Mineralwolle

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Mineralwolle[1]
Mineralwollematten
Mineralwollematten
Herkunft
Rohstoffe siehe Auflistung links
Primärenergieverbrauch (Herstellung) Steinwolle: 150–400 kWh/m³


Glaswolle: 250–500 kWh/m³

Materialeigenschaften
Wärmeleitzahl λ 0,030–0,045 W/mK
Spezifische Wärmekapazität c 840–1000 J/kgK
Rohdichte ρ Steinwolle: 22–200 kg/m³


Glaswolle: 20–153 kg/m³

Dampfdiffusionswiderstand μ 1–2
Baustoffklasse A1
Einsatz
Einsatzbereiche vor allem Dachdämmung und Kerndämmung
Materialkosten 45–150 €/m³
Glaswolleöfen bei VEB Trisola (1972)
Dachdecker bei der Zwischensparrendämmung eines Altbaus mit Steinwolle.

Mineralwolle bezeichnet einen weichen Werkstoff aus künstlich hergestellten Fasern, der vorwiegend als nichtbrennbarer Dämmstoff für die Wärmedämmung von Häusern eingesetzt wird. Er wird meist als Vliesstoff hergestellt oder in stärkerer Verdichtung als Platten. Je nach Ausgangsmaterial unterscheidet man Glaswolle und Steinwolle. Steinwolle wird darüber hinaus als erdeloses Substrat zur Hydrokultur im industriellen Gemüse- und Zierpflanzenanbau eingesetzt.

Bedeutende Hersteller von Mineralwolle sind etwa die Paroc Group/Paroc Oy AB, die Saint-Gobain-Gruppe, climowool (ehemals Schwenk Dämmtechnik), Ursa, Rockwool, die DBW Gruppe und die Knauf Insulation. Überwiegend in den ostdeutschen Bundesländern wird für Mineralwolle umgangssprachlich auch der in der DDR verwendete Markenname Kamelit verwendet.

Während Steinwolle eine hohe Temperaturbeständigkeit von in der Regel 1000°C hat, liegt diese bei konventioneller Glaswolle üblicherweise bei ca. 700°C. Diese Eigenschaft hat Auswirkungen auf die Eignung des Dämmstoffes bei Abschottungen bzw. bei der Dämmung von Tragwerken. Aus brandschutztechnischen Gesichtspunkten kann daher bei Abschottungen (z. B. bei Leitungsdurchführungen) bzw. bei der Dämmung von nicht feuerwiderstandsfähigen Tragwerken (i. d. R. Stahl- oder Holztragwerke) der Einsatz der höher temperaturbeständigen Steinwolle notwendig werden.

Zur Herstellung verwendete Rohstoffe[Bearbeiten]

Werbefoto für Glaswollfasern, DDR 1958

Herstellung, Eigenschaften[Bearbeiten]

Die Gesteine werden zumeist im Tagebau gewonnen.

Die Herstellung beginnt mit dem Einschmelzen, bei Gestein mit einer Temperatur von rund 1500 °C. Die Schmelze aus Glas oder Stein wird durch ein kreisrundes Sieb zu Fasern geschleudert. Dabei werden den Fasern Binde- und Imprägniermittel zugesetzt. Es entsteht ein Faservlies, das auf einem Kettenband durch einen Härteofen transportiert wird. In einem anderen Verfahren wird die Schmelze über schnell rotierende Walzen geführt oder die Schmelze wird mit Hochdruckbrennern zerfasert.

Die entstandene Fasermatte ist beständig gegen Schimmel, Fäulnis und Ungeziefer. Die Verdichtung, der Bindemittelgehalt sowie die Orientierung der Fasern in der Wolle sind ausschlaggebend dafür, welche spezifischen Eigenschaften das fertige Produkt hat.

Die Herstellung von Mineralwolle benötigt viel Energie. Die Gütegemeinschaft Mineralwolle e. V. nennt für

  • Steinwolle einen Primärenergiegehalt von 150–400 kWh/m³
  • Glaswolle einen Primärenergiegehalt von 250–500 kWh/m³
  • (zum Vergleich: Polystyrolpartikelschaum (EPS) hat 200–760 kWh/m³; Polystyrolextruderschaum (XPS) hat 450–1000 kWh/m³)[2]

Steinwolle hat ein höheres akustisches Dämmvermögen und unter oxidierenden Bedingungen auch eine hohe thermische Stabilität.[3] Steinwolle ist biolöslich in der menschlichen Lunge[4] und stellt somit keine Gesundheitsgefahr dar.

Glaswolle ist komprimierbar; Steinwolle dagegen nicht oder kaum. Steinwolle hat eine höhere Rohdichte als Glaswolle; sie wiegt bis zu 200 kg/m³. Folgen sind:

  • Höheres Eigengewicht der mit ihr errichteten Konstruktionen (Dächer, Wände),
  • Veränderter sommerlicher Wärmeschutz: Eine Steinwollschicht in einem Steildach oder auf der obersten Geschossdecke wird von der Hitze im Laufe des Tages aufgewärmt. Je dicker die Platte, desto zeitverzögerter wird diese Wärme an die darunterliegende Decke abgegeben.[5]

Gesundheitliche Aspekte[Bearbeiten]

Sicherheitshinweise
GHS-
Kennzeichnung

[6]
08 – Gesundheitsgefährdend
Achtung
H- und P-Sätze 351
keine EUH-Sätze
?
Gefahrstoffkennzeichnung
aus RL 67/548/EWG, Anh. I[6]
Gefahrensymbole
Gesundheitsschädlich
Gesundheits-
schädlich
(Xn)
R-Sätze 38​‐​40
S-Sätze (2)​‐​36/37
  • Die groben Fasern der Mineralwolle (dicker als 3 µm) führen bei Hautkontakt zu Hautreizungen und bei den meisten Menschen zu Juckreiz. Menschen mit empfindlicher Haut können auch stärkere Reizreaktionen haben (Rötung, Schwellungen und ähnlichen).
  • Faserstaub der Mineralwolle wird als „möglicherweise krebserregend“ eingestuft. In empirischen Untersuchungen an Arbeitern konnte dies allerdings bisher nicht nachgewiesen werden, wohl aber in einem speziellen Tierversuch.

Die gesundheitliche und arbeitsschutzrechtliche Bewertung von künstlichen Mineralfasern (KMF), zu denen auch Glas- und Steinwollefasern gehören, ist in der Technischen Regel für Gefahrstoffe (TRGS 521) oder in der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) geregelt.

Mineralwolle darf nur noch verkauft oder weitergegeben werden, wenn sie frei von Krebsverdacht ist, das heißt, wenn sie mindestens eine der folgenden Eigenschaften besitzt (Freizeichnungskriterium):

  • der Kanzerogenitätsindex muss bei Ki ≥ 40 liegen
  • der Filamentdurchmesser muss größer als 3 µm, also nicht lungengängig sein
  • seit 1998: Der (im Allgemeinen durch Tierversuch erbrachte) Nachweis einer ausreichend hohen Biolöslichkeit (Eigenschaft von feinen Fasern, im Körper durch körpereigene Substanzen aufgelöst und abgebaut zu werden) muss vorliegen; ein Fasertyp wird dabei nur dann freigezeichnet, wenn die Halbwertzeit seiner Biolöslichkeit 40 Tage oder weniger beträgt. Es gilt: Je höher die Biolöslichkeit, desto niedriger die Halbwertzeit

Den Nachweis, dass eine Mineralwolle diesen Kriterien genügt, erkennt man am einfachsten am RAL-Gütezeichen Mineralwolle, mit Bezug auf die Richtlinie 97/69/EG der Kommission.

„Biopersistente Fasern“ (mit geringer Biolöslichkeit) – darunter fallen Glas- oder Steinwollen, die vor etwa 1995 hergestellt oder bis zum 1. Juni 2000 (Herstellungs-, Inverkehrbringungs- und Verwendungsverbot in Deutschland) verbaut wurden und nicht das RAL-Gütezeichen haben – dürfen nach deutscher GefStoffV nicht mehr in Verkehr gebracht, also in Deutschland nicht mehr hergestellt oder verkauft werden. Natürlich sind diese Materialien in vielen Altbauten verbaut. Vor größeren Sanierungs- oder Abbrucharbeiten (siehe TRGS 521) ist daher stets zu prüfen, wie alt das eingebaute Material ist (oder man nimmt vorsichtshalber an, dass es sich um altes Material handelt). Wurde es vor 1995 eingebaut, handelt es sich höchstwahrscheinlich um Material geringerer Biolöslichkeit. Es gelten dann die entsprechenden Arbeitsschutzmaßnahmen gemäß TRGS 521. Handelt es sich dagegen um später eingebautes Material, kann man (zumindest bei Produkten großer Hersteller) davon ausgehen, dass es sich um die neue Generation biolöslicher Mineralwolle handelt. Im Zweifel sollte man den Hersteller fragen, denn der Kanzerogenitätsindex ist nicht das einzige der obengenannten Freizeichnungskriterien.

Aufgrund der hautreizenden Wirkung von Fasern und Staub sollte man beim Zuschneiden und Verbauen von Glas- oder Steinwolle stets Handschuhe und langärmlige Kleidung oder Schutzkleidung (etwa einen Einwegschutzanzug) tragen. Kontaminierte Haut sollte mit kaltem (statt warmem) Wasser gereinigt werden, weil sich die Fasern sonst in den Poren der Haut festsetzen können.

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Lieferformen[Bearbeiten]

  • Lose in Säcken (gerupft, Verschnitt) ist die kostengünstigste Variante und wird zum Ausstopfen von Hohlräumen verwendet
  • Mineralwolleflocken als Einblasdämmung zur Verfüllung von Hohlräumen und Hohlschichten
  • Mineralwollfilzmatten kaschiert mit Bitumenpappe oder mit versteppter Alufolie
  • Mineralwollfilzmatten kunstharzgebunden
  • Mineralwollvlies zwischen bituminösen Dichtungs- und Dachbahnen
  • Mineralwollematten auf verzinktem oder Edelstahl-Drahtgeflecht versteppt
  • Mineralwollematten (halbsteif und steif), als Keile geschnitten für die Zwischensparrendämmung etwa bei einem Kaltdach
  • Lamellmatten mit versteppter Aluminiumfolie kaschiert
  • Halbschalen
  • Mineralwollfilzlamellen mit mineralhaltiger Farbe beschichtet (für bessere Haftung zum Auftragen von Putz)
  • Mineralwollfilzplatten mit Vliesbeschichtung
  • Mineralwollballen etwa 300 kg

Im industriellen Sektor werden geschleuderte Fasern zunehmend durch gezogene Fasern mit kontrollierter Geometrie ersetzt, da diese meist neben der gesundheitlichen Unbedenklichkeit auch bessere Vibrationsbeständigkeiten aufweisen.

Umweltaspekte, Entsorgung[Bearbeiten]

Die Gesteine werden in Steinbrüchen zumeist im Tagebau gewonnen. Das ist mit Eingriffen in Natur und Landschaft verbunden.

Glaswolle und Steinwolle sind deponierbar.[1]

Ähnliche Materialien[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Mineralwolle – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b Vergleichstabelle Glaswolle – Steinwolle In: mineralwolle.de, abgerufen am 20. Oktober 2013
  2. Polystyrolpartikelschaum (EPS)/Polystyrolextruderschaum (XPS) In: waermedaemmstoffe.com, abgerufen am 20. Oktober 2013
  3. Unter reduzierenden Bedingungen sintert sie bei ca. 800° C zusammen, was durch eine Wärmevorbehandlung unterbunden werden kann
  4. "Neuere Produkte, die als „biolöslich“ gekennzeichnet sind, besitzen eine Halbwertszeit von etwa 60 Tagen. Alte Steinwolle-Fasern besitzen bei der Biobeständikeit (Biopersistenz) eine Halbwertszeit von ca. 300 Tagen. In: waermedaemmstoffe.com, abgerufen am 20. Oktober 2013
  5. Betondecke ungedämmt In: gutex.com, abgerufen am 20. Oktober 2013
  6. a b Eintrag zu Mineralwolle in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Oktober 2013 (JavaScript erforderlich).