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Bautenschutz durch Lotuseffekt

Das Projekt "Bautenschutz durch Lotuseffekt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Mikroorgansimen sind ubiquitär und ökologisch unentbehrlich, verursachen aber auch wirtschaftlich erhebliche Schäden (z. B. Pathogene). Die Schädigung von Baustoffen (z. B. Fassaden, Dächer) wird verstärkt thematisiert, nimmt darüber hinaus auch tatsächlich zu (z. B. durch erhöhten Stickstoffeintrag und den Einsatz von Wärmedämmverbundsystemen). So schätzen Experten den jährlichen Schaden allein in Deutschland auf 2-4 Mrd. Euro. Gleichzeitig werden industriell immer elaboriertere intelligente, funktionale, selbstreinigende Oberflächen entwickelt. Das Projekt hatte damit zwei Ziele: Erstens die Einschätzung, ob selbstreinigende mikro- und nanostrukturierte superhydrophobe biomimetische Oberflächen (Lotus-Effect®) oder photokatalytische Beschichtungen eine umweltschonende Alternative zu konventionellen, oft mit Bioziden ausgestatteten Oberflächen bieten. Zweitens musste erst eine standardisierte Prüf- und Bewertungsmethode für den Vergleich funktionaler und konventioneller Oberflächen entwickelt werden. Fazit: Funktionsoberflächen, wie Lotus-Effect®-Oberflächen und photokatalytische Beschichtungen, können hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber Algen- und Pilzbefall eine Alternative zu konventionellen, mit Bioziden ausgestatteten Baustoffoberflächen sein. Die Entwicklung einer standardisierten Prüfmethode für den Vergleich funktionaler und konventioneller Baustoffoberflächen ist gelungen. Die Ergebnisse des Projektes haben bereits einen angewandten Beitrag zur Entwicklung eines neuen funktionalen und um-weltschonenden Dachziegels geleistet. Dieser befindet sich erfolgreich auf dem Markt. Darüber hinaus haben die Ergebnisse die Optimierung funktionaler, umweltschonender Fassadenbeschichtungen unterstützt. Dies hatte die Entwicklung eines neuen selbstreinigenden Fassadenputzes zur Folge, der ebenfalls bereits auf dem Markt erhältlich ist.

Experimentierkammer-System; Simulation der Umweltbelastung von Gesteinspruefkoerpern mit Schadgasen und Mikroben: Pruefungen zur Gueteversicherung und Qualitaetskontrolle der Schutzstoff-Impraegnierung von Naturstein-Verbaenden

Das Projekt "Experimentierkammer-System; Simulation der Umweltbelastung von Gesteinspruefkoerpern mit Schadgasen und Mikroben: Pruefungen zur Gueteversicherung und Qualitaetskontrolle der Schutzstoff-Impraegnierung von Naturstein-Verbaenden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Institut für Anorganische und Angewandte Chemie durchgeführt. Das hier vorgeschlagene Projekt gehoert zu dem vom BMBF u.a. gefoerderten Vorhabenkomplex 'Neue Loesungen zur Restaurierung/Konservierung von Natursteinverbaenden an Baudenkmaelern'. Im Experimentierkammer-System 'EA-EB-EC' (Adsorption Biologie, Chemie) werden spezielle Steinprismen simulierten Umweltbelastungen mit Schadgasen allein (EA, EC) und auch zusammen mit Mikroben (EB) unterzogen. Die Prismen werden gewonnen (CO-Projekt) aus verwitternden Natursteinverbaenden, die restauriert und mit neu entwickelten Konservierungsstoffen impraegniert werden sollen. In 'EA' wird mit in den letzten Jahren entwickelten Schadgasgeneratoren/-analysatoren (NOx, SO2; CO2, O3) die AD-/Desorption von Schadgasmengen 'pro-Zeiteinheit' gemessen, die ueber 'frei bewitterte' poroese Stirnflaechen flankenversiegelter Steinprismen abhaengig von Gefuegebestand/-porositaet und ggf. Impraegnierungswirkung sowie auch von Temperatur-/Feuchteverteilungen im jeweiligen Steinprisma ablaeuft. Die Untersuchungen in 'EA' (und im EA-Labor) erfolgen an Steinprismen, die vor-/nachher teils in Co-Projekten, teils in 'EB-EC' musterbehandelt und/oder real bzw. simuliert 'umweltbelastet' werden. In den groesseren 'Zwillings'-Kammern 'EB-EC' werden gleichzeitig je Kammer bis zu 40 Steinprismen (8 'Mehrilings'-Pakete, z.B. 4 mit..., 4 ohne Impraegnierstoffe) jeweils ca. 1 Jahr lang bei einer prozessbeschleunigenden hohen realativen Luftfeuchte (95 Prozent) und Lufttemperatur (28 Grad Celsius) einer 'Smog-aequivalenten' Schadgasbelastung ausgesetzt. Dem Prismen in 'EB' werden ueber Perforierungen der Flankenversiegelung kurz hinter den 'frei bewitterten' Stimflaechen zusaetzlich Nitrifkanten (Salpetersaeure ausscheidende Mikroben) und deren Naehrloesungen zugefuehrt. In EC werden Nitrifikanten durch Hitzeschock (60 Grad Celsius) gezielt abgetoetet. Vergleichs-Analysen aller Prismen (teils Mini-Proben, teils Zerlegung) erlauben fuer so 'gestresste' Schutz-Impraegnierungen eine Beurteilung ihrer steinspezifischen 'Dauer'-Wirksamkeit.

Untersuchungen der Immissionen und Schadstoff-Depositionen an Naturstein-Exponaten/-Partien in Bewitterungsfeldern und an zwei historischen Bauwerken in Sachsen-Anhalt und Sachsen vor und nach Impraegnierungen mit Schutzstoffen

Das Projekt "Untersuchungen der Immissionen und Schadstoff-Depositionen an Naturstein-Exponaten/-Partien in Bewitterungsfeldern und an zwei historischen Bauwerken in Sachsen-Anhalt und Sachsen vor und nach Impraegnierungen mit Schutzstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Institut für Anorganische und Angewandte Chemie durchgeführt. Seit 1986 werden in Duisburg und Holzkirchen (extrem unterschiedliche Umweltverhaeltnisse) von der FHG (FH-Institut fuer Bauphysik) und deren Beauftragten sogenannte 'Bewitterungsfelder' fuer eine grosse Zahl und Vielfalt von Natursteinexponanten betrieben, Klimadaten laufend gemessen und in regelmaessigen Abstaenden die fortschreitenden Verwitterungserscheinungen der Steinexponante beobachtet. Sie zeigen inzwischen trotz jeweils gleicher Steinsortimente in beiden Feldern z.T. sehr unterschiedliche Verwitterungsbilder. Im Herbst 1995 und Fruehjahr 1996 wird ein Teil der gealterten Stein-'Asterixe' (bizarre Konfigurationen) mit den im BMBF-FuE-Vorhaben fuer die Bau-Denkmalpflege bisher gewonnenen Kenntnissen und Erfahrungen spezialgereinigt, ausgebessert und mit neuartigen 'Konservierungsstoffen' impraegniert. Fuer Stoffe/Techniken werden Varianten eingesetzt, deren Vor- und Nachteile erst mit diesen Versuchen sowie vorklaerenden, begleitenden und nachkontrollierenden Sondierungen, Messungen, Analysen von Gesteinsproben etc. hinsichtlich ihrer Praxistauglichkeit beurteilt werden koennen. Gerade zu den letztgenannten Untersuchungen leistet das hier vorgeschlagene Co-Projekt 'BAU 7015 Y' wesentliche Beitraege: Sondiert, gemessen und analysiert wird, was an Immissionen aus der Umwelt auf die Exponate einwirkt und was davon schliesslich daran haften bleibt, adsorbiert oder in Porenfeuchte geloest, transportiert und gespeichert wird. Ob und wie diese Fremdstoff-Depositionen dann zu Schaedigungsprozessen im Materialgefuege der Exponate fuehren und in welchen Masse dies durch Schutzstoff-Impraegnierungen verhindert bzw. deutlich vermindert wird, kann erst nach Jahren in Nachuntersuchungen festgestellt werden. Dennoch koennen in den Bewitterungsfeldern Erfahrungen gesammelt werden fuer die ab Sommer 1996 bis Herbst 1998 an den beiden Ostdeutschen Demo-Objekten vorgesehenen Massnahmen, fuer die auch dieses Co-Projekt mit aehnlichen Untersuchungen vergleichbare Beitraege leistet, wie zu Beginn in den Bewitterungsfelde.

Schaedigungsprozesse, Heil- und Schutzverfahren bei Denkmalbaustoffen in agressiver Umwelt: Systematik, Praezisierung und Erweiterung des Wissens und Koennens

Das Projekt "Schaedigungsprozesse, Heil- und Schutzverfahren bei Denkmalbaustoffen in agressiver Umwelt: Systematik, Praezisierung und Erweiterung des Wissens und Koennens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Dortmund, Lehrstuhl Bauphysik durchgeführt. Entwicklung einer Versuchsanlage zur Messung der Gasdiffusion (Schwefeldioxid, Nitrose Gase und Kohlendioxid) durch poroese Natursteine und mit entsprechenden Schutzmitteln behandelte Natursteine.

Energiegerechte Bauschadenssanierung an Grosstafelbauten der 60er/70er Jahre; Begleitforschung im Rahmen des Versuchs- und Vergleichsbauvorhabens Wohnhausgruppe 906 im Maerkischen Viertel, Berlin

Das Projekt "Energiegerechte Bauschadenssanierung an Grosstafelbauten der 60er/70er Jahre; Begleitforschung im Rahmen des Versuchs- und Vergleichsbauvorhabens Wohnhausgruppe 906 im Maerkischen Viertel, Berlin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ASSMANN BERATEN + PLANEN GmbH, Hauptsitz Berlin durchgeführt. In Grosstafelbauten wird ueberdurchschnittlich viel Energie verbraucht, begruendet durch den schlechten Waermeschutz und verstaerkt durch Ausfuehrungsmaengel und eingetretene Bauschaeden. In diesem Projekt wurde versucht, sowohl dauerhafte Schadensbeseitigung, als auch nachhaltige Energieeinsparung mit dem Ziel optimaler Wirtschaftlichkeit zu realisieren. Grundgedanke des Forschungsansatzes war es, dass eine Kombination von Betoninstandsetzung und Waermeschutzverbesserung stets kostenguenstiger ist als die getrennte Ausfuehrung beider Massnahmen, weil ueberlappende Teilarbeitsschritte entfallen koennen. Im Zuge der Bearbeitung sollte festgestellt werden, auf welche Arbeitsschritte problemlos verzichtet werden kann und wo diese Einsparung Risiken birgt. Nach Beendigung der Sanierung lag die gemessene Heizenergieeinsparung gegenueber dem vorherigen Zustand bei etwa 21 Prozent. Rechnerische Vorabschaetzungen hatten etwa 27 Prozent ergeben. Die Auswertungen der dreijaehrigen Labor- und Feldmessreihen bestaetigte die Untersuchungshypothesen: - Im karbonatisierten Beton findet erst bei Umgebungsluftfeuchten ueber 80 Prozent ein feuchtigkeitsbedingter Anstieg des korrosionsbedingten Massenverlustes statt. - Betonaussenwaende koennen durch zusaetzliche Aussendaemmung so warm und trocken gehalten werden, dass die Bewehrung ohne weitere Massnahmen vor Korrosion geschuetzt ist und Betonschaeden zuverlaessig verhindert werden. Die in der Begleitforschung herausgefundenen moeglichen Einsparungen bei der Betoninstandsetzung liessen sich anhand einer auf die WHG 906 bezogenen Kostenumfrage monetaer bewerten. Bringt man die eingesparten Kosten der Betonsanierung beim Waermedaemmsystem in Abzug (Differenzkostenbetrachtung), so ergeben sich trotz niedriger Energiepreise und hoher Daemmsystemkosten teilweise sehr guenstige Amortisationszeiten. Zusaetzliche Pluspunkte der energiegerechten Bauschadensanierung sind die dauerhafte Sicherheit und Schadensfreiheit der Konstruktion, die erhoehte Behaglichkeit fuer die Bewohner, die optische Aufwertung und die Wertsteigerung des Gebaeudes.

Ein chemisches Modell zur Bestimmung geeigneter Umweltbedingungen zum Schutz poroeser Materialien vor Salzschaeden

Das Projekt "Ein chemisches Modell zur Bestimmung geeigneter Umweltbedingungen zum Schutz poroeser Materialien vor Salzschaeden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Institut für Anorganische und Angewandte Chemie durchgeführt.

Teilvorhaben: Weiterentwicklung des Feuchtstrahlverfahrens zur Bindung der gesundheitsgefaehrdenden Staeube

Das Projekt "Teilvorhaben: Weiterentwicklung des Feuchtstrahlverfahrens zur Bindung der gesundheitsgefaehrdenden Staeube" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Peiniger, Zweigniederlassung Leverkusen durchgeführt. Die Firma Peiniger uebernimmt die Konzeption der Verfahrenstechnik. Dies beinhaltet in erster Linie die Anpassung der vorhandenen Techniken an die von Bayer und Henkel beigestellten Zusatzstoffe. Nach der notwendigen Optimierung soll ueber einen Prototypen die Bewaehrung des neuen Verfahrens in der Auswahl und Realisierungsphase erfolgen. Das Verfahren soll auf staendig wechselnden Baustellen zum Einsatz gelangen, bedienungsfreundlich, reproduzierbar in seiner Wirkungsweise und minimal im zusaetzlichen Energiebedarf sein. Die von Bayer beigestellten Zusatzstoffe muessen verfahrenstechnisch so zerstaeubt werden, dass eine gute Benetzung der Strahlmittelkoerner und der beim Aufprall entstehenden Staubpartikel gewaehrleistet ist. Zusaetzlich austretende Fluessigkeitstropfen sollen in ihrer Anzahl gerade so variabel bestimmt werden koennen, dass die Eigenstaubintensitaet des Untergrundes beruecksichtigt werden kann, dh, dass die zugesetzte Fluessigkeitsmenge so gering wie moeglich sein soll, um eine optimale Staubminderung zu erzielen und einen ausreichenden temporaeren Oberflaechenschutz darzustellen.

Untersuchungen und Experimente zur Eignung und Wirksamkeit von Impraegniersystemen einer neuen Generation

Das Projekt "Untersuchungen und Experimente zur Eignung und Wirksamkeit von Impraegniersystemen einer neuen Generation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl und Institut für Baumaschinen und Baubetrieb durchgeführt.

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