Dipl.-Geol. Martin Sauder

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2 Materialbeschreibung allgemein Dämmstoffe Aufbau Material mit möglichst niedriger Wärmeleitfähigkeit, das zur Wärmedämmung an und in Bauwerken eingesetzt wird, aber auch im Anlagenbau, Kühl- und Gefrieranlagen etc. Möglichst hohlraumreich, damit die Wärmeübertragung durch Festkörper minimiert wird. Es wird also eine schaumartige Struktur angestrebt.

3 Wärmeleitfähigkeit (Wärmeleitzahl) Abkürzung: Definition Einheit Eigenschaft eines Stoffes, Wärmeenergie weiterzuleiten. Die Wärmemenge, die in 1 Sekunde durch eine 1 m dicke Schicht eines Stoffs von 1 m² Fläche fließt, bei einem Temperaturunterschied von 1 K (Ws*m/s*m²*K) W/mK

4 Beispiele der Wärmeleitfähigkeit [W/mK] Vakuum 0 Aerogel 0,013-0,020 Argon 0,017 Luft 0,026 Vakuumdämmplatte 0,004-0,006 Schaumglas 0,04 Polystyrol (EPS) 0,030-0,05 Polystyrol (XPS) 0,032-0,04 Kork 0,035-0,045 Wolle 0,035 Mineralwolle 0,032-0,05 Holz 0,09-0,19 Glas 0,76 Beton 2,1 Porenbeton 0,08-0,25 Poroton 0,08-0,45 Lehm 0,47-0,93 Ziegelmauerwerk 0,50-1,4 Kalkstein 2,2 Stahl, unlegiert 50 Zink 110 Kupfer 380

5 Eigenschaften von Dämmmaterial Wärmeleitfähigkeit [W/mK] Verhalten ggü. flüssigem und gasförmigem Wasser Temperaturbeständigkeit UV-Beständigkeit Brandverhalten Druckfestigkeit Formbeständigkeit Verträglichkeit mit anderen Baustoffen

6 Wärmedämmung an Gebäuden Wärmedämmverbundsysteme Vorgehängte Fassadensysteme mit Wärmedämmung Massivbauweise mit Kerndämmung Massivbauweise mit hochdämmenden Steinen Betonbau mit Leichtbeton bzw. Porenbeton Fenstermit mehrlagigen Verglasungen

7 Einteilung der wesentlichen Dämmstoffe Dämmstoffe anorganisch organisch Synthetisch Natürlich Synthetisch Natürlich Calciumsilikat Blähton Exp. Polystyrol Baumwolle Mineralfaser Perlite Extr. Polystyrol Flachs Schaumglas Vermiculit Polyurethan Kork

8 Anwendungsgebiete Dämmstoffe

9 Anwendungsgebiete Dämmstoffe

10 Verbreitete Dämmstoffe Dämmstoff Mineralwolle Polyurethan-Hartschaum Polystyrol-Extruderschaum Polystyrol-Hartschum Schaumglas Holzwolle Perlite Kork Holzfasern Kurzbezeichnung MW PUR XPS EPS CG WW EPB ICB WF

11 Expandiertes Polystyrol (EPS) Anderer Name Herstellung Polystyrolpartikelschaum PS-Granulat wird mit Pentan bei 90 C vorgeschäumt auf bis zu 50faches Volumen. Danach zweite Heißdampfbehandlung bei ca. 110 C, wobei gleichzeitig die Form gegeben wird (Platten, Blöcke, Keile etc.) Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl: µ = Wärmeleitzahl Rohdichte: Beständigkeit: Druckfestigkeit: Bedeutung 0,035 0,040 W/mK kg/m³ Schwer entflammbar 0,012-0,062 N/mm² Dauerdruckbelastung Verbreitetster Wärmedämmstoff am Bau.

12 Extrudiertes Polystyrol (XPS) Anderer Name Herstellung Porosität: bis ca. 99,98 % Polystyrol-Extruderschaum (bekannter Markenname: Styrodur) Polystyrol wird geschmolzen und nach Zugabe von CO 2 als Treibmittel durch Düsen gepresst, hinter denen sich der Strang aus Schaumstoff aufbaut Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl: µ = Wärmeleitzahl Rohdichte: Baustoffklasse: Druckfestigkeit: Bedeutung 0,035 0,045 W/mK kg/m³ B1 Schwer entflammbar 0,06-0,252 N/mm² Dauerdruckbelastung Druckstabil, also lastabtragende Dämmung, Wasserbeständig, also Dämmung von Flachdächern, Kelleraußenwänden, Boden- und. Sockeldämmung

13 Mineralfasern, künstlich und natürlich Quelle: Bayrisches Landesamt für Umwelt: Künstliche Mineralfasern.- Augsburg, 2008

14 Mineralwolle (MW) Unterbegriffe Glaswolle (bis 70 % Altglas) Steinwolle (hoher Prozentsatz Basalt, Diabas, Dolomit, weniger Altglas) Herstellung Rohstoffe werden aufgeschmolzen, anschließend die Schmelze zu Fasern geschleudert. Zugabe von <10 % Kunstharze Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl: µ = 1-2 Wärmeleitzahl Rohdichte: Baustoffklasse: Druckfestigkeit: Bedeutung 0,035 0,045 W/mK kg/m³ A 1, A 2 nicht brennbar lose Fasern, nicht druckfest weit verbreitet als Dämmstoffe in WDVS, hinterlüfteter Dämmung, Trittschalldämmung, Zwischen und Aufsparrendämmung.

15 Ältere Mineralwolldämmung: (KMF) Definition Künstliche Mineralfasern, die vor 1996 hergestellt wurden. Aufgrund ihrer Biolöslichkeit und des Kanzerogenitätsindexes (KI) KI (NaO+K 2 O+B 2 O 3 +CaO+MgO+BaO) 2Al 2 O 3 Einstufung: KI 30 Kategorie 2: krebserregend 30 KI 40 Kategorie 3: möglicherweise krebserregend KI 40 nicht bedenklich TRGS 905 Technische Regeln für Gefahrstoffe: Verzeichnis krebserzeugender, erbgutverändernder oder fortpflanzungsgefährdender Stoffe (2008) Gültigkeit: Für Fasern mit Länge > 5 µm, Durchmesser <3 µm und Verhältnis Länge/Durchmesser >3:1

16 Glaswolle und Steinwolle im REM Quelle: drhmarxgmbh.de

17 Schaumglas (Foamglass) CG Definition Herstellung Wasserdampfdiffusion: praktisch dampfdicht Wärmeleitzahl Rohdichte: Baustoffklasse: Druckfestigkeit: Bedeutung Gemisch aus Altglas, Quarzsand mit Zusätzen von Calcit, Feldspat, vermischt mit Kohlenstoff, erhitzt >1000 C, so dass CO 2 entsteht, das das Aufschäumen herbeiführt. Rohstoffe werden aufgeschmolzen, anschließend die Schmelze zu Fasern geschleudert. Zugabe von <10 % Kunstharze 0,040 0,060 W/mK kg/m³ A 1, nicht brennbar 0,3-0,5 N/mm² belastbare Wärmedämmung unter Tragschichten, wasserabweisend, nicht frostbeständig, beständig ggü. organischen Lösungsmitteln und Säuren

18 Aerogel Herstellung Porosität: bis ca. 99,98 % Wärmeleitzahl 0,017-0,021 Rohdichte: Beständigkeit: Bedeutung Mittels spezieller Methoden getrocknetes Silicat- Gel, dessen Porenradien meist im Nm-Bereich liegen. Dadurch innere Oberflächen bis zu 1000 m²/g 0,003-0,5 g/cm³ beständig, nicht brennbar Als Wärmedämmstoff einsetzbar, viele andere Eigenschaften

19 Aerogel