technik - Schwimmhallen-Ausbau mit ISO-PLUS-System
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Wissenschaftlich-Technische Arbeitsgemeinschaft<br />
für Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege e. V.<br />
ISSN 2190-4278 | Jahrgang 3 | Heft 3 (September) 2012<br />
BauSuBStaNz<br />
Zeitschrift für nachhaltiges Bauen, Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege<br />
Mazeration historischer Dachkonstruktionen<br />
Barrierefreies Wohnen in alten Gemäuern<br />
Energetische Sanierung eines Sportbades<br />
auszug aus BausuBstanz Heft 3/2012<br />
andreas Köpke<br />
Energetische Sanierung eines Sportbades<br />
1|2|3|4 2012
Technik<br />
26<br />
Andreas Köpke<br />
Energetische Sanierung<br />
eines Sportbades<br />
1 Einleitung<br />
Öffentliche <strong>Schwimmhallen</strong> sind ein<br />
wichtiger Bestandteil unseres kommunalen<br />
Angebotes für die Bürger<br />
in Deutschland. Insbesondere Schul-<br />
<strong>Schwimmhallen</strong> tragen wesentlich dazu<br />
bei, dass nahezu jedes Kind heute<br />
die Gelegenheit bekommt, frühzeitig<br />
schwimmen zu lernen. Viele öffentliche<br />
<strong>Schwimmhallen</strong> sind jedoch in die<br />
Jahre gekommen und bedürfen einer<br />
Überholung und optischen Aufwertung.<br />
Der Energiebedarf ist in vielen<br />
Fällen immens und muss aus Kosten-<br />
und Umweltgründen gesenkt werden.<br />
Aufgrund der relativ hohen Raumtemperatur<br />
von ca. 30 °C besteht bei<br />
<strong>Schwimmhallen</strong> ein überproportiona-<br />
les Energieeinsparpotenzial, das durch<br />
gute Planung und umfangreiche Praxiserfahrung<br />
realisiert werden kann.<br />
Gerade bei <strong>Schwimmhallen</strong> aus<br />
den 1970er-Jahren wurden sehr viele<br />
unterschiedliche Konstruktionen<br />
angewendet, sodass nachträgliche<br />
Maßnahmen Umsicht und fachliches<br />
Know-how erfordern. Parallel zur<br />
Energieeinsparung bietet eine Sanierung<br />
die Chance einer Attraktivierung<br />
der gesamten Innengestaltung sowie<br />
Verbesserung der früher oft vernachlässigten<br />
Akustik.<br />
2 Sanierungsmaßnahmen<br />
Diese Maßnahmen standen auch in<br />
der Schwimmhalle der Freien Turner-<br />
schaft Freiburg an. Unter der Federführung<br />
des örtlichen Architekturbüros<br />
Richard Kramer wurde ein ganzheitliches<br />
Konzept entwickelt, das<br />
eine komplette Innensanierung <strong>mit</strong><br />
Neugestaltung von Dach, Decke und<br />
Wänden beinhaltete.<br />
Im Rahmen der ersten Stufe wurde<br />
die komplette Fensterfront <strong>mit</strong> moderner<br />
Wärmeschutzverglasung und<br />
hochdämmenden Rahmenprofilen<br />
ausgestattet. Alle massiven Bauteile<br />
erhielten eine innen liegende Wärmedämmung<br />
sowie eine Alu-Dampfsperre.<br />
Zum Einsatz kam das bewährte<br />
<strong>ISO</strong>-Plus-<strong>System</strong>. Der spezielle<br />
<strong>System</strong>aufbau ermöglicht eine<br />
schwimmbadgeeignete Putzgestaltung<br />
direkt auf der Alu-Dampfsperre. Da-<br />
BausuBsTanz 3 | 2012
Der <strong>Schwimmhallen</strong>bereich nach der energetischen Sanierung und optischen Aufwertung Im Schwimmer- und Sprungbereich wird über der abgehängten Decke<br />
die Abluft abgesaugt und der hocheffizienten Wärmerrückgewinnung<br />
im Kellergeschoss zugeführt.<br />
durch sind keine aufwendigen Sonderkonstruktionen<br />
notwendig. Auch die<br />
9 m hohe Rückwand konnte <strong>mit</strong> einer<br />
10 cm dicken Innendämmung aufgebaut<br />
und <strong>mit</strong> Fliesen neu gestaltet werden.<br />
Diese Wand stellte eine besondere<br />
Herausforderung dar, da sich an der<br />
Außenseite eine Kletterwand befindet.<br />
Außenseitige Dämmmaßnahmen waren<br />
da<strong>mit</strong> nicht möglich.<br />
Auch die Brüstungsbereiche unter<br />
den Fenstern mussten pragmatisch saniert<br />
werden, denn dort befindet sich<br />
der Zuluftkanal für die Fensterbelüftung.<br />
Mit der 5 cm dicken Dämmplatte<br />
<strong>mit</strong> Alu-Dünnblech-Kaschierung<br />
konnte auch hier eine effektive Lösung<br />
gefunden werden. Über spezielle<br />
Kantenprofile aus armiertem Dämmstoff<br />
wurde vor der Alu-Dampfsperre<br />
ein ca. 14 cm tiefer Hohlraum geschaffen,<br />
in dem die Zuluft vom Boden an<br />
die Fenster geführt wird. Im Bereich<br />
der größeren Fensterfront wurden in<br />
der gleichen Bauweise Sitzbänke <strong>mit</strong><br />
Luftschlitzschiene montiert, sodass<br />
die warme Luft die Sitzbank erwärmt<br />
und gleichzeitig die Fensterfront <strong>mit</strong><br />
Warmluft beschleiert wird.<br />
Aufgrund vieler unterschiedlicher<br />
Baustoffe, wie sie in den 1970er-Jahren<br />
verwendet wurden (Beton, Hohlblock,<br />
Ziegel, Porenbeton), besteht bei<br />
BausuBsTanz 3 | 2012<br />
<strong>Schwimmhallen</strong> immer die Gefahr von<br />
Wärmebrücken an den Baustoffübergängen.<br />
Hier kann die innen liegende<br />
Wärmedämmung <strong>mit</strong> Dampfsperre<br />
ihre Stärken ausspielen: Die Dämmschicht<br />
sorgt dafür, dass die Oberflächen<br />
an Wand und Decke praktisch<br />
Raumtemperatur annehmen und dadurch<br />
Kondensatbildung auf diesen<br />
Flächen physikalisch unmöglich wird.<br />
Die hermetische Aluminium-Dampfsperre<br />
dichtet die Konstruktion nach<br />
hinten ab. Alle Wärmebrücken werden<br />
sicher überdeckt. So bleiben alle Bauteile<br />
auf Dauer trocken.<br />
An der Decke <strong>mit</strong> ihren quer verlaufenen<br />
Betonträgern wurden die<br />
Zwischenfelder ebenfalls zusätzlich<br />
von der Innenseite <strong>mit</strong> dem <strong>ISO</strong>-<br />
Plus-<strong>System</strong> beplankt und der vorhandene<br />
Wärmeschutz in diesem Bereich<br />
etwa verdoppelt. Die abgehängte<br />
Decke wurde sowohl im niedrigeren<br />
Schwimmerbereich als auch im hohen<br />
Bereich des Sprungturmes als Akustikdecke<br />
ausgeführt. Im Zwischenraum<br />
darüber wird die Abluft abgesaugt und<br />
der hocheffizienten Wärmerückgewinnung<br />
im Kellergeschoss zugeführt. Die<br />
abgehängte Konstruktion bot zudem<br />
die Integration eines klar gegliederten<br />
Beleuchtungsbandes zur optimalen<br />
Ausleuchtung der Schwimmhalle.<br />
Besonderheit beim Schwimmbadklima: Im Jahres<strong>mit</strong>tel<br />
herrscht eine zweifache Temperaturdifferenz<br />
zwischen Innen- und Außenraum im Vergleich zum<br />
Wohnbau<br />
Energiebedarf<br />
27<br />
Technik
Technik<br />
28<br />
Vom Boden strömt die Zuluft im<br />
Hohlraum bis zum Fenster.<br />
3 Schimmelpilzgrenze<br />
eingehalten<br />
Die in der DIN 4108 definierte Schimmelpilzgrenze<br />
besagt, dass jedes<br />
Kons truktionsdetail so ausgeführt<br />
werden muss, da<strong>mit</strong> auch bei 80 % relativer<br />
Luftfeuchte nirgends der Taupunkt<br />
unterschritten wird. Denn über<br />
diesem Wert beginnt die sog. Kapillarkondensation,<br />
die insbesondere<br />
in den Raumecken zu Feuchteschäden<br />
und Schimmelpilzbildung führen<br />
kann.<br />
Für <strong>Schwimmhallen</strong> <strong>mit</strong> einer<br />
Raumtemperatur von 30 °C bedeutet<br />
das, dass alle Bauteile und insbesondere<br />
die Raumecken eine minimale Oberflächentemperatur<br />
von 25,1 °C einhalten<br />
müssen. Diese lässt sich anhand<br />
komplexer Wärmeflussberechnungen<br />
er<strong>mit</strong>teln und sollte jeder <strong>Schwimmhallen</strong>planung<br />
beigefügt werden. Bei<br />
der Schwimmhalle der Freien Turnerschaft<br />
Freiburg liegen die Oberflächentemperaturen<br />
im Raumeck bei normgerechten<br />
–5 °C Außentemperatur bei<br />
26,5 °C. Diese Werte bieten genügend<br />
Sicherheit für trockene Bauteile. So<strong>mit</strong><br />
ist die Konstruktion für das hochfeuchte<br />
<strong>Schwimmhallen</strong>klima zulässig.<br />
Durch die komplette Beplankung<br />
der Innenflächen <strong>mit</strong> der <strong>System</strong>dämmung<br />
konnte für alle Bauteile und für<br />
die früher vorhandenen Wärmebrücken<br />
im Dachbereich eine bauphysikalisch<br />
sichere Lösung gefunden werden.<br />
Besondere Herausforderungen stellten<br />
Alle massiven Bauteile erhielten eine innen liegende Wärmedämmung<br />
sowie eine Alu-Dampfsperre.<br />
die Stahlbetonunterzüge dar, die teilweise<br />
direkten Außenluftkontakt haben.<br />
Hier mussten einige Details, wie<br />
die oben im Bild erkennbare Metallkonsole<br />
zur Vermeidung von Kondensatanfall,<br />
fachkundig gelöst werden.<br />
Die Planung und Ausführung der<br />
Arbeiten wurden durch den technischen<br />
Werksservice der Firma <strong>ISO</strong> –<br />
GmbH aus Offenau fachlich begleitet.<br />
Gerade bei komplizierten Bauteilsituationen<br />
können die Experten aus einem<br />
Fundus von Erfahrungen und Individual-Lösungen<br />
zurückgreifen, die<br />
sie in ihrer über 30-jährigen Tätigkeit<br />
als <strong>Schwimmhallen</strong>sanierer gesammelt<br />
haben.<br />
4 Energieeinsparung<br />
von über 40 %<br />
In der Planungsphase wurde eine Gesamt-Energieeinsparung<br />
von ca. 40 %<br />
angestrebt. Dies betraf die Maßnahmen<br />
an der Gebäudesubstanz und<br />
im Bereich der Lüftungsanlage. Dort<br />
wurde eine hochwertige Anlage <strong>mit</strong><br />
Wärmerückgewinnung installiert. Sie<br />
führt die in der Decke abgesaugte<br />
Luft einer Entfeuchtung zu und bläst<br />
die dann erwärmte trockene Luft an<br />
den Fensterbrüstungen wieder ins<br />
Schwimmbad ein. Die aus der Entfeuchtung<br />
gewonnene latente Wärme<br />
wird der Zuluft wieder zugeführt.<br />
Die vorhandene, 160 mm dicke<br />
Außendämmung des Daches über<br />
dem Sprungbecken konnte belas-<br />
Über den Hohlraum vor dem Fenster strömt erwärmte<br />
Zuluft und temperiert die Sitzbank.<br />
sen werden. Raumseits wurde sie <strong>mit</strong><br />
einer Innendämmung noch verstärkt.<br />
Über dem Schwimmerbereich befindet<br />
sich eine Turnhalle. Die Decke war<br />
in diesem Bereich bisher ungedämmt<br />
<strong>mit</strong> einem U-Wert von 1,36 W/m²K.<br />
Hier konnte durch das <strong>ISO</strong>-Plus-<strong>System</strong><br />
in 80 mm Dicke ebenfalls eine<br />
bauphysikalisch sichere Konstruktion<br />
erzielt werden, wobei sich der U-Wert<br />
auf 0,34 W/m²K verbessert hat.<br />
Auch wenn der Transmissionswärmebedarf<br />
bei <strong>Schwimmhallen</strong><br />
nicht den Hauptbedarf ausmacht<br />
(durch die Wasserverdunstung benötigt<br />
die Beckenerwärmung die meiste<br />
Energie), so ist doch die Wärmedämmung<br />
gerade in <strong>Schwimmhallen</strong> doppelt<br />
effektiv. Bei 30 °C Raumtempe-<br />
Durch die Innendämmung wird auch in allen Raumecken<br />
die Schimmelpilzgrenze eingehalten.<br />
BausuBsTanz 3 | 2012
Aufbau des <strong>ISO</strong>-<strong>PLUS</strong>-ELEMENTs<br />
ratur ergibt sich eine etwa zweifache<br />
Temperaturdifferenz zur Jahres-<br />
Mitteltemperatur im Vergleich zum<br />
Wohnraum. Zusätzlicher Wärmeschutz<br />
ist hier also besonders wirksam.<br />
Dazu kommt, dass durch die Innendämmung<br />
die Wandoberflächen<br />
nahezu Raumtemperatur aufweisen.<br />
So fällt keine sich abkühlende Luft<br />
mehr an den Wänden nach unten. In<br />
der Folge entsteht während der Ruhezeiten<br />
spürbar weniger Luftbewegung<br />
über dem Becken, was wiederum die<br />
Wasserverdunstung mindert.<br />
Alles in allem wurde die angestrebte<br />
Einsparquote von 40 % übertroffen.<br />
Bei den ca. 45 % an erreichter<br />
Energieeinsparung werden insgesamt<br />
188 t CO 2 -Emissionen pro Jahr vermie-<br />
BausuBsTanz 3 | 2012<br />
den. Ein respektables Ergebnis, auch<br />
für die Freiburger Luftqualität.<br />
5 Qualitative Aufwertung<br />
Mit der Neugestaltung hat die gesamte<br />
Schwimmhalle eine Aufwertung erfahren<br />
und die Betreiber sind <strong>mit</strong> den<br />
vorgenommenen Maßnahmen in jeder<br />
Hinsicht für die Zukunft gerüstet.<br />
Weitere Informationen zum Thema<br />
<strong>Schwimmhallen</strong>-Sanierung sind unter<br />
www.iso.de aufbereitet.<br />
PROJEKTDATEN<br />
Projekt: Hallenbad der Freiburger Turnerschaft<br />
von 1944 e. V.<br />
Standort: Schwarzwaldstraße 181, 79117<br />
Freiburg<br />
Architekt: Dipl.-Ing. (FH) Richard Kramer, Milchstraße<br />
3, 79098 Freiburg<br />
Fachplaner: Technische Gebäudeausrüstung TGA<br />
Planungsgruppe GmbH, 79108 Freiburg<br />
Fachingenieur/Statik: Ingenieurbüro Kienzler,<br />
79114 Freiburg<br />
Fachingenieur/Energie: Ingenieurbüro Weiß,<br />
79100 Freiburg<br />
Handwerker: FAPUtec GmbH Maler- und Gipsergeschäft,<br />
79427 Eschbach<br />
Wärmedämmung und Dampfsperre:<br />
<strong>ISO</strong>-<strong>PLUS</strong>-SYSTEM, <strong>ISO</strong> – GmbH, 74254 Offenau<br />
Fotos: <strong>ISO</strong> – GmbH<br />
Pläne: Dipl.-Ing. (FH) Richard Kramer<br />
Grafiken: <strong>ISO</strong> – GmbH<br />
Grafik »Energiebedarf des Voralbbades«: Freiburger<br />
Turnerschaft von 1844 e. V.<br />
INFO/KONTAKT<br />
Dipl.-Ing. (FH), VDI<br />
Andreas Köpke<br />
Nach dem Maschinenbau-Studium <strong>mit</strong> den<br />
Schwerpunkten Energie und Wärm<strong>technik</strong><br />
(Diplom-Arbeit: Wirtschaftlichkeit von wärmetechnischen<br />
Anlagen in einem Hallen-Freibad),<br />
seit 1982 Mitarbeiter und später Geschäftsführer<br />
im EN-OP-INSTITUT für Bau-Beratung und -Marketing.<br />
Energieberater-Tätigkeit und Mitentwicklung<br />
der Niedrigenergie-Schwimmhalle, einem<br />
abgeschlossenen Konzept für energieoptimierte<br />
<strong>Schwimmhallen</strong>.<br />
Seit 1995 Geschäftsführung bei der <strong>ISO</strong>-GmbH<br />
<strong>mit</strong> Spezialisierung auf bauphysikalische Aufgabenstellungen<br />
bei Hallenbädern.<br />
Fachautor für eine Vielzahl bau- und haustechnischer<br />
Medien, Referent für Schulungen<br />
und Fortbildungen im Schwimmbadbereich, z. B.<br />
beim Bundesverband Schwimmbad und Wellness<br />
(BSW), bei der Technische Akademie Esslingen,<br />
und der TÜV-Akademie.<br />
<strong>ISO</strong> – GmbH<br />
Bahnhofstraße 44<br />
74254 Offenau<br />
Tel.: 07136 5820<br />
Fax: 07136 8545<br />
E-Mail: info@iso.de<br />
Internet: www.iso.de<br />
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Technik