Mineralfaser

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Mineralfaser (Glaswolle/Steinwolle)
Wärmeleitfähigkeit λ [W/(m·K)]: 0,032 - 0,045 Mineralfaser
Dampfdiffusionswiderstand μ : 1 - 2
Baustoffklasse (Brandschutz): n. DIN 4102: A1/A2/B1
n. DIN EN 13501: bis A1
Druckfestigkeit: gering bis mittel

auch Mineralwolle (MW)

Inhaltsverzeichnis

Kurzbeschreibung

Die Hauptvertreter der künstlichen Mineralfaserdämmstoffe (KMF) sind Glaswolle (GW) und Steinwolle (SW). Sie dominieren den bundesdeutschen Dämmstoffmarkt seit vielen Jahren mit einem Anteil von 55 - 60 %. Die Rohstoffvorräte sind nahezu unbegrenzt.

Produktionsprozess

Glaswolle besteht im allgemeinen zu 60 % aus Altglas, sowie Quarzsand, Soda, und Kalk. Steinwolle wird aus Kalkstein, Basalt, Dolomit oder Diabasgestein hergestellt. Als Bindemittel werden jeweils Phenol-Formaldehydharze eingesetzt (0,5 – 9% bei GW bzw. 1 – 3% bei SW). Es werden je nach Hersteller verschiedene Produktionsverfahren angewendet. Zuerst werden die Rohstoffe bei 1.200 – 1.600° C eingeschmolzen. Aus der Schmelze erzeugt man durch Schleudern, Ziehen oder Blasen die Fasern gewünschter Längen und Stärken (2-9 μm) im Mikrometerbereich. Anschließend werden die Fasern unter Zugabe von Bindemitteln (meist Formaldehydharze) zu Platten und Vliesen weiterverarbeitet, Faseranteil mindestens 90 %.

Hinweise zur Verarbeitung

Aufgrund der Lungengängigkeit der Kleinstfasern sowie der Reizung von Augen und Haut durch größere Fasern ist bei der Verarbeitung dringendst Schutzkleidung anzuraten (Brille, Handschuhe, geeigneter Atemschutz)

Einsatzbereiche

Mineralfasern sind nahezu universell einsetzbar zum Wärme-, Schall- und Brandschutz, im Innen- und Außenbereich (nicht Perimeterbereich), in Steildächern und Decken, als Akkustikdämmung sowie im Heizungs-/Sanitärbereich. Für höhere Druckbelastungen ist der Dämmstoff jedoch ungeeignet. KMF sind beständig gegen Verrottung, Ungeziefer und Pilzbefall. Von einer Anwendung im Einblasverfahren wird aufgrund der hohen Faserbelastung abgeraten.

Baubiologische Stellungnahme

Die Herstellung von Mineralwolle ist mit hohem Energieaufwand verbunden. Mineralwolle kann zur Wiederverwertung in den Produktionskreislauf zurückgeführt werden. Die Verarbeitung ist für viele Handwerker unangenehm durch die Reizung von Haut und Schleimhäuten. Beim Ein- bzw. Ausbau muss unter Umständen mit der Freisetzung einiger hunderttausend Fasern/m³ Raumluft gerechnet werden. Das Einatmen der Fasern sowie der Eintrag in benachbarte Räume sollte vermieden und eine Feinreinigung (z. B. Staubsauger mit Hepa-Filter) nach der Verarbeitung durchgeführt werden.

Seit 1. 1. 2005 gilt die neue europäische Gefahrstoffverordnung. Sie enthält ein Herstellungs- und Verwendungsverbot von biopersistenten bzw. kanzerogenen Fasern für Wärme- und Schalldämmungen im Hochbau. Dieses Verbot gilt auch für im Ausland hergestellte Erzeugnisse. Für die Einhaltung dieser Verordnung und damit für eine gute Biolöslichkeit (KI40, Halbwertszeit <= 40 Tage) bürgt das Gütezeichen RAL-GZ 388 „Erzeugnisse aus Mineralwolle“. Diese Produkte decken nach Angaben der Gütegemeinschaft Mineralwolle inzwischen nahezu 100 % des deutschen KMF-Marktes ab. Erfahrungen mit dieser KI40-Mineralwolle existieren allerdings erst seit 12 Jahren. Beim Ausbau älterer KMF-Dämmungen ist mit krebserregenden Faserstäuben in hoher Konzentration zu rechnen. Bei Temperaturen über 200° C beginnt in der Regel der Abbau der Phenolharzbindung. Im Brandfall ist deshalb mit Reizerscheinungen durch Formaldehyddämpfe zu rechnen. Geringe Rauchentwicklung.

Quelle
Herbert Danner, Baubiologe (IBN), Bauzentrum München, Ökologische Wärmedämmstoffe im Vergleich 2.0, Juni 2010, S. 64

Auszug aus: Leitfaden für die Innenraumlufthygiene in Schulgebäuden

Quelle: Innenraumlufthygiene-Kommission, Umweltbundesamt, Leitfaden für die Innenraumlufthygiene in Schulgebäuden

Umfangreiche Messungen in verschiedenen Gebäuden, die Anfang der 1990er-Jahre durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass dort, wo Dämmstoffe aus Mineralfasern vorschriftsgemäß verbaut wurden, in der Regel keine Konzentrationen an KMF gemessen wurden, die über der normalen Hintergrundkonzentration in der Außenluft liegen.

Die Konzentrationen von KMF-Fasern kritischer Größe, die eindeutig dem eingebauten Produkt zugeordnet werden können, sind in Gebäuden durch Faserfreisetzung in der normalen Nutzungsphase des Gebäudes

  1. in der Regel nicht erhöht, wenn ordnungsgemäß durchgeführte Wärmedämmungen vorliegen (Dämmstoff an der Außenwand; zweischaliges Mauerwerk mit innenliegender Dämmschicht; Anwendung im Innenraum- bzw. Dachbereich hinter einer dichten Verkleidung, z. B. aus Gipskarton, Holzpaneele mit dahinter liegender Dampfsperre (Polyethylenfolie) und/oder vergleichbare Konstruktionen);
  2. in der Regel mäßig erhöht, wenn die Mineralwolle-Erzeugnisse so eingebaut sind, dass sie im Luftaustausch mit dem Innenraum stehen. Dieser Fall liegt vornehmlich bei abgehängten Decken ohne einen funktionsfähigen Rieselschutz vor;
  3. im Einzelfall deutlich erhöht (bis zu einigen tausend Fasern je m³ Luft), und zwar ständig bei bautechnischen Mängeln bzw. Konstruktionen, die nicht dem Stand der Technik entsprechen, oder vorübergehend bei baulichen Eingriffen an Bauteilen, die Mineralwolle-Erzeugnisse enthalten.

Künstliche Mineralfasern werden nach der Gefahrstoffverordnung seit 1998 über ihre stoffliche Zusammensetzung anhand des Kanzerogenitätsindex (KI-Index)1 eingestuft in:

  1. KI-Wert ≤ 30 : K2 – Stoffe, die als krebserzeugend für den Menschen angesehen werden sollten.
  2. KI-Wert > 30 bis < 40: K3 – Stoffe, die wegen möglicher krebserzeugender Wirkung beim Menschen Anlass zur Besorgnis geben.
  3. KI-Wert ≥ 40 keine Einstufung als krebserzeugend.
1) Der KI- Wert ergibt sich aus der Differenz der Massegehalte der Oxide der Elemente Na, K, B, Mg, Ca., Ba und dem Zweifachen des Al-Oxid-Gehaltes.

Fasern mit einem KI > 40 gelten nach heutigem Kenntnisstand als frei von Krebsverdacht, da ihre Biobeständigkeit nur noch ca. 30–40 Tage beträgt. Nach der Chemikalienverbotsverordnung kann die Biolöslichkeit alternativ auch durch darin festgelegte weitere Methoden nachgewiesen und die so geprüften Produkte vom Krebsverdacht frei gesprochen werden.
Das „KI-Kriterium“ wird als Nachweis der Biolöslichkeit daher heute nur selten verwendet.

Etwa seit Ende der 1990er-Jahre sind in Deutschland nur entsprechend geprüfte biolösliche KMF-Dämmstoffe im Handel. Von diesen Materialien geht kein Gesundheitsrisiko aus. Bei früher eingebauten KMF-Produkten (bis ca. 1998) sollen notwendige Sanierungsmaßnahmen, bei denen Fasern frei gesetzt werden können, mit Bedacht und nur bei guter Lüftung während der Arbeiten vorgenommen werden. Die TRGS 521 beschreibt die Schutzmaßnahmen, die bei Abbruch, Sanierungs- und Instandhaltungsarbeiten mit alter Mineralwolle ergriffen werden müssen.

KMF sind also weitaus ungefährlicher als Asbestfasern einzustufen. Bisher gibt es keine Studie, die einen klaren Zusammenhang zwischen Krebs beim Menschen und einer Belastung mit KMF belegt. Folgende Gründe dürften dafür maßgebend sein:

  1. Mineralwolle-Dämmstoffe entwickeln weniger Faserstaub als vergleichbare Asbestmaterialien. Dies zeigt sich sowohl am Arbeitsplatz als auch bei Untersuchungen im Innenraum. Ein faserbedingtes Krebsrisiko konnte in der Mineralwolle-Dämmstoffindustrie nicht nachgewiesen werden, während es in der ehemaligen Asbestindustrie als nachgewiesen gilt.
  2. Die bei Asbest beobachtete Längsspaltung der Fasern, die ihre Gefährlichkeit erhöht, ist bei künstlichen Mineralfasern nicht zu befürchten.
  3. Die so genannte Biobeständigkeit (d. h. die Zeit, die eine Faser im Körper bis zur ihrer Auflösung braucht) wurde bei KMF in den letzten Jahren durch geeignete Materialzusammensetzung immer weiter verkürzt.

KMF können eine Reizwirkung ausüben. So können aus Schallschutzdeckenkonstruktionen freigesetzte KMF zu Irritationen der Augen und der oberen Atemwege bei Personen führen, die sich längere Zeit in dem belasteten Raum aufhalten. Bei Schallschutzkonstruktionen lässt sich dies durch Anbringen eines Rieselschutzes weitgehend vermeiden.

Quelle / Auszug aus
Innenraumlufthygiene-Kommission, Umweltbundesamt, Leitfaden für die Innenraumlufthygiene in Schulgebäuden


Prozessketten und Kurzbewertung Mineralfaser-Dämmstoffe

Die Herstellung von Glasfaser-Dämmstoffen basiert im Wesentlichen auf dem Einsatz natürlicher Mineralien, häufig unter dem Zusatz großer Mengen Altglas. Je nach Anteil des Zusatzes an Altglas variiert der Aufwand an zugeführter Energie. Als Bindemittel werden in der Regel gesundheitlich diskutierte Phenol-Formaldehydharze eingesetzt.

Die Herstellung von Steinwolle-Dämmstoffen basiert auf dem Einsatz natürlicher Mineralien, häufig unter dem Zusatz großer Mengen Altglas. Der Herstellungsprozess ist mit hohem Energieaufwand verbunden. Als Bindemittel werden in der Regel gesundheitlich diskutierte Phenol-Formaldehydharze eingesetzt.


Quelle
Herbert Danner, Baubiologe (IBN), Bauzentrum München, Ökologische Wärmedämmstoffe im Vergleich 2.0, Juni 2010, S. 42

Siehe auch

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