewuchsfrei bleiben sollten und biogene Verfärbungen gewährleistungspflichtig seien. Von den rund 25 Mio. m2 jährlich applizierter Fassadenoberfläche allein in Deutschland sind nach Herstellerangaben bis zu etwa 5 Prozent von solchen Mängeln betroffen. Die Produzenten von Fassadenbeschichtungen haben dieses Problem trotz verstärkter Anstrengungen bisher nicht lösen können; im Gegenteil, die Problematik hat eher noch zugenommen. Zielsetzung des Projektes war es, Produkt- und Systementwicklungen gegen Algen- und Pilzbewuchs durchzuführen, um die gewünschte Akzeptanz von WDV-Systemen nicht zu gefährden. Hierzu sind unter Einbindung der Industrie zwei Richtungen verfolgt worden. 1. Entwicklung und Optimierung von bauphysikalischen Lösungen zur Reduktion des Befallrisikos durch Nutzung physikalischer Phänomene wie z.B. PCM (Phase Changing Material) und IR-Beschichtungen (Anstrich mit abgesenkter langwelliger Abstrahlung). 2. Entwicklung von neuartigen mikrobiell unanfälligen Produkten, sowie Optimierung von vorhandenen Produkten durch ökologisch und ökonomisch richtigen Einsatz von biozid wirkenden Stoffen.

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Bücher, Broschüren

Hermann G. Meier, Sylvia Stürmer
Sanierputzsysteme
Planung, Ausführung, Fehlervermeidung
2021, 240 S., 149 Abb., 12 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Sanierputzsysteme wurden für feuchtes, salzbelastetes Mauerwerk entwickelt. Richtig angewendet ermöglichen sie langfristig schadenfreie Putzflächen auf problematischen Untergründen. Leider kommen immer wieder Fehlanwendungen vor. Es treten Flecken und Ausblühungen auf, der Putz wird zerstört, weil grundlegende Voraussetzungen für die Planung und Ausführung missachtet wurden. Das Buch vermittelt das notwendige Grundwissen für die Vermeidung solcher Fehler. Sanierputzsysteme bestehen in der Regel aus dem Spritzbewurf, dem Sanierputz als Grundputz und einem Oberputz oder einem Farbanstrich. Diese Materialien müssen genau aufeinander abgestimmt werden, damit sie in der Lage sind, Salze aufzunehmen und Feuchtigkeit zu speichern. Außerdem müssen sie zum jeweiligen Untergrund passen. Vorhandene Salzbelastung, Durchfeuchtungsgrad, Tragfähigkeit des Putzgrunds, Saug- und Trocknungsverhalten sind nur einige der Eigenschaften, an die das System angepasst werden muss. Diese komplexen Zusammenhänge zwischen Untergrund und Putzmörteleigenschaften sind wissenschaftlich gut erforscht und in den technischen Regelwerken berücksichtigt. Die Autoren bereiten dieses Wissen für die praktische Anwendung auf. Mit anschaulichen Erklärungen und aussagekräftigen Bilder gelingt es ihnen, die komplexen Schadensmechanismen von Putzen und Mauerwerk darzustellen und die Funktionsweise von Sanierputzsystemen zu erklären. Das Buch enthält alle Informationen, die Planer und Ausführende für die Herstellung dauerhafter Putze auf problematischen Untergründen benötigen, einschließlich der Lösungen für die besonders schwierigen Gebäudesockel und denkmalgeschützte Fassaden.

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Sebastian Sage
Glasschäden am Bau vermeiden
Kompaktes Wissen rund um den Baustoff Glas.
3., vollst. überarb. Aufl.
2021, 184 S., 117 Abb., 24 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Aus der Architektur ist Glas nicht wegzudenken. Es unterscheidet sich aber wesentlich von anderen Baustoffen, denn Glas bricht spontan! Sebastian Sage erklärt, was bei der Verwendung von Glas in Bauwerken beachtet werden muss. Kompakt stellt er den Baustoff Glas und die Einsatzgebiete von unterschiedlichen Fensterkonstruktionen über absturzsichernde und begehbare bis zu Schutzverglasungen vor. In der 3. Auflage wird ein besonderes Augenmerk auf die kritischen Nahtstellen, wo Glas in Fenster und Fenster in Gebäude eingebaut werden, gerichtet. Ein umfangreiches Verzeichnis der geltenden Normen und Richtlinien gibt dem Planer den erforderlichen Überblick, gleichzeitig werden aber auch Schwachstellen in der Normung benannt.

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Bernhard Weller, Silke Tasche
Glasbau 2021
2021, X, 432 S., 62 SW-Abb., 222 Farbabb., 33 Tabellen. 244 mm, Softcover
Ernst & Sohn

 

 

Das Buch präsentiert in zahlreichen Beiträgen renommierter Fachleute den aktuellen Stand der Technik im konstruktiven Glasbau. Nachhaltige und resiliente Fassadensysteme der Zukunft stehen im Fokus der Diskussion ebenso wie die Bewertung neuer Materialien und Technologien. Die Planung und die Ausführung wegweisender Glasarchitektur werden anhand von aktuellen herausragenden Projekten ausführlich erläutert. Die Bemessung und die Konstruktion tragender Glasbauteile und die Anwendung neuer Normen und Richtlinien werden praxisnah aufgezeigt. Außerdem wird die Optimierung zukunftsfähiger Gebäudehüllen in gleicher Tiefe behandelt wie die energetische Sanierung denkmalgeschützter Fassaden.

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Jan Serode
Funtkionalisierte Textilfassaden
Innovationspotenziale für die Entwicklung nachhaltiger Gebäudehüllen. Dissertationsschrift
2021, 288 S., 94 Farbabb. 21 cm, Softcover
Shaker

 

 

Konventionelle Textilfassaden werden aktuell als der thermischen Gebäudehülle vorgesetzte Systeme eingesetzt, die vorwiegend der Gebäudegestaltung oder zur Unterstützung der Schutzfunktionen von Gebäudehüllen dienen. Geführt von dem Leitgedanken einer "intelligenten Gebäudehülle" entstand die Idee, Textilfassaden zu funktionalisieren. Hierdurch ließen sich Lösungen für gesellschaftlich hochrelevante Problemstellungen, wie Klima-, Umwelt- und Gesundheitsschutz, finden. In der Arbeit wurden systematische Untersuchungen zu funktionalisierten Textilfassaden durchgeführt. Die Möglichkeiten erstrecken sich dabei von der einfachen Modifikation konventioneller Standardgewebe bis zu umfangreichen Neuentwicklungen. In drei Arbeitsprozessen erfolgten die Konzeption, Realisierung und Testung von fassadenintegrierten Lösungen zur Luftreinigung, Energieerzeugung sowie Illumination. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit besteht im Ansatz, die Akzeptanz von Textilfassaden durch Untersuchungen zur störungsfreien Durchsicht zu fördern. Interdisziplinär wurde hierfür eine ophthalmologische Probandentestung zur visuellen Wahrnehmung für den Blick durch die mikroperforierten Fassadengeweben nach außen entwickelt. Die Ergebnisse können zu vielfältigeren Möglichkeiten in der Systementwicklung von Textilfassaden einen wesentlichen Beitrag leisten und lassen sich außerdem auf konventionelle Fassadensysteme übertragen. Die aussichtsreichen Ergebnisse dienen als Grundlage für weitere Untersuchungen in einem neuen Arbeitsfeld. Insgesamt wird durch die Arbeit aufgezeigt, dass durch individuelle Funktionalisierungen neue und architektonisch wertvolle Beiträge geschaffen werden können, die bislang nicht mit diesem Fassadentyp in Verbindung gebracht werden.

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Ingo Gabriel
Praxis: Holzfassaden
Material, Planung, Ausführung
7., bearb. Aufl.
2021, 117 S., zahlr. meist farb. Abb. 21 cm, Hardcover
Ökobuch Verlag u. Versand

 

 

Das Praxishandbuch zeigt nicht nur die vielfältigen gestalterischen Möglichkeiten moderner Holzfassaden auf der Basis der geltenden Fachregeln, sondern stellt - systematisch aufbereitet - zahlreiche vorbildliche Beispiele und Detaillösungen für Ecken, Sockel-, Dach- und Fensteranschlüsse vor. Planungs- und Ausführungsfehler werden ebenso thematisiert wie die entwurflichen und konstruktiven Voraussetzungen für das würdevolle Altern unbehandelter Hölzer. Die 30-jährige Erfahrung des Autors bei Planung und Bau von Holzfassaden und -häusern zieht sich als roter Faden durch das gesamte Buch, abgerundet durch sehr unterschiedliche Ausführungsbeispiele aus Deutschland und den europäischen Nachbarländern.

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Forschungsberichte

Bauforschungsberichte, Kurzberichte, Dissertationen, Hinweise auf laufende und abgeschlossene Forschungsvorhaben sowie Bauforschungs-Informationen aus dem deutschsprachigen Raum können Sie sich kostenlos/kostenpflichtig als Download direkt auf den Bildschirm holen oder online auf Papier bestellen.
Weitere Informationen rund um das Thema Bauforschung finden Sie in unserem
Portal Bauforschung

Anmeldung zum Informationsdienst Bauforschung aktuell

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Wolfgang Jehl, Norbert Sack, Benno Eierle
Erarbeitung einer Handlungsanleitung zur Bewertung der Absturzsicherung von Fenstern in der Gebäudehülle und deren Einbau sowie einer Erläuterung zur Anwendung der ETB-Richtlinie
Abschlussbericht.
Bauforschung, Band T 3387
2021, 94 S., 38 Abb. u. 18 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bauteile der Gebäudehülle mit absturzsichernden Eigenschaften sind gegenüber statischen und stoßartigen Belastungen bezüglich der ausreichenden Tragfähigkeit des Bauteils einschließlich der Verankerung im tragenden Untergrund nachzuweisen. Die anzuwendenden Regelwerke wurden zu deutlich unterschiedlichen Zeitpunkten erarbeitet und veröffentlicht. Insbesondere die ETB Richtlinie stammt aus dem Jahr 1985 und entspricht nicht mehr den heutigen Sicherheitskonzepten. Daher war es das Ziel des beantragten Vorhabens eine Anleitung zu erarbeiten, die die notwendige Nachweisführung für absturzsichernde Fenster sowie die hierfür möglichen Nachweiswege eindeutig festlegt. Des Weiteren sollte analysiert werden, wie und unter welchen Randbedingungen beim Nachweis der Fensterbefestigung die statische Ersatzlast für den Anprall auf mehrere Befestigungspunkte verteilt werden kann. Um das Forschungsziel zu erreichen wurden die aktuellen Anforderungen bzgl. der Nachweiswege und Nachweisverfahren für absturzsichernde Fenster analysiert und auf Konsistenz hinsichtlich der unterschiedlichen zu verwendenden Regelwerke überprüft.

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Milan Schultz-Cornelius, Stefan Carstens, Matthias Pahn
FIUHFA - Unbewehrte Ultrahochleistungsbeton Fassadenplatten
Wirklichkeitsnahes Tragverhalten von unbewehrten, filigranen Ultrahochleistungsbeton Fassadenplatten
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3239
2021, 87 S., 47 Abb. u. 14 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Innovative Entwicklungen im Bereich der Ultrahochleistungsbetone (UHPC) ermöglichen den Bau filigraner und nachhaltiger Architekturbetonfassaden mit wenigen Zentimetern Bauteildicke. Aufwendige Bewehrungslösungen stellen jedoch ein Hemmnis für den flächendeckenden Einsatz von UHPC-Fassaden dar. Für die Ausführung unbewehrter Fassadenplatten fehlen weitergehende Erkenntnisse zu den Einwirkungen und den Widerständen in der Bemessung. Die großformatige Ausführung der Fassadenplatten aus Ultrahochleistungsbeton bedingt eine mehrfach punktgestützte Lagerung, die eine statische Unbestimmtheit erzeugt. Indirekte Einwirkungen wie Temperaturänderungen, das Schwinden der Vorsatzschale aus Ultrahochleistungsbeton oder hygrische Einwirkungen bewirken daher zusätzliche Beanspruchungen der Fassadenplatte und dessen Verankerung, die in der Bemessung zu berücksichtigen sind. In der Bemessung sind weiterhin mehraxiale Spannungszustände, Maßstabseffekte und der Einfluss erhöhter Temperaturen auf die Festigkeit des Ultrahochleistungsbetons zu berücksichtigen. Durch das Forschungsvorhaben wurde es ermöglicht, tiefgreifende Untersuchungen zum Trag- und Verformungsverhalten von filigranen, unbewehrten großformatigen Fassadenplatten aus Ultrahochleistungsbeton durchzuführen und die genannten Erkenntnislücken zu schließen.

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Katarzyna Zdanowicz, Michael Hansen
Chemische Vorspannung von textilbewehrten Sichtbetonbauteilen mit Quellbeton
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3197
2020, 87 S., 90 Abb. u. 12 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Ziel dieses Forschungsprojekts lag in der Entwicklung von dünnen Fassadenbauteilen in Sichtbetonqualität. Dafür sollte die chemische Vorspannung von textilbewehrtem Beton untersucht werden, die durch Zugabe von Quellmitteln zur Betonrezeptur entsteht. Dafür wurden Betone mit unterschiedlichen Rezepturen analysiert, wobei ihr Quellen und das damit verbundene Vorspannverhalten an Betonprobekörpern mit Betonstahl- und Textilbewehrung untersucht wurde. In dem Forschungsprojekt wird aufgezeigt, dass chemisch vorgespannte dünne Betonelemente mit Carbontextilbewehrung viele Vorteile im Bereich der Tragfähigkeit und insbesondere der Gebrauchstauglichkeit aufweisen. Durch die Vorspannung infolge einer kontrollierten, durch innenliegende Bewehrung behinderten Ausdehnung des Betons sind keine zusätzlichen mechanischen Vorspannvorrichtungen oder -verankerungen erforderlich. Insbesondere für die Fertigteilindustrie wäre die chemische Vorspannung mit wirtschaftlichen Vorteilen verbunden, da sich die Produktion der Fertigteile durch den Einsatz von Quellmitteln verkürzen würde.

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Bernd Saß, Sandra Heinrichsberger, Norbert Sack
Erarbeitung eines Bauteilkatalogs zur Ermittlung der Luftschalldämmung von opaken Ausfachungen
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3206
2020, 140 S., 81 Abb. u. 21 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

In der bauakustischen Planung von Gebäuden werden Angaben zur Luftschalldämmung von Außenbauteilen benötigt. Für opake Ausfachungen (Paneele) lassen sich solche Angaben - im Gegensatz zu transparenten Ausfachungen (Verglasungen) - derzeit nur anhand von Messungen im Labor nachweisen. Eine Möglichkeit zur Planung und Nachweisführung über ein Tabellenverfahren existiert nicht. Durch die Erarbeitung eines Bauteilkatalogs für opake Ausfachungen könnten für standardisierte Paneele Angaben zur Luftschalldämmung ohne Messungen nachgewiesen werden. Die so verfügbaren Informationen zu den akustischen Eigenschaften könnten dann genutzt werden, um die Luftschalldämmung des kompletten Bauelementes (Fenster- bzw. Vorhangfassade) zu bestimmen. Die noch vorhandene Lücke (fehlende Eingangsdaten der Luftschalldämmung von Paneelen) bei der Bestimmung der Luftschalldämmung von Vorhangfassaden wäre somit geschlossen. Dadurch reduziert sich der Aufwand zum Nachweis erheblich. Dies beeinflusst sowohl die Kosten als auch den zeitlichen Ablauf in der Planung. Zusätzlich erhöht sich durch eine fundierte Datenbasis die Planungssicherheit.

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Frederik Ecke, Helmut Fligge, Jan Juraschek, Heike Klussmann
Plotbot/Crawler - Entwicklung eines neuartigen webbasierten und sensorgeführten Bewegungsautomaten für den Auftrag komplexer Schichtsysteme zur Funktionalisierung von Gebäudeoberflächen
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3200
2020, 93 S., 58 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Projekt PLOTBOT/CRAWLER der Forschungsplattform BAU KUNST ERFINDEN an der Universität Kassel wurde ein neuartiger, webbasierter und sensorgeführter Bewegungsautomat für den Auftrag und die Erneuerung komplexer Schichtsysteme zur Funktionalisierung von Gebäudeoberflächen entwickelt. Mittels einer konsistent verzahnten Werkzeug?Software?Logik werden Oberflächen von Bauelementen beliebiger Geometrie instantan angesteuert oder nach einer zuvor digital erstellten Bearbeitungssystematik beschichtet. Das Forschungsvorhaben bietet in dieser Hinsicht einen eigenständigen und zugleich exemplarischen Ansatz. Neuartig und von Vorteil ist die Zusammenführung und die eindeutige Schnittstellendefinition des Verbunds von "Hightech" (Plotbot/ Crawler) und "Lowtech" (Fassadenelement). Die Entwicklung derartiger Systeme für das Bauwesen ist bislang wenig fortgeschritten.

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Zeitschriftenartikel

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Jasiolek, Agata; Latka, Jerzy F.; Brzezicki, Marcin
Comparative analysis of paper-based building envelopes for semi-permanent architecture. Original proposals and suggestions for designers (kostenlos)
Journal of facade design and engineering JFDE, 2021

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Cucchia, Jana
Hier erwacht die Kunst. Atelier, Origlio
Fassaden, 2021

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Boswell, Keith; Hoffman, Stéphane; Selkowitz, Stephen; Patterson, Mic
Skin metrics. The wicked problem of façade system assessment (kostenlos)
Journal of facade design and engineering JFDE, 2021

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Warnke, Götz
Grünfassaden mit Solar. Flächensynergien sinnvoll nutzen (kostenlos)
Sonnenenergie, 2021

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Prieto, Alejandro; Oldenhave, Mimi
What makes a façade beautiful? Architects' perspectives on the main aspects that inform aesthetic preferences in façade design (kostenlos)
Journal of facade design and engineering JFDE, 2021

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