Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Fugenüberbrückungsfähigkeit von Wärmedämm-Verbundsystemen (WDVS)

In den neuen Bundesländern sind ca. zwei Millionen Wohneinheiten in der Fertigteilbauweise (Großtafelbauten) in den Jahren 1958 bis 1990 entstanden. Davon sind ca. zwei Drittel in Plattenbauweise (z. B. WBS 70) ausgeführt. Eine Untersuchung dieser Plattenbauten hat ergeben, daß über die Hälfte der Außenwände aller Gebäude beschädigt sind. Bei insgesamt 70 % dieser Schäden ist mittelfristig die Dauerhaftigkeit oder auch Nutzbarkeit des Bauwerkes in Frage gestellt. Betrachtet man die Gesamtfläche der deutschen Großtafelbauten, dann sind, um die Gebäudesubstanz zu erhalten, ca. 125 Mio. qm Fassadenfläche instandzusetzen. Bei der Auswahl der geeigneten Instandsetzungsmaßnahmen solcher Gebäude sollen auch neben der Beseitigung von baulichen Schäden und der Gewährleistung der Dauerhaftigkeit andere Aspekte, wie die Reduzierung des Energiebedarfs des Gebäudes und somit auch die Verminderung des Ausstoßes energiebedingter CO2-Emissionen und die Einsparung bzw. die Reduzierung fossiler Energieträger, sowie die Verbesserung der Wohnbehaglichkeit und die Ästhetik, mit einbezogen bzw. gewährleistet werden. Diese Instandsetzungsmaßnahmen können durch die Applikation von Wärmedämmung-Verbundsystemen (WDVS), eine der wirtschaftlichsten Ausführungen einer nachträglichen Wärmedämmung, erfolgen. Bei der Instandsetzung von solchen Bauwerken (Großtafelbauten) mit WDVS, erfahren diese zusätzlich zu den üblichen klimatischen Wechselwirkungen eine Beanspruchung, die aus den Bewegungen der von ihnen überbrückten Fugen im Untergrund resultiert. Daher sollen die WDVS, die zur Anwendung auf Großtafelbauten vorgesehen sind, in Hinsicht auf deren Dauerhaftigkeit und Fugenüberbrückungsfähigkeit untersucht werden. Ein Prüfverfahren hinsichtlich einer experimentellen Untersuchung bzw. eine Bemessungstheorie zur Beurteilung der Fugenüberbrückungsfähigkeit von WDVS liegen bisher nicht vor. Diese obengenannten komplexen Zusammenhänge können anhand experimenteller und numerischer Untersuchungen erfaßt werden. Im experimentellen Teil dieser Arbeit erfolgt daher die Entwicklung eines neuen Prüfverfahrens, das es ermöglicht, die von WDVS maximal überbrückbaren Fugenbewegungen unter Einbeziehung klimatischer Wechselwirkung zu bestimmen. Für die weitere Entwicklung und die Optimierung von WDVS im Hinblick auf die Instandsetzung von Großtafelbauten sind im numerischen Teil dieser Arbeit spezielle FE-Modellierungen für WDVS entwickelt worden, die ersünals eine rechnerische Analyse der Rißentstehung und der Rißbreitenentwicklung in WDVS über aktiven Fugen im Untergrund zulassen. Diese Modellierungen schließen die Nichtlinearitäten der Materialeigenschaften Putz, Armierungsgewebe, Wärmedämmung und Gewebebeschichtung sowie des Verbund zwischen beschichtetem Gewebe und der Putzmatrix mit ein.