Wärmedämmstoff

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Definition

Jedes Baumaterial hat eine spezifische Wärmeleitfähigkeit (siehe auch Materialkonstante), die zahlenmäßig mit der Wärmeleitzahl (λ (Lambda)) ausgedrückt wird. Je kleiner der λ-Wert ist, desto besser ist die Wärmedämmwirkung bzw. Wärmedämmung des Materials. Ein Wärmedämmstoff hat einen sehr geringen λ-Wert von <0,1 W/mK. Die dämmende Wirkung wird dabei durch viele kleine vom Wärmedämmstoff umschlossene Poren und Lufteinschlüsse hergestellt.

Um sich die Wirkungsweise eines Wärmedämmstoffs besser vorstellen zu können, kann man diesen vereinfacht mit einem grobmaschigen Wollpullover vergleichen. Den wärmenden Effekt erreicht man nicht durch die Wolle, sondern durch die in den Maschen und in den Fäden vorhandenen Lufteinschlüsse. Um garantieren zu können, dass ein Wärmedämmstoff richtig dämmt muss er vor Feuchtigkeit und Luftbewegungen geschützt werden. Die Auswirkungen von Luftbewegungen kann man sich leicht mit dem Wollpullover verdeutlichen. Steht man an einem kalten Tag mit einem solchen Pullover draußen in einem windgeschützten Bereich, so wärmt der Pullover sehr gut. Sobald aber ein Windstoß kommt, wird die in den Poren erwärmte Luft abtransportiert und man beginnt schnell zu frieren. Schützt man den Pullover vor Luftbewegungen, z.B. durch einen Windbreaker, kann die warme Luft nicht abtransortiert werden und die wärmende Wirkung setzt wieder ein. Ebenso wichtig ist ein Schutz vor Feuchtigkeit. Wasser hat einen relativ hohen λ-Wert und leitet Wärme gut weiter. Ist ein Wärmedämmstoff feucht, so kann er nur so gut dämmen, wie das in ihm enthaltende Wasser.

Daraus resultiert, das nur ein vor Luftbewegungen und Feuchtigkeit geschützter Wärmedämmstoff wirklich dämmt. Eine Wärmedämmung ohne Luftdichtung erfährt also eine erhebliche Reduzierung ihrer Leistungsfähigkeit, da es zu Luftbewegungen kommt und dadurch erhebliche Mengen Feuchtigkeit über Konvektion in das Material eingeführt werden können. Ist ein Wärmedämmstoff nass, so dämmt er nur so gut wie das enthaltene Wasser und verliert deutlich an Leistungsfähigkeit.

Wärmedämmstoffgruppen

Dämmstoffe lassen sich aufgrund ihrer Rohstoffe in zwei Hauptgruppen einteilen - organisch und anorganisch. Darüber hinaus unterscheidet man in diesen beiden Gruppen zwischen natürlichen und synthetischen Materialien. In Abhängigkeit der Struktur wird dann z. B. in Faserdämmstoffe, Schäume und Granulate unterschieden. Die größte Produktvielfalt hat die Gruppe der organisch natürlichen Rohstoffe zu bieten. [1]

Dämmstoffgruppen [1]
organisch (natürlich/nachwachsend) anorganisch bzw. mineralisch
natürliche Rohstoffe synthetische Rohstoffe natürliche Rohstoffe synthetische Rohstoffe
Flachs Harnstoff- F-Ortsschaum Blähglimmer Blähglas
Getreidegranulat Melaminharz-Hartschaum Blähton Kalziumsilikat
Hanf Phenolharz-Hartschaum Naturbims Mineralfaser
Holzfaser Polyesterfaser Perlite Mineralschaum
Holzspäne expandiertes Polystyrol EPS Schaumglas
Holzwolle extrudiertes Polystyrol XPS
Kokosfaser Polyurethan Hartschaum PUR
Kork Polyurethan Ortsschaum PUR
Schafwolle
Schilfrohr
Stroh
Wiesengras
Zellulose

Auszug in der BRD verfügbarer Wärmedämmstoffe im Überblick

Wärmedämmstoffe im Überblick [1]
Material/Produkt Baustoffklasse (Brandschutz)
DIN 4102-4 bzw.
DIN EN 13501-1
Diffusions-
widerstand μ

[-]
Rohdichte
ρ

[kg/m³]
Wärmeleit-
fähigkeit λD

[W/(mK)]
Spezifische
Wärmekapazität c

[J/(kgK)]
Organische Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen
Flachs B2 bzw. E 1 – 2 30 – 50 0,040 – 0,050 1600
Hanf B2 bzw. E 1 – 2 20 – 40 0,040 – 0,045 840 - 1000
Holzfaser B2 bzw. E 5 – 6 150 – 270 0,040 – 0,055 2000 - 2100
Holzspäne B2 2 50 – 90 0,045 2100
Holzwolle LBP B1/B2 bzw.
bis A2-s1,d0
5 – 6 360 – 600 0,075 – 0,150 2100
Kokosfasern B2 1 70 – 110 0,045 – 0,050 k. A.
Korkplatte B2 bzw. E 5 – 10 100 – 140 0,045 1800
Korkschrot B2 5 – 10 50 – 150 0,050 1800
Roggen/Getreide B2 0,050 – 0,070 1900
Schafwolle B2 1 – 5 10 – 25 0,040 – 0,045 1720
Schilfrohr B2 2 190 – 200 0,045 – 0,065 k. A.
Stroh B2 2 k. A. 0,090 – 0,150 k. A.
Zelluloseflocken B2 bzw. E 1 – 2 25 – 80 0,040 – 0,045 2100
Zelluloseplatten B2 bzw. E 1 – 2 65 – 100 0,040 – 0,045 2000
Anorganische Dämmstoffe aus synthetischen und natürlichen Rohstoffen
Blähglas A1 k. A. 120 – 400 0,060 – 0,070
Blähglimmer A1 1 70 – 220 0,070
Blähton A1 2 – 8 300 – 800 0,080 – 0,200
Kalzium-Silikat A1/A2 3 100 – 120 0,050 – 0,070
Mineralschaum A1 5 k. A. 0,045
Perlite A1 4 – 5 90 – 300 0,045 – 0,100
Schaumglas A1/A2 bzw. A1 Dampfdicht 100 – 165 0,040 – 0,055
Konventionelle Mineralfaser Dämmstoffe
Glaswolle A1/A2/B1 bzw.
bis A1
1 – 2 10 – 400 0,032 – 0,045 840 - 1000
Steinwolle A1/A2/B1 bzw.
bis A1
1 – 4 10 – 400 0,032 – 0,045 840 - 1000
Konventionelle organisch-synthetische Dämmstoffe
Polyesterfaser B1 1 15 – 20 0,035 – 0,045
Polystyrol EPS 15 B1/B2 bzw. E 20 – 50 15 0,032 – 0,040 1500
Polystyrol EPS 20 B1/B2 bzw. E 30 – 70 20 0,032 – 0,040 1500
Polystyrol EPS 30 B1/B2 bzw. E 40 – 100 30 0,032 – 0,040 1500
Polystyrol EPS 40 B1/B2 bzw. E 60 – 100 40 0,032 – 0,040 1500
Polystyrol XPS B1/B2 bzw. E 80 – 300 28 – 45 0,035 – 0,040 1500
Polyurethan PUR B1/B2 50 – 100 20 – 80 0,020 – 0,040
Resol-Hartschaum B1/B2 20 – 50 > 35 0,022 – 0,025
Innovative Entwicklungen am Dämmstoffmarkt
Vakuumdämmung A Dampfdicht 0,005 - 0,008

Umwelt- und Gesundheitsverträglichkeit

Neben den bauphysikalischen Eigenschaften sollte ökologischen und gesundheitlichen Gesichtspunkten bei der Auswahl von Dämmstoffen hohe Aufmerksamkeit geschenkt werden. Allumfassende Ökobilanzen sind für das einzelne Produkt jedoch nur sehr aufwändig zu erstellen, sind doch zahlreiche Parameter zu berücksichtigen, z. B. der Energieverbrauch bei Herstellung, Transport, Verarbeitung, Nutzung und Entsorgung. Ebenso spielen die Lebensdauer eines Rohstoffs, dessen Verfügbarkeit, Masseverbrauch und Wiederverwertbarkeit eine wichtige Rolle. Letztendlich sind auch noch die gesundheitlichen Auswirkungen auf die Bewohner, sowie der Beschäftigten in Handwerk und Produktion von großer Bedeutung. In den letzten Jahren haben sich mehrere Institute und öffentliche Einrichtungen mit unterschiedlicher Schwerpunktsetzung mit Ökobilanzen von Dämmstoffen beschäftigt. Näheres dazu im Kapitel Ökobilanzen. Allgemein kann jedoch festgestellt werden – wenn man nur den erforderlichen Energieaufwand bis zur Verarbeitung jedes marktüblichen Dämmstoffes betrachtet – dass sich dieser in der Regel innerhalb weniger Monate bis maximal 2 Jahren durch die Energieeinsparung am Gebäude amortisiert hat. [2]


Betrachtung der Vor- und Nachteile ökologischer Dämmstoffe in der Praxis

Ökobilanz von Wärmedämmstoffen


Fazit

Die wärmetechnische Ertüchtigung bestehender Gebäude und ein weitreichender Wärmeschutz für Neubauten werden aufgrund gesetzlicher Anforderungen sowie hoher und weiter steigender Energiepreise auch künftig ein zentrales Thema im Baugeschehen sein. Naturfaserdämmstoffe können und sollten dabei eine gewichtige Rolle spielen.

Naturfaserdämmstoffe verfügen über günstige bauphysikalische Eigenschaften, unterstützen durch ihre regionale Verfügbarkeit regionale Wirtschaftskreisläufe, benötigen meist nur kurze Transportwege und sind auf Basis nachwachsender Rohstoffe langfristig und „preiswert“ verfügbar.

Aufgrund vielfältiger Einsatzmöglichkeiten ökologischer Baumaterialien ist es grundsätzlich möglich, unter Beachtung bestehender Gesetze, Normen und Richtlinien auch moderne Energiesparhäuser oder energieeffiziente Gebäudesanierungen in konsequent ökologischer Bauweise durchzuführen. Dem Wunsch vieler Bauherren nach gesunden Wohn- und Arbeitsräumen in ressourcenschonender und umweltgerechter Bauweise kann dadurch entsprochen werden. [2]

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 Herbert Danner, Baubiologe (IBN), Bauzentrum München, Ökologische Wärmedämmstoffe im Vergleich 2.0, Juni 2010, S. 10-11
  2. 2,0 2,1 dito, Seite 15 bzw. 57

Ergänzungen der WISSEN Wiki Redaktion: 23.04.2010

Siehe auch

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