Dämmstoffe dienen der Wärme- und/oder Schalldämmung. Sie zeichnen sich durch eine besonders geringe Wärmeleitfähigkeit und durch eine geringe dynamische Steifigkeit aus, was sowohl den Luft- als auch den Trittschall stark reduziert. Typische Einsatzgebiete dieser Stoffe sind die Bauwirtschaft, der Anlagenbau und die Produktion von Kühl- oder Gefrierschränken.
Bauphysikalische Eigenschaften von Dämmstoffen
Die folgenden physikalischen Parameter beeinflussen ganz wesentlich die Effektivität eines Dämmstoffes:
Die Wärmeleitfähigkeit
Sie ist das Maß für den Wärmestrom (physikalisch Energie pro Zeit), der unter der Voraussetzung einer Temperaturdifferenz von einem Grad Celsius einen Kubikmeter eines Stoffes passiert. Je geringer die Wärmeleitfähigkeit ist, desto besser isoliert das Material. Zu den besonders schlechten Wärmeleitern gehört trockene Luft, daher weisen viele gute Dämmstoffe absichtlich in hohem Maße Lufteinschlüsse auf.
Ist der Porenraum insgesamt groß, aber die einzelnen Luftporen sehr klein, so ist die Beweglichkeit der Luftmoleküle sehr stark eingeschränkt und es kann innerhalb des Materials kaum Wärme transportiert werden. Im Bauwesen ist es üblich, Wärmedämmstoffe einer Wärmeleitfähigkeitsgruppe (WLG) zuzuordnen, was einer Art Qualitätsangabe gleichkommt.
Die dynamische Steifigkeit
Sie ist als das Vermögen der Federung zu verstehen. Ist dieser Wert sehr klein, hat der Dämmstoff eine gute schalldämmende Wirkung. Dies gilt in aller Regel für leichte Dämmstoffe, die viel Luft enthalten. Je dicker ein Dämmstoff gewählt wird, desto geringer ist seine dynamische Steifigkeit und desto höher ist die Dämmwirkung.
Die Rohdichte
Zwar stößt man hierbei immer wieder auf die umgekehrte Korrelation, die besagt, je kleiner die Rohdichte, desto besser die Wärmedämmung, dennoch gilt dies nur mit gewissen Einschränkungen. Bei der Schalldämmung ist es sogar oft umgekehrt und wer eine Isolierung gegen die Sommerhitze wünscht, ist auch eher mit einer größeren Rohdichte gut bedient.
Der Wasserdampfdiffusionswiderstand
Jeder Dämmstoff kann mehr oder weniger schnell von Wasserdampf passiert werden. Um diesbezüglich die Materialien klar unterscheiden zu können, wurde dieser Parameter entwickelt. Das ist übrigens noch etwas anderes als die Eigenschaft, Feuchtigkeit aufzunehmen oder abzuweisen. Auf jeden Fall sollte man den Wasserdampfdiffusionswiderstand mit Blick auf den Einsatzort des Dämmstoffs berücksichtigen.
Möglichst dampfdicht sollte Dämmmaterial dort sein, wo oft mit hohen Dampfdrücken zu rechnen ist. Das kann der etwas feuchte Kellerbereich sein oder das Badezimmer. Im Bereich des Daches zum Beispiel sind die Anforderungen meistens ganz anders. Dort soll ja gerade die eventuell eindringende Luftfeuchtigkeit wieder nach außen gelangen können, wozu eben besser diffusionsoffene Dämmstoffe einzusetzen sind.
Die Spezifische Wärmekapazität
Sie gibt im Grunde genommen an, wie lange es dauert, bis sich ein Material aufheizt, und wie lange es entsprechend dauert, dass dieses Material die gespeicherte Wärme wieder langsam an die Umgebung abgibt. Poröses Gestein hat beispielsweise eine hohe Wärmekapazität, alle Metalle eine ziemlich geringe, sie leiten die Wärmewelle direkt weiter, fast so, wie elektrischen Strom. Dämmstoffe mit hoher Wärmekapazität und Fassaden, die im Wärmedämmverbundsystem-Verfahren (WDVS) optimiert wurden, weisen außen deutlich weniger Algenwachstum auf, da sich auf den halbwegs warmen Oberflächen kaum Tauwasser bilden kann.
Die Kapillarität
Manchmal lässt sich die Bildung von Tauwasser innerhalb des Dämmstoffs gar nicht vermeiden. In all diesen Fällen sollte die Feuchtigkeit eine Möglichkeit haben, wieder nach außen abzuwandern. Dies ist durch eine hohe Kapillarität des Materials gewährleistet. Dämmstoffe aus Mineralfasern oder Polystyrol (Styropor) eignen sich diesbezüglich denkbar schlecht, weil sie keinerlei aktive Kapillaren besitzen.
Anders ist dies bei Dämmmaterial aus nachwachsenden Rohstoffen, wenn hierin kein zu hoher Kunstharzanteil verwendet wurde, der dafür bekannt ist, dass er den Kapillartransport behindert. Damit tatsächlich eine durchgehende Kapillarität gewährleistet ist, dürfen innerhalb der Wand keine kapillarbrechenden Schichten wie Folien eingebaut sein.
Bedenken Sie dabei, dass auch Luftschichten jeglichen Kapillartransport verhindern. Es kommt zum Beispiel bei der Innendämmung historischer Gebäude mit ihren zum Teil recht unebenen Wandflächen immer wieder vor, dass die Kapillarität durch eingeschlossene Lufträume aufgetrennt wird.
Holzfaserdämmplatten verfügen übrigens über eine recht hohe Kapillarität. Es gibt sie auch als Kombination von weicheren und festeren Faserschichten. Bilden die Platten mit der dahinterliegenden Wand Hohlräume, so können diese mit schüttbaren Holzfaser- oder Zelluloseflocken ausgefüllt werden. Bei einer zu lockeren Schüttung kann die Kapillarität allerdings beeinträchtigt sein. In solchen Fällen empfiehlt sich dann doch eine zusätzliche Dampfbremse im Bereich der Innenseite der Dämmung.
Ebenfalls üblich ist es, das faserhaltige Material wie zum Beispiel Zelluloseflocken zunächst in einer speziellen Maschine anzufeuchten, um es dann an die Wandoberfläche anzublasen. Wie beim Spritzbeton entsteht so eine fest haftende, hohlraumfreie Schicht auf der Wand, die allerdings allen Wandunebenheiten folgt.
Kapillare Baustoffe haben einen großen Vorteil: Bei einem starken Feuchtigkeitseintrag, der zum Beispiel durch einen Rohrbruch, durch einen verstopften Abfluss oder durch eine undichte Stelle in der Dachhaut verursacht ist, wird die Flüssigkeit relativ schnell innerhalb der Wände und Decken weitflächig verteilt, was das Austrocknen sehr begünstigt. Eine Voraussetzung ist allerdings, dass die Bauteile keine sperrenden Schichten wie Kunststoffschäume oder Folien enthalten.
Auswahlkriterien für Dämmstoffe
Die Leistungsfähigkeit der Dämmstoffe wird durch verschiedene Parameter quantitativ und qualitativ erfasst:
- Art des Rohstoffs
- Brennbarkeit und Verhalten im Brandfall (Emission giftiger Stoffe)
- Dynamische Steifigkeit
- Entsorgung von Abbrand
- Form der Auslieferung (gebunden oder lose)
- Haltbarkeit beziehungsweise Lebensdauer (begrenzt durch Spannungsrisse, Verschimmeln, Durchnässen und so weiter)
- Preis pro Quadratmeter
- Rohdichte
- Schadstoff-Ausdünstungen
- Umweltverträglichkeit (hierbei spielen der Energieaufwand und die CO2-Emissionen bei Herstellung und Transport eine Rolle)
- Verfügbarkeit
- Wärmeleitfähigkeit (manchmal auch als Wärmedurchgang bezeichnet)
- Wärme(speicher)kapazität
- Wasseraufnahmefähigkeit
- Wasserdampfdiffusionswiderstand
- Wie problematisch ist die Entsorgung von Resten und Abbruchmassen?
Baubiologie und Bauökonomie
Die Baubiologie ist ein Fachgebiet, das sich unter anderem mit dem Einfluss der jeweiligen Dämmstoffe auf das Raumklima und damit auf die Wohngesundheit beschäftigt. Vom Asbest ist das hohe Maß an gesundheitsschädigender Wirkung bekannt, daher ist die Frage berechtigt, wie steht es um die anderen Dämmstoffe?
Bei der Bauökologie geht es dagegen um die Energiebilanz und um die Ökobilanz der verschiedenen Dämmstoffe. Letztere versucht zum Beispiel eine Antwort darauf zu geben, wie lange es dauert, bis ein Dämmstoff so viel Energie eingespart hat wie einst zu seiner Herstellung erforderlich war.
International gebräuchliche Dämmstoffe
- Geschäumte Kunststoffe werden im Handel oft als Hartschaumplatten angeboten. Sie bestehen meistens aus diesen Stoffen:
- Polystyrol
– in seiner expandierten (EPS) Form, die als Styropor bezeichnet wird, sind die Polystyrolkügelchen noch gut erkennbar
– als extrudierte (XPS) Variante mit glatter, homogener Oberfläche, meistens hellblau oder rosa - Polyurethan (PUR)
- Polyisocyanurat (PIR)
- Phenolharz (PF)
- Polyethylen (PE)
- Polystyrol
- Mineralische Fasern
Typische Vertreter sind hier Glaswolle und Mineralwolle (MW) oder Hochtemperaturwolle. - Geschäumte Elastomere
basieren unter anderem zum Beispiel auf Neopren-Kautschuk oder Ethylen-Propylen-Dien-(Monomer)-Kautschuk (EPDM). - Mineralische Schäume
Zu dieser Gruppe gehören zum Beispiel:- Bimsstein
- Blähton
- Blähglimmer
- Blähperlite (EPB)
- Kalziumsilikat-Platten
- Bläh- oder Schaumglas (CG)
- Aerogel-Platten und -Vliese
- Thermosit (heute praktisch nicht mehr erhältlich)
- Pflanzliche Rohstoffe
Dazu gehören Holzfasern (WF) und Holzwolle (WW) wie Heraklith, des Weiteren Kokos-, Hanf- und Flachsfasern, expandierter Kork (ICB), Kapok, Rohrkolben, See- und Wiesengras oder Schilfrohr, das oft in Form von Matten verkauft wird. - Tierische Fasern kommen oft vom Schaf.
- Mittels Recycling wird beispielsweise aus Altpapier Zellulose gewonnen.
In Abhängigkeit von den Materialeigenschaften werden die Dämmstoffe in Form von Platten verkauft, die zuweilen sogar mit einem Stufenfalz oder Nut und Feder ausgestattet sind. Dämmstoffe sind aber auch oft platzsparend als Matte oder Bahn aufgerollt. Sie sind zuweilen (halb)steif oder werden als Vliesstoff angeboten.
Der Handel bietet darüber hinaus lose Schüttdämmstoffe an. Einblasdämmstoffe werden entweder angefeuchtet auf Wände oder sogar an Decken gespritzt oder in beliebige Hohlräume eingebracht. Zu diesen Zwecken werden meistens organische Stoffe verwendet, also Zellulose- und Holzfaserflocken, Styroporkugeln, Kork, Ceralith aus Roggen, Flachs- oder Hanfschäben. Aber auch die mineralischen Materialien Perlit, Blähglas, Blähton und Steinwolleflocken kommen dafür infrage.
Auf Baustellen werden manche Dämmstoffe erst im Zuge ihres konkreten Einsatzes aufgeschäumt, ein typischer Vertreter wäre hier der Polyurethanschaum (PU-Schaum). Fast jeder kennt diesen Vorgang vom Einbau von Fenstern, aber im Grunde kann jeder Hohlraum so isolierend aufgefüllt werden.
Abschließend sollen noch die Vakuumdämmplatten wenigstens kurz erwähnt werden, weil diese sich trotz verminderter Dicke durch gute Wärmedämmeigenschaften auszeichnen.
