Dämmstoff

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Absatz der wichtigsten Dämmstoffe in Deutschland in Mio m3 pro Jahr (1989–2011)
Nachbau einer bronzezeitlichen Hauswand
Steinwolle innerhalb einer Leichtbauwand in Kanada
Glasfaser
Expandiertes Polystyrol (EPS) unter dem Mikroskop
Celotex Thermax Schaumplatte mit Aluminium-Kaschierung
Schaumgummi als Dämmung im Schott in einem Schiff
Wand- und Rohrdämmung im Hochbau in Kanada

Ein Dämmstoff ist ein Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit, das in der Bauwirtschaft, im Anlagenbau, bei der Herstellung von Kühl- oder Gefrierschränken u. ä. zur Wärmedämmung eingesetzt wird. Außerdem weisen Dämmstoffe auch andere bauphysikalische Eigenschaften auf.[1]

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die klimatischen Verhältnisse in den nördlichen und südlichen Breitengraden zwingen den Menschen seit jeher, sich mit dem Thema Wärmedämmung zu beschäftigen. Seit Jahrtausenden nutzt der Mensch das Prinzip der geringen Wärmeleitfähigkeit ruhender Luftschichten für den Wärmeschutz. Schon in der Bronzezeit wurden in waldreichen Gebieten schilf- oder strohgedeckte Blockhäuser gebaut, die einen guten Wärmeschutz hatten. Erstaunlich ist, dass sogar die Wände in der Bronzezeit schon zweischalig gebaut wurden. Mit zwei lehmbeworfenen Flechtwänden, deren Zwischenraum mit trockenem Gras gefüllt wurde, erreichte man hervorragende Dämmwerte, die erst mit der Wärmeschutzverordnung von 1995 wieder erreicht wurden. Bis in die heutigen baukonstruktiven Maßnahmen – wie zweischaliges Mauerwerk – wurde das Prinzip der ruhenden Luftschichten immer wieder aufgenommen.

Der Einsatz von Dämmstoffen kam Anfang des 20. Jahrhunderts in den Fokus durch Kühlhäuser, die mit der Entwicklung der Kältetechnik möglich wurden. Als erste Dämmstoffe nutzte man Kork, Glaswolle und Vulkanfiber. Der bauliche Wärmeschutz gewann an Bedeutung

  • durch die Möglichkeiten, Decken, Wände und die Gebäudehülle auf das statisch erforderliche Maß zu beschränken
  • durch die steigenden Anforderungen an Wohnkomfort bzw. Feuchteschutz.

Man verwendete vor allem Holzwolle, Kork, Flachsfaser, Baum- und Schafwolle, Leichtbaustoffe auf der Basis von Bims oder Schlacke (Metallurgie) und mineralische Fasern. Der Beginn der Chemieindustrie in den vierziger Jahren führte auch zu ersten Kunst(harz)schäumen.[2] Heute werden Dämmstoffe für eine Vielzahl von Sanierungsmaßnahmen, von High-Tech-Materialien über bewährte Klassiker bis hin zu zahlreichen Naturdämmstoffen, eingesetzt. Jedes Material hat Stärken in bestimmten Anwendungsbereichen. Eine ausführliche Beratung im Baustoffhandel klärt, welcher Dämmstoff für die geplante Dämmung in Frage kommt.

Die 1937 eingeführte „DIN 4106 – Richtlinien für die Mauerdicken der Wohnungsbauten und statisch ähnlicher Bauten“ definierte erstmals die Grundlagen für die Anforderungen an Wanddicken nach Klimazonen. Die ersten Mindestanforderungen für den Wärmeschutz im Hochbau entstanden 1952 mit der „DIN 4108 – Richtlinien für den Wärmeschutz im Hochbau“. Weitere Impulse für die Entwicklung und den Einsatz von Dämmstoffen kamen als Folge der Ölkrise durch die 1. Wärmeschutzverordnung 1977. Mittlerweile gilt die Energie-Einspar-Verordnung (EnEV).[3]

Bauphysikalische Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die wichtigsten bauphysikalischen Eigenschaften von Dämmstoffen sind:

Wärmeleitfähigkeit[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Wärmeleitfähigkeit gibt die Wärme an, die bei einer Temperaturdifferenz von 1 K durch einen Stoff mit der Schichtdicke von 1 m geht. Je geringer der Wert ist, desto besser ist die Dämmwirkung des Materials. Ein schlechter Wärmeleiter ist Luft, welche deswegen Hauptbestandteil der meisten Dämmstoffe ist. Je mehr Lufteinschlüsse in einem Stoff enthalten sind und je kleiner diese sind, desto eingeschränkter ist die Bewegungsmöglichkeit der Luftmoleküle und desto besser ist die Dämmleistung des Materials.[4] Bei Wärmedämmstoffen im Bauwesen wird in der Regel nicht die Wärmeleitfähigkeit, sondern die Wärmeleitfähigkeitsgruppe (WLG) angegeben.

Rohdichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Rohdichte und der Dämm- bzw. Leitwert eines Dämmstoffs stehen in einem engen Zusammenhang, im Allgemeinen gilt: Je geringer die Rohdichte des Dämmstoffs, desto höher ist sein Wärme-Dämmwert. In der Regel ist die Rohdichte für die Materialauswahl nicht relevant. Aus statischen Gründen kann diese aber im Einzelfall wichtig sein.[5] Für die Schalldämmung ist es oft umgekehrt; auch beim sommerlichen Wärmeschutz ist eine größere Rohdichte von Vorteil.

Wasserdampfdiffusionswiderstand[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Wasserdampfdiffusionswiderstand gibt an, in welchem Maß der Dämmstoff von Wasserdampf durchdrungen werden kann. Dies ist (neben seiner Eigenschaft, Feuchte aufnehmen bzw. abweisen zu können) wichtig für den Einsatzort des Dämmstoffs. Dampfdichte Konstruktionen sind in Bereichen mit hohem Dampfdruck, also z. B. in Bädern und im Erdreich notwendig, während diffusionsoffene Dämmstoffe in der Nähe von organischen Materialien zu deren Schutz beitragen können. So kann bei diffusionsoffenen Dächern die eindringende Feuchte wieder abgegeben werden, während bei dampfdichten Dächern die Gefahr besteht, dass sich die Feuchte in der Holzkonstruktion anreichert und so langfristig zu deren Zerstörung beitragen kann.

Aspekte bei der Dämmstoffwahl[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Verschiedene Dämmstoffe stehen im Wettbewerb zueinander, mit Merkmalen wie

  • Wärmedurchgang/ Wärmeleitfähigkeit
  • Rohstoffe
  • Lieferform (lose oder gebundene Dämmstoffe)
  • Preis
  • Wärmespeicherkapazität
  • Wasseraufnahmefähigkeit
  • Wasserdampfdiffusionswiderstand
  • Rohdichte
  • Verfügbarkeit
  • Lebensdauer und Haltbarkeit (Spannungsrisse, Durchnässung, Verschimmelung usw.)
  • Umweltverträglichkeit:
    • Energieaufwand bzw. CO2-Emissionen bei der Herstellung und beim Transport von der Produktion bis zur Baustelle
    • Abgabe von Schadstoffen
    • Probleme bei der Entsorgung von Resten oder Abbruchmassen
  • Verhalten im Brandfall
    • Brennbarkeit
    • Emission von giftigen Stoffen im Brandfall
    • Entsorgung von Abbrand

Dämmstoffe werden zunächst technisch-wirtschaftlich und dann gegebenenfalls biologisch und ökologisch seit langem diskutiert. Die Baustoffindustrie gerät dabei oft in die Kritik, weil sie nach Meinung von Kritikern Argumente für eigene Zwecke nutzt, die das eigene Produkt unterstützen oder oft ignorieren, ablehnen oder in Frage stellen würde, wenn sie die Wettbewerbsposition schwächen.

So untersucht die Baubiologie den Einfluss von Dämmstoffen auf das Raumklima und die Wohngesundheit, bspw. die Lungengängigkeit von Faserpartikeln.

Die Bauökologie diskutiert die Energiebilanz oder die Ökobilanz von Dämmstoffen, also wie lange der Dämmstoff eingesetzt werden muss, um die Energie einzusparen, die bei seiner Herstellung aufgewendet werden musste.

Gebräuchliche Dämmstoffe[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Naturdämmstoffblock aus Hanffasern
Zellulosedämmung
Kombination von Dämmstoffen (Polystyrol/Steinwolle)

Gebräuchlich sind

Je nach Materialeigenschaften sind diese Dämmstoffe als Platten – teilweise mit Nut und Feder oder Stufenfalz –, in gerollter Form, als Matten, steif oder halbsteif, häufig auch als Vliesstoffe im Handel.

Daneben gibt es lose Dämmstoffe, die als Schüttdämmstoffe lose aufgebracht, als Einblasdämmstoffe in bestehende oder eigens konstruierte Hohlräume eingebracht oder (z. B. bei Zelluloseflocken) feucht auf senkrechte Wände aufgespritzt werden. Lose Dämmstoffe sind aus verschiedenen Materialien verfügbar, unter anderem aus Zelluloseflocken, Ceralith (aus Roggen, Kalk und Wasserglas), Kork, Blähglas oder Blähton. Eine weitere Anwendungsform sind Dämmstoffe, die erst beim Aufbringen an der Baustelle aufgeschäumt werden, wie Polyurethanschaum (PU-Schaum). Dieser wird zum einen als Montageschaum zum Ausfüllen von Hohlräumen und Spalten verwendet – beispielsweise beim Einbau von Fenstern –, zum anderen auch als Wanddämmstoff in Gebäuden und Fahrzeugen aufgebracht.

Vakuumdämmplatten bestehen aus in Folie verpackten Dämmstoffen, die nach der Befüllung evakuiert werden. Dadurch lässt sich die Dicke bei gleichem Wärmewiderstand auf 10 bis 20 % reduzieren.

Wärmedämmstoffe im Vergleich[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

2016 kosten Mineralfaserdämmstoffe durchschnittlich 30 % und Holzfaserdämmstoffe 70 % mehr als solche aus Polystyrol (Styropor).[6] Die höheren Materialkosten relativieren sich angesichts der Langlebigkeit von Baukonstruktionen und im Vergleich zu den Kosten für die Montage der Dämmung, die im Allgemeinen ein Mehrfaches der reinen Materialkosten betragen.

Dämmstoff Rohdichte
[kg/m³]
Wärmeleitfähigkeit λR*
[W/(m·K)]
Schadstoffabgabe
bei der Nutzung
Schadstoffabgabe
entlang der Produktlebenslinie
Primärenergieinhalt
Brandverhalten**
Baustoffklasse nach DIN 4102-1
Aerogelmatte10 150 0,013 nein nein gering A1/A2 B oder E
Blähglasschüttung 270–1100 0,040–0,060 nein nein hoch A1
Blähglimmerschüttung (Vermiculit) 70–150 0,070 nein nein mittel A
Blähperlitschüttung 90 0,050 nein nein mittel A
Blähtonschüttung 300 0,160 nein nein mittel A
Calciumsilikat-Platte 300 0,065 nein nein ? A1
Glasschaumgranulat 130–170 0,070–0,090 nein ? ? A1
Hanffaserdämmplatte12 28–100 0,040 nein nein gering B2
Holzfaserdämmplatte 130–270 0,037–0,050 nein nein1 gering ? B
Holzwolle-Leichtbauplatte 360 0,090 nein nein gering B
Isocyanat-Spritzschaum13 6,57 0,037 ? ? ? E
Kokosfasermatte bzw. -platte 75–125 0,045 nein nein gering B
Korkplatte und Granulat 120–200 0,045 nein3 nein3 gering B
Magnesiumoxidzement-Ortschaum11 33 0,037 nein nein ? A1
Mineralschaumdämmplatte 350 0,045 nein nein mittel A1
Mineralwolleplatte (Glas, Steinwolle) 80 0,032–0,040 möglich2 ja12 mittel A
Polyesterfaservlies 15–30 0,035–0,040 nein ? ? B1
Polystyrolplatte 15–30 0,030 ja4 ja4 hoch B1
Polyurethanplatte 30 0,025 möglich5 ja5 hoch B
Porenbeton 200–700 0,080–0,210 nein nein ? A1
Resolhartschaum9 >35 0,022–0,025 ? ? ? C
Schafwollefilz 20–120 0,040 nein7 nein7 gering B
Schaumglasplatte und Granulat 100–165 0,040–0,052 nein6 nein mittel A1
Schilfrohrplatte 190–225 0,060 nein nein gering B
Strohplatte 500 0,110 nein nein gering B
Strohballen8 100 0,045 nein nein gering B2
Vakuumdämmplatte 180–210 0,003–0,008 nein nein gering ? B2
Zellstoffdämmung 35–60 0,040 nein nein gering B2
Zelluloseeinblasdämmung (Recycling) 35–70 0,040 nein nein1 sehr gering B
1 Ggf. Atemschutz bei der Verarbeitung zum Schutz gegen Faserfreisetzung erforderlich.
2 Fasern kritischer Geometrie und niedriger Biolöslichkeit können im Tierversuch krebserzeugend sein. Eine Freisetzung der Fasern ist möglich. Seit 1. Juni 2000 darf in der Bundesrepublik Deutschland Mineralwolle nur noch verkauft oder weitergegeben werden, wenn sie frei von Krebsverdacht ist.
3 Bei schlechten Qualitäten bzw. bei Verwendung von Chemikalien Emissionen möglich.
4 Aus Polystyrol kann aber auch unter Umständen monomeres unvernetztes Styrol aber auch das Treibmittel Pentan[7] ausgasen. Bei der Herstellung und im Brandfall Freisetzung giftiger Chemikalien.
5 Bei Gebrauch Abgabe von Reaktionsprodukten der Isocyanate nicht auszuschließen. Bei der Herstellung und im Brandfall Freisetzung giftiger Chemikalien.
6 Bei Verletzung der Poren Freisetzung von geringen Mengen Schwefelwasserstoff.
7 Pestizidrückstände möglich. Verwendung von Mottenschutzmitteln möglich.
8 Wärmedämmleitwert-Überprüfung: Zertifikat der MA39/Wien vom April 2000
11 Produktblatt Air Krete http://www.airkrete.com/specifications.php US-Patent 4731389
* Index R = nach Norm ermittelter Rechenwert
** Baustoffklasse nach DIN 4102-1: A1 = nicht brennbar; A2 = nicht brennbar mit brennbaren Anteilen; B1 = schwer entflammbar; B2 = normal entflammbar

Neben dem Wärmedämmvermögen sollte bei einem Vergleich von Dämmstoffen auch das Verhalten im Brandfall (etwa bei einem Wohnungsbrand mit aus dem Fenster herausschlagenden Flammen oder nach Einschlag einer Feuerwerksrakete) einbezogen werden.

Qualität[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In Deutschland mussten Dämmstoffe früher entweder nach gültigen Normen (z. B. DIN) oder nach genehmigten Herstellervorschriften hergestellt werden. Dabei wurde die Einhaltung dieser Normen bzw. Vorschriften und die Materialqualität (z. B. Rohdichte) von der Bundesanstalt für Materialprüfung bzw. einer von ihr beauftragten Prüfstelle überwacht (Güteüberwachung). Dämmstoffe mussten daher auf Verpackung oder Material ein Prüfzeichen aufweisen (Ü-Zeichen).

Dies hat sich heute im Zuge der europäischen Harmonisierung und Deregulierung geändert.

Teilweise sind die Hersteller bei der alten Überwachung geblieben und nennen sie jetzt Gütesicherung; teilweise haben Herstellerverbände eigene Güte- oder Qualitätskriterien veröffentlicht. Deshalb sollte beim Kauf von Dämmmaterialien auf den Nachweis versprochener Eigenschaften geachtet werden; siehe dazu auch Label oder label-online Baustoffe

Industrieller Einsatz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Viele industrielle Prozesse laufen bei Temperaturen bis 1800 °C ab. Teil einer effizienten Steuerung dieser energieintensiven Prozesse ist eine Kombination von Feuerfestprodukten für den direkten Kontakt und von Dämmstoffen für die umhüllende thermische Kapselung. Neben traditionellen, feuerfesten Steinen und Massen (feuerfester Werkstoff), sind in den letzten Jahrzehnten eine Reihe von wärmedämmenden Produkten wie Feuerleichtsteine und Hochtemperaturwolle entwickelt worden.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Dämmstoffe – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Irfan Koç: Verbesserte Wärmedämmung als wichtiges Element nachhaltiger Gebäudesanierung: Energie-Warmedämmung, GRIN-Verlag, 2009, ISBN 3640438469, Seite 11 ff.
  2. Michael Stahr:Bausanierung, Verlag Springer, ISBN 3834814067, Seite 629
  3. www.baunetzwissen.de
  4. Drewer, A., Paschko, H., Paschko, K., Patschke, M.: Wärmedämmstoffe: Kompass zur Auswahl und Anwendung, Verlagsgesellschaft Müller, 2013, ISBN 978-3-481-03094-0, S. 120, 136
  5. Drewer, A., Paschko, H., Paschko, K., Patschke, M.: Wärmedämmstoffe: Kompass zur Auswahl und Anwendung, Verlagsgesellschaft Müller, 2013, ISBN 978-3-481-03094-0, S. 120
  6. Angaben in der Radiosendung "Marktplatz - Wärmedämmung, Klima und Geldbeutel schonen" vom Deutschlandfunk am 19. Mai 2016
  7. Pentan in expandiertem Styrol XPS, biomess Ingenieurbüro, abgerufen am 4. September 2014

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]