Wärmedämmstoff
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.
| Dämmstoffgruppen | |||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | |||||||||||||||||||||||||||||
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| Material/Produkt | Brandverhalten Baustoffklasse DIN EN 13501-1 DIN 4102-4 |
Diffusions- widerstand μ |
Rohdichte p [kg/m³] |
Wärmeleitfähig- keit λD [W/(mK)] |
Spezifische Wärmekapazität c [J/(kgK)] | ||||||||||||||||||||||||
| Organische Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen | |||||||||||||||||||||||||||||
| Flachs | E (EN) B2 (DIN) |
1 – 2 | 30 – 50 | 0,040 – 0,050 | 1600 | ||||||||||||||||||||||||
| Hanf | E (EN) B2 (DIN) |
1 – 2 | 20 – 40 | 0,040 – 0,060 | k. A. | ||||||||||||||||||||||||
| Holzfasern | E (EN) B2 (DIN) |
5 - 6 | 150 – 270 | 0,040 – 0,060 | 1700 – 2100 | ||||||||||||||||||||||||
| Holzspäne | B2 (DIN) | 2 | 50 – 90 | 0,045 | 2100 | ||||||||||||||||||||||||
| Holzwolle LBP | bis A2-s1,d0 (EN) B1/B2 (DIN) |
5 – 6 | 360 – 600 | 0,075 – 0,150 | 2100 | ||||||||||||||||||||||||
| Kokosfasern | B2 (DIN) | 1 | 70 – 110 | 0,045 – 0,050 | k. A. | ||||||||||||||||||||||||
| Korkplatte | E (EN) B2 (DIN) |
5 – 10 | 100 – 140 | 0,045 | 1800 | ||||||||||||||||||||||||
| Korkschrot | B2 (DIN) | 5 - 10 | 50 – 150 | 0,050 | 1800 | ||||||||||||||||||||||||
| Roggen/Getreide | B2 (DIN) | 0,050 – 0,070 | 1900 | ||||||||||||||||||||||||||
| Schafwolle | B2 (DIN) | 1 – 5 | 10 – 25 | 0,040 – 0,045 | 1720 | ||||||||||||||||||||||||
| Schilfrohr | B2 (DIN) | 2 | 190 – 200 | 0,045 – 0,065 | k. A. | ||||||||||||||||||||||||
| Stroh | B2 (DIN) | 2 | k. A. | 0,090 – 0,150 | k. A. | ||||||||||||||||||||||||
| Zelluloseflocken | E (EN) B2 (DIN) |
1 – 2 | 25 – 70 | 0,040 – 0,045 | 2100 | ||||||||||||||||||||||||
| Zelluloseplatten | E (EN) B2 (DIN) |
1 – 2 | 65 – 100 | 0,040 – 0,045 | 2000 | ||||||||||||||||||||||||
| Anorganische Dämmstoffe aus synthetischen und natürlichen Rohstoffen | |||||||||||||||||||||||||||||
| Blähglas | A1 (DIN) | k. A. | 120 – 400 | 0,060 – 0,070 | |||||||||||||||||||||||||
| Blähglimmer | A1 (DIN) | 1 | 70 – 220 | 0,070 | |||||||||||||||||||||||||
| Blähton | A1 (DIN) | 2 – 8 | 300 – 800 | 0,080 – 0,200 | |||||||||||||||||||||||||
| Kalzium-Silikat | A1/A2 (DIN) | 3 | 100 – 120 | 0,050 – 0,070 | |||||||||||||||||||||||||
| Mineralschaum | A1 (DIN) | 5 | k. A. | 0,045 | |||||||||||||||||||||||||
| Perlite | A1 (DIN) | 4 – 5 | 90 – 300 | 0,045 – 0,100 | |||||||||||||||||||||||||
| Schaumglas | A1 (EN) A1/A2 (DIN) |
Dampfdicht | 100 – 165 | 0,040 – 0,055 | |||||||||||||||||||||||||
| Konventionelle Mineralfaser Dämmstoffe | |||||||||||||||||||||||||||||
| Glaswolle | bis A1 (EN) A1/A2/B1 (DIN) |
1 – 2 | 10 – 400 | 0,032 – 0,040 | |||||||||||||||||||||||||
| Steinwolle | bis A1 (EN) A1/A2/B1 (DIN) |
1 – 4 | 10 – 400 | 0,032 – 0,040 | |||||||||||||||||||||||||
| Konventionelle organisch-synthetische Dämmstoffe | |||||||||||||||||||||||||||||
| Polyesterfaser | B1 (DIN) | 1 | 15 – 20 | 0,035 – 0,045 | |||||||||||||||||||||||||
| Polystyrol EPS 15 | E (EN) B1/B2 (DIN) |
20 – 50 | 15 | 0,032 – 0,040 | |||||||||||||||||||||||||
| Polystyrol EPS 20 | E (EN) B1/B2 (DIN) |
30 – 70 | 20 | 0,032 – 0,040 | |||||||||||||||||||||||||
| Polystyrol EPS 30 | E (EN) B1/B2 (DIN) |
40 – 100 | 30 | 0,032 – 0,040 | |||||||||||||||||||||||||
| Polystyrol EPS 40 | E (EN) B1/B2 (DIN) |
60 – 100 | 40 | 0,032 – 0,040 | |||||||||||||||||||||||||
| Polystyrol XPS | E (EN) B1/B2 (DIN) |
80 – 300 | 28 – 45 | 0,035 – 0,040 | |||||||||||||||||||||||||
| Polyurethan PUR | B1/B2 (DIN) | 50 – 100 | 20 – 80 | 0,020 – 0,040 | |||||||||||||||||||||||||
| Resol-Hartschaum | B1/B2 (DIN) | 20 – 50 | > 35 | 0,022 – 0,025 | |||||||||||||||||||||||||
| Innovative Entwicklungen am Dämmstoffmarkt | |||||||||||||||||||||||||||||
| Vakuumdämmung | A (DIN) | 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 im Hinblick auf Energiebilanzen festgestellt werden, dass sich der erforderliche Energieaufwand bis zur Verarbeitung jedes marktüblichen Dämmstoffes innerhalb weniger Monate bis maximal 2 Jahren durch die Energieeinsparung amortisiert hat.
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.
Quelle
der Absätze "Wärmedämmstoffgruppen", "Wärmedämmstoffe im Überblick" und "Fazit":
- Autor:
- Herbert Danner, Baubiologe (IBN)
- Planungs- und Beratungsbüro für energieeffizientes, ökologisches und gesundes Bauen und Sanieren.
- Stand: Juli 2009
- Aktualisiert: 23.04.2010 von Redaktion WISSEN-Wiki
Normenreihe
Die Normenreihe für Wärmedämstoffe finden sich in DIN EN 13162 bis DIN EN 13171.
Die Übersicht siehe: DIN#Wärmedämmstoff-Normen