Projekt 26213/01

Entwicklung eines modellhaften integrierten Heiz- und Lüftungssystems zur Vermeidung der Aktivierung anthropogener Umweltschadstoffe und Pilzbefalls in Schloss Stolberg

Projektdurchführung

Deutsche Stiftung Denkmalschutz
Schlegelstr. 1
53113 Bonn

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Bei der Schlossanlage in Stolberg im Harz handelt es sich um ein bedeutendes Kulturdenkmal, das in exponierter Lage über der Stadt gelegen ist. Die Gebäudeteile sind den Umwelteinflüssen hier beson-ders stark ausgesetzt. Zum einen handelt es sich um die raue Witterung, zum anderen ist ein Eintrag von Schadstoffen in gelöster oder gasförmiger Deposition anzunehmen, der aus regionalen Emissionsstan-dorten stammt. Nach langem Leerstand und starkem Verfall hat sich ein Schadbild eingestellt, das be-reits an den Oberflächen erkennbar von stärkster Durchfeuchtung und sich massiv ausbreitendem Pilz-befall gekennzeichnet ist. Es entstehen mit der Sanierung und vor allem der wieder einsetzenden Nut-zung Umwelteinflüsse, die unter den Prämissen der Vorsorge, Nachhaltigkeit und Energieeffizienz unter-sucht und positiv gesteuert werden sollen


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenMit der Sanierung der Schlossanlage erfolgen grundlegende planerische Vorgaben zur baulichen Gestaltung, zur technischen Gebäudeausstattung und letztlich auch zum Nutzerverhalten, die für den späteren Zustand der Gebäudeteile und auf die Befindlichkeit der Nutzer starken Einfluss haben und die somit zu optimieren sind. Die in 2008 einsetzende neue Nutzung eines Teils der Anlage birgt Risiken für Nutzer und Gebäude, die mit dem Projekt festgestellt und denen entgegengesteuert werden soll.
Mit dem Projekt wurde ein angepasstes Heiz- und Lüftungssystem unter besonderer Beachtung der vorhandenen Bausubstanz und Ressourcen modellhaft mit Erarbeitung der bauphysikalischen Forderungen geplant und ausgeführt. Die Planung sah vor, die Nutzbarkeit in einem Gebäude mit einem hohen Restrisiko aus Pilz-Altbefall zu sichern, die Wirksamkeit lokaler Feuchteschutz Maßnahmen zu kontrollieren und den möglichen Eintrag von Schadsalzen und deren Umwandlungsprozesse zu verhindern. Die Ermittlung der im Vorhaben benötigten Informationen zum Heizwärmeverbrauch und zum bauklimatischen Verhalten erforderte zunächst die Nachrüstung von Zählereinrichtungen sowie Klimamesstechnik. Mittels messtechnischer Untersuchungen konnten die Betriebsdaten des Heizsystems und die zugehörigen Gebäudeparameter ermittelt und auf Grundlage der Analyse schadenspräventive und energieeffiziente Regeln für den Betrieb entwickelt werden. Die planungs- und baubegleitende Entwicklung des DBU Vorhabens ermöglichte dabei die unmittelbare Prüfung der Erkenntnisse aus Messungen und Untersuchungen auf eine Verwertung im fortschreitenden Bauablauf.


Ergebnisse und Diskussion

Die vorliegenden Ergebnisse ermöglichen eine Charakterisierung des derzeitigen Nebeneinander-Bestehens von Bereichen in Notsicherung, von aktuellen Baustellen und von sanierten und restaurierten Schlossräumen. Dieser Zustand ist nicht ungewöhnlich für eine Denkmalsanierung in Zeiten knapper öffentlicher Kassen. Priorität hat dabei das Vermeiden einer Gefährdung von bereits instand gesetzten Bereichen durch Risiken aus Baustellenbetrieb und Leerstand. Dazu zählen neben Feuchte- und Wärmelasten, Schmutz- und Staubeintrag, Einschleppen von Schadinsekten oder Pilzsporen natürlich auch Sicherheits- und Brandschutzaspekte.
Das DBU Vorhaben beinhaltete die Planung, Ausführung und Prüfung eines nachhaltig wirksamen Heiz- und Lüftungssystems zur Vermeidung der Aktivierung anthropogener Umweltschadstoffe und Pilzbefalls. Die bauphysikalisch wirksamen Komponenten sind: Grundheizung zur Sicherung von Nutzbarkeit und Behaglichkeit sowie Feuchteschutzheizung zur Vermeidung von Sommer- und Winterkondensat. Fugenlüftung zur Grundlüftung sowie lokale mechanische Lüftung zur Entfeuchtung bei starker Belegung.
Ein Widerspruch zeigte sich zwischen den raumklimatischen Verhältnissen und den Feuchtebedingungen im Bauteil. Während in der Heizperiode die Raumluftfeuchte in den museal genutzten Räumen eher zu gering ist, kann nicht ausgeschlossen werden, dass im Inneren der ehemals durchfeuchteten massiven Wände und Gewölbe weiterhin ein hoher Feuchtegehalt vorliegt. Eine trockene Raumluft, wie sie durch Heiz- und Lüftungsmaßnahmen erreicht werden kann, unterstützt damit einerseits die langfristige Trocknung von Bauteilen und belastet andererseits die klimaadaptive Raumausstattung.
Der Betrieb der Fußbodenheizung im Erdgeschoss hat vorteilhafte Auswirkungen auf Raum- und Bauteilklima. Das über die Heizperiode verlängerte Betreiben der Randzonen verhindert Sommerkondensat am aufgehenden Mauerwerk und wird mit der derzeitigen Regelung über Taupunktfühler weiter betrieben werden. Die elektrischen Heizleiter an Einfachfenstern in Wärmebrückensituationen sollen künftig in einem vereinfachten Regelmodus arbeiten, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Innen- und Außenlufttemperatur, optional mit Nutzung der Raumluftfeuchte. Generell wird zur Vermeidung zu geringer Raumluftfeuchte im Heizbetrieb in den museal genutzten Räumen ein feuchtebegrenztes Heizen empfohlen.
Mit dem Ausbau der im Projekt begonnenen Ermittlung von Lastgängen der Wärme- und Elektroenergie können Daten für eine Weiterentwicklung des Heizsystems gewonnen werden. Durch eine Optimierung der Wärmeerzeugung und Betriebsweise ist eine Verringerung des Heizenergieverbrauches möglich. Neben technischen Einsparpotentialen sollte verstärkt auf ein nutzungsbegleitendes Energiedatenmanagement gesetzt werden. Durch hohe Transparenz mit zeitnaher Bereitstellung und Kommunikation von Messdaten zur Verbrauchs- und Kostenkontrolle sind Einsparungen im Energieverbrauch für Raumwärme und Warmwasser möglich. Voraussetzung ist ein Verursacherprinzip, daher eine Beteiligung des Nutzers an den Verbrauchskosten.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Projektergebnisse werden in Form einer Publikation der interessierten Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. Damit werden Planern von Gebäuden mit ähnlichem Schadensbild wichtige Kriterien für die Entwicklung eines angepassten Heiz- und Lüftungssystems gegeben sowie zukünftigen Nutzern Hinweise zur optimierten Anwendung vermittelt.


Fazit

Die Projektbeteiligten konnten ein positives Fazit des bisher umgesetzten haustechnischen und bauphysikalischen Konzeptes ziehen. Die im Gebäude installierte Heiz- und Lüftungstechnik wird von den Mitarbeitern der Stadt Stolberg gut angenommen. Die Maßnahmen haben im Vergleich mit der Situation vor der Sanierung zu einer deutlichen Entschärfung der Feuchteproblematik im Schloss geführt. Auch im Grenzbereich von beheizten zu unbeheizten Bereichen treten aktuell kaum Probleme auf. Künftig kommt der Aufwertung des stetigen Bauunterhaltes und der effizienten Bewirtschaftung durch Schaffung geeigneter personeller Kapazitäten vor Ort erhebliche Bedeutung zu. Ein zentraler Standort für Gebäudeleittechnik wird bis Ende 2010 im Schloss eingerichtet.
Die touristische Attraktivität der Stadt Stolberg wird maßgeblich geprägt durch ein aktives Schlossleben. Der anhaltende Besucherzuspruch überzeugt, eine ganzjährige Öffnung des Gebäudes für museale und nicht museale Nutzung ist weiterhin beabsichtigt. Eine bauwerks- und umweltverträgliche Nutzbarkeit des Schlosses kann künftig zu einer Minderung anthropogener Belastungen beitragen.