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.
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
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
Eigenschaften von Dämmmaterial Wärmeleitfähigkeit [W/mK] Verhalten ggü. flüssigem und gasförmigem Wasser Temperaturbeständigkeit UV-Beständigkeit Brandverhalten Druckfestigkeit Formbeständigkeit Verträglichkeit mit anderen Baustoffen
Wärmedämmung an Gebäuden Wärmedämmverbundsysteme Vorgehängte Fassadensysteme mit Wärmedämmung Massivbauweise mit Kerndämmung Massivbauweise mit hochdämmenden Steinen Betonbau mit Leichtbeton bzw. Porenbeton Fenstermit mehrlagigen Verglasungen
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
Anwendungsgebiete Dämmstoffe
Anwendungsgebiete Dämmstoffe
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
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 = 20-100 Wärmeleitzahl Rohdichte: Beständigkeit: Druckfestigkeit: Bedeutung 0,035 0,040 W/mK 10 35 kg/m³ Schwer entflammbar 0,012-0,062 N/mm² Dauerdruckbelastung Verbreitetster Wärmedämmstoff am Bau.
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 = 80-200 Wärmeleitzahl Rohdichte: Baustoffklasse: Druckfestigkeit: Bedeutung 0,035 0,045 W/mK 25 45 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
Mineralfasern, künstlich und natürlich Quelle: Bayrisches Landesamt für Umwelt: Künstliche Mineralfasern.- Augsburg, 2008
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 20-200 kg/m³ A 1, A 2 nicht brennbar lose Fasern, nicht druckfest weit verbreitet als Dämmstoffe in WDVS, hinterlüfteter Dämmung, Trittschalldämmung, Zwischen und Aufsparrendämmung.
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
Glaswolle und Steinwolle im REM Quelle: drhmarxgmbh.de
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 100-165 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
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
Aerogel