Mit dem Deckensystemmodul für die Modernisierung von Zwischendecken in Gebäuden zeigen Forschende des Fraunhofer WKI eine ökologische Möglichkeit der Altbausanierung. Mit den vorgefertigten Kleintafeln in modularer Bauweise sind Sanierungen in Zukunft einfacher und schneller durchzuführen.
Das Deckensystemmodul ist der Boden des »Multimaterialmodells Wand | Decke | Dach«. Die Kleintafeln, mit einem hohen Anteil nachwachsender Rohstoffe, sollen in Altbauten künftig gering tragfähige und hellhörige Zwischendecken ersetzen. Der Anwendungsbereich ist groß, denn von den rund 9 Mio. Altbauten in Deutschland sind etwa 70% noch nicht energetisch saniert. In dem Forschungsprojekt gemeinsam mit dem Institut für Füge- und Schweißtechnik (IFS) der Technischen Universität Braunschweig haben die Forschenden vorgefertigte Kleintafeln mit einer guten Schall- und Wärmedämmung entwickelt. Mit modularen Holz- oder Holz-Beton-Elementen entsteht eine mosaikartige Kassettendecke, die am Ende eine mit Stahlbeton vergleichbare Tragfähigkeit aufweisen soll.
Am Fraunhofer WKI haben die Forschenden die Auswahl der Holzwerkstoffe vorgenommen und unter anderem OSB-Platten entwickelt. Der äußere Kasten des Deckensystemmoduls besteht aus Konstruktionsvollholz mit jeweils einer Decke und einem Boden aus OSB-Platten. »Durch die Verwendung von Holzwerkstoffen weisen die Kleintafeln ein geringes Eigengewicht auf. Das ermöglicht den Transport der Module von zwei Personen durch ein Treppenhaus. Für die Sanierung von häufig schwer zugänglichen Altbauten ist das ein großer Vorteil«, erläutert Dr. Steffen Sydow, Projektleiter am Fraunhofer WKI. Um die Ressourceneffizienz zu steigern, wurden bei der Entwicklung der Module vor allem Laubhölzer wie Buchenschwachholz aus Durchforstungen verwendet.
Der Kastenaufbau und die Steckverbindungen besitzen eine hohe Eigensteifigkeit und können dadurch freitragend errichtet werden. Eine zusätzliche dünne textilverstärkte Betonplatte verbessert darüber hinaus die Steifigkeit und die Trittschalldämmung.
Für den Sandwichkern in der Kastenfüllung wurde der bereits am Fraunhofer WKI entwickelte Holzschaum genutzt, durch den sich gleichzeitig die Wärme- und Schalldämmung erhöht. »Die Schallabsorption durch den Holzschaum funktioniert so gut, dass die Kleintafeln auch als Akustikplatten zur Verbesserung des Raumklanges eingesetzt werden könnten«, sagt Dr. Sydow. Der ökologische Holzschaum ersetzt petrochemische Dämmmaterialien wie PU- oder XPS-Schäume durch nachwachsende Rohstoffe.
Beim Projektpartner IFS an der TU Braunschweig wurde eine neue Klebetechnik mit konduktiv schnell heizenden Klebebändern entwickelt. Die Klebebänder werden in der Vormontage an den Modulkanten befestigt. Durch ein elektrisches Kontaktiersystem können die Module auf der Baustelle schnell miteinander verbunden werden. Prinzipiell ist auch ein Rückbau nach der Nutzungsphase mit der gleichen Methode möglich. Dadurch ergeben sich Vorteile für das Recycling. Die Forschenden an der TU Braunschweig haben außerdem die Tragfähigkeit des Deckenverbunds mit positivem Ergebnis getestet.
Mit dem Deckensystemmodul wird die Sanierung und Nachnutzung von Altbauten in Zeiten des Wohnungsmangels auf ökologische Weise gefördert. Für eine Steigerung des Komforts ist es sogar möglich, eine Fußbodenheizung in das Deckensystemmodul zu integrieren. Künftig könnten diese Module ebenfalls in Industriegebäuden oder als Wandmodule für eine bessere Akustik zum Einsatz kommen.
Förderung
Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) hat das Projekt über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) gefördert. Das Projekt ist in der Förderdatenbank der FNR gelistet (Förderkennzeichen 22007817 und 22023318).
Zum Hintergrund
Nachhaltigkeit durch Nutzung nachwachsender Rohstoffe steht seit 75 Jahren im Fokus des Fraunhofer WKI. Das Institut mit Standorten in Braunschweig, Hannover und Wolfsburg ist spezialisiert auf Verfahrenstechnik, Naturfaser-Verbundkunststoffe, Bindemittel und Beschichtungen, Holz- und Emissionsschutz, Qualitätssicherung von Holzprodukten, Werkstoff- und Produktprüfungen, Recyclingverfahren sowie den Einsatz von organischen Baustoffen und Holz im Bau. Nahezu alle Verfahren und Werkstoffe, die aus der Forschungstätigkeit hervorgehen, werden industriell genutzt.
