Jahresbericht Forschung & Entwicklung 2015

JahresberichtForschung & Entwicklung 2015

© ift Rosenheim | Forschung & Entwicklung 2015

Befestigung von Fenstern in hochwärmedämmendem Mau-erwerk erarbeitet und die Barrierefreiheit von Bauelementen am Anwendungsbeispiel Fenster und Türen bewertet.

Das ift Rosenheim wird auch weiterhin seine Orientierung nach den Bedürfnissen der mittelständisch geprägten Bau-industrie mit praxisorientierten Lösungsansätzen fortführen. Dies ist – neben dem intensiven Wissenstransfer durch Fach-veröffentlichungen, auf Kongressen und durch Richtlinien – der entscheidende Erfolgsfaktor für die schnelle Umsetzung der Forschungsergebnisse in die Praxis.

Mit dem vorliegenden Jahresbericht 2015 möchte ich Sie auf einen informativen Rundgang durch unsere aktuellen und abgeschlossenen Projekte und anderen Aktivitäten rund um Forschung und Entwicklung am ift führen. Darüber hinaus bitte ich Sie als Branchenvertreter an dieser Stelle weiter um Unterstützung bei der Anregung und Auswahl der richtigen Forschungsthemen für die Zukunft. Sie sind herzlich eingela-den, unsere Arbeiten aktiv als Partner mitzugestalten, denn: „wenn du schnell vorankommen willst, geh‘ allein. Wenn du weit vorankommen willst, geh‘ mit anderen!“ (afrikanisches Sprichwort).

Ihr

Prof. Ulrich Sieberath Leiter des ift Rosenheim

Liebe Leserinnen und Leser,

die deutsche Fenster-, Fassa-den- und Glasbranche hat in den letzten 40 Jahren immer wieder innovative Produkte entwickelt und damit inter-nationale Erfolgsgeschichte geschrieben. Diese Tradition gilt es fortzusetzen. Klima-wandel, knapper werdende Ressourcen und der demo-grafische Wandel stellen uns

auch weiterhin vor Herausforderungen und fordern neue Lösungsansätze. Die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Bauwirtschaft wird durch Innovationen gestärkt. Die Schwer-punkte Energieeffizienz, Grünes Bauen, Konstruktion und Gebrauchstauglichkeit bestimmen daher die Arbeiten der Forschung am ift Rosenheim, um unsere Branche weiter zu-kunftsfähig zu machen.

In den laufenden Forschungsprojekten widmen sich die ift-Forscher u.a. einer vorbereitenden Studie zu Fenstern nach den Anforderungen der Ökodesign-Richtlinie. Sie untersu-chen Auswaschungen von Bauelementen zur Bewertung der Auswirkungen auf Boden und Grundwasser sowie die Umsetzbarkeit von druckentspanntem MIG. Ebenso ana-lysieren sie das Recycling von Flachglas im Bauwesen und entwickeln Planungswerkzeuge zur Vibroakustik im Pla-nungsprozess für Holzbauten. Zudem wird ein Leitfaden zur

Vorwort | 0

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Inhaltsverzeichnis | 0

Seite

1 ENERGIEEFFIZIENZ 1

1.1 Projekt „Ecodesign Preparatory Study on Window Products“ 5

1.2 Projekt „Wärmedämmverbundsysteme und Außendämmungen 6 aus nachwachsenden Rohstoffen zum Einsatz in der Altbausanierung“

1.3 Projekt „Untersuchungen zum Einfluss der Größe des Scheibenzwischenraums 8 auf die Dauerhaftigkeit von hochwärmedämmendem Isolierglas“

1.4 Projekt „ift-Energy Label für Fenster“ 9

1.5 Projekt „Überarbeitung der ift-Richlinie WA-08/3 „Wärmetechnisch verbesserte Abstandhalter – Teil 1: Ermittlung des repräsentativen Ψ-Wertes für Fensterrahmenprofile“ 10

1.6 Projekt „Erarbeitung von pauschalen Psi-Werten zur Berücksichtigung des Einflusses 11 von Sprossen bei Ermittlung des U-Wertes von Fenstern“

2 GRÜNES BAUEN 13

2.1 Projekt „Untersuchung der Auswaschungen von Bauelementen aus Holz, Kunststoff, Metall und Glas zur Bewertung der Auswirkungen auf Boden und Grundwasser 17

2.2 Projekt „Recycling von Flachglas im Bauwesen“ 18

3 KONSTRUKTION UND GEBRAUCHSTAUGLICHKEIT 19

3.1 Projekt „Vibroakustik im Planungsprozess für Holzbauten – Teil 1“ 23

3.2 Projekt „Vibroakustik im Planungsprozess für Holzbauten – Teil 2“ 25

3.3 Projekt „Untersuchungen zur Umsetzbarkeit von druckentspanntem 27 Mehrscheiben-Isolierglas“

3.4 Projekt „Erarbeitung eines Leitfadens zur Befestigung von Fenstern 28 in hochwärmedämmendem Mauerwerk“

3.5 Projekt „Erarbeitung eines Bauteilkataloges zur Ermittlung der Luftschalldämmung 29 sowie Längsschalldämmung von Vorhangfassaden“

3.6 Projekt „Bewertung der Barrierefreiheit von Bauelementen 30 am Anwendungsbeispiel Fenster und Türen“

4 VERÖFFENTLICHUNGEN 31

5 HIGHLIGHTS AM IFT ROSENHEIM 35

6 ZUSAMMENARBEIT AM IFT ROSENHEIM 43

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Energieeffizienz | 1

Energie sparen ist eine zentrale Aufgabe für die europä-ischen Volkswirtschaften, um die CO2-Emissionen und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern, die Gefahren der Kernenergie zu vermeiden sowie die Ri-siken des Klimawandels zu reduzieren. Der Gebäudehülle mit Fenstern, Verglasungen und Sonnenschutz kommt dabei eine große Bedeutung zu, da der Energiehaushalt von Gebäuden dadurch maßgeblich beeinflusst wird. Ca. 40 % des Gesamtenergieverbrauchs der Europäischen Union (EU) entfallen auf den Gebäudesektor. Nach Un-tersuchungen der Deutschen Energieagentur (dena) lässt sich z.B. der Energieverbrauch von Häusern im Bestand in Deutschland um bis zu 85 % reduzieren.

Umsetzung EU-Gebäuderichtlinie

Zur Senkung des Energieverbrauchs im Gebäudebereich und mit Blick auf das Ziel einer Steigerung der Energieef-fizienz um 20 Prozent bis 2020 hat die Europäische Union die Richtlinie 2010/31/EU des Europäischen Parlaments und des Rates vom 19. Mai 2010 über die Gesamtenergieef-fizienz von Gebäuden – Neufassung (Gebäuderichtlinie) beschlossen. Zahlreiche Vorgaben dieser Richtlinie sind in Deutschland bereits geltendes Recht, also über die Energie-einsparverordnung (EnEV) umgesetzt. Die Gebäuderichtli-nie legt darüber hinaus in Artikel 9 den anspruchsvollen Niedrigstenergie-Gebäudestandard für Neubauten fest. Dieser Standard ist EU-weit spätestens mit Ablauf der Jahre

2018 für Behördengebäude bzw. 2020 für alle übrigen Neu-bauten umzusetzen und wird zunächst als Grundpflicht im Energieeinsparungsgesetz (EnEG) verankert, in der EnEV in-haltlich jedoch noch nicht weiter beschrieben.

EnEV 2014

Die EnEV 2014 verschärft ab dem 1. Januar 2016 den Jah-resprimärenergiebedarf für neue Gebäude um 25 %. Die Wärmedurchgangskoeffizienten des Referenzgebäudes sowie die Begrenzung der Transmissionswärmeverluste (H´T) für Wohngebäude wurden nicht explizit verschärft. Der Reduzierung um 25 % kann durch eine umfangrei-chere Nutzung von regenerativen Energien, optimierte Heiztechnik sowie durch einen verbesserten baulichen Wärmeschutz erreicht werden. Bei Nichtwohngebäuden werden zusätzlich ab 1.1.2016 die Anforderungen an den mittleren U-Wert für transparente Bauteile und Vorhangfas-saden von UCW 1,9 auf 1,5 W/(m²K) und für Glasdächer, Licht-bänder und Lichtkuppeln von 3,1 auf 2,5 W/(m²K) verschärft. Bedeutsam ist auch die entfallene Ausnahmeregelung für Schaufenster, weil für kleinere Einzelhandels- und Dienstlei-stungsgeschäfte neue Fenster und Verglasungen spürbare Energieeinsparungen und Komfortgewinne bringen. Für die energetische Gebäudesanierung werden die Anforde-rungen nur für Haustüren von 2,9 auf 1,8 W/(m²K)verschärft. Fenstertüren mit Klapp-, Falt-, Schiebe- oder Hebemecha-nismus wurden als neue Produktgruppe „2f“ definiert und

der Höchstwert für die Sanierung (Anlage 3, Tab. 1) von 1,3 auf 1,6 W/(m²K) sogar erhöht. Relevant sind aber auch die Regelungen der KfW-Bank, die neben der Förderung von Ef-fizienzhäusern direkte finanzielle Zuschüsse für neue Fenster vorsehen, wenn der UW-Wert unter 0,95 W/(m²K) liegt.

Energetische Bewertung von transparenten Bauteilen

Bei der energetischen Betrachtung von Fen-stern kommt es auch auf eine sinnvolle und realitätsnahe Beschreibung der Produkte an, bei der die Energieverluste und -gewinne in die Bewertung einfließen. Einen Beitrag hier-zu kann das ift-Energylabel leisten, um Bau-herren und die Immobilienwirtschaft bei der Auswahl passender Fenster für die Sanierung im Bestand zu unterstützen. Die Klimabedin-

Bild 1 Flächenbezogener Energieverbrauch von Wohngebäuden in Europa (Quelle: Entranze)

1 Energieeffizienz

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1 | Energieeffizienz

gungen im Sommer und Winter sind so unterschiedlich, dass eine einzige Kennzahl nicht ausreicht. Das Bewertungs-verfahren basiert auf der ISO 18292 „Energetische Bewer-tung von Fenstersystemen – Berechnungsverfahren“, die für die Energieperformance (EP) zwei Kennzahlen vorsieht; EP-H: Energy Performance Heating Period (Heizfall) und EP-C: Energy Performance Cooling Period (Kühlfall). Hierdurch wird auch der sommerliche Wärmeschutz angemessen be-rücksichtigt, der bei großen Fensterflächen immer stärker an Bedeutung gewinnt und in Deutschland in der novellierten DIN 4108-2 auch verschärft wurde.

Die Bewertung der Energieeffizienz von Fenstern sowie ein mögliches europäisches Energie Label für Fenster ist auch Schwerpunkt der aktuellen, vorbereitenden Studie zur Öko-designrichtlinie, die das ift Rosenheim zusammen mit VHK (Niederlande) und Vito (Belgien) bearbeitet. Aber auch an-dere ökologische Aspekte sind bei der Studie, die im Auf-trag der Europäischen Kommission durchgeführt wird, zu beachten, beispielsweise Lebenszyklusanalysen und Fra-gen der Nachhaltigkeit.

War es in den 90er-Jahren in Deutschland noch ausrei-chend, für die wärmetechnische Bewertung von Rahmen die sog. Rahmenmaterialgruppen zu verwenden und die Wärmeverluste über den Glasrandbereich zu vernachlässi-gen, so erfordern die verschärften Anforderungen an Fen-ster auch eine detaillierte Betrachtung der energetischen Eigenschaften von transparenten Bauelementen. So wer-den bei der Ermittlung des Wärmedurchgangskoeffizi-enten von Fenstern die detaillierten U-Werte der Rahmen-profile berücksichtigt; ebenso werden die Wärmeverluste über den Glasrandbereich bewertet.

Im Rahmen von Forschungsvorhaben werden am ift Rosen-heim die Grundlagen erarbeitet, um eine praxisbezogene Umsetzung zu ermöglichen. So wurden in der Vergangen-heit Vorgehensweisen ermittelt, die die wärmetechnische Bewertung von kompletten Profilsystemen ermöglichen. Zur Bewertung von wärmetechnisch verbesserten Abstand-haltern wurden zwei Richtlinien erstellt, die sowohl die Mes-sung der äq. Wärmeleitfähigkeit des Abstandhalters als auch die Berechnung von repräsentativen Ψ-Werten erlauben. Diese, gemeinsam mit der Industrie, erarbeiteten Vorge-hensweisen haben sich am Markt fest etabliert und werden auch von weiteren Organisationen, wie z.B. dem BFRC (Bri-tish Fenestration Rating Council), als Grundlage verwendet.

Energieeffizienz und Lüftung

Schimmelpilzwachstum durch falsches oder ungenü-gendes Lüften führt häufig zu gesundheitlichen Pro-blemen. Speziell in der Altbausanierung, bei der häufig kein Fachplaner zur Verfügung steht, wird die Lüftungs-problematik wenig berücksichtigt. Ein Grundluftwechsel

Bild 2 Energieeffizienzklassen für Gebäude nach dem Endenergieverbrauch oder -bedarf gemäß EnEV 2014, Anlage 10

Bild 3 Entwurf für ein Energy Label auf Basis einer ift-Studie, mit der die Eigen-schaften des Fensters inkl. Sonnenschutz für Verbrau-cher schnell und einfach erkennbar sind.



ist durch die „dichtere“ Gebäudehülle nach der energe-tischen Sanierung nicht mehr gegeben und aufgrund langer Abwesenheitszeiten durch den Bewohner mei-stens nicht sichergestellt. Deshalb fordert die DIN 1946-6 „Raumlufttechnik – Teil 6: Lüftung von Wohnungen“ auch eine nutzerunabhängige Sicherstellung der „Feucht- bzw. Grundlüftung“. Ob ein Lüftungskonzept nötig ist, ergibt sich aus dem Vergleich des wirksamen Infiltrationsvolu-menstroms (Undichtigkeiten der Gebäudehülle) qinf mit dem notwendigen Gesamt-Außenluftvolumenstrom zum Feuchteschutz qFL. Wenn qFL > qinf sind lüftungstechnische Maßnahmen festzulegen.

Um die Anforderungen der DIN 1946-6 zu erfüllen, sollten auch Fenster eine nutzerunabhängige Lüftung ermög-lichen. Deshalb ist eine Weiterentwicklung der „Fenster-lüftung“ notwendig und kann nicht mehr allein über die klassischen Öffnungsfunktionen geleistet werden. Dezen-trale, ins Fenster integrierte Lüftungssysteme (Fensterlüf-ter) können eine nutzerunabhängige Lüftung gewähr-leisten und werden auch als Außenluftdurchlässe (ALD) bezeichnet. Eine weitere Möglichkeit sind Fenster mit sen-sorgesteuerter, motorischer Öffnungsmechanik. Für die Lüftungsstufe „Feuchteschutz“ wurde im Rahmen eines Forschungsvorhabens auch ein vereinfachtes Diagramm- ableseverfahren erarbeitet, das als ift-Richtlinie LU-02/1 zusammen mit einem Online-Tool auf der ift-Website zur Verfügung steht. Die Tabelle 1 gibt Empfehlungen, wann eine „Lüftungstechnische Maßnahme“ (LtM) gemäß DIN 1946-6 erforderlich ist.

Automatisierung

Der Einsatz elektromechanischer Bauteile ist eine Schlüsseltech-nologie, mit der sich steigende Anforderungen an Energieeffi-zienz, Nutzerkomfort, Sicherheit und Barrierefreiheit erfüllen las-sen. In modernen Bürogebäu-den können intelligente Fenster den Einsatz von Klimaanlagen und künstlichem Licht reduzie-ren und gleichzeitig das Wohl-befinden der Nutzer erhöhen.

Sensoren messen Einflussgrößen wie Luftqualität, Lichtstärke, Luft-feuchte, Raumtemperatur und lösen optional automatisch be-darfsorientierte Reaktionen aus, die der Nutzer jedoch jederzeit individuell beeinflussen können muss. Ohne diese Einflussmög-lichkeit ist eine Akzeptanz nicht

möglich, denn Menschen haben ein ganz unterschied-liches „Klimaempfinden“ und zwar individuell wie kultu-rell. So wollen Menschen in warmen oder tropischen Re-gionen einen ständigen Luftzug, was bei uns fast verpönt ist. Dies wird oft nicht beachtet und mögliche Energiespa-reffekte werden nicht erreicht. Die Nutzererwartungen müssen deshalb genau analysiert werden. Hier können die Erkenntnisse aus der Softwareentwicklung für die Ent-wicklung der Steuerung und Bedienung automatisch be-triebener und gesteuerter Fenster genutzt werden.

Bei der Verwendung elektronischer Bauelemente und deren Anbindung an die Gebäudetechnik gibt es aber noch etli-che Probleme, wie die Schnittstelle zu anderen Baugewer-

Tabelle 1 Notwendigkeit einer lüftungstechnischen Maßnahme – Modernisierung (Quelle: ift-Richtlinie LU-02/1)

Bild 4 links: ift-Richtlinie WA 17/1 zur Ermittlung der äq. Wärmeleitfähigkeit durch Messung rechts: Datenblatt des Bundesverbandes Flachglas mit repräsentativen Ψ-Werten


ken und fehlende Regel-werke und Vorgaben mit Angaben zu Anordnung und Ausführung der elektrischen Leitungen. Erfahrungen zeigen, dass diese Systeme in der Praxis nur funktionieren, wenn alle mechatronischen und elektronischen Kompo-nenten aus „einer Hand“ kommen. Die ift-Richtlinie EL-01/1 „Elektronik in Fen-stern, Türen und Fassa-den“, die die Erkenntnisse eines ift-Forschungsvor-habens zusammenfasst, bietet hierfür Grundlagen und praktische Hinweise zur Planung, Ausführung und Nutzungssicherheit.

Bild 5 Energieeinsparungen durch moderne Elektroinstallation (Quelle: Professor Dr. Becker, Hochschule Biberach)




SteckbriefKurztitel Ecodesign Fenster

Forschungs- partner

Förderstelle

Die Studie wird für die Europäische Kommission durchgeführt.

Laufzeit Juli 2013 bis April 2015

Projektleiter Norbert Sack

Zielsetzung

Die Ökodesign-Richtlinie (2009/125/EG) bietet kohärente, EU-weite Regeln für die Verbesserung der ökologischen Ei-genschaften von energieverbrauchsrelevanten Produkten (ERP). Sie verhindert, dass unterschiedliche nationale Rechtsvorschriften über die Umweltverträglichkeit dieser Produkte ein Hindernis für den Handel innerhalb der EU werden. Die Richtlinie liegt unter der Verantwortung der Abteilung Unternehmen und Industrie (DG ENTER) und der Abteilung Energie (DG ENER).

Im Auftrag der Europäischen Kommission (DG ENER) wird eine vorbereitende Studie über Fenster von den Part-nern VHK (Niederlande), VITO (Belgien) und ift Rosenheim (Deutschland) durchgeführt. Das Konsortium umfasst ein breites Spektrum an Fachwissen (Technologie, Umwelt-technik, wirtschaftliche und ökologische Beurteilung, Markt- und Verbraucheranalysen und weltweite Kontakte) und garantiert so eine ausreichende wissenschaftliche Ba-sis für die vorgesehenen Aufgaben.

Die Studie basiert auf der Methodik für die umweltge-rechte Gestaltung energierelevanter Produkte (MEErP) und stellt für die Europäische Kommission eine tech-nische, ökologische und wirtschaftliche Analyse von Fen-stern, wie in Artikel 15 der Ökodesign-Richtlinie gefordert, bereit.

Die Studie kann auch als unterstützende Analyse für die Erstellung von Energy Labeln in Übereinstimmung mit „Energiekennzeichnungsrichtlinie“ 2010/30/EG verwen-det werden.

1.1 Ecodesign Preparatory Study on Window Products

Status

Der aktuelle Status und weitere Informationen sind auf der Website www.ecodesign-windows.eu verfügbar.

Umsetzung

Die Studie stellt die notwendigen Informationen zur Ver-fügung, um die nächste Phasen des politischen Prozesses (von der Kommission durchgeführt) in die Wege zu leiten. Insbesondere soll die Studie eine Folgenabschätzung, die Anhörung und mögliche Durchführungsmaßnahmen im Rahmen der Ökodesign-Richtlinie oder der Energiekenn-zeichnungsrichtlinie vorbereiten.



1.2 Wärmedämmverbundsysteme und Außendämmungen aus nach-wachsenden Rohstoffen zum Einsatz in der Altbausanierung Prognose und Optimierung der schalltechnischen Eigenschaften

Zielsetzung Durch die kontinuierlich steigenden Anforderungen im Wärmeschutz und den hohen Anteil an älteren Bestands-gebäuden wird der Anteil der Altbausanierung an der Ge-samtbautätigkeit weiter zunehmen. Bei der Sanierung der Gebäudehülle eines Altbaus sind neben den Aspekten des Wärmeschutzes auch u.a. die Anforderungen an den Schall-schutz zu berücksichtigen. Hierzu fehlen jedoch gerade bei der Verwendung von Dämmmaterialien aus nachwachsen-den Rohstoffen die erforderlichen Planungshilfen.

Im Rahmen des For-schungsvorhabens wurde daher für den Schallschutz-nachweis ein geeignetes Prognosemodell auf Basis vorhandener Ansätze fest-gelegt und die erforder-lichen Eingangsgrößen durch Messung ermittelt.

Ergebnis

In der Projektbearbeitung erfolgte zunächst eine Zu-sammenführung vorhan-dener Prognosemodelle für die Anwendung in der Altbausanierung sowie die

Zusammenstellung relevanter Konstruktionsvarianten in Abstimmung mit der projektbegleitenden Arbeitsgruppe in Form einer Untersuchungsmatrix. Die Messergebnisse wurden als Planungsgrundlagen zusammengefasst und dazu verwendet, die Berechnungsmodelle zu validieren. Die Spannweite der Messergebnisse für die unterschied-lichen Dämmsysteme ist in Tabelle 1 dargestellt.

Die Validierung zeigte, dass sowohl das einfache Ver-fahren nach DIN EN 12354-1 [3] als auch das speziell für WDV-Systeme entwickelte Verfahren [2] für die Anwen-dung prinzipiell geeignet sind. Für das Verfahren nach [3] wurde hierzu der Einfluss des Strömungswiderstandes für Holzfaserdämmstoffe ergänzt. Das Verfahren nach DIN EN 12354-1 für akustische Vorsatzschalen bietet den Vorteil, dass es sowohl für klassische WDV-Systeme als auch für WDV-Systeme mit zusätzlichem Ständer/Träger oder Au-ßendämmungen mit Vorhangfassade anwendbar ist. Für die in diesem Vorhaben untersuchten Konstruktionsvari-anten und Grundwände hat es sich als ausreichend genau gezeigt, um die bauakustische Planung für die Bemes-sung und Optimierung von WDSV, Außendämmungen und Innendämmungen aus nachwachsenden Rohstoffen durchführen zu können. Voraussetzung hierfür ist eine ausreichende Sicherheit bei der Bestimmung der Reso-nanzfrequenz des Dämmsystems.

Für die frequenzabhängige Berechnung von ΔR wurde zu-nächst das Modell nach Cremer-Heckel [1] verwendet und

Bild 1 Verbesserung der Schalldämmung ΔR durch Dämmsysteme auf unterschiedlichen Grundwänden Vergleich von Messergebnissen (dünne Linien) mit Berechnungsergebnissen (dicke Linien) Berechnung nach [1] mit den genannten Modifikationen (rot), zusätzliche Berücksichtigung der Dickenresonanzen (blau)



mit Messergebnissen verglichen. Es zeigte sich, dass eine deutlich bessere Übereinstimmung mit den Messergebnis-sen erreicht werden kann, wenn die Verbesserung ΔR des Dämmsystems durch die Summe der Transmissionsgrade Δi auf den verschiedenen Übertragungswegen ausgedrückt und die Verbesserung durch das Dämmsystem aus der Diffe-renzialgleichung des fußpunkterregten Einmasseschwingers berechnet wird. Zusätzlich kann die Dickenre-sonanz der Dämmung berücksichtigt werden (siehe Bild 1).

Die Berücksichtigung der Dickenresonanzen führt zwar zu einer besseren Übereinstimmung zwischen Messung und Berechnung, es ist aber offensichtlich, dass die Berechnung der Resonanzeinbrüche ohne Berücksichtigung der Dämp-fung noch keine realistischen Werte liefern kann.

Nutzen/Umsetzung

Die Messergebnisse wurden als Planungsgrundlagen zu-sammengefasst und können nun für die Prognose der Schalldämmung verwendet werden. Die Ergebnisse wurden zusätzlich zur Berücksichtigung in der sich aktuell im Entwurf befindlichen DIN 4109 weitergegeben.

[1] Cremer, L., Heckl, M. Körperschall, physikalische Grundlagen und technische Anwendungen Springer, 1996

[2] Weber L., Brandstetter D. Einheitliche schalltechnische Bemessung von Wärme-dämmverbundsystemen, Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Stuttgart 2003 Förderkennzeichen: P32-5-5.54-945/00

[3] DIN EN 12354-1:2000 Berechnung der akustischen Eigenschaften von Gebäuden aus den Bauteileigenschaften – Teil 1: Luftschalldämmung zwischen Räumen Beuth Verlag GmbH, Berlin

Tabelle 1 Ergebnisse im Überblick (Minimum ... Mittelwert ... Maximum)

SteckbriefKurztitel WDSV Altbausanierung

Förderstelle

Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raum-forschung im Rahmen der Forschungsin-itiative Zukunft Bau

Projektpartner

Laufzeit Juli 2012 bis Januar 2014

Projektleiter Prof. Dr.-Ing. Andreas Rabold



1.3 Untersuchungen zum Einfluss der Größe des Scheiben- zwischenraums auf die Dauerhaftigkeit von hochwärme- dämmendem Isolierglas

SteckbriefKurztitel Dauerhaftigkeit Mehrscheiben-

Isolierglas

Förderstelle

Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raum-forschung im Rahmen der Forschungs- initiative Zukunft Bau

Projektpartner

Laufzeit Oktober 2013 bis Oktober 2015

Projektleiter Dr. Ansgar Rose

Zielsetzung

In Zukunft ist verstärkt der Einsatz von 3-Scheiben-Wärme-dämmglas zur Erfüllung der Anforderungen an den bau-lichen Wärmeschutz zu erwarten. Für solche Aufbauten liegt der optimale Scheibenzwischenraum (SZR) in Bezug auf einen möglichst niedrigen Wärmedurchgangskoeffizi-enten bei 18 mm. Es ist jedoch bekannt, dass große Schei-benzwischenräume zu erhöhten Lasten des Randverbundes führen. Diese erhöhten Lasten können zu einer signifikanten Reduzierung der Dauerhaftigkeit und somit der Lebensdauer eines Mehrscheiben-Isolierglases führen.

Daher wird der Standardaufbau eines Mehrscheiben-Isolierglases mit einem Scheibenzwischenraum von 2 x 12 mm empfohlen. Auch wenn durch entsprechende Berechnungen nachgewiesen werden kann, dass größere Scheibenzwischenräume zu deutlich höheren Randlasten des Mehrscheiben-Isolierglases führen, stellt sich doch die Frage, ob diese erhöhten Lasten auch zu einer signifikant reduzierten Lebensdauer führen. Bislang liegen keine öf-fentlich zugänglichen Untersuchungen vor, die die Dau-erhaftigkeit von 3-fach-Wärmedämmglas in Abhängigkeit des Scheibenzwischenraumes analysiert haben.

Es ist daher das Ziel des Vorhabens, den Einfluss der Größe des SZR auf die Dauerhaftigkeit von 3-fach-Wärmedämm-glas zu untersuchen.

Status

Die Dauerhaftigkeit von Mehrscheiben-Isolierglas ist ganz wesentlich durch die Fertigungsqualität bestimmt. Um sta-tistisch belastbare Aussagen treffen zu können, die auch für „die Industrie“ als Ganzes gültig sind, werden daher Probe-körper von 20 verschiedenen Herstellern untersucht.

Beruhend auf theoretischen Überlegungen und Berech-nungen wurden drei verschiedene Aufbauten für experi-mentelle Untersuchungen ausgewählt. Diese Aufbauten berücksichtigen nicht nur die Größe des Scheibenzwischen-raumes als Variable, sondern auch die Scheibendicke. Letz-tere hat einen sehr großen Einfluss auf die Randlast, und so ist es möglich eine größere Spannbreite von Randlasten auf die Wirkung hinsichtlich der Dauerhaftigkeit zu prüfen. Zur Prüfung der Dauerhaftigkeit bot sich die Bestimmung der Feuchteaufnahme gemäß der Produktnorm EN 1279-2 an. Die Gasverlustrate (EN 1279-3) reagiert zwar empfindlicher auf Fehler im Randverbund, ist aber auch zeitlich, messtech-nisch und finanziell erheblich aufwendiger.

Der experimentelle Teil des Forschungsvorhabens ist fast ab-geschlossen. Gegenwärtig finden noch die Auswertung und Interpretation der Ergebnisse statt. Der Abschlussbericht soll im Herbst 2015 veröffentlicht werden.

Umsetzung

Sollten die Untersuchungen dazu führen, dass ein gegen-über den allgemeinen Empfehlungen erhöhter SZR zu keiner signifikanten Beeinträchtigung der Dauerhaftigkeit führt, so wäre Spielraum für eine zukünftige weitere Reduzierung der Transmissionswärmeverluste vorhanden.



1.4 ift-Energy Label für Fenster Berücksichtigung des ΔR-Wertes von Abschlüssen

Zielsetzung

Durch die Überarbei-tung der Produktnorm EN 13659 für außen-liegende Abschlüsse und Jalousien ist zu-künftig der zusätzliche Wärmewiderstand ΔR eines Rollladens oder einer Jalousie zu er-mitteln und auf dem CE-Zeichen zu deklarie-ren. Ziel des Projektes war es, das existierende Energy Label für Fen-ster entsprechend anzupassen, so dass der zu-sätzliche Wärmedurch-lasswiderstand bei der Berechnung der Ener-gieverluste berücksichti-gt wird.

Ergebnis

In Zusammenarbeit mit dem ITRS – Industriever- band Technische Texti- lien, Rollladen und Son-nenschutz e.V. (Arbeits-

gruppe Rollladen, Sonnenschutz und Automation) – hat das ift Rosenheim das bereits existierende Energy Label für Fenster weiterentwickelt. Damit kann nun auch der zusätzliche Wärmewiderstand eines außenliegenden Roll-ladens oder Sonnenschutzes bei der Berechnung der En-ergieverluste berücksichtigt werden.

Nutzen

Durch die Berücksichtigung des ΔR-Wertes im Energy Label des ift Rosenheim wird dieser Effekt bei der Ermitt-lung der Energieeffizienz von Fenstern mit Rollläden oder Sonnenschutz für den Verbraucher klar und verständlich. Das Energy Label schafft damit einen einheitlichen Be-wertungsmaßstab für die wärme- und kältedämmende Wirkung unterschiedlicher Behänge in Kombination mit

dem Fenster. Um eine realitätsnahe Klassifizierung zu er-reichen, werden die gegensätzlichen jahreszeitlichen An-forderungen im Sommer und Winter berücksichtigt. Im Sommer stehen die Vermeidung von Hitzestaus in den Wohnräumen, die Einsparung von Klimatisierungskosten sowie die Erhöhung des Wohnkomforts im Vordergrund. Im Winter ist die optimale Nutzung des Tageslichts als na-türliche Energiequelle zur Reduzierung des Heizbedarfs und die Verbesserung der Dämmwirkung in den kalten Nachtstunden zu beachten.

SteckbriefKurztitel Überarbeitung ift-Energy Label

Projektpartner

Eine Fachgruppe des e.V.

Laufzeit Oktober 2014 bis Februar 2015




1.5 Überarbeitung der ift-Richlinie WA-08/3 „Wärmetechnisch ver-besserte Abstandhalter – Teil 1: Ermittlung des repräsentativen Ψ-Wertes für Fensterrahmenprofile“

Zielsetzung

Die ift-Richtlinie WA-08/3 legt ein Verfahren zur Ermitt-lung repräsentativer Psi-Werte von wärmetechnisch ver-besserten Randverbünden beim Einsatz in Fenstern fest. Bzgl. des Anwendungsbereiches dieser repräsentativen Psi-Werte bei der Berechnung des Wärmedurchgangsko-effizienten UW gab es Einschränkungen hinsichtlich des minimalen Uf -Wertes. Ebenso war nicht eindeutig defi-niert, für welche Glasaufbauten die repräsentativen Psi-Werte verwendet werden dürfen. Zielsetzung des Vorha-bens war es, die genannten „Schwachstellen“ zu beheben und die Richtlinie entsprechend anzupassen.

Ergebnis

Das Projekt ist abgeschlossen. Der Anwendungsbereich der Richtlinie wurde auf niedrigere Uf -Werte sowie die Glasauf-bauten wie folgt erweitert:

Die berechneten repräsentativen Ψ-Werte können für fol-gende Ug-Werte verwendet werden:

2-fach-Isolierglas: Ug ≥ 1,0 W/(m2K) mit Argon oder Luftfüllung

3-fach-Isolierglas: Ug ≥ 0,5 W/(m2K) mit Argon oder Luftfüllung

Nutzen/Umsetzung

Die Erweiterung der Richtlinie ermöglicht eine Ermittlung repräsentativer Psi-Werte auch für moderne Rahmen-Kon-struktionen mit niedrigen Uf -Werten. Die Festlegung, für welche Ug-Werte die repräsentativen Psi-Werte verwendet werden dürfen, gibt Sicherheit in der Anwendung.

Tabelle 1 Anforderungen an die Uf -Werte von Fensterrahmenprofilen zur pauschalen Anwendung der repräsentativen Ψ-Werte

SteckbriefKurztitel Richtlinie wärmetechnisch verbesserte

Abstandhalter Teil 1

Förderstelle

Arbeitskreis „Warme Kante“

Laufzeit Sommer 2014 bis Frühjahr 2015




1.6 Erarbeitung von pauschalen Psi-Werten zur Berücksichtigung des Einflusses von Sprossen bei Ermittlung des U-Wertes von Fenstern

Zielsetzung

Die Berücksichtigung von Sprossen bei der Ermittlung des Uw-Wertes von Fenstern ist im Rahmen des Rechenverfah-rens nach EN ISO 10077-2 prinzipiell möglich. Hierzu ist es momentan notwendig, den Psi-Wert der Sprosse über eine detaillierte Berechnung zu ermitteln. Tabellierte, pauschale Psi-Werte für Sprossen existieren im Gegensatz für Randver-bundsysteme nicht. Im Rahmen des Projektes soll daher ein Vorschlag von pauschalen Psi-Werten von unterschiedlichen Sprossenkonstruktionen erarbeitet werden, die im Rahmen der Berechnung nach EN 10077-1 herangezogen werden könnten.

Status

Der Projektstart erfolgte im Frühjahr 2015.

Nutzen/Umsetzung

Nach Abschluss der Berechnungen soll aus den Erkenntnis-sen eine vereinfachte Tabelle für die Psi-Werte erstellt wer-den. Auf Basis der dazu erstellten Dokumentation können die ermittelten Werte für künftige Berechnungen nach EN 10077-1 herangezogen werden. Dies stellt eine erhebliche Vereinfachung der Vorgehensweise dar.

SteckbriefKurztitel Psi-Werte Sprossenkonstruktionen

Förderstelle

Ad-hoc-Gruppe „Sprosse“

Laufzeit ab Frühjahr 2015



4 | Veröffentlichungen


Grünes Bauen | 2

2 Grünes Bauen

In Zeiten von zunehmender Rohstoffverknappung, sich ver-ändernden Verbrauchererwartungen und immer strenger werdenden Umweltauflagen steht auch die Fenster-, Tür-, Tor- und Fassadenbranche vor großen Herausforderungen. Bei der Produktenwicklung müssen neben den äußerst viel-fältigen technischen und konstruktiven Anforderungen zu-nehmend auch Parameter zur Umweltbelastung über den kompletten Produktlebenszyklus berücksichtigt werden.

Mensch vs. Umwelt?

Seit Jahren steigen in Deutschland die Zahlen von Allergi-kern, also Menschen, deren Immunsystem auf bestimmte Umwelteinflüsse reagiert. Auffällig sind dabei vor allem plötzlich auftretende, allergische Beschwerden von Men-schen, die bis dahin keine Beeinträchtigungen kannten. Auffällig sind weiterhin die zunehmende Stärke der Im-munreaktionen sowie die Vielfältigkeit der in Frage kom-menden Umwelteinflüsse. Als Ursachen für diese Entwick-lung werden meist viele unterschiedliche gesellschaftliche, technische, aber auch ökologische Veränderungen unserer Lebensweise angeführt. Neben z. B. Lebensmitteln stehen auch immer wieder Materialien und Produkte im Verdacht, die Menschen an Arbeitsplätzen und in Wohnbereichen umgeben.

Während es für Arbeitsplätze seit vielen Jahren gesetz-liche Bestimmungen und Kontrollen im Hinblick auf Um-weltbedingungen gibt, sind für den privaten und öffentli-chen Wohnraum nur sehr bedingt verbindliche Vorgaben vorhanden. Der Gesetzgeber, die Nutzer, Bewohner, Besit-zer und Investoren legen aber immer mehr Wert sowohl auf möglichst geringe Umwelteinflüsse von Gebäuden auf die Bedingungen im Innenraum als auch auf Auswir-kungen auf die Umgebung.

Vor diesem Hintergrund beziehen sich in der europä-ischen Bauproduktenverordnung gleich zwei von aktuell sieben der grundsätzlichen Anforderungen an Baupro-dukte auf die Perspektive „Grünes Bauen“:

• BWR 3 – Hygiene, Gesundheit und Umweltschutz• BWR 7 – Nachhaltige Nutzung natürlicher Ressourcen

Die zugehörigen Themen wurden in den letzen Jahren im ift Rosenheim auch Teil der Forschungsanstrengungen. Primäre Zielsetzung der entsprechenden Vorhaben war dabei jeweils Einflussgrößen unterschiedlicher Bauteile herauszufinden, praxisnahe Möglichkeiten zum Nachweis der verstärkt geforderten Leistungseigenschaften zu un-tersuchen sowie negative Umwelteinflüsse von Bauteilen und Gebäuden möglichst zu minimieren.

Emissionen von Bauprodukten

Die Bewertung von Emissionen aus Baustoffen und Bau-elementen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Flüch-tige und schwerflüchtige organische Bestandteile (VOC, SVOC) in Innenräumen können vielfältige Wirkungen auf den Menschen haben: Geruchsempfindung, Reizwir-kung auf Augen und Schleimhäute, Jucken, Niesreiz oder Kopfschmerzen. Darüber hinaus können die Emittenten allergisierende, allergieverstärkende bis hin zu krebser-zeugende, erbgutverändernde und fortpflanzungsgefähr-dende Eigenschaften aufweisen.

Aufgrund der Anforderungen aus der Bauproduktenver-ordnung (BauPVO) muss für CE-kennzeichnungspflichtige Produkte künftig – neben vielen anderen Leistungseigen-schaften – auch eine Aussage zu den jeweils möglichen innenraumluftrelevanten Emissionen gemacht werden. Hierzu wurden auf europäischer Ebene vom technischen Komitee CEN/TC 351 horizontale prüftechnische Vorgaben für alle Produkte unter der BauPVO erstellt, die in den kom-menden Jahren als Basis für eine Umsetzung innerhalb der jeweiligen Produktnormen dienen werden.

Derzeit wird intensiv an einem europäisch harmonisier-ten Bewertungsverfahren zur Bewertung der Emissionen von Bauprodukten gearbeitet. Neben einer Reihe privat-wirtschaftlicher Kennzeichnungssysteme wurden in der Zwischenzeit jedoch von einigen europäischen Staaten eigene Regularien und Bewertungssysteme eingeführt. Die Umsetzung dieser Vorgaben ist zwar noch nicht di-rekter Bestandteil der CE-Kennzeichnung, sobald jedoch Produkte in die jeweiligen Märkte gebracht werden, müs-sen auch die dort vorherrschenden nationalen Anforde-rungen erfüllt und umgesetzt werden.Bild 1 Grünes Bauen (Quelle: © chagpa, Fotolia.com)


2 | Grünes Bauen

Innerhalb der Forschungsprojekte des ift Rosenheim wurden in den letzten Jahren die Emissionspotenziale von Bauprodukten wie Fenstern und Innentüren unter-sucht und bewertet. Zielsetzung war dabei, auch jeweils eine generelle Datenbasis zu schaffen sowie Vorgehens-weisen zu erarbeiten, damit künftige Änderungen der Produktnormen in diesem Bereich sinnvoll und praxis-nah vorbereitet werden können. Fenster und Innentüren sind hinsichtlich der Emissionen gefährlicher Stoffe im Vergleich zu anderen Bauprodukten weitgehend als eher unbedeutend einzustufen. Bestimmte Bestandteile und Variationsmöglichkeiten dieser Produkte können in den bestehenden Bewertungsverfahren jedoch durchaus die vorgegebenen Kriterien verfehlen oder nicht die bestmög-liche vordefinierte Emissionsklasse erreichen.

Luftqualität im Innenraum

Die produktspezifische Betrachtung der Emissionen von Bauprodukten bewertet den Neuzustand des Baupro-duktes zum Zeitpunkt, an dem es frühestens dem Markt zur Verfügung gestellt werden kann. Aussagen zur Luft-qualität innerhalb der Innenräume, in denen diese und viele andere Produkte später montiert sind, können da-raus jedoch nicht direkt abgeleitet werden. Hierzu sind sowohl die tatsächlich vorherrschenden Bedingungen im Innenraum als auch die Einflüsse und Wechselwirkungen verschiedener Montageverfahren zu vielfältig.

Die objektive Luftqualität kann nur durch Messung bzw. Be-probung in den Räumlichkeiten vor Ort erfolgen. Viele aktu-elle Programme zur Nachhaltigkeitszertifizierung bewerten bereits heute diese Messung vor Ort. Bei unerwarteten Er-gebnissen ist es jedoch oft sehr schwierig, aus der Menge der Bauprodukte die Quelle möglicher Emissionen zu be-stimmen. Die einzige Sicherheit, die Planer und ausschrei-bende Unternehmen hier haben, ist wiederum die Verwen-dung spezifisch untersuchter und unbedenklicher Produkte.

Dichte Gebäudehüllen und technische Lüftungsvor- richtungen

Im Zuge des energiesparenden Bau-ens führen immer dichter werdende Gebäudehüllen zu verstärkten Anrei-cherungen gefährlicher Stoffe in der Innenraumluft. Um dies zu verhin-dern und einen ausreichenden Luft-wechsel sicher zu stellen, reicht nach heutigem Gebäudestandard eine nutzerabhängige Lüftung in Form von manueller Öffnung von Fenstern und/oder Türen nicht mehr aus.

Zur Sicherstellung eines ausrei-chenden Luftwechsels bei gleich-

zeitiger Erhaltung des Wohlbefindens wurden in den ver-gangenen Jahren unterschiedliche Ansätze für technische Lüftungsvorrichtungen entwickelt. Die Bandbreite reicht hier von nachrüstbaren Lüfteröffnungen, die in bestehende Fensterfälze eingesetzt werden, bis zu zentral gesteuerten Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung.

Auch in diesem Bereich gab es in den vergangenen Jah-ren im ift Rosenheim Forschungsvorhaben, innerhalb derer ebenso die Leistungsfähigkeit verschiedener Lö-sungen und auch die Auswirkungen auf andere wichtige Leistungseigenschaften von Fenstern und Außentüren untersucht wurden.

Auswirkungen von Bauprodukten auf Boden und Grundwasser

Neben den Auswirkungen auf die Lebensbedingungen in Innenräumen wird durch Gesetzgebung, Normung und Naturschutz auch die Berücksichtigung der Auswir-kungen von Gebäuden und darin montierten Baupro-

Bild 2 Einige der Europäischen Staaten haben bereits nationale Regelungen (Quelle: © Denys Rudyi, Fotolia.com)

Bild 3 Manuelle Lüftung durch Kippen (Quelle: © thombach, Fotolia.com)


Grünes Bauen | 2

dukten auf Boden und Grundwasser zunehmend einge-fordert. Es geht dabei um Substanzen und Verbindungen, die sich durch die Einwirkung von Beregnung, Sonnenein-strahlung und Temperaturwechsel aus den Oberflächen der Gebäudehülle lösen und in umliegende natürliche Umgebung geraten. Dieses Thema wurde durch Doku-mentationen und Veröffentlichungen zu Bauvorhaben verstärkt, bei denen es durch Auswaschungen biozider Beschichtungen aus Wärmedämmverbundsystemen zu Verunreinigungen umliegender Gewässer kam.

Auch die europäische BauPVO verlangt von Produkten, die der CE-Kennzeichnung unterliegen, künftig auch hier-zu eine Aussage. Wie bei den innenraumluftrelevanten Emissionen werden auf europäischer Ebene vom Tech-nischen Komitee CEN/TC 351 horizontale prüftechnische Vorgaben erstellt, um sie später in die betreffenden Pro-duktnormen zu überführen.

Zu Bauprodukten aus Holz, Kunststoff, Metall und Glas liegen bislang noch kaum veröffentlichte Erkenntnisse zu entsprechenden Auswirkungen vor. Da zudem noch un-geklärt ist, ob bisherige prüftechnische Verfahren für diese Bauprodukte überhaupt geeignet sind, wird dies ebenfalls durch ein Forschungsprojekt des ift Rosenheim aufge-arbeitet. Zielsetzung ist es, Erfahrungswerte zu Baupro-dukten aus den genannten Materialien zu sammeln und praxisnahe und produktspezifische Vorschläge für einen künftigen Umgang mit diesem Bereich zu erarbeiten.

Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen

In Zeiten fortschreitender Rohstoffverknappung wird der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen im Baubereich immer wichtiger. Auch ist er bei Nachhaltigkeitsbetrach-tungen und -zertifizierungen von Gebäuden ein mitent-scheidendes Kriterium. Soweit entsprechende Produkte

in ihrer Leistungsfähigkeit und den Einsatzmöglichkeiten mit vorhandenen Produkten konkurrieren können, gehen davon mit Sicherheit Argumente für eine Kaufentschei-dung aus.

Aufgrund der steigenden Energiekosten sowie immer strengerer Regelungen werden besonders in der Alt-bausanierung Wärmedämmverbundsysteme eingesetzt. Auch in diesem Bereich halten immer mehr Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen Einzug. Zur Bestimmung von bauphysikalischen Grundlagen für Bemessungshilfen laufen für den Bereich der schalltechnischen Eigenschaf-ten Forschungsarbeiten am ift Rosenheim.

Recycling von Bauprodukten und -elementen

Für viele Bauprodukte und -elemente sind in Bezug auf den Grad der Wertschöpfung und die generelle Sinn-haftigkeit verschiedene Möglichkeiten zum Recycling bekannt. Konkrete Zahlen zum Anteil der jeweils zuge-führten Bauprodukte und -elemente fehlen jedoch häufig. In einem neuen Forschungsvorhaben des ift Rosenheim wird eine detaillierte Analyse hinsichtlich des Recycling von Flachglas durchgeführt. Auf Basis der Ergebnisse sol-len Handlungsvorschläge für eine Optimierung des Recy-cling von Flachglas im Bauwesen abgeleitet werden.

Umweltproduktdeklarationen für Bau- produkte und Nachhaltigkeitsbewertung von Gebäuden

Verschiedene Systeme für die Nachhaltigkeitszertifizie-rung von Gebäuden, wie z.B. DGNB (Deutsche Gesell-schaft für Nachhaltiges Bauen) oder LEED (Leadership of Energy & Environmental Design), fordern von den Her-stellern Produktinformationen, die wichtige Kriterien der

Bild 4 Schutz von Boden und Grundwasser (Quelle: © Otto Durst, Fotolia.com)

Bild 5 Flachglas im Bauwesen (Quelle: © Heiko Rothe, Fotolia.com)


2 | Grünes Bauen

Nachhaltigkeit über den ganzen Produkt-Lebenszyklus beschreiben. Dazu gehören die Herstellungsphase, das Baustadium, das Nutzungsstadium, die Nachnutzung so-wie das Recyclingpotenzial.

Die Ermittlung der Umweltwirkungen erfolgt im Rah-men einer Umweltproduktdeklaration (EPD) gemäß den einschlägigen Normenwerken. Auch hierzu gab es in den letzten Jahren Forschungsanstrengungen, um Erfah-rungen und Erkenntnisse in diesem Bereich zu sammeln und verschiedene Umsetzungswege aufzuzeigen.

Zusammenfassung

Der Begriff des „Grünen Bauens“ steht auch für den Wunsch, unsere Umgebung und unseren Alltag so zu ge-stalten, dass wir Menschen und unsere Umwelt möglichst geringe Beeinträchtigungen erfahren. Für Bauprodukte und Gebäude wird es daher immer wichtiger, den ent-sprechenden neuen Anforderungen gerecht zu werden und ihre Leistungseigenschaften objektiv und vergleich-bar darstellen zu können.

Die Wichtigkeit dieser Themen wurde durch die Branche erkannt; die Forschungsvorhaben des ift Rosenheim zie-len darauf ab, Erfahrungen und Erkenntnisse zu diesen Be-reichen zu sammeln und zu versuchen, immer möglichst praxisnahe und angemessene Untersuchungs- und Nach-weismöglichkeiten zu erarbeiten.


Grünes Bauen | 2

2.1 Untersuchung der Auswaschungen von Bauelementen aus Holz, Kunststoff, Metall und Glas zur Bewertung der Auswirkungen auf Boden und Grundwasser Auswaschungen von Bauelementen

Zielsetzung

Übergeordnetes Ziel dieses Forschungsprojekts ist die Unter-suchung der Auswaschungen von Bauelementen aus Holz, Kunststoff, Metall und Glas. Neben grundsätzlichen Erkennt-nissen zu möglichen auswaschbaren Substanzen und deren Quellen steht dabei ein Vergleich unterschiedlicher Labor-Prüfmethoden mit Untersuchungen unter natürlicher Frei-bewitterung im Mittelpunkt.

Status

Der Projektstart, die konzeptionelle Vorbereitung der Pro-jektarbeit und die Planung der vorgesehenen Probekörper konnten planmäßig abgeschlossen werden. Da sich zur Auswahl der Probekörper für die Laborprüfungen eine enge Verbindung mit der Probenauswahl für die Freibewitterung ergab, wurde Anfang 2014 zunächst eine detaillierte Pro-benplanung für beide Prüfschienen erstellt und mit den ver-schiedenen Herstellern aus der Projektgruppe abgestimmt. Die Vorbereitungen zum Beginn der Laboruntersuchungen wurden Mitte März 2014 durch einen Brandschaden bei der Forschungsstelle Fraunhofer IBP unterbrochen. Dabei wurde die gesamte apparative Analytik in Mitleidenschaft gezogen. Die Untersuchungen begannen im August 2014.

Für die Freibewitterung mussten an beiden Bewitterungs-standorten zunächst die erforderlichen Befestigungsge-stellen montiert und einige weitere Rahmenbedingungen geschaffen werden. Der parallele Start der Freibewitterung erfolgte im Juli 2014. Aufgrund der Verzögerungen im Pro-jektablauf wurde eine kostenneutrale Verlängerung der Pro-jektlaufzeit um sechs Monate bis zum 03.05.2016 beantragt und bewilligt. Aktuell stehen noch keine Ergebnisse zu den Auswaschungen von Bauelementen zur Verfügung. Aus den ersten Projektphasen wurde aber die Notwendigkeit einer

Auseinandersetzung mit der Thematik nochmals sehr deut-lich. Die auf horizontaler Ebene zunächst für alle Bauprodukte vorgesehenen Prüfverfahren können für komplexe Bauele-mente wie Fenster, Außentüren und Fassaden wohl nicht ohne Weiteres angewendet werden. Die Erkenntnisse der Projektarbeit werden ein wertvoller Beitrag für den künftigen Umgang mit der Thematik in diesem Produktbereich sein.

Nutzen

Anhand der Ergebnisse soll es möglich sein, Aussagen über das Auswaschungsverhalten von Bauelementen zu erhalten, wenn Konstruktion und verwendete Materialien bekannt sind. Mit Hilfe der Kenntnisse über die Auswaschungseigen-schaften der einzelnen Komponenten eines Bauelementes soll so die Deklaration (d. h. der Nachweis über die entspre-chenden Umwelteigenschaften des kompletten Bauele-mentes aufgrund der Deklaration der verwendeten Materi-alien) ermöglicht werden. Dies bedeutet eine Reduktion von Prüfaufwand und Vereinfachung der Nachweisführung.

SteckbriefKurztitel Auswaschungen von Bauelementen

Forschungs- partner

Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP, Holzkirchen

Förderstelle

Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raum-forschung im Rahmen der Forschungsinitiative Zukunft Bau

Projektpartner

Laufzeit 01. Juni 2013 bis 03. Mai 2016

Projektleiter Benno Bliemetsrieder


2 | Grünes Bauen

2.2 Recycling von Flachglas im Bauwesen Analyse des Ist-Zustandes und Ableitung von Handlungsempfehlungen

Zielsetzung

Glas ist prädestiniert für eine geschlossene Kreislaufwirt-schaft (closed-loop-Recycling). Die Herstellung von Glas aus alten Scherben spart Rohstoffe und vor allem Ener-gie – die Schmelze (Aufschmelzen des Ausgangsstoff-Gemisches) erfordert weniger Zeit und geringere Tempe-raturen. Leider kann aufgrund einer nur unzureichenden Datenlage derzeit nicht eindeutig beurteilt werden, ob Flachglas zu einem hohen Grade recycelt wird, oder ob der Großteil zusammen mit dem Bauschutt auf der Depo-nie oder einer sonstigen (minderwertigeren) Verwendung (z.B. im Straßenbau) zugeführt wird.

Es ist daher zu befürchten, dass ein Großteil der Flachglas-abfälle im Bauwesen nicht zu neuem Flachglas recycelt, sondern einer anderen Verwertung (Deponie, weitere Nutzung mit anderem Bauschutt) zugeführt wird. Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher eine detaillierte Analyse des Ist-Zustandes hinsichtlich des Recyclings von Flachglas zu erstellen. Basierend auf den Ergebnissen sol-len Handlungsvorschläge für ein closed-loop-Recycling bei Flachglas erarbeitet werden.

Status

Der Projektstart erfolgt voraussichtlich im Sommer 2015.

Nutzen

Durch das Forschungsvorhaben werden verlässliche und belastbare Daten zum Ist-Zustand des Recyclings von Flachglas ermittelt. Hierdurch wird die bislang vorhan-dene Unsicherheit hinsichtlich der Datenlage beseitigt. Durch die Analyse wird eine Grundlage geschaffen, die es erlaubt, eine zukünftige Umsetzung eines closed-loop-Recyclings im Bereich von Flachglas aus dem Bauwesen zu beurteilen.

SteckbriefKurztitel Flachglasrecycling

Förderstelle


Projektpartner

Laufzeit vorauss. Mitte 2015 bis Mitte 2017



Konstruktion und Gebrauchstauglichkeit | 3

3 Konstruktion und Gebrauchstauglichkeit

Bauprodukte bieten vielfältige technische Möglichkeiten, müssen aber auch eine Vielzahl von Anforderungen erfül-len. Dabei besteht häufig ein Interessenkonflikt zwischen unterschiedlichen Anforderungen, so dass die Optimie-rung einer Eigenschaft zur Verschlechterung einer ande-ren führt, beispielsweise zwischen der Wärmedämmung und der Einbruchhemmung. Oft führen Kompromisse und technische Lösungen auch noch zu einer Einschrän-kung der Gebrauchstauglichkeit, beispielsweise wenn zu schwere Verglasungen die Beschläge überlasten. Teil-weise geraten dabei auch die Interessen und Ansprüche der Endnutzer in den Hintergrund. Chancen und Erfolge neuer Konstruktionen werden deshalb immer stärker von Faktoren wie Nutzer- und Bedienfreundlichkeit abhängen.

Gewichtszunahme und deren Folgen

Die Anforderungen an den Wärmeschutz von Gebäuden steigen seit vielen Jahren und werden durch „explodie-rende“ Energiepreise auch weiterhin verschärft werden. Zur Verbesserung der Wärmedämmung von Fenstern, Türen und Fassaden sind die Rahmenprofile immer „di-cker“ geworden, und der Einsatz von 3-fach Mehrschei-benisolierglas hat sich etabliert. Dies hat eine erhebliche Gewichtszunahme mit über 50 % zur Folge, welche durch den Trend zu Elementen mit größeren Glasflächenantei-len noch verstärkt wird.

Die Gewichtszunahme macht nicht nur Transport und Handling aufwändiger, sondern bringt auch so manches bislang ausreichende Beschlagsystem an seine Grenzen und beeinträchtigt Gebrauchstauglichkeit und Nutzungs-dauer. In einem bereits Ende 2012 abgeschlossenen Forschungsvorhaben des ift Rosenheim wurden daher Möglichkeiten untersucht, die Flächengewichte von Mehrscheiben-Isolierglas zu reduzieren.

Da sich nicht nur die Konstruktionen von Fenstern, Türen und Fassaden, sondern auch die Wandaufbauten verän-dern, ergeben sich zudem auch Auswirkungen auf Mon-tage- und Befestigungsmöglichkeiten, insbesondere bei Außenwänden mit Leichtbauziegeln oder bei der Integra-tion in Wärmedämmverbundsysteme (WDVS). Auch hier läuft im ift Rosenheim ein Forschungsvorhaben, das die veränderten Rahmenbedingungen analysiert und Emp-fehlungen für die praktische Umsetzung gibt.

Lärmreduzierung durch optimierte Holzkonstruktionen

Eine zu große Lärmbelastung führt bekanntermaßen zu Gesundheitsschäden. Deshalb sind eine Reduzierung der Schallausbreitung innerhalb von Gebäuden und der Lärmeintrag von außen von großer Bedeutung. Wärme-schutz und Schallschutz von Häusern und Außenwän-den stehen dabei zum Teil im Widerspruch. Dies gilt vor allem für Gebäude in Holzbauweise, die aufgrund ihrer hervorragenden Wärmedämmung bei Neubau und Sa-nierung immer beliebter werden, aber beim Schallschutz häufig an Grenzen stoßen. Vor- und Nachteile verschie-dener Holzkonstruktionen werden in verschiedenen For-schungsvorhaben des ift Rosenheim behandelt. Dabei geht es jeweils nicht nur um die Untersuchung und Be-stimmung von schallschutztechnischen Eigenschaften, sondern auch um Modelle und Hilfestellungen, die eine Planung und Auslegung entsprechender Produkte er-leichtern.

Schalldämmung von Vorhangfassaden

Während die bauakustische Planung und Nachweisfüh-rung zur Luft- und Längsschalldämmung von Fenstern auch über Tabellenverfahren möglich ist, lassen sich diese Eigenschaften für Vorhangfassaden derzeit nur durch La-Bild 1 Vielfältige Einwirkungen auf Fenster und Ansprüche der Nutzer

Bild 2 Schallübertragung bei Holzbalkendecken


3 | Konstruktion und Gebrauchstauglichkeit

boruntersuchungen und bedingt durch Messungen am Bau bestimmen. Um die Situation in der Praxis zu verbes-sern wird in einem aktuellen Forschungsvorhaben des ift Rosenheim derzeit ein Bauteilkatalog erarbeitet, mit dem die Ermittlung der Luft- und Längsschalldämmung ver-einfacht werden soll. Dies soll zu einer Verbesserung der Situation für alle Beteiligten beitragen.

Dauerhaftigkeit neuer Techniken

Eine dauerhafte und schadensfreie Nutzung neuer Ma-terialien und Technologien ist im Baubereich besonders wichtig, da Gebäude ja 30 Jahre und mehr ohne Probleme

genutzt werden sollen. Deshalb werden Bauprodukte und Konstruktionen vor der Anwendung zwar eingehend untersucht, das tatsächliche spätere Verhalten unter rea-listischen Bedingungen kann jedoch häufig nicht im Zeit-raffer untersucht werden.

Dies gilt besonders für geklebte Glas-Konstruktionen, bei denen trotz des langjährigen Einsatzes noch immer viele Fragestellungen vorhanden sind und deshalb sehr hohe und damit teure Anforderungen bei Ausführung und Zu-lassung bestehen. Bei der Sanierung einer SG-Fassade im ift Rosenheim, die als einer der ältesten in Deutschland gilt, ergab sich die optimale Möglichkeit, die Beständig-keit der Klebung wissenschaftlich zu untersuchen und daraus Rückschlüsse auf die Dauerhaftigkeit des Verfah-rens zu ziehen. Es ergab sich eine gute Übereinstimmung zwischen klimatischen Kurzzeitprüfungen im Labor und den praktischen Alterungserscheinungen. Die detail-lierten Ergebnisse sind in einem Forschungsbericht des ift Rosenheim zusammengefasst.

Die Gebrauchtauglichkeit wird stark durch Fertigungsto-leranzen, eine leichte Anpassung der Produkte an die unterschiedlichen Anforderungen von Bauprojekten und geeignete Konstruktionsdetails beeinflusst. Im Glasbe-reich stoßen die heute üblichen Dreifachverglasungen bei großen Abmessungen häufig an Grenzen. Mit der Untersuchung von druckentspanntem Mehrscheiben-Isolierglas wird zurzeit im ift Rosenheim ein ganz neuer konstruktiver Ansatz für Isoliergläser untersucht. Das Ziel ist es, durch die Entwicklung neuer Prüf- und Bewertungs-verfahren vor dem Einsatz solcher innovativen Produkte Aussagen zur Gebrauchstauglichkeit und zu technischen Grenzen zu machen.

Zusatzfunktionen und Steuerung

Die Liste von gewünschten „Sonderausstattungen“ ist auch bei Bauprodukt- en lang und umfasst immer mehr komplexe Funk- tionen und Möglichkeiten, beispielsweise der Son-nenschutz, der möglichst für jede Jahreszeit, Tem-peratur und Einstrah-lungssituation eine op-timale und individuelle Verschattung bieten soll. Derart komplexe und va-riable Funktionen sind meist nur noch durch elektronische Steuer- und Regelungstechnik mög-

Bild 3 Erker der über 25 Jahre alten SG-Fassade am ift Rosenheim vor der Sanierung 2010

Bild 4 Mehrwert durch „Elektronik“



lich, die im besten Fall nicht nur den Sonnenschutz steuert, sondern auch alle Fenster- und Lüftungsfunktionen regelt sowie eine Anbindung an die Gebäudetechnik ermögli-cht. Aufgrund der vielen Schnittstellen unterschiedlicher Gewerke ist bereits die Planung und Ausführung solcher Technik sehr aufwändig und fehleranfällig.

Sind Montage und Inbetriebnahme gelungen, fehlt es oft an der Bedienerfreundlichkeit und Gebrauchstauglichkeit dieser Technik. Viele Nutzer sind mit den Steuerungsmög-lichkeiten überfordert. Dies führt häufig zur Ablehnung solcher Technologien und verhindert, dass die technischen Möglichkeiten hinsichtlich Energieeinsparung, Wohnkom-fort, Sicherheit und Barrierefreiheit nicht optimal genutzt werden. Hier besteht noch ein großer Entwicklungsbedarf, der durch unterschiedliche Projekte des ift Rosenheim un-terstützt wird.

Barrierefreiheit

Viele Menschen sind aufgrund verschiedenster körper-licher und geistiger Einschränkungen auf eine barriere-freie Umwelt angewiesen. Durch den demografischen Wandel besteht zudem steigender Bedarf an barrierefrei-

en Lösungen, um selbständiges und komfortables Leben bis ins hohe Alter zu ermöglichen.

Das bisherige Grundziel der Barrierefreiheit sieht beson-ders im öffentlichen Bereich eine Nutzung durch mög-lichst alle Menschen mit und ohne Einschränkungen vor. Die neu veröffentlichten und in den meisten Bundeslän-dern baurechtlich eingeführten Normen DIN 18040 1+2 zum barrierefreien Bauen, richten sich zwar bereits an je-weilige individuelle Schutzziele, beinhalten jedoch keine konkreten Angaben oder individuellen Einsatzempfeh-lungen.

Dies führt häufig zu baulichen Lösungen, die bemüht sind, stur allen denkbaren normativen und regulativen Anforderungen zu genügen, ohne dem eigentlichen Be-darf der späteren Nutzergruppen gerecht zu werden.

Gerade im privaten Bereich und bei speziellen Einrich-tungen ist aber vielmehr eine situative Ausstattung der Bauelemente erforderlich, um das Optimum für die jewei-lige Nutzergruppe zu erreichen und vor allem auch be-zahlbar zu machen. Daneben dürfen auch die herkömm-lichen, für den Bereich der Fenster und Türen extrem breit gefächerten Leistungseigenschaften, nicht zurückstehen.

Zielsetzung eines neuen Forschungsvorhabens ist es da-her, barrierefreie Anforderungsprofile für die unterschied-lichsten Nutzergruppen und Anwendungsfälle von Fen-stern und Türen zu definieren. Dazu sind auch Konzepte zu entwickeln, mit denen eine praxisnahe Bewertung der Barrierefreiheit von Bauelementen wie Fenstern und Tü-ren ermöglicht wird. Hierzu sind Vorgaben und Abläufe zur Untersuchung, Bewertung und Klassifizierung von spezifischen Konstruktionen im Neuzustand zu entwi-ckeln und zu erproben. Die Erkenntnisse des Vorhabens sollen zu Einsatzempfehlungen für barrierefreie Fenster und Türen führen.

Fazit

Die Gebrauchstauglichkeit und die einfache Bedienung werden bei der Entwicklung und Konstruktion neuer Bauprodukte künftig einen größeren Stellenwert einneh-men, da Anforderungen und Ansprüche stark wachsen. Der Megatrend „Demografischer Wandel“ führt dabei un-ausweichlich auch zur verstärkten Berücksichtigung von Barrierefreiheit, also einer Gebrauchstauglichkeit auch für Menschen mit zeitweisem oder dauerhaftem Handicap.

Diese Aufgabe kann sehr gut durch das Designprinzip des „Universal Design“ gelöst werden, da es unterschiedliche Blickwinkel und Anforderungen bündelt und weit über bisherige Betrachtungs- und Bewertungsperspektiven für Bauprodukte hinausgeht. Das Thema wird in der ift-Bild 5 Dokumentation ift-Sonderschau „EcoDesign“, BAU 2015



Fachinformation „UM-02/1 Universal Design“ detailliert beschrieben. Die ift-Sonderschau EcoDesign auf der BAU 2015 setzte diesen Gedanken konsequent fort: EcoDesign ist mehr als energieeffiziente Hausgeräte oder Parkbänke aus Recyclingmaterial zu produzieren. Neben dem Ener-gieverbrauch und einem verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen sind auch die Gebrauchstauglichkeit, Langlebigkeit, Reparaturfähigkeit und der Nutzen relevant. Einfach definiert, hilft EcoDesign dem Menschen und der Umwelt. Dies umfasst nicht nur materielle Güter, sondern auch umweltverträgliche und nutzerfreundliche Dienstlei-stungen.

Die Technologien für zukünftige Fenster und Fassaden sind im Grundsatz bereits heute vorhanden. Einen groß-en Entwicklungsschub werden neue Materialien und die Integration elektromechanischer Bauteile bringen. Mit dem Konzept des EcoDesign lässt sich der Gedanke der Nachhaltigkeit auf die eigenen Produkte übertragen. Auch wenn die Bewertungsmaßstäbe noch fehlen, können wir bereits heute den Fokus von der Herstellung auf die Nut-zung und damit auf Produktqualität, mehr Wohnkomfort, Sicherheit, Energieeinsparung und geringere Wartungs-kosten während der Nutzung zu lenken. Als Forschungs-, Prüfungs- und Zertifizierungsstelle unterstützt das ift Ro-senheim seit über 45 Jahren die Baubranche weltweit bei der Entwicklung und Einführung neuer Technologien und Produkte sowie mit Richtlinien, um die Gebrauchstaug-lichkeit und Produkte zu bewerten und sicherstellen zu können.



3.1 Vibroakustik im Planungsprozess für Holzbauten – Teil 1 Modellierung, numerische Simulation, Validierung

Zielsetzung

Holzhäuser zeigen Pioniercharakter in Bezug auf Ener-gieeinsparung und Nachhaltigkeit und bestechen durch ihre Kombination von nachhaltiger Bauweise mit an-spruchsvoller Ästhetik. Verglichen mit Gebäuden in Mau-erwerks- und Betonbauweise stellt jedoch die Planung eines Bauobjektes in Holzbauweise eine deutlich größe-re Herausforderung dar. Die Gründe hierfür liegen unter anderem im Mangel an bewährten Konstruktionen und Konstruktionswerkzeugen für den Schallschutz und die Gebrauchstauglichkeit. Geeignete computergestützte Planungswerkzeuge, die eine Simulation bereits im frühen Planungsentwurf für das gesamte Bauwerk ermöglichen, könnten den Planungsaufwand

• drastisch reduzieren,• zuverlässiger machen,• die Qualität entscheidend erhöhen

und damit die Wettbewerbsfähigkeit insbesondere von Gebäuden in Massivholz-Bauweisen fördern.

Hieraus ergibt sich als Zielsetzung ein Planungsprozess, der die numerische Simulation und den Nachweis vibroakus-tischer Gebäudeeigenschaften eng an ein umfassendes Bauwerksinformationsmodell koppelt. Dies ermöglicht dem Fachplaner einen optimierten Entwurf einzelner Bauteile

und die Untersuchung der vi-broakustischen Eigenschaften des Gesamtgebäudes bereits in einem frühen Planungssta-dium. In Kombination mit der Methode der Statistischen-Energie-Analyse (SEA) wird hierbei die Erweiterung vor-handener Finite-Elemente-Verfahren hinsichtlich einer geometrisch-mechanischen und vibroakustisch konsi-stenten Kopplung von Bau-teilen sowie die Ableitung des volumenorientierten Ge- samtmodells aus dem Bau-werksinformationsmodell an-gestrebt.

Ergebnis Projektabschnitt 1

Als Grundlage für das Forschungsprojekt wurde die Simu-lation anhand der Finite-Elemente-Methode (FEM) durch die Mortar-Methode erweitert, die eine effizientere Ver-netzung großer Gebäudestrukturen erlaubt. Für den Da-tentransfer vom Entwurf zum Berechnungsmodell wur-de das Bauwerksinformationsmodell erweitert und die Schnittstelle zwischen den Programmen ergänzt. Als Basis für die Prognose ist eine Material- und Bauteildatensamm-lung erarbeitet worden. Darin sind Bauteilkonstruktionen (Brettsperrholz-, Brettstapel- und Hohlkasten-Elemente) und Stoßstellen nach schalltechnischen Gesichtspunkten typisiert und schon vorhandene Messdaten zusammen getragen. Aus der Sammlung ist das Messprogramm für fehlende physikalische Kenngrößen abgeleitet und durch-geführt worden.

Darüber hinaus stehen damit Eingangsdaten für vibroa-kustische Simulationsmodelle zur Verfügung. Die Simu-lationsmodelle erfolgen im tieffrequenten Bereich mit der FEM und im mittleren und hohen bauakustischen Frequenzbereich mit der SEA. Die Validierung der mess-technisch ermittelten Eingangsdaten zeigte eine gute Übereinstimmung. Im zweiten Projektabschnitt sind die Ergänzung der Eingangsdaten und der Vergleich der Pro-gnose mit der Bausituation vorgesehen.



Nutzen

Die Computersimulation wird in einen modellorientierten Planungsprozess eingebettet, der eine praxisgerechte Ver-wendung in den Anwendungsfeldern Schall- und Schwin-gungsschutz im Holzbau erlaubt.

SteckbriefKurztitel Vibroakustik

Forschungs- partner

Lehrstuhl für numerische MathematikLehrstuhl für Computation in Engineering

Förderstelle

Über den Internationalen Verein für Tech-nische Holzfragen bei der Arbeitsgemein-schaft Industrielle Forschung (AIF)

Projektpartner

Laufzeit September 2012 bis Dezember 2014



zende Messungen der Stoß-stellendämm-Maße und die FEM-basierte Luft- und Tritt-schallberechnung in der Bausi-tuation durchgeführt werden.

Das Beispielprojekt soll zur Darstellung des optimierten Planungsprozesses und der Umsetzung für den Anwen-der mit den entwickelten Pla-nungswerkzeugen realisiert werden. Die Planung soll in enger Zusammenarbeit mit der Arbeitsvorbereitung des beteiligten Holzbaubetriebs erfolgen. Möglich ist hier

auch eine Wiederholung der Planung eines bereits reali-sierten Bauvorhabens, um im direkten Vergleich mit der zunächst konventionell durchgeführten Planung Fort-schritte und weiteren Entwicklungsbedarf des neuen Pla-nungsverfahrens aufzuzeigen.

Status

Das Projekt startete zum 1. April 2015.

Nutzen

Als Ursache für den steigenden Marktanteil innovativer Massivholzelemente bei der Realisierung von Mehrge-schossern lassen sich im Wesentlichen drei Gründe nen-nen: Energieeffiziente Bauweise, „gutmütiges“ statisches Verhalten, kosteneffektive Brandschutzlösungen. Werden auch für die Bauakustik praktikable Lösungen und Pla-nungswerkzeuge bereitgestellt, so ist eine weitere Hürde zu einer größeren Marktdurchdringung mit dieser Bau-weise genommen.

Die im beantragten Projekt zu erarbeitenden Planungs-werkzeuge ermöglichen einen effizienteren und dadurch kostengünstigeren Planungsablauf, wodurch bereits in der Planungsphase ein wirtschaftlicher Nutzen entsteht. Durch die genaueren Planungsmöglichkeiten können für das je-weilige Bauvorhaben Kosten-Nutzen-optimierte Bauteile eingesetzt werden. Nicht zuletzt führt die genauere Pla-nungsmöglichkeit durch Vermeidung von Planungs- und Baufehlern zu eingesparten Sanierungskosten.


3.2 Vibroakustik im Planungsprozess für Holzbauten – Teil 2 Modellierung, numerische Simulation, Validierung

Zielsetzung

Holzhäuser zeigen Pioniercharakter in Bezug auf Ener-gieeinsparung und Nachhaltigkeit und bestechen durch ihre Kombination von nachhaltiger Bauweise mit an-spruchsvoller Ästhetik. Verglichen mit Gebäuden in Mau-erwerks- und Betonbauweise stellt jedoch die Planung eines Bauobjektes in Holzbauweise eine deutlich größe-re Herausforderung dar. Die Gründe hierfür liegen unter anderem im Mangel von bewährten Konstruktionen und Konstruktionswerkzeugen für den Schallschutz und die Gebrauchstauglichkeit

Geeignete computergestützte Planungswerkzeuge, die eine Simulation bereits im frühen Planungsentwurf für das gesamte Bauwerk ermöglichen, könnten den Planungs-aufwand nicht nur drastisch reduzieren, sondern auch zuverlässiger machen, die Qualität entscheidend erhöhen und damit die Wettbewerbsfähigkeit von Holzbauten för-dern.

Die für die Erarbeitung dieser Planungswerkzeuge erfor-derlichen Arbeitsschwerpunkte:

• Bauteil- und Stoßstellenmessung •Anwendung FEM auf die Luft- und Trittschallberech-

nung• Baumessung zur Validierung der Modelle

sollen im Rahmen des Gesamtprojekts in vier Teilprojekten bearbeitet werden. Im Teil 2 des Projekts liegt der Fokus auf der Anwendung der entwickelten Berechnungsmodelle für eine Bausituation. Am ift Rosenheim sollen hierzu ergän-



SteckbriefKurztitel Vibroakustik Teil 2

Forschungs- partner

Lehrstuhl für numerische MathematikLehrstuhl für Computation in Engineering

Förderstelle

Über den Internationalen Verein für Tech-nische Holzfragen bei der Arbeitsgemein-schaft Industrielle Forschung (AIF)

Projektpartner

Laufzeit 01. April 2015 bis 31. März 2017




3.3 Untersuchungen zur Umsetzbarkeit von druckentspanntem Mehrscheiben-Isolierglas

Zielsetzung

Konventionelles, hermetisch abgeschlossenes Isolierglas ist durch konstruktionsbedingt auftretende Klimalasten hin-sichtlich der Bautiefe begrenzt. So werden z.B. beim Dreifach-Isolierglas Scheibenzwischenräume (SZR) von 2 x 12 mm empfohlen. Größere Scheibenzwischenräume führen zu er-höhten Belastungen des Randverbundes und der Glasschei-ben. Bei Isolierglas mit mehr als einem SZR ergibt sich der effektive SZR aus der Addition der einzelnen SZR. So beträgt der effektive SZR, der für die Klimalasten verantwortlich ist, bei einem Dreifachglas mit 2 x 16 mm SZR insgesamt 32 mm.

Für zukünftige Entwicklung wäre es jedoch wünschenswert Isoliergläser bzw. isolierglasähnliche Konstruktionen mit deutlich größerem SZR (z.B. 50 bis 100 mm) auszuführen. Hierzu wäre es notwendig, den Scheibenzwischenraum an den äußeren Luftdruck anzukoppeln und so die Klima-lasten auszuschalten. Eine solche Konstruktion wird auch als druckentspanntes Isolierglas bezeichnet.

Status

Zur Dimensionierung der „Systeme zum Druckausgleich“ wurde ein theoretisches Modell entwickelt und in Form eines Simulationstools umgesetzt. Die Dauerhaftigkeit von ausgewählten Lösungsansätzen wird zur Zeit sowohl in Labor- als auch in Freilandversuchen untersucht.

Umsetzung

Durch die Möglichkeit einen oder alle Zwischenräume eines Iso-lierglases an den äußeren Luft-druck anzuschließen, wären die Beschränkungen hinsichtlich des max. möglichen Scheibenzwi-schenraums aufgehoben. Durch größere SZR könnten folgende Ef-fekte umgesetzt werden:

• VerbesserungderLuftschall- dämmung

• LeichtereundvielfältigereIntegra-tion von Bauteilen jeglicher Art in den SZR (z.B. Sonnenschutz- systeme)

• ReduzierungderGlasdicken,dakeineKlimalastenmehr entstehen

• EinfachereRealisierungvonIsolierglasmitmehrals drei Scheiben

SteckbriefKurztitel Druckentspanntes MIG

Förderstelle


Projektpartner

Laufzeit Juli 2012 bis Juni 2015




3.4 Erarbeitung eines Leitfadens zur Befestigung von Fenstern in hochwärmedämmendem Mauerwerk

Zielsetzung

Um die Anforderungen an den gestiegenen Wärme-schutz von Wänden zu erfüllen, wurde die Wärmeleitfä-higkeit von Ziegelmauerwerk in den letzten Jahren deut-lich reduziert. Mit der entsprechenden Verbesserung der wärmetechnischen Eigenschaften ging jedoch gleich-zeitig eine Reduzierung der mechanischen Festigkeiten einher. Die Befestigung von Fenstern und Fenstertüren in hochwärmedämmendem Zielgelmauerwerk wird mit herkömmlichen Methoden immer schwieriger. Allgemein anerkannte, abgestimmte Befestigungslösungen unter Berücksichtigung weiterer Bauteile (z. B. Rollladenkästen) fehlen.

Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung einer Umsetzungshilfe zur Befestigung von Fenstern in hochwärmedämmendem Ziegelmauerwerk. Im Rahmen des Projektes sollen gesamt-heitliche, praxistaugliche Lösungen erarbeitet werden. Daher sollen nicht nur die Tragfähigkeiten von Befestigungsmitteln in verschiedenen Ziegeln betrachtet werden, sondern hand-werkergerechte Vorschläge für die Bauelementebefestigung inkl. der Anschlusssituation, z. B. sowohl nach oben (Lastab-tragung über Rollladenkästen) als auch nach unten, für diese modernen Wandbildner erarbeitet werden.

Nutzen/Umsetzung

Nach Abschluss des Projektes sollen Erkenntnisse in einem baupraktischen Leitfaden für Anwendung in der Praxis zur Verfügung gestellt werden.

SteckbriefKurztitel Fensterbefestigung in hoch-

wärmedämmendem Mauerwerk

Förderstelle

Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raum-forschung im Rahmen der Forschungs- initiative Zukunft Bau

Projektpartner

Laufzeit Januar 2014 bis Januar 2016

Projektleiter Wolfgang Jehl



3.5 Erarbeitung eines Bauteilkataloges zur Ermittlung der Luftschall-dämmung sowie Längsschalldämmung von Vorhangfassaden

Zielsetzung

Für die bauakustische Planung und Nachweisführung von Vorhangfassaden werden in der Praxis Angaben zur Luft-schalldämmung sowie zur Längsschalldämmung benötigt. Diese Eigenschaften lassen sich derzeit für Vorhangfassaden nur anhand von Messungen im Labor oder (eingeschränkt) am Bau bestimmen. Eine Möglichkeit zur Planung und Nach-weisführung über ein Tabellenverfahren existiert derzeit – im Gegensatz zu Fenstern – nicht.

Ziel dieses Projektes ist es daher, einen Bauteilkatalog zur Bestimmung der Luft- und Längsschalldämmung von Vor-hangfassaden zu erstellen. Hierzu sollen in einem ersten Schritt vorhandene Messungen der Luft- und Längsschall-dämmung von Vorhangfassaden analysiert werden. In einem zweiten Schritt sollen gezielte Messungen von Musterfassa-den die Sammlung vervollständigen.

Status

Das Projekt startete im Dezember 2014. Aktuell werden Da-ten aus dem Archiv des ift Rosenheim zusammengestellt und in eine Datenbank eingepflegt. Im Zuge der Datenerfassung werden bereits Filter zur späteren Datenanalyse mit dem Ziel entwickelt, allgemein beschreibbare Konstruktionsmerkmale für Vorhangfassaden erfassen zu können. Parallel startet eine Umfrage bei Instituten und Firmen zur Zusammenstellung weiterer Messdaten.

Ergebnisse liegen zu diesem frühen Zeitpunkt der Untersu-chung noch nicht vor.

Nutzen/Umsetzung

Nach Beendigung des Vorhabens steht ein Bauteilkatalog zum Nachweis der Luft- und Längsschalldämmung von Vor-hangfassaden zur Verfügung, der zur Planung ohne mess-technische Untersuchung verwendet werden kann.

Nach Abschluss des Projektes sollen Erkenntnisse in einem baupraktischen Leitfaden für die Anwendung in der Praxis zur Verfügung gestellt werden. Es wird angestrebt, das erar-beitete Modell in DIN 4109 bzw. EN 13830 zu integrieren.

SteckbriefKurztitel Bauteilkatalog Schallschutz

Vorhangfassade

Förderstelle


Projektpartner

Laufzeit Dezember 2014 bis Dezember 2016

Projektleiter Bernd Saß



3.6 Bewertung der Barrierefreiheit von Bauelementen am Anwendungsbeispiel Fenster und Türen

Zielsetzung

Zielsetzung des Forschungsvorhabens ist die Erstellung von Konzepten, mit denen eine praxisnahe Bewertung der Barrierefreiheit von Bauelementen wie Fenstern und Türen ermöglicht wird. Dazu sollen Vorgaben und Abläufe zur Untersuchung, Bewertung und Klassifizierung von spezifischen Konstruktionen im Neuzustand entwickelt und erprobt werden. Bei Fenstern und Türen ist dabei durch verschiedenste Grundkonstruktionen, Öffnungs-arten und Bedienkonzepte mit großen Unterschieden zu rechnen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen stets Mindestkriterien festgelegt sowie zusätzliche barrie-refreie Eigenschaften definiert werden, die für Menschen mit unterschiedlichsten Einschränkungen von Belang sind. In Verbindung mit verschiedenen Anforderungspro-filen sollen daraus Einsatzempfehlungen für Fenster und Türen abgeleitet werden.

Status

Der Projektstart wird voraussichtlich im Sommer 2015 er-folgen.

Nutzen

Der Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben soll Hilfe-stellung und Nachschlagewerk zum Stand der Technik in Bezug auf barrierefreie Fenster und Türen sein. Daneben

soll er zur Klärung offener Fragen bzgl. Bewertung und Klassifizierung der Barrierefreiheit von Fenstern und Türen dienen. Das Forschungsvorhaben soll zu einer generellen Verbesserung des Stellenwerts der Thematik „Barrierefrei-heit“ im Bereich von Fenstern und Türen durch praxisnahe und professionelle Beurteilungsgrundlagen und Einsatz-empfehlungen beitragen.

SteckbriefKurztitel Barrierefreiheit von Bauelementen

Förderstelle


Projektpartner Athmer OHG

Aug. Winkhaus GmbH & Co. KG

Forster Profilsysteme AG

Gretsch-Unitas GmbH

Rehau AG + Co.

Sapa Building System GmbH

Schüco International KG

Siegenia-Aubi KG

VEKA AG

Laufzeit vorauss. Mitte 2015 bis Mitte 2017

Projektleiter Benno Bliemetsrieder


Veröffentlichungen | 4

4 Veröffentlichungen

Alle Veröffentlichungen (Abschlussberichte, Richtli-nien, Fachinformationen und Fachartikel stehen unter www.ift-rosenheim.de in den Bereichen Forschung, Lite-ratur und Presse zur Verfügung bzw. können dort online bestellt werden.

Abschlussberichte

Nachwachsende Rohstoffe für WDVS-Altbausanierung

Wärmedämmverbundsysteme und Außendämmungen aus nachwach-senden Rohstoffen zum Einsatz in der Altbausanierung – Prognose und Optimierung der schalltechnischen Eigenschaften

Prof. Dr.-Ing. Andreas Rabold, Stefan Bacherift Rosenheim, Januar 2014

Vibroakustik im Planungsprozess für Holzbauten

Modellierung, numerische Simulation, Validierung – Teilprojekt 4: Bauteilprüfung, FEM Modellierung und Validierung

Prof. Dr.-Ing. Andreas Rabold, Dipl.-Ing. (FH) Markus Schramm M.Eng.ift Rosenheim, März 2015



Richtlinien

ift-Richtlinie VE-08/3

Beurteilungsgrund- lage für geklebte Verglasungssysteme

Teil 1: Charakterisierung des KlebesystemsTeil 2: Prüfungen am Fenstersystem (Bauteilprüfungen)Teil 3: VerträglichkeitTeil 4: Qualitätssicherung

ift Rosenheim, August 2014

ift-Richtlinie OB-01/1

Beschichtungssysteme für maßhaltige Außen-bauteile aus Holz

Anforderungen, Prüfung und Bewertung

ift Rosenheim, Februar 2015

ift-Richtlinie WA-08/3

Wärmetechnisch ver-besserte Abstandhalter

Teil 1: Ermittlung des repräsentativen Ψ-Wertes für Fensterrahmenprofile

ift Rosenheim, Februar 2015

ift-Guideline WA-08engl/3

Thermally improved spacers

Part1: Determination of representative Ψ-values for profile sections of windows

ift Rosenheim, February 2015


Veröffentlichungen | 4

Benitz-Wildenburg, Jürgen; Demel, ManuelFassaden für Passiv- und PlusenergiehäuserFassade 4/2014

Benitz-Wildenburg, Jürgen; Demel, ManuelSonnen-/Blendschutz und TageslichtlenkungRTS-Magazin 9/2014

Benitz-Wildenburg, Jürgen; Junge, KnutGefahrlose Übergänge – Beim barrierefreien Planen und Bauen spielen Türen eine zentrale RolleDeutsches Architektenblatt 11/2014

Benitz-Wildenburg, Jürgen; Kehrer, ChristianBesser für alle Menschen – Fenster, Türen und mehr nach Universal Design Prinzipien entwickelnGlaswelt 7/2014

Bliemetsrieder, BennoInnenraumbelastung durch VOC-Emissionen von Fenstern?Forschungsprojekt „VOC-Emissionen von Holzfenstern“ abgeschlossenift impulse 1/2014

Freinberger, MichaelModerne Funktionsgläser im Fenster- und FassadenbauFassade 1/2014

Hessinger, Dr. JoachimSchalldämmung von HebeschiebetürenTagungsband Rosenheimer Fenstertage 2014

Jehl, Wolfgang; Benitz-Wildenburg, JürgenMontage nach ift-Rezeptur – Fenster richtig einbauen und luftdicht anschließenGEB 5/2014

Lieb, Karin; Kolacny, RobertGeklebte HolzfensterBM Bau- und Möbelschreiner 10/2014

Lieb, Karin; Krewinkel, HaraldHistorische SG-Fassade kommt nach Realtest auf den Prüfstand und zeigt erstaunliche Haltbarkeitelement + BAU 4/2014

Rabold, Andreas; Schanda, Ulrich; Kollmannsberger, Stefan; Rank, ErnstSchallschutz im mehrgeschossigen Holzbau – Luft- und Trittschalldämmung von TrenndeckenBauingenieur, 2014

Fachpublikationen Rabold, Andreas; Hessinger, JoachimSchalltechnische Mängel – kleine Fehler, große Wirkung. Typische Fehlerursachen und Verbesserungspotentiale in der SanierungHolzbau Die Neue Quadriga, 2014

Rabold, A., Kollmannsberger, S., Rank, E.Vibroakustik im Planungsprozess für Holzbauten, Teil 1: Luft -und Trittschallberechnung auf Basis der Finite Elemente MethodeDAGA Tagungsband 2014

Rabold, A., Hessinger, J., Bacher, S.Wärmedämmverbundsysteme und Außendämmungen aus nachwachsenden Rohstoffen in der Altbausanierung – Schalltechnische Planung von Außenbauteilen in der Sanierung, Bauphysik, Volume 37, Issue 1, pages 57–61, February 2015

Rose, Dr. Ansgar; Sack, NorbertDauerhaftigkeit von Vakuum-Isolations-Paneelen in der klebetechnischen AnwendungBauphysik 36 (2014), Heft 4

Rose, Dr. Ansgar; Sack, NorbertIst druckentspanntes Mehrscheiben-Iso machbar?Glas+Rahmen 7/2014

Rossa, Michael; Benitz-Wildenburg, JürgenEnergie sparen mit Sonnenschutz – Energieeffizientes, behagliches Wohnen und Arbeiten mit innovativem Sonnenschutz sowie TageslichtsteuerungRollladen+Sonnenschutz 5/2014

Sack, NorbertLüftungsplanung im Bestand – Planungsgrundsätze und praktische UmsetzungBM Bau- und Möbelschreiner 8/2014

Forschungs- und Entwicklungsprojekt „Warme Kante“ – Nutzen Sie den vereinfachten Nachweis für AbstandhalterGFF 3/2014

Die europäische Ökodesignrichtlinie – Zwischenstand der aktuellen Studie zu FensternTagungsband Rosenheimer Fenstertage 2014

Fensterlüftung im WohnungsbauDDIVaktuell 8/2014

F&E-Aktivitäten des ift Rosenheimift impulse 6/2014

Neues Forschungsprojekt erarbeitet Bauteilkatalog zur Bemessung der bauakustischen Eigenschaften von Vor-hangfassadenift impulse 8/2014


Saß, BerndWir bringen Sie auf den aktuellen Stand – Normung von Schallschutz, Teil 1GFF 1/2014

Wir bringen Sie auf den aktuellen Stand – Normung von Schallschutz, Teil 2GFF 2/2014

Vorträge

Bliemetsrieder, BennoUmwelteinflüsse von Bauelementen in der Gebäudehülle fensterbau/frontale 2014, Fachtagung „lebendig forschen – besser leben, Nürnberg

(K)EIN DUFTES THEMA – Emissionen aus Tür und FensterFenster-Türen-Treff 2014, Holzforschung Austria

Hessinger, Dr. JoachimSchallschutz mit objektbezogenen Prüfungen – Was ist zu beachten in Planung und Ausführung? Gugelfuss-Seminartage, 12. /13. Februar 2014, Seligweiler

Fenstersanierung – Schallschutz im Altbau, Was tun wenn Lärm krank macht? ift Workshop Fenstersanierung im Altbau, 9. April 2014, Rosenheim

Schalldämmung von Hebeschiebetüren Praxiserfahrung aus dem ift Rosenheimer Fenstertage 2014

Schalldämmung von Außenwänden mit Außenwärme-dämmung aus nachwachsenden Rohstoffen DAGA, 10.-13. März 2014, Oldenburg

Schalldämmung von Hebe-Schiebe-Türen, Konstruktive Eigenschaften und Leistungsspektrum Fenster-Türen-Treff der HFA, 5. März 2015, Salzburg

Rabold, Prof. Dr. AndreasVibroakustik im Planungsprozess für Holzbauten, Teil 1: Luft -und Trittschallberechnung auf Basis der Finite Elemente Methode DAGA, 10.-13. März 2014, Oldenburg

Schallschutz mit Decken in Holzbauweise Fermacell Holzbau-Tage 2014, November 2014

Schallschutz in der Geschossbauweise – Decken, Trenn-wände und Stoßstellen Europäischer Kongress Effizientes Bauen mit Holz im urbanen Umfeld (EBH2014) 16./17. Oktober 2014 7.

Neues aus dem Schallschutz im mehrgeschossigen Holz-bau und in der Altbausanierung Holz_Haus_Tage 2014, 2.-3. Oktober 2014, Bad Ischl

Sack, NorbertComparison of different energy labelling systems for windows fensterbau/frontale 2014, Fachtagung „lebendig forschen – besser leben, Nürnberg

Die europäische Ökodesignrichtlinie – Zwischenstand der aktuellen Studie zu Fenstern Rosenheimer Fenstertage 2014

Saß, Bernd

Bauteilkatalog für Elemente in DIN 4109 DAGA 2015, 16.-19. März, Nürnberg

Schramm, Markus

Vibroakustik im Planungsprozess für Holzbauten, Teil 2: Stoßstellendämm-Maße von Massivholzelementen für die Prognose nach EN 12354 DAGA 2014, 10.-13. März 2014, Oldenburg



Highlights am ift Rosenheim | 5

5 Highlights am ift Rosenheim

„lebendig forschen – besser leben“Forschung und Innovation in der Fenster- und Fassadenbranche – Konzeption und Umsetzung einer Sonderschau auf der Messe fensterbau/frontale 2014 in Nürnberg

Das ift Rosenheim engagiert sich seit über zehn Jahren auf den Leitmessen der Branche zusammen mit Koopera-tionspartnern aus Industrie und Institutionen. Hierbei wer-den in Form von Sonderschauen wichtige Branchenthe-men gemeinsam forciert. So wurden im Speziellen auf den nationalen Leitmessen BAU (München) sowie fensterbau/ frontale (Nürnberg) in den letzten Jahren Sonderschauen zu folgenden Themenschwerpunkten realisiert:

• BAU 2013: Universal Design

• fensterbau/frontale 2012: EnergiePlus – Energie sparen und gewinnen mit Fenstern und Fassaden

• BAU 2011: Green Envelope – Nachhaltig Bauen mit Fenstern, Fassaden und Türen

• fensterbau/frontale 2010: Die Guten sind in allen Disziplinen leistungsfähig!

Im Rahmen der Forschungsinitiative Zukunft Bau, über die seit 2006 Forschungsvorhaben zum Bauen gefördert

werden, wurden in den letzten Jahren viele erfolgreiche Projekte auch aus dem Bereich des transparenten Bauens durchgeführt. Die Darstellung von Vorhaben sowohl bei Technikern als auch bei den Planern ist für eine erfolg-reiche Umsetzung von Forschungsergebnissen in der Pra-xis unabdingbar.

Auf der fensterbau/frontale 2014, die vom 26. bis 29. März 2014 in Nürnberg stattfand, sollten im Rahmen einer durch das ift Rosenheim geplanten Sonderschau

• aktuelle Forschungsvorhaben aus dem Bereich des transparenten Bauens dargestellt sowie

• eine Vortragsveranstaltung (Kongress) zu aktuellen For-schungsarbeiten/Themenfeldern durchgeführt werden.

Neben der reinen Darstellung der Projekte sowie deren Er-gebnisse von ausgewählten Forschungsvorhaben sollten durch die Sonderschau sowie den Fachkongress folgende weitere Wirkungen erreicht werden.

ū Vermittlung von Informationen zur Forschungsförderung

ū Unterstützung der Vernetzung zwischen den Forschungs-stellen

ū Ausbau der bestehenden sowie Knüpfung von neuen Beziehungen zwischen Forschungsstellen und Industriepartnern

ū Darstellung der Bedeutung von Forschung in der Branche

Sonderschau

Die Sonderschau wurde von den Partnern Nürn-berg Messe, Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung, dem GFF Karlsruhe so-wie dem ift Rosenheim veranstaltet. Die Planung und Organisation wurde durch das ift Rosenheim durchgeführt.

Auf einem Messestand mit einer Gesamtfläche von ca. 400 m2 sollten ca. 4–5 Projekte der Forschungs-initiative Zukunft Bau aus dem Themenfeld des transparenten Bauens mit entsprechenden Expo-Bild 1 Die Eponate zur Darstellung der vier Projekte der Forschungsinitiative


5 | Highlights am ift Rosenheim

naten dargestellt werden. Die Auswahl der Projekte sowie der Exponate erfolgte hierbei in enger Abstimmung zwi-schen dem ift und der Forschungsinitiative Zukunft Bau. Die Objekte wurden hierbei, soweit möglich, in bestehen-de „Exponat-Ständer“ integriert (siehe Bild 1). In den Prä-sentationsflächen der Ständer konnte das Projekt in Form eines Banners dargestellt werden. Im Rahmen der Sonder-schau konnten insgesamt vier Forschungsvorhaben der Forschungsinitiative Zukunft Bau vorgestellt werden:

•Nachhaltige Optimierung von Holzfensterprofilen zur Erreichung der Anforderungen der EnEV 2012; Forschungsstelle: ift Rosenheim

•Hochleistungsfähige, materialminimale und werkstoff-gerechte Verbindungstechnik im Glasbau; Forschungsstelle: Universität Stuttgart, Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren

•Untersuchungen zur Umsetzbarkeit von druckentspan-ntem Mehrscheiben-Isolierglas; Forschungsstelle ift Rosenheim

•Monitoring Fassadenkonstruktion aus Photobioreak-toren (PBR) des "BIQ", dem weltweit ersten Pilotprojekt auf der IBA 2013 in Hamburg mit Bezug auf Gebäude-qualität, NutzerInnenakzeptanz und Auswertung ener-getischer Performance; Forschungsstelle Arup Deutschland GmbH

Neben den Resultaten öffentlich geförderter Vorhaben wurden drei „Firmenprojekte“ präsentiert:

•Gebäudesimulation der natürlichen Lüftung mit der Parallelabstellung inklusive Referenzgebäude

• Energieeffizienz von Gebäuden durch kontrollierte na-türliche Lüftung

•Untersuchungen zum Nutzerverhalten beim Öffnen und Schließen von Fenstern

Ein weiterer Besuchermagnet war die „Experimentierstra-ße“, die unter dem Stichwort „Sendung mit der Maus für Große“ die Grundlagen von Forschung sowie physika-

lische Zusammenhänge erlebbar machte und zum kre-ativen Nachdenken anregte. Spannend war auch „For-schung life“, bei der von über 350 Besuchern das intuitive Öffnen und Schließen von Fenstern messtechnisch erfasst wurde. Die Daten dienen als Grundlage für die Ermittlung der Belastungen von Rahmen und Beschlägen bei durch-schnittlichem Nutzerverhalten.

Fachkongress

Parallel zur Sonderschau wurden drei Vortragsveran-staltungen organisiert und durchgeführt. Die Veranstal-tungen dauerten jeweils ca. 3–4 Stunden. Die Teilnahme war hierbei für jedermann kostenlos. Planung und Organi-sation wurde durch das ift Rosenheim durchgeführt. Fol-gende Schwerpunkte wurden gesetzt:

Veranstaltung 1: „Forschungsinitiative Zukunft Bau“

Darstellung von aktuellen bzw. abgeschlossenen For-schungsvorhaben mit Schwerpunkt „Forschungsinitiative Zukunft Bau“. Im Anschluss an die Veranstaltung fand ein „Come-together“ zum weiteren fachlichen Austausch, der Besichtigung der ausgestellten Exponate sowie der Netz-werkbildung auf dem Messestand statt.

Veranstaltung 2: „Schwerpunkt Energieeffizienz“

Im Rahmen der zweiten Veranstaltung lag der Schwer-punkt bei energetischen Fragestellungen im Zusammen-hang mit Fenstern und Fassaden liegen. Themen hierbei

Bild 3 Forschung „live“ auf der Experimentierstraße – Anschauliche Darstellung von Auswirkungen der Änderung des Luftdrucks auf Materialien

Bild 2 Vortragsveranstaltung im Rahmen des Fachkongresses



waren die Umsetzung der EPBD, Energy Labelling von Fenstern, Eco Design Directive etc.

Veranstaltung 3: „Firmentag“

Im Rahmen des „Firmentages“ wurden neue, zukunftswei-sende Firmenentwicklungen vorgestellt. Hersteller hatten hierzu die Möglichkeit, im Rahmen einer Präsentation Produktneuerungen dem Fachpublikum zu erläutern.

Fazit

Die vielen Gespräche auf der Sonderschau mit Experten aus aller Welt waren durch ein hohes fachliches Niveau geprägt und zeigten deutlich die Bereitschaft, weiter zu forschen und zu entwickeln und so die besten Fenster, Fassaden und Bauelemente noch besser zu machen. Die

SteckbriefKurztitel Sonderschau und Fachtagung

fensterbau/frontale 2014

Förderstelle

Projektpartner

Fachkreis elektromotorisch betriebener Rauchabzug und natürliche Lüftung

Expert Group for Electric Motor Driven Smoke and Heat Ventilation Systems

Qualität ‚Made in Germany‘

Laufzeit August 2013 bis April 2014


Sonderschau „lebendig forschen − besser leben“ bot hier-zu ein ideales Umfeld, gab Impulse und unterstützte da-mit nachhaltig den Anspruch der fensterbau/frontale als internationale Weltleitmesse Innovationen und Trends zu zeigen.

Die freigegebenen Vortragsfolien sowie der Dokumenta-tionsband in Deutsch und Englisch stehen kostenlos auf der ift-Website als Download bereit.

Bild 4 Sonderschau-Impressionen



Neues Technologiezentrum in Rosenheim Mit dem Technologiezentrum werden die Kapazitäten für Forschung und Prüfung in Rosenheim erweitert

Das ift Rosenheim ist in den letzten 10 Jahren kontinuierlich gewach-sen, nicht zuletzt durch die Aktivi-täten des ift-Brandschutzzentrums in Nürnberg. Durch die unver-ändert hohe Nachfrage nach ift-Dienstleistungen seitens führender Unternehmen in Deutschland, der EU und internationalen Märkten sowie normativer Entwicklungen, ist von einem weiteren Wachstum auszugehen. Das bisherige Brand-schutzzentrum des ift Rosenheim (BSZ) in Nürnberg ist zu klein ge-worden und kann am bisherigen Standort nicht ausgebaut werden. Schon jetzt entstehen aufgrund der räumlichen Enge für Kunden unnötige Wartezeiten und auf-wändige Montageabläufe. Deshalb plant das ift Rosenheim den Bau eines neuen Technologiezentrums am Standort Rosenheim, in dem das ift-Motto „Alle Prüfungen aus einer Hand“ räumlich und organi-satorisch optimal realisiert werden kann.

Das Technologiezentrum wird bis Mitte 2016 am Ro-senheimer Autobahnanschluss errichtet. Mit einem Investitionsvolumen von ca. 6 Millionen Euro entsteht auf über 3.000 m² Bruttogrundfläche eine neue Heimat für 40 hochqualifizierte Arbeitskräfte. Im ift-Technolo-giezentrum in Rosenheim werden schwerpunktmäßig großformatige Fassaden (Windlasten, Dichtheit, Schlag-regen) und natürlich das Brand- und Rauchverhalten von Bauprodukten inklusive der zugehörigen Dauerfunktion geprüft. Darüber hinaus werden hier verstärkt auch For-schung & Entwicklung angesiedelt. Das Technologiezen-trum und die Prüfeinrichtungen werden nach moderns-ten Kriterien errichtet. Das Nutzungskonzept sieht vor, dass Prüfungen und Untersuchungen moderner Bau-technologien für Kunden, Besucher und Wissenschaftler aus aller Welt erlebbar werden. Hierzu zählen intelligente Bauelemente, adaptive Fassaden, regenerative Energie-nutzung in der Gebäudehülle, Medienfassaden, Ver-bundwerkstoffe sowie Bauelemente in Modulbauweise mit integrierter Haustechnik, aus denen komplette Ge-

bäude errichtet werden können. Damit wird das Techno-logiezentrum zum zentralen Baustein für den weiteren Erfolg des ift Rosenheim.

Nürnberg wird als „ift-Zweigstelle“ erhalten bleiben. Hier wird die „notifizierte Produktzertifizierungsstelle Brand-schutz“ des ift Rosenheim entstehen. Der Produktzer-tifizierungsstelle kommt zukünftig mit Erscheinen der Produktnorm für Feuer- und Rauchschutzabschlüsse (EN 16034) eine große Bedeutung zu. Unter der Verantwor-tung dieser notifizierten Stelle müssen die zu prüfenden Elemente ausgewählt, die notwendigen Dokumente er-stellt und die Klassifizierung ausgesprochen werden. Nach positiver Überwachung eines Fertigungsbetriebs erstellt die notifizierte Produktzertifizierungsstelle das zum Ver-kauf und Handel notwendige Zertifikat zur Bescheinigung der Leistungsbeständigkeit. Damit ist das ift Rosenheim in der Lage, alle betroffenen Mitarbeiterinnen und Mitarbei-ter weiter zu beschäftigen und ein klares Bekenntnis zur Aufrechterhaltung des ift-Standorts Nürnberg abzugeben.

Bild 1 Entwurf des neuen Technologiezentrums



Forschung und Entwicklung online Der Bereich F&E im ift-Portal

Im Internet-Portal des ift Rosenheim hat auch der Bereich Forschung und Entwicklung seinen Platz und bietet einen Überblick über sämtliche Forschungsaktivitäten. Eingangs werden neben der Beschreibung der Aufgaben und des Leitbildes speziell die beiden Forschungsbereiche „Auftrags-forschung“ und „Öffentliche Forschung“ ausführlich erläutert.

Im Bereich „Aktuelle Projekte“ können Interessenten dann Informationen über alle aktuellen Forschungsprojekte sowie die in den jeweils zurückliegenden fünf Jahren abgeschlos-senen Projekte erlangen. Die Projekte sind übersichtlich ver-schiedenen Themenkategorien zugeordnet, zusätzlich wird eine Sortierung nach relevanten Produktkategorien ermög-licht. Wer also zum Beispiel nach Forschungsvorhaben aus der Produktkategorie „Glas“ sucht und sich daneben noch

besonders für die Themenkategorie „Schallschutz“ interes-siert, wird – soweit verfügbar – umgehend auf die jeweils passenden Forschungsvorhaben verwiesen.

Um auch einen Überblick zu allen älteren Forschungsvor-haben des ift Rosenheims aus den vergangenen 40 Jahren zu bieten, wurde zusätzlich der Bereich „Forschungsarchiv“ installiert. Auch hier wird eine Sortierung nach Produkt- und Themenkategorien angeboten, und Interessenten können sich einen Überblick über die Forschungsaktivitäten vergan-gener Jahrzehnte verschaffen.

Neben den einzelnen Forschungsvorhaben sind auch alle allgemeinen F&E-Jahresberichte des ift im Portal zu finden. Diese stehen für alle als Download frei zugänglich zur Verfü-

gung und beinhalten jeweils einen Über-blick zu allen Tätigkeiten, Themen und Projekten der einzelnen Jahre. Soweit verfügbar, wird für Abschlussberichte der jeweiligen Forschungsprojekte auch auf den Literaturshop verwiesen. Für ift-Mit-glieder ist der Zugang zu allen Abschluss-berichten dabei kostenlos möglich.

Als weitere Rubrik wurde im ift-Portal noch die Möglichkeit für „Projektideen“ von außen installiert. Die ift-Ideenschmie-de bietet dabei einen kreativen und offenen Zugang zu bereits aufgenom-menen Ideen und Projekten, für die noch Mitstreiter und Projektpartner gesucht werden. Aber es gibt auch die Möglich-keit, für bestehende und künftige For-schungspartner, Kunden und sonstige In-teressierte eigene Projektvorschläge und -ideen unkompliziert per Kontaktformular einzureichen. Zur Abrundung werden im Portal noch verschiedene aktuelle Infor-mationen und Hinweise z.B. zu aktuell laufenden Förderprogrammen oder zu neu gestarteten Vorhaben angeboten.

Der Online-Bereich Forschung und Ent-wicklung soll in den nächsten Jahren noch weiter ausgebaut werden, um In-formationen zu aktuellen Themen und Forschungsschwerpunkten noch besser zu kommunizieren und den Dialog mit allen Beteiligten und Interessengruppen weiter zu verbessern.Bild 1 Forschung & Entwicklung online am ift Rosenheim


ift-Sonderschau auf der BAU 2015 „Eco Design – für Mensch + Umwelt“ Materialien, Technologien und Dienstleistungen für Gebäudehüllen und Bauelemente der Zukunft

Die Welt steht vor gigantischen Herausforderungen, um für die Menschen, Tiere und Pflanzen von heute und morgen eine lebensfähige Umwelt zu erhalten. Die Son-derschau „Eco Design – für Mensch + Umwelt“ des ift Rosenheim und der Messe München zeigte deshalb vom 19. bis 24. Januar 2015 in Halle C4, Stand 502 Materialien, Konstruktionen, Technologien und Dienstleistungen, mit denen in Zukunft Gebäudehüllen und Bauelemente her-gestellt und eingesetzt werden. Durch die Nutzung von Prinzipien wie Bionic, Universal Design und Cradle to Cradle bleiben damit Umwelt und Ressourcen erhalten, und das Leben der Menschen wird besser, humaner und sicherer.

Die Mehrheit der Menschen wohnt und arbeitet in Ge-bäuden, die sich in Ballungsräumen befinden (Urbanisie-rung). Für deren Herstellung und Betrieb müssen Energie- und Ressourcenverbrauch drastisch reduziert werden, um eine lebensfähige Umwelt zu erhalten. Gleichzeitig nimmt auch die Materialverknappung dramatisch zu, und die Gewohnheit der ungehinderten Materialnutzung geht zu Ende. Geschlossene Materialkreisläufe sind dann ein Schlüssel zur Rohstoffsicherheit.

Dieser Paradigmenwechsel wird Geschäftsmodelle her-vorbringen, bei denen Funktion und Nutzung und nicht der Erwerb von Bauelementen im Vordergrund stehen.

Als Konsequenz werden Material- und Energieeffizienz, Qualität und Kundenzufriedenheit sowie eine lange Nut-zungszeit durch einfache Wartung und den Austausch von Verschleißteilen die neuen Kenngrößen sein.

Wer in Zukunft erfolgreich sein will, muss bereits heute innovative Konzepte entwi-ckeln, erproben und in betriebliche Ab-läufe integrieren. Die Sonderschau wollte hierzu Impulse geben und widmete sich folgenden Themen:

1. Neue Materialien, Oberflächen, Legie-rungen und Konstruktionen für Fenster-, Glas und Fassadenkonstruktionen aus Holz, Kunststoff und Metall (Verbund-werkstoffe, druckentspanntes Isolier- glas etc.),

2. „Grüne Baustoffe“ auf organischer Ba-sis, nachwachsende Rohstoffe (Hölzer, Dämmstoffe, Materialien im Innen-raum) sowie bioaktive Produkte und Oberflächen, die Luft und Wasser rei-nigen (antibakterielle Oberflächen, Wandbaustoffe/-farben),

Bild 1 Materialien, Technologien und Dienstleistungen für Gebäude- hüllen und Bauelemente der Zukunft im Zeichen des Eco Designs


Bild 2 Sonderschau-Impressionen


3. Verbesserung von Komfort und Sicherheit (Einbruch, Nutzungssicherheit, Barrierefreiheit, Automation) durch Nutzung der Prinzipien wie Bionic und Universal Design,

4. Nutzung von regenerativen Energien in der Gebäudehül-le (organische PV-Module und LED-Folien), Erzeugung von Biomasse sowie Verbesserung der Energieeffizienz und Steigerung des solaren Nutzungsgrades durch Ener-giespeichersysteme und bessere Dämmsysteme,

5. Intelligente und automatische Bauelemente (Türen, Tore und Fenster) mit mehr Komfort, Energieeffizienz und Sicherheit (Smarthome),

6. Produkt- und Stoffkreisläufe ohne „Abfall“, die nach dem Prinzip "Cradle to Cradle" gestaltet werden, sowie Konstruktionsweisen, die einen einfachen Austausch zulassen und damit Nutzung, Wartung und Weiterver-wendung (Recycling) der Materialien verbessern.

Von Dienstag bis Freitag wurde zusätzlich von 17.00-18.00 Uhr das ift Abendforum veranstaltet. Es begann jeweils mit einem Impulsvortrag zu verschiedenen Themen und bot an-schließend Raum für Diskussionen und den Austausch mit ift- Experten und Messebesuchern.

• Bauphysik (Wärme, Feuchte, Schall ...)• Sicherheit (Brand-/Rauchschutz, Einbruch, Nutzungs-

sicherheit ...)•Qualität (Gebrauchstauglichkeit, Nachhaltigkeit,

Qualitätssicherung ...) •Montage (Abdichtung, Befestigung, Nachweise,

Planung ...)

Bild 3 Dokumentationsband zur ift-Sonderschau



6 | Zusammenarbeit am ift Rosenheim


Name Thema Betreuer

Huber, Matthias

Untersuchungen zum zeitaufgelösten Druckausgleich von druckangepassten Mehrscheiben-Isoliergläsern

Dr. Ansgar Rose, ift Rosenheim

Prof. Dr. Franz Feldmeier,Hochschule Rosenheim

Mayerhöffer, Donate

Untersuchungen zur Ermittlung der Belastungsgrenzen für Befestigungslösungen in hochwärmedämmenden Ziegel- mauerwerk

Norbert Sack, ift Rosenheim

Prof. Dr.-Ing. Benno Eierle,Prof. Dr.-Ing. Peter Niedermaier,Hochschule Rosenheim

Leibel, Helene

Webshop für einen technischen Dienstleister im Mittelstand – Analyse und Lösungsvorschläge für die Umsetzung

Burhan Lillyan, ift Rosenheim

Prof. Dr. Claudia Förster,Prof. Dr. Roland Feindor,Hochschule Rosenheim

Bliemetsrieder, Benno

Die Balanced Scorecard als Führungsinstrument – Entwicklung und Erprobung am Beispiel eines technischen Dienstleistungsunternehmens

Dr. Jochen Peichl, ift Rosenheim

Prof. Dr. Gussmann,Prof. Dr. Dormayer,Hochschule Rosenheim

Graf, Andreas

Analyse verschiedener Lean Management-Methoden für die Anwendung in einem Prüflabor eines Dienstleistungs- unternehmens

Matthias Fröhleke, ift Rosenheim

Mag. (FH) Mario Moser, MSc,MCI Management Center Innsbruck, Internationale Hochschule GmbH

Feth, Tobias

Statistische Analyse verschiedener Befestigungskonzepte von Fenstern in hochwärmedämmenden Ziegelmauerwerken in Theorie und Praxis

Wolfgang Jehl, ift Rosenheim

Prof. Dr.-Ing. Benno Eierle,Prof. Dr.-Ing. Peter Niedermaier,Hochschule Rosenheim

Gromotka, Daniel

Charakterisierungen von verschiedenen Polyurethan- formulierungen

Irina Hausstetter, ift Rosenheim

Prof. Dr. Dirk Muskat,Prof. Dr.-Ing. Eduard Winkel,Hochschule Rosenheim

Cevrim, Deniz Benjamin

Einführung des Prüfverfahrens nach DIN EN 302-4 am Institut für Fenstertechnik e.V. unter wirtschaftlicher und technischer Betrachtung

Dr.-Ing. Odette Moarcas, ift Rosenheim

Prof. Torsten Leps,Hochschule Rosenheim

Seigner, Ramona

Vergleich verschiedener energetischer Produktbewertungs- systeme für die Bauteile Fenster, Vorhangfassaden und Außen- türen

Manuel Demel, ift Rosenheim

Prof. Dr. Elmar Junker,Prof. Dr. Harald Krause,Hochschule Rosenheim

Rudolf, Michael

Stoßstellendämm-Maße von Massivholzbauteilen – Erarbeitung eines Bauteilkataloges und Validierung der Ergebnisse

Markus Schramm,Prof. Dr.-Ing. Andreas Rabold,ift Rosenheim

Prof. Ulrich GrimmingerHochschule Rosenheim

6 Zusammenarbeit am ift Rosenheim

Bachelor-/Master-/Diplomarbeiten

Am ift Rosenheim wurden 2014 folgende Bachelor-/Master-/Diplomarbeiten abgeschlossen bzw. begonnen:

Zusammenarbeit am ift Rosenheim | 6


Institutionen & Forschungspartner

Mit folgenden Institutionen wurden in Forschungs-und Entwicklungsvorhaben sowie in wissenschaftlichen Frage-stellungen zusammengearbeitet:

•American Architectural Manufacturers Association (AAMA), Schaumburg, USA

•British Fenestration Rating Council, London, Großbritannien

•Forschungsinstitut für Wärmeschutz FIW München, München

•Fraunhofer-Institut für Bauphysik, Stuttgart und Holzkirchen

•Fraunhofer-Institut für Holzforschung Wilhelm-Klauditz-Institut WKI, Braunschweig

•Hochschule für angewandte Wissenschaften Rosenheim

•Holzforschung Austria, Wien

• Institut Bauen und Umwelt e.V., Königswinter

• International Energy Agency IEA, Paris

• International Fenestration Forum, New Delhi, India

•PE International, Leinfelden-Echterdingen

•Technische Universität München, Lehrstuhl für numerische Mathematik, München

•Technische Universität München, Lehrstuhl für Computation in Engineering, München

•Van Holsteijn en Kemna B.V. (VHK), Delft, Niederlande

•VITO - Flemish Institute for Technological Research NV Mol, Belgien

•Wessling Holding GmbH & Co. KG, Altenberge

•Zentrum für angewandte Energieforschung Bayern, Würzburg

Gastwissenschaftler

Im Jahr 2014 forschten die folgenden Gastwissenschaftler am ift Rosenheim:

•Prof. Dr. Benno Eierle, Hochschule für angewandte Wissenschaften Rosenheim

•Prof. Dr. Franz Feldmeier, Hochschule für angewandte Wissenschaften Rosenheim

•Prof. Dr. Elmar Junker, Hochschule für angewandte Wissenschaften Rosenheim

•Prof. Dr. Harald Krause, Hochschule für angewandte Wissenschaften Rosenheim

•Prof. Jörn P. Lass, Hochschule für angewandte Wissen-schaften Rosenheim

•Prof. Dr. Peter Niedermaier, Hochschule für angewandte Wissenschaften Rosenheim

6 | Zusammenarbeit am ift Rosenheim

Impressum

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Hinweise:Grundlage dieser Dokumentation sind die Arbeiten und Erkenntnisse des ift Rosenheim und der der beteiligten Firmen. Ohne ausdrückliche Genehmigung des ift Rosen-heim ist es nicht gestattet, die Ausarbeitung – oder Teile hieraus – nachzudrucken oder zu vervielfältigen. Irgend-welche Ansprüche können aus der Veröffentlichung nicht abgeleitet werden.

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© ift Rosenheim, Juni 2015

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Jahresbericht Forschung & Entwicklung 2015

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