LM-A_Baustoffkunde_06_Daemmstoffe_D PDF - Dämmstoffe Übersicht

06 Dämmstoffe Titelbild Nicola Erni Collection, Steinhausen, ZG Neubau 2020 Architektur: Senn Architekten AG, Pfäffikon SZ Die Nicola Erni Collection beherbergt eine umfangreiche Sammlung auf dem Gebiet der Fotografie und zeitgenössischen Kunst. Fassadendämmung (Glaswolle), Sockeldämmung (XPS) (...

06 Dämmstoffe Titelbild Nicola Erni Collection, Steinhausen, ZG Neubau 2020 Architektur: Senn Architekten AG, Pfäffikon SZ Die Nicola Erni Collection beherbergt eine umfangreiche Sammlung auf dem Gebiet der Fotografie und zeitgenössischen Kunst. Fassadendämmung (Glaswolle), Sockeldämmung (XPS) (Abb.2) Die vorgehängte Fassade aus gebürstetem Messing schützt die darunter­ liegende Wärmedämmung vor Witterungseinflüssen. (Abb.3) Dämmstoffe | Heft 06 2 Inhalt Dämmstoffe Dämmstoffe plus Allgemeines Dämmstoffe für Schallabsorption Dämmstoffe im Bauwesen 4 Verbesserung der Raumakustik 30 Geschichte 5 Einteilung 5 Zukünftige Dämmstoffe Definition 6 Ligninbasierte Aerogele 32 Schallschutz 6 Holzschäume 32 Wärmeschutz 7 Brandschutz 8 Baubiologie Binden von Wohngiften 33 Nachhaltigkeit Ökologie und Lebenszyklus 9 Umwelt und Gesundheit 9 Anhang Organische, natürliche Dämmstoffe Glossar 34 Zellulosefasern 10 Planungshilfen 35 Holzfasern 11 Impressum und Bildverzeichnis 36 Holzwolle 12 Baumwolle 13 Schafwolle 14 Kokosfasern 15 Kork 16 Weitere Produkte 17 Organische, synthetische Dämmstoffe Expandierter Polystyrolschaum EPS 18 Extrudierter Polystyrolschaum XPS 19 Polyurethanschaum PUR, Polyisocyanuratschschaum PIR 20 Weitere Produkte 21 Anorganische Dämmstoffe Steinwolle (Mineralwolle) 22 Glaswolle (Mineralwolle) 23 Schaumglas 24 Porenbeton 25 Weitere Produkte 26 Hochleistungs-Dämmstoffe Aerogel-Dämmstoffe 28 Vakuum-Dämmstoffe VIP 29 Wärmedämmung in einer Holzständer-Wand (Abb.4) Dämmstoffe | Heft 06 3 Allgemeines Dämmstoffe im Bauwesen 5 1 1 3 3 4 2 6 Mögliche Formen und Anwendungen im Bauwesen 1. als Wärmedämmung der Gebäudehülle − Wände gegen Aussenluft − Wände gegen Erdreich − Steildächer − Flachdächer − Boden über Erdreich 2. als Wärmedämmung gegen unbeheizte Räume − Decken − Wände Steinwolle-Dämmplatten auf Glaswolle-Stellstreifen für − Rohrleitungen dem Steildach (Abb.5) ­schwimmende Estriche (Abb.6) 3. als Luft- und Körperschalldämmung − Abkopplung von Bauteilen − Abkopplung von Sanitärapparaten 4. als Absorber zur Verbesserung der Raumakustik 5. als Brandschutzdämmung 6. als Erschütterungsschutz EPS-Dämmplatten bei einem hinterlüfteten bekleideten Wandsystem (Abb.7) Dämmstoffe | Heft 06 4 Allgemeines Geschichte Einteilung Die Geschichte des grossflächigen Einsatzes von Dämmstoffen Die Einteilung der Dämmstoffe kann nach verschiedenen im Hochbau in Mitteleuropa ist relativ jung und beginnt Mitte ­Kriterien erfolgen: der 1970er Jahre. Explodierende Energiekosten und Umwelt­ krisen erzeugten eine ökologische Bewegung in der Gesell­ Lieferform schaft und führten dazu, dass das Energiesparen immer mehr chemische Zusammensetzung (organisch / anorganisch) an Bedeutung gewann. Dieser Trend setzt sich bis heute unge­ Herkunft (natürlich / synthetisch) bremst fort. Verwendung Der hohe Stellenwert und das Bewusstein um die Wichtigkeit Die Einteilung nach chemischer Zusammensetzung und Her­ des Wärmeschutzes ist dennoch nichts Neues, auch wenn kunft erfolgt nach folgendem Schema. Die Hochleistungsdämm­ früher die Umsetzung wohl eher intuitiv erfolgte. Schon vor stoffe nehmen als eigene Kategorie eine Sonderstellung ein. 3’500 Jahren baute man mit Stroh ausgestopfte Flechtwerk­ wände, die bereits einen U-Wert von rund 0.5 W/(m2 K) er­ reichten. Bei den 20–30 cm dicken Strohdächern lag der U-­Wert sogar bei rund 0.2 W/(m2 K). Dämmstoffe Als diese Bauweise im Mittelalter von der massiveren Block­ bauweise in Holz abgelöst wurde, hängte die Dämmwirkung in Organische Organische Anorga­nische Hochleistungs-­ erster Linie von den verwendeten Holzquerschnitten ab. Im 13. natürliche synthe­tische Dämmstoffe Dämmstoffe Jahrhundert führte die einsetzende Holzverknappung zur Ent­ Dämmstoffe Dämmstoffe wicklung des Fachwerkbaus, bei dem die Gefache in der Regel mit einem Stroh-Lehm-Gemisch ausgefacht wurden. Diese Konstruktion brachte eine massive Verschlechterung des U-Werts gegenüber der Blockbauweise mit sich. Als aus Bei der Einteilung nach Verwendung werden drei hauptsäch­ Brandschutzgründen das Strohdach allmählich vom Ziegel­ liche Verwendungszwecke für Dämmstoffe unterschieden: dach abgelöst wurde, führte dies auch beim Steildach zu einer Verschlechterung des Wärmeschutzes. Wärmeschutz Schallschutz Die erste gezielte Anwendung von Dämmstoffen erfolgte wäh­ Brandschutz rend der Industrialisierung. Zur Senkung der Energiekosten wurden von der Industrie Dampfkessel, Rohrleitungen und Speicher gedämmt. Dadurch enstand die Dämmstoffindustrie, die nun nach und nach neue Dämmstoffe entwickelte. Zu den ersten davon gehörten: Kork, Kieselgur, Schlackenwolle, Glas­ watte und Steinwolle. Die Kohlenot nach dem ersten Weltkrieg führte dazu, dass Dämmstoffe nun auch im Hochbau nach und nach wieder Einzug fanden, wenn auch mit sehr dünnen Schichtstärken. Bis sich Dämmstoffe im Hochbau richtig etab­ lieren konnten, dauerte es aber noch über ein halbes Jahrhun­ dert. Die Strohdächer bronzezeitlicher Pfahlbauten erreichten bereits gute U-Werte. XPS-Dämmplatten für die Aussendämmung im Untergeschoss (Abb.9) (Abb.8) Dämmstoffe | Heft 06 5 Allgemeines Definition Schallschutz Wärmedämmstoffe Baulicher Schallschutz Wärmedämmstoffe sind Baustoffe, die den Wärmedurchgang Wenn ein wirksamer Schallschutz an der Lärmquelle selbst durch ein Bauteil verringern und ihre Dämmwirkung aus ihrer nicht möglich ist, können Massnahmen des baulichen Schall­ chemischen Natur und / oder physikalischen Struktur beziehen. schutzes Wohn- und Arbeitsräume vor unzumutbarem Lärm Damit sind Materialien gemeint, die eine Wärmeleitfähigkeit schützen. Zu den Aufgaben des baulichen Schallschutzes ge­ bis höchstens 0.1 W/(m · K) aufweisen. hört der Schutz vor externen und internen Lärmquellen in Form von Luftschall sowie vor abgestrahltem Körperschall Schalldämmstoffe und Erschütterungen. Der Schutz vor Trittschallimmissionen Schalldämmsstoffe sind Baustoffe, die durch ihre physikalische ist dabei mindestens ebenso bedeutend wie der Schutz vor Struktur die Ausbreitung von Luft- oder Körperschall reduzie­ Schall von haustechnischen Einrichtungen. Dämmstoffe spielen ren oder verhindern. beim baulichen Schallschutz eine zentrale Rolle. Raumakustik Die Raumakustik beschäftigt sich mit der Gestaltung von Räu­ men in Bezug auf ihre akustischen Eigenschaften. Die beein­ flussenden Faktoren sind dabei die Form und die Materialisie­ rung eines Raumes. Je nach Raumnutzung und -geometrie sind unterschiedliche Massnahmen für eine optimale Raumakustik nötig. So weist beispielsweise eine moderne Architektur mit kubischen Räu­ men und harten Oberflächen in der Regel eine relativ lange Nachhallzeit auf und verlangt deshalb entsprechende Mass­ nahmen zur Verbesserung der Raumakustik. Absorptionsflächen (Schallschluckflächen) werden zur Regu­ ­lie­rung der Nachhallzeit eingesetzt. Hier können Dämmstoffe eine wichtige Rolle spielen. Zum Beispiel als Einlage für die Absorp­tion von Schall bei abgehängten Decken. Schallabsorptions-Panel (Abb.11) EPS-Trittschalldämmung gewalkt (Abb.10) Luftschalldämmung in einer Zwischenwand (Abb.12) Dämmstoffe | Heft 06 6 Allgemeines Wärmeschutz Allgemeines Wärmeschutz im Winter Bei der Wärmedämmung eines Gebäudes soll grundsätzlich Mit dem winterlichen Wärmeschutz definiert man Bauteilkon­ der Durch­gang von Wärmeenergie durch die Gebäudehülle struktionen, die den Wärmeverlust durch Transmission so weit mittels einer Wärme­dämmschicht reduziert werden. Diese begrenzen, dass die erforderlichen gesetzlichen und allenfalls Reduktion des Wärmedurchgangs minimiert insbesondere von einem Label vorgegebenen Grenzwerte (U-Werte) einge­ während Kälteperio­den den Verlust von Wärmeenergie durch halten werden können. Dies führt zur Verminderung des Heiz­ die Gebäudehülle, wodurch Einsparungen beim Heizenergie­ energieverbrauchs und somit auch zur Einsparung von Heiz­ verbrauch und somit bei den Heizkosten sowie eine Reduktion kosten. Zudem gewährleistet der winterliche Wärmeschutz, des CO2-Ausstosses erreicht werden. Während Hitzeperioden dass während der Heizperiode an den Innenoberflächen der trägt die Reduktion des Wärmedurchgangs zu einem behag­ Bauteile eine ausreichend hohe Oberflächentemperatur herrscht. licheren Raumklima bei. Dies verhindert Oberflächenkondensat und Schimmelwachs­ tum in Wohnräumen. Oberflächenkondensat und Schimmel Zwischen unterschiedlich warmen Körpern findet immer ein können entstehen, wenn die Temperatur der inneren Wand­ Wärmeübergang statt. Die Wärme fliesst vom wärmeren zum oberfläche unter die kritische Taupunkttemperatur fällt. kälteren Körper (Transmission). Im Winter entspricht das ­Innere des Gebäudes dem warmen und die kältere Aussenluft Wärmeschutz im Sommer dem kalten Körper. Durch den Einsatz einer Wärmedämm­ Sommerlicher Wärmeschutz wird in Zukunft stark an Bedeu­ schicht beim Übergang kann dieser Wärmeabfluss stark redu­ tung gewinnen. Das zeigt die Zunahme mehrtägiger Hitzepe­ ziert werden. rioden in den letzten Jahren. Der sommerliche Wärmeschutz begrenzt die durch Sonneneinstrahlung verursachte Aufhei­ In einem gewissen Mass reduzieren alle Materialien den zung von Räumen, damit ein behagliches Raumklima gewähr­ Wärmedurchgang. ­Die Unterschiede sind jedoch sehr gross leistet wird. Dieses soll sich in einem Bereich etablieren, bei und nicht jedes Material ist als Dämmstoff geeignet. Folgende dem auf die Installation von Klimaanlagen verzichtet werden Eigenschaften zeichnen einen guten Wärmedämmstoff aus: kann. Die Wärmedämmung von Gebäuden muss im Sommer das v iele kleine, geschlossene Luftporen Eindringen solarer Wärmelasten verhindern. Dies wird mit (ruhende Luft ist ein schlechter Wärmeleiter) ­tiefen U-Werten der Gebäudehülle erreicht. Bei den heute Feuerresistenz ­geforderten U-Werten für den Winter wird der Wärmeeintrag Fäulnisresistenz im Sommer durch die Bauteile vernachlässigbar klein. Ent­ Alterungsbeständigkeit scheidend für die Behaglichkeit im Sommer sind die Ver­ schattungsmöglichkeit der Glasflächen und die Nachtausküh­ Ausschlaggebend für die Wirkung eines Materials als Wärme­ lung. Zu beachten ist auch der Schutz vor Oberflächenkonden­sat dämmstoff sind vor allem zwei Faktoren: im Sommer auf kalten Bauteilen wie sie z.B. in Kellern und Garagen vorkommen können. Wärmeleitfähigkeit λ [W/(m K)] (qualitative Komponente) verwendete Schichtdicke (quantitative Komponente) Wärmeverluste bei einem Gebäude Der U-Wert [W/(m2 K)] einer Konstruktion ist das Mass für die Transmissionswärmeverluste eines Bauteils. Er wird dabei zu Heizung einem sehr grossen Teil durch den Dämmstoff beeinflusst. Je stärker eine Konstruktion gedämmt ist, desto tiefer und somit Dach besser ist ihr U-Wert. Lüftung Fenster / Türen Wände Wärmeverluste durch einen Bauteil können mit einer Wärmebildkamera (Thermografie, Infrarotbild) sichtbar gemacht werden. (Abb.13) Boden Dämmstoffe | Heft 06 7 Allgemeines Brandschutz Allgemeines Brandlast von Dämmungen Brandschutz ist im Bauwesen ein wichtiges Thema, da dieser Aufgrund der steigenden Anforderungen an die Energieeffi­ in letzter Konsequenz für die Sicherheit von Menschen ent­ zienz von Gebäuden spielt die Wärmedämmung bei der Pla­ schei­dend sein kann. Folglich gibt es für Bauwerke umfang­ nung eine wichtige Rolle. Grosse Dimensionen brennbarer reiche Auflagen, die eingehalten werden müssen. Der Auswahl Dämmstoffe können die Brandlast eines Gebäudes erheblich der Bau- und somit auch der Dämmstoffe kommt dabei eine erhöhen. Eine effektive Wärmedämmung ist nicht gleichzeitig grosse Bedeutung zu, da diese für den Brandschutz sehr auch eine sichere Dämmung im Brandfall. Somit ist es wichtig, entschei­dend sind. Im Brandschutzregister der VKF (Vereini­ die Eignung des verwendeten Dämmstoffs in Bezug auf den gung Kantonaler Feuer­versicherungen) sind sämtliche Bau­ Brandschutz zu überprüfen. Andererseits können mit nicht stoffe erfasst und in Bezug auf ihre brandschutztechnischen brenn­baren Dämmstoffen Bauteile und technische Anlagen Eigenschaften klassifiziert. einfach, wirkungsvoll und relativ günstig gegen Brand ge­ schützt werden. Brandverhaltensgruppe RF Das Verhalten eines Materials im Brandfall wird entweder nach Euronormen EN oder VKF-Standard nach der Systematik 1 der Brandkennziffern BKZ geprüft. Auf der Grundlage der Prüfresultate wird der Baustoff klassifiziert und in eine Brand­ verhaltensgruppe RF eingeteilt. Die Bezeichnung RF leitet sich 2 vom französischen réaction au feu ab: RF1 kein Brandbeitrag RF2 geringer Brandbeitrag RF3 zulässiger Brandbeitrag RF4 unzulässiger Brandbeitrag 1 Baustoffe mit kritischem Verhalten im Brandfall aufgrund ihrer Rauchentwicklung, dem brennenden Abtropfen oder der Korro­ sivität werden mit dem Zusatz «cr» versehen, der sich eben­ falls vom französischen comportement critique ableitet. Brandriegel in einer ansonsten brennbaren Aussenwärmedämmung 1 verputzte Aussenwärme­dämmung brennbar 2 Brandriegel nicht brennbar, Mindesthöhe 20 cm, gedübelt Brandübergriff über mehrere Stockwerke (Abb.14) Brandriegelplatte aus Steinwolle (Abb.15) Dämmstoffe | Heft 06 8 Nachhaltigkeit Ökologie und Lebenszyklus Umwelt und Gesundheit Abbau und Herstellung Umwelrelevante Aspekte Bei den Dämmstoffen ist die Materialvielfalt derart gross, dass Bei den Dämmstoffen ist zwischen der Anwendung im Aus­sen- es schwierig ist eine allgemeine Aussage zur Nachhaltigkeit und im Innenbereich zu unterscheiden. Die Anwendung im des Rohstoffabbaus zu machen. Generell kann man sagen, Aussenbereich birgt unmittelbar keine Gesundheitsgefähr­ dass Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen den Vorteil dung für die Bewohner, kann jedoch die Umwelt gefährden. bieten, auf die nicht erneuerbare Ressource Rohöl als Rohstoff Diese Gefähr­dung erfolgt zwar nicht durch die Dämmstoffe verzichten zu können. Jedoch sollte darauf geachtet werden, selbst, jedoch durch Biozide, die Putzen und Farben bei Wärme­ dass für die Rohstoffgewinnung keine Regenwälder abgeholzt dämm-Verbundsystemen zur Vermeidung von Algen- und Pilz­ und keine Monokulturen geschaffen werden. Das Hauptaugen­ bildung beigefügt werden. Die Biozide werden durch Regen merk liegt auf einer umweltfreundlichen Rohstoffgewinnung ausgewaschen und gelangen so in den Wasserkreislauf. Sie und einer möglichst geringen CO2-Emission bei Pro­duk­tion stellen dadurch eine unmittelbare Gefahr für Gewässer und und Transport. indirekt auch für Mensch, Tier und Umwelt dar. Auch die Herstellung nimmt bei der Bewertung eine Sonderstel­ Gesundheitsrelevante Aspekte lung ein. Der aufgewendeten Energie für die Herstellung steht Bei der Anwendung in Innenräumen muss darauf geachtet wer­ die durch die Dämmung eingesparte Heizenergie gegenüber. den, dass die Dämmungen keine Schadstoffe an die Raumluft Aus ökologischer Sicht lohnt sich die Herstellung von Dämm­ abgeben. In erster Linie handelt es sich dabei um Formal­ stoffen, wenn damit nicht gedämmte Altbauten wärmetech­ dehyd, das vor allem für Bindemittel anorganischer Dämm­ nisch saniert oder Neubauten mit einem geringen Heizwärme­ stoffe zum Einsatz kommt, aber auch in organischen syntheti­ bedarf erstellt werden. schen Dämmstoffen enthalten sein kann. Formaldehyd kann über die Jahre ausgasen und Reizungen der Schleimhäute ver­ Kreislaufwirtschaft ursachen. Weitere Schadstoffe sind Halogene (Flammschutz­ Die Rückbau- und somit Recyclingfähigkeit eines Dämmstoffes mittel) und Biozide in organischen natürlichen Dämmstoffen ist vor allem von dessen Einbauart abhängig. Schüttungen, Ein­ sowie Weichmacher und Stabilisatoren in organischen synthe­ blasdämmungen sowie eingelegte, eingeklemmte oder mecha­ tischen Dämmstoffen. nisch befestigte Dämmplatten können mit relativ geringem Aufwand zurückgebaut, sortenrein getrennt und recycelt wer­ Eine weitere Schadstoffquelle stellen Mineralfaserdämmstoffe den. Wird der Dämmstoff aber mit dem Untergrund verklebt dar, die lungengängige Fasern an die Raumluft abgeben kön­ oder im Materialverbund eingesetzt, ist ein zerstörungsfreier nen. Diese verursachen ebenfalls Reizungen der Schleimhäute und sortenreiner Rückbau nicht möglich und der Aufwand für sowie der Augen und der Haut. ein Recycling steigt. Für solche Dämmungen gibt es heute noch keine überzeugenden Recyclingverfahren. Sie werden Merkpunkte fast ausschliesslich in Kehrichtverbrennungsanlagen verbrannt und so thermisch genutzt. B ei der Verwendung im Aussenraum auf Systeme setzen, die ohne Biozide auskommen. Merkpunkte Bei der Verwendung in Innenräumen formaldehyd- und biozidfreie Dämmstoffe verwenden. Ö  kologische Vergleiche von Dämmstoffen müssen unter Berücksichtigung der gleichen Funktionserfüllung erfolgen. Zellulose-Flocken (Einblasverfahren) (Abb.16) Hanfdämmung in Aussenwandelement (Abb.17) Dämmstoffe | Heft 06 9 Organische, natürliche Dämmstoffe Zellulosefasern Zusammensetzung, Fabrikation Verwendung, Handelsformen Zellulosefasern werden aus Zeitungspapier (Altpapier) herge­ stellt, bestehen also aus der Naturfaser des Holzes. Dazu wird E  inblasdämmung (Hohlraumdämmung) in Wand, Boden- Altpapier zerkleinert, aufgefasert und mit Brandschutzzusätzen und Dachkonstruktionen sowie in Installationsschächten. wie Borsalz und / oder Magnesiumsulfat versehen. Zusätzliche Vor allem bei wärmetechnischen Sanierungen von Altbau­ Bindemittel sind nicht notwendig. ten erweist sich das Einblasverfahren als ideal, da auch schlecht zugängliche Hohlräume gedämmt werden können. Eigenschaften industriell schnellste Dämmlösung mittels Einblasplatte für die Vorfertigung im Werk dampfdiffusionsoffen Aufspraydämmung (Sprühverfahren), zum Beispiel auf sorptionsfähig und feuchtigkeitsregulierend ­Innenwände und Decken zum anschliessenden Verputzen Mit nur einem Material sind alle Dämmstärken und Formen fugen- und verschnittfrei realisierbar. Nachhaltigkeit resistent gegenüber Schimmel und Ungeziefer gute Luftschalldämmung Recyclingprodukt elastisch sehr kleiner Produktionsenergieverbrauch grosse Wärmespeicherkapazität Das Einblasen von Zellulosefasern ist wegen der Fein­staub­ belastung nicht unbedenklich. Es empfiehlt sich beim Materialkennwerte ­Einbringen das Tragen einer geeigneten Schutzausrüstung. graue Energie: ca. 1.0 kWh/kg Rohdichte ρ: 30–80 kg/m3 Wärmeleitfähigkeit λ: 0.038–0.045 W/(m K) Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ: 1–2 [-] Brandverhaltensgruppe (nach VKF): RF 2 Ausgangsmaterial (Altpapier) (Abb.19) Einblasverfahren (Abb.18) Zellulosefasern, vergrössert (Abb.20) Dämmstoffe | Heft 06 10 Organische, natürliche Dämmstoffe Holzfasern Zusammensetzung, Fabrikation Verwendung, Handelsformen Holzfaserdämmstoffe werden entweder im Nass- oder Tro­ ckenverfahren hergestellt. Man verwendet für die Produktion D  ämmplatten für: Sägereirestholz, vor allem Nadelholz. Die Holzschnitzel wer­ − Holzbau (Zwischensparrendämmung, Wände, den unter Druck mit Wasserdampf erwärmt, danach zu Holz­ Decken, Böden) fasern aufgeschlossen. − Aufsparrendämmung − Unterdächer mit zusätzlicher Wärmedämmfunktion Im Nassprozess werden die Fasern direkt in das Prozesswas­ − Wärmedämmung und Winddichtung bei hinterlüfteten ser gegeben und mit Zusatzstoffen wie Paraffin oder Stärke Fassaden versetzt. Der holzeigene Bindestoff Lignin sorgt für die Verbin­ − Trittschalldämmung dung der Fasern zu einer Dämmstoffplatte. Mit einem Zusatz­ − verputzte Aussenwärmedämmung über Terrain stoff wie Stärke kann die Festigkeit des Endprodukts aber lose Fasern als Einblasdämmung in Hohlräumen noch erhöht werden. Der Faserbrei wird zur Formmaschine gepumpt und zu einem endlosen Faserkuchen geformt. Das Nachhaltigkeit enthaltene Wasser wird mechanisch ausgepresst, bevor der Faserkuchen zugeschnitten und getrocknet wird. Verwendung eines CO2-neutralen Ausgangsstoffes Recycelbarkeit von Platten ohne Bindemittelzusätze ist Beim Trockenverfahren werden die Hackschnitzel analog dem ­unproblematisch. Platten mit Bindemittelzusätzen müssen Nassverfahren zerfasert, danach aber direkt in einem heissen der KVA (Kehrichtverbrennungsanlage) zugeführt werden. Luftstrom getrocknet. Da Lignin durch den Trocknungspro­ graue Energie: ca. 3.5 kWh/kg zess seine Eigenschaft als Klebstoff verliert, wird den getrock­ neten Fasern ein synthetischer Klebstoff beigemengt. Über eine beheizte Presse gelangt die Platte dann in die Endfer­ tigung. Eigenschaften dampfdiffusionsoffen feuchtigkeitsregulierend gute Luftschalldämmung hohe Wärmespeicherfähigkeit, somit gut geeignet für den sommerlichen Wärmeschutz Materialkennwerte Rohdichte ρ: 60–270 kg/m3 Wärmeleitfähigkeit λ: 0.036–0.047 W/(m K) Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ: 1–5 [-] Brandverhaltensgruppe (nach VKF): RF 3 Dämmplatte für verputzte Aussenwärmedämmung (Abb.22) Dämmplatten (Abb.21) Dämmplatten mit integriertem Unterdach (Abb.23) Dämmstoffe | Heft 06 11 Organische, natürliche Dämmstoffe Holzwolle Zusammensetzung, Fabrikation Materialkennwerte Holzwolle-Leichtbauplatten bestehen aus langfasriger Holz­ wolle und mineralischen Bindemitteln (Zement, Magnesit, Gips). Rohdichte ρ: 350–600 kg/m3 Das getrocknete Holz wird dafür in speziellen Maschinen zu Wärmeleitfähigkeit λ: je nach Verbund-Dämmstoff langen Fasern gehobelt. Nach Zugabe von Wasser und Binde­ sehr ­unterschiedlich mittel entstehen nach einer Trocknungsphase feste, robuste Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ: 2–5 [-] Platten, die sehr formstabil sind. Der Holz­anteil beträgt je nach Brandverhaltensgruppe (nach VKF): RF 1 (nur Holzwolle) Produkt zwischen 20 und 35 %. Oft werden Holzwolle-Platten RF 1–2 (je nach Verbund-Dämmstoff) mit einem Kern aus anderen Dämmstoffen wie EPS, XPS oder Steinwolle kombiniert als Sandwichplatten angeboten. Verwendung, Handelsformen Eigenschaften D  ämmplatten für Innenverkleidung von Wänden und Decken als: dampfdiffusionsoffen (ohne Verbund-Dämmstoff) − Wärmedämmung gute Akustikeigenschaften − Brandschutz ohne Verbund mit einem weiteren Dämmstoff − raumakustische Verbesserung ungenügender Dämmwert Dämmplatten als Schalungseinlage oder zur nach­träg­ hohe mechanische Widerstandsfähigkeit lichen Verkleidung von Betondecken-Untersichten guter Brandschutz Putzträgerplatte guter Putzträger (Fugen beachten) guter Fäulnisschutz durch mineralische Bindemittel Nachhaltigkeit D ie Bearbeitung der Platten im Innenbereich erfordert ­wegen der Staubbelastung das Tragen von Schutzmasken. graue Energie: ca. 1.3 kWh/kg (ohne Verbund-Dämmstoff) Dämmplatte (Abb.24) Mehrschicht-Dämmplatte Mehrschicht-Dämmplatte (Verbund mit Steinwolle) (Abb.26) (Verbund mit XPS) (Abb.27) Dämmplatten für Wandverkleidung (Abb.25) Dämmplatten für Deckenverkleidung (Verbesserung der Akustik) (Abb.28) Dämmstoffe | Heft 06 12 Organische, natürliche Dämmstoffe Baumwolle Zusammensetzung, Fabrikation Materialkennwerte Baumwolldämmstoffe werden aus Baumwollpflanzen herge­ stellt, die meist in asiatischen Ländern als Monokulturen an­ Rohdichte ρ: 20–60 kg/m3 gebaut werden. Aus der Baumwoll-Faser wird ein vliesartiger Wärmeleitfähigkeit λ: 0.040–0.050 W/(m K) Dämmstoff hergestellt, der im Handel meist als Dämmplatte Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ: 1–2 [-] oder Dämmmatte / Rolle erhältlich ist. Ein weiteres Produkt Brandverhaltensgruppe (nach VKF): nicht erfasst sind Baumwollflocken, die in Hohlräume eingeblasen werden können. In der Regel wird die Baumwolle zu Vermeidung von Verwendung, Handelsformen Schimmelbefall und zur Verbesserung des Brandschutzes mit Borsalz imprägniert. Dämmplatten resp. Dämmmatten / Rollen für: − Holzbau (Zwischensparrendämmung, Wände, Mittlerweile werden einige der Produkte aus 100% recycelter Decken, Böden) Baum­wolle hergestellt. Diese erfüllen ökologische Kriterien gut. − Aussenwände mit hinterlüfteter Fassade Stopfmaterial (Dämmzöpfe) für Hohlräume Eigenschaften lose Flocken für Einblasdämmung Trittschalldämm-Filze dampfdiffusionsoffen gute Luftschalldämmung Nachhaltigkeit weich, biegsam mottensicher nachwachsender Rohstoff schimmelunempfindlich problematische Anbaumethoden (Monokulturen) oft mit geruchsneutral Pestizideinsatz elastisch sehr gut mehrfach recycelbar (Produkte mit 100 % ­Recyclinganteil haben eine gute Ökobilanz) Staubbelastung bei der Verarbeitung am Bau graue Energie: ca. 4.9 kWh/kg Dämmmatte aus Baumwolle (Abb.29) Baumwollpflanze (Abb.30) Dämmstoffe | Heft 06 13 Organische, natürliche Dämmstoffe Schafwolle Zusammensetzung, Fabrikation Verwendung, Handelsformen Schafwolle wird zuerst in einem Waschvorgang unter Verwen­ dung von Kernseife von Wollfett und Schmutz befreit. Durch Dämmmatten / Rollen für: das anschliessende Spülen mit Soda werden störende Gerüche − Holzbau (Zwischensparrendämmung, Wände, entfernt, bevor die Wolle in einem letzten Schritt noch von Decken, Böden) ­Verunreinigungen durch Pflanzenteile und Staub befreit wird. − Aussenwände mit hinterlüfteter Fassade Der nach dem Waschen in der Wolle verbleibende kleine Anteil − Absorptions-Einlage als raumakustische Massnahme Wollfett sorgt dafür, dass die Wollfaser elastisch bleibt und bei abgehängten Decken ­ihre Flexibilität behält. Stopfmaterial (Dämmzöpfe) für Hohlräume Die gereinigten Wollfasern werden danach zu einem Vlies Trittschalldämmfilze ausgerichtet, das die Grundlage für die anschliessende Her­ stellung von Platten, Matten und Filzen bildet. Dafür werden Nachhaltigkeit mehrere Vliese kreuzweise übereinandergelegt, durch Verna­ delung ineinander verwoben und schliesslich zugeschnitten. nachwachsender Rohstoff Die Schnitt­reste werden im Herstellungsprozess wiederver­ recycelbar wendet. kompostierbar Bei grossen Dicken werden den Wollfasern Stützfasern bindet Luftschadstoffe aus Polyester beigemischt. Die meisten Schafwolldämmstoffe Zur Aufbereitung sind grosse Mengen an wer­den ausserdem mit Mottenschutzmitteln versehen. Reinigungsmitteln notwendig. graue Energie: ca. 4.5 kWh/kg Eigenschaften dampfdiffusionsoffen gute Luftschalldämmung hohe Speicherkapazität von Luftfeuchtigkeit (nur Schafwolle kann bis zu 35% des Eigengewichts an Feuchtigkeit auf­ nehmen und schadlos wieder an die Raumluft abgeben) weich, biegsam, anpassungsfähig formstabil fäulnisresistent bindet als einziges Baumaterial Luftschadstoffe (Wohngifte wie Formaldehyd) Materialkennwerte Rohdichte ρ: 14–40 kg/m3 Wärmeleitfähigkeit λ: 0.032–0.045 W/(m K) Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ: 1–2 [-] Brandverhaltensgruppe (nach VKF): nicht erfasst Dämmzopf aus Schafwolle (Abb.33) Dämmstoffexperte (Abb.34) Trittschalldämmfilz aus Schafwolle Dämmplatte aus Schafwolle (Abb.32) Dämmplatten aus Schafwolle im Holzelementbau (Aussenwand) (Abb.35) (Rolle) (Abb.31) Dämmstoffe | Heft 06 14 Organische, natürliche Dämmstoffe Kokosfasern Zusammensetzung, Fabrikation Verwendung, Handelsformen Kokosfasern sind die Fasern der äusseren Umhüllung einer Kokosnuss und gehören zur Gruppe der pflanzlichen Hart­ D ämmplatten und Dämmmatten / Rollen im Holzbau fasern. Für eine Tonne Kokosfasern werden ca. 13’000 Kokos­ ­(Zwischensparrendämmung, Wände, Decken, Böden) nüsse benötigt. Nach der Gewinnung werden die Kokosfasern Stopfmaterial für Hohlräume monatelang im Wasser gelagert, wobei ein Teil davon verrottet Trittschalldämmmatten und nur die resistenten Fasern übrig bleiben. Nach diesem Prozess, der als «rösten» bezeichnet wird, werden die Fasern Nachhaltigkeit noch feucht in Hand­arbeit oder maschinell voneinander getrennt und nach Farbe und Feinheit sortiert, bevor sie schliesslich an nachwachsender Rohstoff der Sonne oder maschinell getrocknet werden. Danach wer­ sehr gut recycelbar den die Fasern zu Platten und Matten / Rollen verarbeitet. Für lange Transportwege einen verbesserten Brandschutz wird zum Teil Borsalz oder Staubbelastung bei der Verarbeitung am Bau Ammoniumsulfat beigemischt. graue Energie: keine Angaben Eigenschaften dampfdiffusionsoffen geruchsneutral elastisch feuchtigkeitsregulierend weich, biegsam, anpassungsfähig resistent gegenüber Schimmel und Insekten gute Luftschalldämmung brennbar Materialkennwerte Rohdichte ρ: 75–200 kg/m3 Wärmeleitfähigkeit λ: 0.040–0.050 W/(m K) Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ: 1–2 [-] Brandverhaltensgruppe (nach VKF): nicht erfasst Kokosnuss-Fruchthülse (Abb.36) Kokosfasern (Abb.37) Dämmstoffe | Heft 06 15 Organische, natürliche Dämmstoffe Kork Zusammensetzung, Fabrikation Verwendung, Handelsformen Kork wird aus der Rinde der Korkeiche, die vor allem im Mittel­ meerraum wächst, gewonnen. Aus den geernteten Korkroh­ Dämmplatten für: lingen werden zunächst Flaschenkorken gestochen, der Rest − verputzte Aussenwärmedämmung über Terrain des Materials wird in Schrotmühlen gemahlen und nach Korn­ − hinterlüftete Fassaden grössen sortiert. Das so entstandene Korkgranulat, auch Kork­ − Innendämmungen für Böden, Decken und Wände schrot genannt, wird zur Fertigung von Bodenbelägen und − Trittschalldämmung Dämmkork verwendet. In der Regel unterscheidet man zwi­ Schalldämm- und Deformationslager für Wände / Decken schen Press- und Backkork, wobei als Dämmstoff öfter Back­ Antivibrationsplatten für Apparate kork zum Einsatz kommt. Korkgranulat (Schrot) für Schüttungen in Böden und Das Korkschrot wird zur Produktion von Backkork-Däm­ ­Hohlräumen (auch aus recycelten Korkzapfen) mung heissem Wasserdampf ausgesetzt, wodurch sich das ­Volumen der Partikel vergrössert (Expansion). Das im Kork Nachhaltigkeit enthaltene Harz Suberin reicht in der Regel als Bindemittel aus, um aus dem Schrot Blöcke zu formen, aus welchen nachwachsender Rohstoff schliesslich Platten geschnitten werden. Korkdämmung kommt sehr gut recycelbar auch als Granulat zur Anwendung. (Verwendung als Korkschrot für Schüttungen) in der Regel keine Zusatzstoffe Eigenschaften lange Transportwege Früher wurden Korkplatten mit Teer gebunden (heute ­ dampfdiffusionsoffen ist Teer als Baustoff­verboten), solche Produkte sind stark sorptionsfähig ­gesundheitsschädigend. quellfähig CO2-neutral elastisch graue Energie: ca. 6.7 kWh/kg druck- und dimensionsstabil gute Alterungsbeständigkeit resistent gegenüber Verrottung und Schimmel gute Luft- und Körperschalldämmung relativ starker, aber nachlassender Eigengeruch Materialkennwerte Rohdichte ρ: 65–150 kg/m3 Wärmeleitfähigkeit λ: 0.038–0.060 W/(m K) Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ: 5–10 [-] Brandverhaltensgruppe (nach VKF): nicht erfasst Gelagerte Rinden der Korkeiche (Abb.38) Kork-Dämmplatten (Abb.39) Dämmstoffe | Heft 06 16 Organische, natürliche Dämmstoffe Weitere Produkte Hanf Schilfrohr Für die Herstellung von Hanf-Dämmstoffen werden die Sten­ Das Schilf wird manuell und ohne chemische Zusätze zu Schilf­ gel der Hanfpflanze verarbeitet. Durch Brechen und Walzen dämmung verarbeitet. Meistens finden Dämmmatten Verwen­ werden diese aufgefasert und durch den Zusatz von Borsalz dung, die idealerweise als Innendämmung den Putzgrund für die Entflammbarkeit reduziert. Um die Stabilität der Dämm­ Lehm- oder Kalkputze bilden. Dieser Aufbau wirkt feuchteregu­ stoffe zu erhöhen, wird vielen Produkten Polyester als Stütz­ lierend und schafft ein angenehmes Raumklima. faser beigegeben. Mittlerweile gibt es aber auch Produkte, bei denen darauf verzichtet wird und stattdessen pflanzliche Stütz­ Wiesengras fasern verwendet werden. Hanfdämmungen werden vorwie­ Dämmstoff aus Wiesengras besteht aus Zellulosefasern. Nach gend im Holzbau und als bituminierte Hanfspreissel für Aus­ dem Mähen wird das Gras durch Milchsäuregärung konser­ gleichsschüttungen in Böden eingesetzt. viert, um das Wachstum von Bakterien und Schimmelpilzen zu unterdrücken. Anschliessend wird es gründlich gewaschen, Flachs bis die reine Zellulosefaser vom Wasser getrennt und getrock­ Dämmstoffe aus Flachs werden aus den Fasern der Flachs­ net werden kann. Der Zusatz aus Borsalz dient als Flamm­ pflanze hergestellt. Dabei werden die sogenannten Kurzfasern schutz und wirkt gegen Schädlinge. Wiesengrasdämmung wird der Pflanze verwendet, ein Abfallprodukt der Leinenproduk­ ein- oder aufgeblasen, als Stopfdämmstoff oder in Form von tion. Die Fasern werden zu Dämmplatten verarbeitet und durch Dämmplat­ten und Dämmmatten verwendet. Stärke- oder Polyesterfasern verfestigt. Anschliessend wird Borsalz als Brandschutzmittel hinzugefügt. Flachsdämmun­ Seegras gen werden vorwiegend im Holzbau eingesetzt. Seegrasdämmung besteht aus natürlichem Seegras. Dieses wird häufig an Stränden des Mittelmeeres angespült. Seegras Stroh eignet sich zum Stopfen, Schütten und zum Einblasen in Hohl­ Die Rohstoffe zur Herstellung von Strohdämmstoffen sind räume. Es wird kein Brandschutzmittel benötigt. Roggen, Weizen, Hafer und Gerste, nachdem das Korn vom Stroh getrennt wurde. Stroh findet in Form von Strohbauplat­ Getreide ten oder als Leichtzuschlag in Lehmprodukten wie Lehmput­ Für Dämmstoffe aus Getreidegranulat wird hauptsächlich zen und Lehmsteinen Verwen­dung. Bei der Herstellung sind Rog­­­gen verarbeitet. Das Getreide wird geschrotet und mit keinerlei Zusätze oder chemische Behandlungen notwendig. ­mineralischen Zusätzen wie Kalk oder Wasserglas vermischt. Borsalz, Insektizide oder Pestizide werden bei der Herstel­ Jute lung nicht verwendet. Das Schrot wird mit Wasserdampf auf­ Jute ist insbesondere unter dem Aspekt des Upcyclings inte­ gebläht, wobei ein Granulat entsteht, das meist als Hohlraum- ressant. Für die Herstellung von Jutedämmung werden näm­ oder Ausgleichsschüttung eingesetzt wird. lich die Jutefasern alter Kakao- oder Kaffeesäcke verarbeitet. Je nach Zusammensetzung des Dämmmaterials bilden die ­Fasern dabei entweder die Dämmung selbst oder dienen der Stabilisie­rung beispielsweise von Holzfaserdämmplatten. Aussenwandelement mit Strohdämmung (Abb.40) Jute-Dämmmatte (Abb.41) Dämmstoffe | Heft 06 17 Organische, synthetische Dämmstoffe Expandierter Polystyrolschaum EPS Zusammensetzung, Fabrikation Verwendung, Handelsformen Der Rohstoff für EPS ist polymerisiertes Styrol, eine farblose Flüssigkeit, die aus Erdöl gewonnen und zur weiteren Verar­ Dämmplatten für: beitung zu einem Granulat ausgehärtet wird. Im Herstellungs­ − verputzte Aussenwärmedämmung über Terrain prozess werden gegebenenfalls weitere Additive zur Beein­ − Böden und Flachdächer flussung der Schaumstoffeigenschaf­ten zugegeben. Mit Hilfe − Sickerplatten des Treibmittels Pentan wird das Polystyrolgranulat bis auf − Aufsparrendämmung das 50fache seines Ausgangsvolumens aufgebläht. Das End­ − Trittschalldämmung (elastische, gewalkte Platten) produkt enthält schliesslich ca. 2 % Polystyrol und 98 % Luft­ Drainage- / Wasserspeicherplatten bei begrünten einschlüsse. Durch Zugabe von Graphit (graue Platten) kann Flachdächern die Wärmedämmeigenschaft zusätzlich verbessert werden. lose Perlen als Leichtmörtelzuschlag (z.B. Dämmputze) Eigenschaften Nachhaltigkeit geringe Dampfdurchlässigkeit Im Brandfall entstehen toxische Stoffe. geringe Elastizität (starr), ausser gewalkte Zurückgebautes EPS wird nicht recycelt. ­Trittschalldämmplatten Das leicht entzündliche Ausgangsmaterial muss mit ökolo­ muss vor UV-Strahlen geschützt werden gisch bedenklichen Flammschutzmitteln geschützt werden. je nach Dichte relativ druckfest keine gesundheitliche Belastungen während der fäulnisresistent, allerdings können Nagetiere und ­Verarbeitung und Nutzungsdauer Insekten das Material beschädigen graue Energie: ca. 29.8 kWh/kg nicht beständig gegen Benzine und organische Lösungsmittel beliebige Formen schäumbar Materialkennwerte Rohdichte ρ: 15–40 kg/m3 Wärmeleitfähigkeit λ: 0.029–0.039 W/(m K) Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ: 20–100 [-] Brandverhaltensgruppe (nach VKF): RF 3 (cr) Graue EPS-Dämmplatte mit weisser Deckschicht und integriertem Brandriegel aus PIR (Abb.44) EPS, weiss (Abb.42) EPS, grau (mit Graphitzugabe) EPS-Perlen (Abb.45) (Abb.43) Dämmstoffe | Heft 06 18 Organische, synthetische Dämmstoffe Extrudierter Polystyrolschaum XPS Zusammensetzung, Fabrikation Verwendung, Handelsformen Extrudierter Polystyrol-Hartschaum wird auf der Basis von Erd­ öl hergestellt und besteht zu 98 % aus Luft. Für die Fertigung Dämmplatten für: der Dämmplatten wird zunächst Granulat des Kunststoffs Poly­ − Flachdächer (meist bei Umkehrdächern) styrol geschmolzen und anschliessend mithilfe eines Treibmit­ − Böden (vor allem bei hoher Druckbelastung) tels (meist Kohlendioxid) durch eine flache Düse gepresst. Das − unter Bodenplatten Polystyrol schäumt dabei um ein Vielfaches seines ursprüng­ − Sockel und Untergeschoss bei verputzter lichen Volumens auf. Es entsteht eine homogene Masse, die ­Aussenwärmedämmung in getrocknetem Zustand hohem Druck standhält und kein Wasser aufnehmen kann. In den geschlossenen Zellen der Nachhaltigkeit Material­struktur verbleibt das Aufschäummittel als Zellgas, woraus die hohe Dämmleistung resultiert. Im Brandfall entstehen toxische Stoffe. Das Recyceln von rückgebautem XPS wäre möglich, Eigenschaften findet aber nur in sehr beschränktem Mass statt. Das leicht entzündliche Ausgangsmaterial muss mit ökolo­ sehr geringe Dampfdurchlässigkeit gisch bedenklichen Flammschutzmitteln geschützt werden. feuchtebeständig (geschlossenzellige Struktur, keine gesundheitliche Belastungen während der daher praktisch keine Wasseraufnahme) Verarbeitung und Nutzungsdauer hohe Druckfestigkeit graue Energie: ca. 29.1 kWh/kg geringe Elastizität (starr) muss vor UV-Strahlen geschützt werden fäulnisresistent, allerdings können Nagetiere und Insekten das Material beschädigen nicht beständig gegen Benzine und organische Lösungsmittel Materialkennwerte Rohdichte ρ: 30–40 kg/m3 Wärmeleitfähigkeit λ: 0.027–0.038 W/(m K) Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ: 80–250 [-] Brandverhaltensgruppe (nach VKF): RF 3 (cr) XPS-Dämmplatten unter einer Bodenplatte (Abb.46) XPS-Dämmplatten für die Aussendämmung im Untergeschoss (Abb.47) Dämmstoffe | Heft 06 19 Organische, synthetische Dämmstoffe Polyurethanschaum PUR / Polyisocyanuratschaum PIR Zusammensetzung, Fabrikation Verwendung, Handelsformen Ausgangsstoff für die Herstellung von Polyurethan und Poly­ isocyanurat ist Erdöl. Dämmstoffe aus diesen beiden Kunst­ Dämmplatten für: stoffen sind chemisch nahe verwandt und aufgrund ihrer sehr − Flachdächer niedrigen Wärme­leitfähigkeit wesentlich effektiver als viele − Aufsparrendämmung andere Produkte. Sie schmelzen auch bei hohen Temperatu­ − Böden ren nicht und bleiben form- und dimensionsstabil. Die geschlos­ − Aussenwände mit hinterlüfteter Fassade sen­zelligen Hartschäume werden hauptsächlich mit dem Treib­ mit speziellem Montagesystem mittel Pentan hergestellt. Bei PIR handelt es sich um eine − verputzte Aussenwärmedämmung über Terrain Weiterentwicklung und Optimierung der bisherigen PUR-­Pro­ Dämmschalen für Rohrdämmungen (PIR) dukte. Brandriegel bei Aussenwärmedämmungen (PIR) Bauschäume zum Ausschäumen von Hohlräumen (PUR) Eigenschaften Nachhaltigkeit s ehr geringe Dampfdurchlässigkeit (mit Alukaschierung dampfdiffusionsdicht) Die fossilen Ausgangsstoffe sind problematisch. feuchtebeständig Im Brandfall entstehen toxische Stoffe. sehr geringe Wärmeleitfähigkeit Das Recyceln von rückgebautem PUR / PIR wäre möglich, üblich mit Kaschierungen aus Kraftpapier oder Aluminium findet aber nur in sehr beschränktem Mass statt. (Aluminium verbessert die Wärmedämmeigenschaft) Das leicht entzündliche Ausgangsmaterial muss mit ökolo­ hohe Druckfestigkeit gisch bedenklichen Flammschutzmitteln geschützt werden. beständig gegen Heissbitumen geringe gesundheitliche Belastungen während der muss vor UV-Strahlen geschützt werden ­Verarbeitung und Nutzungsdauer fäulnisresistent, allerdings können Nagetiere und graue Energie: ca. 30.2 kWh/kg Insekten das Material beschädigen Materialkennwerte Rohdichte ρ: 30–100 kg/m3 Wärmeleitfähigkeit λ: 0.018–0.040 W/(m K) Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ: 40–120 [-] Brandverhaltensgruppe (nach VKF): RF 3 (cr) PIR-Brandriegel (Abb.49) PUR-Dämmplatten (Abb.48) PUR-Bauschaum (Abb.50) Dämmstoffe | Heft 06 20 Organische, synthetische Dämmstoffe Weitere Produkte Polyethylen-Schäume PE Polyurethan-Weichschäume PUR PE-Schaum ist ein geschlossenzelliger Kunststoffschaum auf Polyurethan-Weichschäume sind offenzellige Schaumstoffe Erdölbasis. Es han­delt sich um einen weichen, flexiblen und oft auf Erdölbasis. Aus PUR lassen sich sehr einfach weiche grobporigen Dämmstoff. Verwendung findet er unter anderem Schaumstoffe herstellen, die man in vielen Bereichen des als Rohrdämmung, Schutzmatten und Stellstreifen für schwim­ ­täglichen Lebens (Matratzen, Polstermaterial, Verpackungen) mende Estriche. ­antrifft. Während PUR-Hartschäume im Bauwesen oft als ­Platten für die Wärmedämmung verwendet werden, kommen PUR-Weichschäume vor allem für akustische Anwendungen als Schallabsorber zum Einsatz. Synthese-Kautschuk Synthese-Kautschuk ist ein hochflexibler, geschlossenzelliger Elastomerschaum auf der Basis von synthetischem Kautschuk mit sehr feiner Zellstruktur. Im Bauwesen findet er vor allem Anwendung als Rohrdämmung. PE-Stellstreifen für schwimmende Estriche (Abb.51) PUR-Weichschaumplatten für Schallabsorber (Abb.53) PE-Schutzmatte (Abb.52) PE-Rohrdämmung (Abb.54) Dämmstoffe | Heft 06 21 Anorganische Dämmstoffe Steinwolle (Mineralwolle) Zusammensetzung, Fabrikation Materialkennwerte Für die Herstellung von Steinwolle werden Dolomit, Basalt und Kalkstein sowie recycelte Produktions-, Baustellen- und Rohdichte ρ: 38–170 kg/m3 Rückbauabfälle zerkleinert und gemahlen, zu Briketts ge­ Wärmeleitfähigkeit λ: 0.033–0.045 W/(m K) presst und in einem Ofen bei einer Temperatur von ca. 1’500 °C Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ: 1–2 [-] geschmolzen. Die flüssige Steinschmelze fliesst als glühend Schmelzpunkt über 1’000 °C heisser Strahl über Spinnräder und wird dabei zu Fasern ver­ Brandverhaltensgruppe (nach VKF): RF 1 sponnen. Je nach Dämmung werden Kunstharz- oder Natur­ harzbindemittel sowie Mineralöl hinzugefügt, die dem Endpro­ Verwendung, Handelsformen dukt Stabilität und wasserabweisende Eigenschaften verleihen. Anschliessend entsteht ein Faser­teppich, der lagenweise ge­ Dämmplatten resp. Dämmmatten / Rollen für: schichtet wird. Dabei bestimmt man Faserausrichtung, Dichte − Holzbau (Zwischensparrendämmung, Wände, und Dicke der unterschiedlichen Dämmplatten, die anschlies­ Decken, Böden) send im Härteofen bei ca. 250–270 °C gepresst und ausgehär­ − Aufsparrendämmung tet werden. Zuletzt werden sie zu massgenauen Platten oder − Flachdächer (Gefällsplatten) Matten zugeschnitten und verpackt. Spezialzuschnitte sind − Aussenwände mit hinterlüfteter Fassade möglich. − verputzte Aussenwärmedämmung über Terrain − Innenwände und Decken Eigenschaften − Estrichböden − Trittschalldämmung dampfdiffusionsoffen − akustische Anwendungen nicht brennbar − Brandschutz alterungsbeständig Brandriegel für verputzte Aussenwärmedämmungen gute Wärmespeicherfähigkeit Dämmschalen und Dämmmatten für Rohrdämmungen formstabil lose Flocken für die Ausdämmung von Installations­ recycelbar schächten und Holzelementen resistent gegen Fäulnis, Schimmel, Ungeziefer Nachhaltigkeit g  esundheitliche Belastung durch Fasern beim Verarbeiten möglich geringe Formaldehydbelastung möglich, Produkte für den Innenbereich werden allerdings ohne Formaldehyd hergestellt bei Rückbau von alter Dämmung grosse Feinstaub­ belastung, da die Bindekraft des Harzklebers nachlässt recycelbar (Beigabe bei Produktion neuer Dämmstoffe) graue Energie: ca. 4.3 kWh/kg Dämmplatten für verputze Aussenwärmedämmung (Abb.55) Flocken für Ausdämmung von Dämmplatten für Zwischen­sparren­ Dämmplatten (Gefällsplatten), Dämmplatten mit Vlies für Decken­ Installationsschächten (Abb.56) dämmung (Abb.57) für Flachdach (Abb.58) dämmung (Abb.59) Dämmstoffe | Heft 06 22 Anorganische Dämmstoffe Glaswolle (Mineralwolle) Zusammensetzung, Fabrikation Verwendung, Handelsformen Für die Herstellung von Glaswolle kommen mineralische Roh­ stoffe wie Quarzsand, Kalk, Soda, Eisenerz sowie Recycling­ Dämmplatten resp. Dämmmatten / Rollen für: materialien wie Altglas zum Einsatz. Letzteres hält den gröss­ − Holzbau (Zwischensparrendämmung, Wände, ten Anteil an den Grundstoffen und stammt aus Flaschen- und Decken, Böden) Flachglasrecycling. Der Altglasanteil kann mittlerweile bis zu − Aufsparrendämmung 80 % betragen. Auch bei der Herstellung anfallende Schnitt­ − Aussenwände mit hinterlüfteter Fassade reste werden wieder dem Produktionsprozess zugeführt. Das − Kerndämmung in Aussenwänden flüssige Mineraliengemisch wird zu Fasern versponnen und mit − verputzte Aussenwärmedämmung über Terrain Mineralöl und Silikonemulsion wasserabweisend imprägniert. − Innenwände und Decken Unter Zugabe von Bindemitteln entsteht ein endloser Faser­ − Estrichböden teppich, auf dessen Grundlage verschiedene Dämmprodukte − Trittschalldämmung / Stellstreifen hergestellt werden. Diese unterscheiden sich in Faserstruktur, − akustische Anwendungen Rohdichte und Dimension. Dämmschalen für Rohrdämmungen lose Flocken für die Ausdämmung von Installations­ Eigenschaften schächten, Holzelementen etc. dampfdiffusionsoffen Nachhaltigkeit nicht brennbar alterungsbeständig g  esundheitliche Belastung durch Fasern beim gute Wärmespeicherfähigkeit Verarbeiten möglich formstabil Recyclingprodukt, Altglasverwendung bis zu 80% recycelbar geringe Formaldehydbelastung möglich, Produkte für resistent gegen Fäulnis, Schimmel, Ungeziefer den Innenbereich werden allerdings ohne Formaldehyd hergestellt Materialkennwerte bei Rückbau von alter Dämmung grosse Feinstaub­ belastung, da die Bindekraft des Harzklebers nachlässt Rohdichte ρ: 16–110 kg/m3 graue Energie: ca. 7.8 kWh/kg Wärmeleitfähigkeit λ: 0.030–0.045 W/(m K) Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ: 1–2 [-] Brandverhaltensgruppe (nach VKF): RF 1 Dämmplatten für Zwischensparrendämmung (Abb.60) Dämmplatten für Trittschalldämmung (Abb.61) Dämmstoffe | Heft 06 23 Anorganische Dämmstoffe Schaumglas Zusammensetzung, Fabrikation Verwendung, Handelsformen Schaumglasplatten Für die Herstellung von Schaumglasplatten wird heute vorwie­ Schaumglasplatten gend Recyclingglas aus defekten Autoscheiben und Fenster­ Dämmplatten für: glas eingeschmolzen und danach zusammen mit den weiteren − Flachdächer, Terrassen, Parkdecks Rohstoffen Feldspat, Eisenoxyd, Manganoxyd, Natriumsulfat − Kellerwände (innen und aussen) und Natriumnitrat zerkleinert. Dieses Gemisch wird mit Koh­ − verputzte Aussenwärmedämmung lenstoff angereichert und durchläuft dann einen Aufschäumofen. Mauerfussdämmelemente Das Erhitzen auf über 1’000 °C bewirkt das Oxidieren des Koh­ lenstoffs, wobei sich Bläschen bilden. Die entstandenen Schaum­ Schaumglasschotter glasblöcke werden anschliessend zu Platten verarbeitet. als Schüttung für: − unter Bodenplatte Schaumglasschotter − Kelleraussenwände (Wall-Bags) Schaumglasschotter wird aus 98 % Recyclingglas und 2 % mine­ Leichtschüttung für Auf- und Hinterfüllungen ralischem Blähmaterial hergestellt. Das Altglas wird von Zuschlagstoff für Dämmbeton Fremdstoffen befreit, gemahlen und mit dem Blähmaterial Radondrainagen vermischt. ­Anschliessend wird das Fertigmehl im ca. 900 °C heissen Ofen geschäumt. In der nachfolgenden Abkühlstrecke Nachhaltigkeit bricht der Steinkuchen in die gewünschte Schottergrösse. Recyclingprodukt aus Altglas Eigenschaften keine Schadstoffbelastung im eingebauten Zustand Entsorgung unproblematisch dampfdiffussionsdicht (Platten) graue Energie: ca. 5.3 kWh/kg (Platten), ca. 1.7 kWh/kg wasserdicht, somit frostsicher (Schotter) sehr druckfest nicht brennbar alterungsbeständig resistent gegen Fäulnis, Schimmel, Ungeziefer, Nager Materialkennwerte R ohdichte ρ: 100–165 kg/m3 (Platten) Rohdichte ρ: 125–180 kg/m3 (Schotter) Wärmeleitfähigkeit λ: 0.036–0.050 W/(m K) (Platten) Wärmeleitfähigkeit λ: 0.080–0.090 W/(m K) (Schotter) Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ: kein Wert, ­dampfdiffusionsdicht (Platten) Brandverhaltensgruppe (nach VKF): RF 1 Schaumglas-Schotter in Wall-Bags an Keller­aussenwand (Abb.63) Schaumglas-Platten (Abb.62) Schaumglas-Schotter, mit Rüttelplatte verdichtet (Abb.64) Dämmstoffe | Heft 06 24 Anorganische Dämmstoffe Porenbeton Zusammensetzung, Fabrikation Verwendung, Handelsformen Porenbeton ist ein dampfgehärteter Baustoff aus den Rohstof­ fen Kalk, Zement, fein gemahlenem Quarzsand und Wasser, grossformatige Mauersteine für Aussen- und Innenwände die zusammen zu einer Mörtelmischung angemacht werden. Deckenelemente Anschliessend wird eine geringe Menge an Aluminiumpulver Steildachelemente zugegeben, das in Reaktion mit der Mörtelmischung Wasser­ Brandriegel für verputzte Aussenwärmedämmungen stoffgas entwickelt. So entstehen viele kleine Gasblasen, die Verkleideplatten zum Aufschäumen der Mischung führen. Die entstandenen noch Mauerfussdämmelemente weichen Blöcke werden mittels Drähten auf die gewünschten Stein- oder Bauteilgrössen zugeschnitten. Durch Härten in Nachhaltigkeit speziellen Dampfdruckkesseln (Autoklaven) erhält das Material seine endgültigen Eigenschaften. keine Schadstoffbelastung im eingebauten Zustand Entsorgung unproblematisch Aus Porenbeton werden vor allem grosse aber dennoch leichte Staubbelastung beim Sägen und Bohren Mauersteine und Bauelemente hergestellt. Diese vereinen Sta­ graue Energie: ca. 0.9 kWh/kg tik und Wärmedämmung in einem Produkt. Der Herstellungs­ prozess erlaubt auch die Produktion bewehrter Bauteile. Eigenschaften dampfdiffusionsoffen feuchtigkeitsempfindlich bei Frosteinwirkung druckfest nicht brennbar leicht bearbeitbar resistent gegen Fäulnis, Schimmel, Ungeziefer, Nager Materialkennwerte Rohdichte ρ: 325–600 kg/m3 Wärmeleitfähigkeit λ: 0.080–0.160 W/(m K) Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ: 5–10 [-] Brandverhaltensgruppe (nach VKF): RF 1 Mauerstein aus Porenbeton (Abb.65) Aussenwand mit Mauersteinen aus Porenbeton (Abb.66) Dämmstoffe | Heft 06 25 Anorganische Dämmstoffe Weitere Produkte Blähton Vermiculit Als Rohstoff für die Herstellung von Blähton wird spezieller Vermiculit ist ein Tonmineral, das als Rohmaterial in flachen, kalkarmer Ton verwendet, der aus natürlichen Ablagerungen schieferartigen Plättchen vorliegt. Um das Material zu ex­­pan­ fein verteilte organische Bestandteile enthält. Der Ton wird dieren, wird es schockartig einer Temperatur von 1’000 °C aus­ ­gemahlen, zu kleinen Kügelchen geformt und ohne weitere gesetzt. Dadurch verdampft das zwischen den Schieferschich­ ­Zusätze bei rund 1’200 °C im Ofen gebrannt. Dabei verbrennen ten eingeschlossene Wasser schlagartig und das Ver­miculit die organischen Bestandteile und das Material bläht sich bläht sich bis zum 20fachen seines Ausgangsvolumens auf. In durch das bei der Verbrennung entstehende Kohlendioxid thermisch expandierter Form bezeichnet man das Mineral kugel­förmig bis auf das fünffache des Ausgangsvolumens auf. darum auch als Blähglimmer. Expandiertes Vermiculit weist Der Kern ist geschlossenporig, die Oberfläche gesintert. Die Millionen kleinster Luftzellen auf, wodurch es seine wärme­ Kügelchen sind unverrottbar und unbrennbar. Blähton findet dämmenden Eigenschaften erhält. Es ist verrottungsfrei, be­ Verwendung in Mauerwerkssteinen, Dämmbeton, Dämmplat­ ständig gegen Parasiten und enthält keinerlei brennbare ten, Leichtbeton, Ausgleichsschüttungen und für Leichtestriche. ­Bestandteile. Diese Eigenschaft macht Vermiculit zum idealen Werkstoff für den baulichen Brandschutz. Die Verwendung er­ Mineralschaumplatten, Kalziumsilikatplatten folgt meist als Brandschutz-, Wärmedämm- oder Ausgleichs­ Mineralschaumplatten bestehen aus den mineralischen Grund­ schüttung. stoffen Sand, Kalk, Zement und Wasser, die unter Verwen­ dung eines Porenbildners zu feuchteunempfindlichen Dämm­ platten aufgeschäumt werden. Diese sind leicht, druckfest, formstabil, nicht brennbar und diffusionsoffen. Ein grosser Vorteil von Mineraldämmplatten ist deren hygroskopische ­Eigenschaft, also die Fähigkeit, sehr viel Feuchtigkeit aufneh­ men und später schadlos wieder abgeben zu können. Ein Sonderfall unter den Mineralschaumdämmungen sind die Kalziumsilikatplatten, auch als «Klimaplatten» bekannt. Diese bestehen aus Siliziumdioxid, Kalziumoxid, Zellstoffen, Wasser­glas und Zellulose, kommen aber ohne Porenbildner aus. Kalziumsilikatplatten sind stark alkalisch und deshalb gut als Schutz vor Schimmelpilz geeignet. Wegen dieser Eigen­ schaft werden sie hauptsächlich als Innendämmung einge­ setzt. Blähton-Leichtbaudämmplatte (Abb.67) Vermiculit-Schüttung (Granulat) (Abb.68) Dämmstoffe | Heft 06 26 Anorganische Dämmstoffe Siliziumdioxidplatten (Calostat-Platten) Perlit Siliziumdioxidplatten sind rein mineralische Produkte auf der Perlit ist ein glasartiges, vulkanisches Gestein, das wenig Was­ Basis von Siliziumdioxid. Sie weisen sehr gute Wärmedämm­ ser enthält. Durch schockartiges Erhitzen bis zu 1’000 °C dehnt werte auf, sind unbrennbar, dampfdiffusionsoffen aber dennoch sich das in den feingemahlenen Perlitkörnern enthaltene Was­ hydrophob, d.h. sie nehmen keine Feuchtigkeit auf. Das Mate­ ser aus und bläht das Granulat so bis auf das 20fache seines rial enthält weder Biozide noch Brandschutzmittel. Silizium­­ Ausgangsvolumens auf. Perlit ist unverrottbar und unbrennbar. dioxid­platten finden Verwendung als Innendämmung, Decken­­ Es findet als loses Schüttungsmaterial für Fussböden bezie­ dämmung, in Sandwichelementen und Türen. hungsweise Decken sowie als Einblasdämmung für Dächer und zweischalige Aussenwände Verwendung. Für die Anwen­ Blähglasgranulat dung als Innendämmung gibt es ausserdem Platten. Blähglasgranulat ist aufgeschäumtes Recyclingglas mit klei­ nen, gasgefüllten Poren. Im Vergleich zum kantigen, gebro­ chenen Schaumglasschotter wird Blähglasgranulat in einem etwas aufwändigeren Verfahren hergestellt. Durch die an­ schlies­sende Siebung sind eine grosse Anzahl von verschiede­ nen Körnungen verfügbar. Blähglasprodukte sind sehr leicht und dennoch druckfest, wärmedämmend und nicht brennbar, zudem werden sie nicht von Nagetieren, Schädlingen und Pil­ zen angegriffen. Blähglasgranulat wird in Ultraleichtputzen, Leichtestrichen, Leichtbetonen, Leichtmauermörteln, Wärme­ dämmplatten, Wärmedämmschüttungen und Putzträgerplat­ ten verwendet. Siliziumdioxidplatten (Abb.69) Blähglas-Schüttung (Granulat) (Abb.70) Perlit-Schüttung (Granulat) (Abb.71) Dämmstoffe | Heft 06 27 Hochleistungs-Dämmstoffe Aerogel-Dämmstoffe Zusammensetzung, Fabrikation Verwendung, Handelsformen Aerogele sind hochporöse Festkörper, deren Volumen zu über Überall dort, wo nur eine geringe Schichtstärke für die Däm­ 90 % aus luftgefüllten ­Poren im Nanometerbereich bestehen. mung möglich aber dennoch eine gute Wärmedämmung gefor­ Durch diese Unmengen von kleinsten Lufteinschlüssen wird dert ist: die Bewegung der Luftmoleküle extrem verringert, was die Energieübertragung stark minimiert. Das macht Aerogel zu Dämmplatten und Dämmmatten / Rollen für: einem der effizientesten Dämmstoffe. − Dächer − Böden, Wände und Decken Aerogele können aus verschiedenen Substanzen hergestellt − Bereiche des Storenkastens wer­den. Am häufigsten basieren sie auf amorphem Silizium­ − Dachlukarnen dioxid. In einem ersten Schritt wird aus einem amorphen Sili­ − Türen kat und einem Lösungsmittel ein Gel hergestellt. Durch eine − haustechnische Anlagen (Kühlgeräte, Wärmespeicher) chemische Reaktion und unter speziellen Druck- und Tempe­ − wärmetechnische Sanierung von Wärmebrücken raturverhältnissen bildet das Gel anschliessend eine hoch­ Zuschlagstoff für Wärmedämmputze poröse Struktur. In einem aufwändigen Trocknungsverfahren wird die noch in der feinen Porenstruktur enthaltene Flüssig­ Die Platten und Matten / Rollen lassen sich beliebig schneiden keit durch Luft ersetzt und das Aerogel erhält seine feste Kon­ rollen, biegen und kleben. sistenz. Der Dämmstoff Aerogel ist in Platten, Matten / Rollen, als Schüttung oder als Zuschlagstoff für Wärmedämmputze Nachhaltigkeit erhält­lich. B eim Zuschnitt von Matten entstehen Stäube, die nicht ein­ Eigenschaften geatmet werden sollten. graue Energie: ca. 45.0 kWh/kg dampfdiffusionsoffen sehr geringe Wärmeleitfähigkeit robust einfache Verarbeitung (frei zuschneidbar) kann mit anderen Materialien kombiniert werden Materialkennwerte Rohdichte ρ: 150–180 kg/m3 Wärmeleitfähigkeit λ: 0.014–0.018 [W/(m K)] (Platten und Matten / Rollen), 0.027–0.040 [W/(m K)] (Dämmputz) Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ: 3–5 [-] (Platten und Matten / Rollen), 3–5 [-] (Dämmputz) Brandverhaltensgruppe (nach VKF): RF 1 – RF 2 Dämmplatten aus Aerogel (Abb.73) Dämmputz (Abb.72) Dämmmatten / Rollen aus Aerogel (Abb.74) Dämmstoffe | Heft 06 28 Hochleistungs-Dämmstoffe Vakuum-Dämmstoffe VIP Zusammensetzung, Fabrikation Verwendung, Handelsformen Das physikalische Prinzip einer Vakuumdämmung (VIP, Vakuum-­ Überall dort, wo nur eine geringe Schichtstärke für die Däm­ Isolations-Paneele) basiert auf der Eigenschaft, dass in einem mung möglich aber dennoch eine gute Wärmedämmung gefor­ luftleeren Raum kein Wärmetransport über die Bewegung der dert ist: Luft (Konvektion) stattfindet. Der innere Stützkern der VIP be­ steht aus einem pulverförmigen Dämmstoff, meist Kieselsäure, Paneele für: der mehrlagig mit luftdichten, reissfesten Folien umman­telt − Flachdächer und Terrassen ist. In einer Vakuumkammer wird den Paneelen schliesslich − Böden, Wände und Decken die Luft entzogen. − Bereiche des Storenkastens − Türen VIP dürfen beim Einbau weder zugeschnitten, durchbohrt oder − haustechnische Anlagen (Kühlgeräte, Wärmespeicher) auf andere Weise beschädigt werden. Durch ein Leck in der − wärmetechnische Sanierung von Wärmebrücken Alufolie würde das Vakuum zerstört und die Dämmwirkung erheblich reduziert werden. Die Verarbeitung ist demzufolge Ausführungsvarianten äusserst anspruchsvoll. VIP werden vorkonfektioniert und pass­ genau auf die Baustelle geliefert. Allenfalls notwendige Anpas­ P aneele ohne zusätzliche Schutzschichten (geeignet für sungen und Ergänzungen werden mit normalen PUR-Dämm­ Türblätter und Fensterrahmenverbreiterungen) platten ausgeführt. Eine Vakuumdämmung ist deutlich teurer Paneele mit einer Schutzschicht, z.B. Gummischrot­matten, als eine herkömmliche Dämmung. PUR, EPS oder Polyesterfaserplatten (geeignet für zweila­ gige Anwendungen) Eigenschaften Paneele mit zwei Schutzschichten, z.B. Gummischrot­ matten, PUR, EPS oder Polyesterfaserplatten (auf zusätz­ dampfdiffusionsdicht liche Schutzschichten im Konstruktionsaufbau kann sehr geringe Wärmeleitfähigkeit ­verzichtet werden) (5–10 x besser als herkömmliche Dämmstoffe) teuer Nachhaltigkeit Materialkennwerte sehr grosser Energieaufwand bei der Produktion die Paneele sind recycelbar R ohdichte ρ: 180–220 kg/m3 graue Energie: ca. 48.3 kWh/kg (nicht auf KBOB-Liste) Wärmeleitfähigkeit λ: 0.007–0.008 W/(m K) Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl µ: dampfdiffusionsdicht Brandverhaltensgruppe (nach VKF): RF 2 – RF 3 (je nach Beschichtung) VIP-Paneel ohne Schutzschicht VIP-Paneel mit einer Gummi­ VIP-Paneel mit zwei Gummigranulat-Schutzschichten (Abb.77) (Abb.75) granulat-Schutzschicht (Abb.76) Dämmstoffe | Heft 06 29 Dämmstoffe für Schallabsorption Verbesserung der Raumakustik Verbesserte Raumakustik durch Schallabsorption 1 auftretender Schall Die Raumakustik ist ein Gebiet der Akustik und befasst sich mit 2 Schall-Reflexion der Hörsamkeit von Sprache und Musik sowie dem akustischen 3 Schall-Absorption (Umwandlung in Wärmeenergie) 4 Schall-Transmission Design von Räumen. Zuhörer und Schallquelle befinden sich bei der Beurteilung im gleichen Raum. Verfügt ein Raum beispielsweise über nahezu keine schallab­ Raum 1 Raum 2 sorbierenden (schallschluckenden) Flächen, wandert der Schall zwischen den Flächen hin und her und es dauert lange, bis er verstummt. In solchen Räumen kann ein Zuhörer einen Redner nur schwer verstehen, da er sowohl den Direktschall als auch den sich wiederholenden, reflektierten Schall wahrnimmt. Absorptionsflächen (Schallschluckflächen) können in solchen Fällen zur Regu­lierung der Nachhallzeit und somit zur Verbes­ serung der Sprach­verständlichkeit bzw. des Klangeindrucks 1 von Musik eingesetzt werden. Je nach Raumnutzung können die erforderlichen Nachhallzeiten sehr unterschiedlich sein, 4 was insbesondere bei der Planung von Räumen, bei denen die 3 Raumakustik eine wichtige Rolle spielt, berücksichtigt werden muss. Die Schallabsorption bezeichnet den Vorgang der Verminde­ 2 rung der Schallenergie insbesondere durch Umwandlung in Wärme. Für die Absorption von Luftschall verwendet man in der Praxis vorwiegend poröse, faserige und offenzellige Mate­ rialien, was den Eigenschaften vieler Dämmstoffe entspricht. Akustik-Dachelemente (Dachkonstruktion aus Holz) (Abb.78) Akustik-Deckenelemente (Deckenkonstruktion aus Holz) (Abb.79) Dämmstoffe | Heft 06   plus 30 Dämmstoffe für Schallabsorption Sichtbare Schallabsorptionsflächen Nicht sichtbare Schallabsorptionsflächen Die Produktepalette von Schallabsorptionsflächen ist in Bezug Zur Verbesserung der Raumakustik können abgehängte Decken auf deren Erscheinungsbild bzw. das eingesetzte Material sehr und Vorsatzschalen an Wänden aber auch tragende Holzde­ gross. Je nach Wunsch kann das ­Material in seiner Beschaf­ cken- und Dachelemente verwendet werden. Dabei erfolgt die fenheit gezeigt oder mit einem anderen Material (z.B. Stoffbe­ Absorption in der Regel durch faserige Dämmstoffe, die hinter spannung) kaschiert werden. Folgende Dämmstoffe kommen Loch- oder Schlitzplatten aus Holz, Metall oder Gips oder auch zum Einsatz: in tragenden Hohlkastenelementen aus Holz verlegt sind. Glaswolle Steinwolle Holzwolle Schaumstoffe aus PUR, PVC, PE Wollfilze Akustik-und Wärmedämm-Decken­platten (Holzwolle und Steinwolle) (Abb.80) Unterkonstruktion mit Dämmeinlage für Akustik-Deckenelemente (Abb.82) Akustik-Platten (PUR-Schaumstoff) (Abb.81) Schallabsorptionselemente (Faser­dämmstoffplatten mit Stoff kaschiert) (Abb.83) Dämmstoffe | Heft 06   plus 31 Zukünftige Dämmstoffe Ligninbasierte Aerogele Holzschäume Die meisten bisherigen Aerogel-Anwendungen im Baustoffbe­ Hartschaum-Dämmstoffe bestehen bisher in der Regel aus reich basieren auf getrocknetem Silica-Aerogel, das man aus Kunststoffen auf Erdölbasis. Dämmplatten aus Holzschaum Kieselsäureverbindungen herstellt. Das feste Endprodukt be­ könnten eine nachhaltige Alternative dazu werden. Der neue steht dabei zu über 90 % aus Luftporen. Aufgrund ­dieser extre­ Naturdämmstoff besteht zu 100 % aus dem nachwachsenden men Porosität weist es eine sehr nied­rige Wärmeleitfähigkeit Rohstoff Holz (Nadel- und Laubholz) und ist daher auch prob­ auf. Silica-Aerogel hat allerdings den Nachteil, dass die Her­ lemlos recycelbar. Zwar existieren bereits seit langer Zeit stellung sehr aufwändig und der Preis deutlich höher als der ­diverse Holzfaserdämmplatten, diese sind aber weniger form­ von konventionellen Dämmstoffen ist. stabil als Kunststoff-Hartschaum und können diesen darum nicht bei allen Anwendungen ersetzen. Holzschaum kann da­ Als Rohstoff für Aerogele war Lignin bisher nicht bekannt. Es gegen in jeder Hinsicht mit Kunststoffschäumen mithalten. sorgt im Holz für den festen Zusammenhalt der Zellwände. Das neu entwickelte Verfahren zur Herstellung ist relativ ein­ Diese natürliche Bindemittelfunktion macht sich die Holz­ fach: Holzfasern werden unter Zugabe von Wasser in feine werkstoffindustrie schon lange zunutze, indem sie Platten Partikel zermahlen bis eine zähflüssige Suspension entsteht. ohne zusätzliche chemische Bindemittel herstellt. Die Holz­ Diese Masse wird anschliessend mit Treibmittelgasen aufge­ fasern und -späne werden dabei nur durch das holzeigene schäumt und im Trockenschrank ausgehärtet. Alternativ funk­ Lignin zusammengehalten. tioniert das Aufschäumen auch ganz ohne Treibmittel, indem die Suspension durch kräftiges Rühren schaumig geschlagen Forschern ist es gelungen das Naturprodukt Lignin als gleich­ wird. In jedem Fall kann bei Holzschaum auf bedenkliche Kleb­ wertiges Ersatzprodukt für Aerogele zu nutzen. Bei den bisher stoffe verzichtet werden, da der Zusammenhalt der Partikel in Versuchen hergestellten Produkten handelt es sich um nur durch das holzeigene Lignin erfolgt. hoch­po­röse Dämmplatten mit hervorragenden Dämmeigen­ schaften. Einige Prototypen erreichen Wärmeleitfähigkeiten bis Aus Holzschaum lassen sich auch elastische Schaumstoffe 0,024 [W/(m K)]. Damit übertreffen sie deutlich die Leistung herstellen. Für beide Produktgruppen kann man Platten mit von etablierten Massendämmstoffen wie EPS oder Steinwolle. unterschiedlich hoher Rohdichte produzieren. Aber auch die Verwendung nicht­holzhaltiger Lignocellulosen, wie sie beispiels­ weise in Hanf oder Stroh vorkommen, ist möglich. Holzschaum ist ein leichter, offenporiger Dämmstoff, der zu­ gleich über eine relativ hohe Druckfestigkeit verfügt. Die Wärme­ leitfähigkeit liegt – je nach gewählter Rohdichte – zwischen der von EPS und Holzfaserdämmplatten. Ligninbasierte Aerogel-Platten (Abb.84) Holzschaum-Dämmplatten (Abb.85) Dämmstoffe | Heft 06   plus 32 Baubiologie Binden von Wohngiften Wohngifte Schafwolle bindet Wohngifte Substanzen im Wohnumfeld, die negative physische und psy­ Schafwolle ist in der Lage Schadstoffe wie Formaldehyd sowie chische Reaktionen auslösen können, werden unter dem Be­ weitere Wohngifte aufzunehmen und zu neutralisieren. Die griff der Wohngifte zusammengefasst. Betroffene reagieren Reaktion von Formaldehyd mit Bestandteilen von Schafwoll­ auf sie mit allgemeinen und spezifischen Beschwerden wie: fasern ist seit Jahrzenten bekannt und belegt. Relativ neu hin­ gegen ist der Einsatz von Schafwolle zur Sanierung von Gebäu­ Unwohlsein den, die eine hohe Belastung durch Formaldehyd aufweisen, Kopfschmerzen und ihr Einsatz als prophylaktische Massnahme in Neubauten. Müdigkeit Schwindel Wirkungsweise Konzentrationsschwierigkeiten Schafwolle besteht zu 97% aus der tierischen Eiweissfaser Atembeschwerden Keratin. Dieses Protein wiederum ist aus Aminosäure-Molekü­ Augenbrennen len aufgebaut, die mit den Formaldehyd-Molekülen in der Luft Hautausschlag eine chemische Reaktion zu einer festen Bindung eingehen. So wird das Formaldehyd absorbiert und damit unschädlich ge­ Besonders bei Kindern ist ein Anstieg von allergischen Erkran­ macht. kungen zu beobachten. Man zählt rund 2’500 Substanzen, die als Wohngift in der Raumluft vorkommen können. Die absorbierende Wirkung hängt von der Menge, aber auch von der relativen Feuchte und vom pH-Wert der eingebauten Die wichtigsten Wohngifte sind: Schafwolle ab. Je zahlreicher, feuchter und saurer die Schaf­ wolle ist, desto mehr Formaldehyd kann sie binden. In Versu­ Formaldehyd und andere VOC (volatile organic compounds) chen konnte der Schafwolle eine sehr hohe Effizienz bei der Asbest Bindung von Formaldehyd attestiert werden. Man geht davon PCB (Polychlorbiphenyl) aus, dass die Wirkung weit über 30 Jahre anhält. Die Entsor­ Radon gung der Schafwolle nach Ablauf ihrer Wirkungszeit ist unpro­ Schimmel blematisch und bedarf keiner besonderen Massnahmen. Tabakrauch Einbau Das Zusammenwirken verschiedener reaktiver Wohngifte Für den Einbau von Schafwolle zur Verminderung von Wohn­ kann bei Bewohnern zum Sick-Building-Syndrom führen. giften gibt es zahlreiche Möglichkeiten. Oft erreicht man damit ­Unter diesem Begriff werden Beschwerden zusammenge­ zusätzlich einen positiven Effekt in Hinblick auf die Raumakustik. fasst, die durch schadstoffbelastete Innenräume entstehen. Montage von Panels an Wand und Decke Formaldehyd Einlage von Matten hinter perforierten abgehängten Decken Eines der bekanntesten Wohngifte ist Formaldehyd, das ein Platzierung von Vliesen, z.B. hinter Schränken und Möbeln, wichtiges Basisprodukt zur Herstellung von Harzen und Binde­ oder unter Matratzen mitteln für Holzwerkstoffe ist. Es findet sich in Innenräumen sowohl in kunstharzveredelten Textilien, als auch in Lacken, Klebstoffen und Produkten aus Holzwerkstoffen. Formaldehyd liegt bei Zimmertemperatur als stechend riechendes, unsicht­ bares Gas vor, das ausserdem brennbar ist. Häufige Quelle von Formaldehyd in Wohnräumen sind verleimte Holzwerkstoffe Schafwollpanels (Abb.87) und Kleber (Abb.86) Dämmstoffe | Heft 06   plus 33 Anhang Glossar Absorption Sorption Wellen wie Sonnenlicht oder Schall können reflektiert und ab­ Sorption ist der Oberbegriff für Abläufe die zur Anreicherung sorbiert werden. Bei der Reflexion werden sie von einer Ober­ meist flüssiger oder gasförmiger Stoffe in einem anderen, oft fläche zurückgeworfen, bei der Absorption von einer Ober­ festen Stoff, führen. Dabei unterscheidet man eine nur ober­ fläche aufgenommen und in Wärmeenergie umgewandelt. flächliche (Adsorption) und eine durchgehende (Absorption) Aufnahme. Ein typisches Beispiel ist die Aufnahme von Wasser Additiv durch ein Baumaterial. Hilfs- oder Zusatzstoffe, die Produkten in geringen Mengen zu­ gegeben werden, um bestimmte Eigenschaften zu erreichen Suspension oder zu verbessern. Als Suspension wird eine Flüssigkeit mit darin fein verteilten Festkörpern bezeichnet. Diese lösen sich dabei nicht auf, wes­ alkalisch halb man von einem heterogenen Gemisch spricht. Lässt man Alkalisch (auch basisch) ist ein Ausdruck aus der Chemie und eine Suspension stehen, sinken die in der Flüssigkeit schwe­ Biochemie. Wenn eine Lösung einen pH-Wert höher 7 aufweist, benden Festkörper, sofern ihre Dichte grösser ist als die der dann gilt sie als alkalisch. Der pH-Wert kann von 0 (sehr sauer) Flüssigkeit. Andernfalls steigen sie zur Oberfläche. bis 14 (sehr alkalisch) reichen. Ein pH-Wert von 7 gilt als neutral. synthetisch Biozid Aus einfachsten Stoffen chemisch/künstlich hergestellte Mate­ Als Biozide werden Chemikalien und Mikroorganismen zur riali