Wenn es darum geht, die Energie- bzw. Wärmeverluste, welche durch die Bausubstanz der Gebäudehülle erfolgen, zu senken, ist Dämmung eine nachweislich effektive Maßnahme. Die Praxis zeigt, dass durch die Dämmung der Gebäudehülle bzw. der thermisch relevanten Bauteile wie Außenwand, Dach/oberste Geschossdecke (OGD), Kellerdecke und Bodenplatte eine große Wirksamkeit bei der jährlichen energetischen Einsparung zu erreichen ist.
Durch eine Dämmung kann die für die Herstellung und Entsorgung des Dämmmaterials aufgewendete Energie in der Regel durch die mit ihr erzielte Endenergieeinsparung innerhalb kürzester Zeit – häufig bereits innerhalb eines Jahres – wieder ausgeglichen werden. Eine solch kurze Amortisationszeit in Bezug auf graue Energie und Emissionen ist sonst nur durch wenige Bauteile bzw. -stoffe zu erreichen. Verschiedene Dämmmaterialien unterscheiden sich hinsichtlich des jeweiligen Primärenergiebedarfs für die Herstellung. Für Zellulosedämmstoff liegt dieser beispielsweise bei nur 30 bis 60 kWh/m³, wohingegen für Polyurethan 840 bis 1.500 kWh/m³ erforderlich sind.
Vergleich Energiebedarf zur Dämmstoffherstellung und Energieeinsparung während der Nutzungsphase
Eine Kurzanalyse des VDI Zentrums Ressourceneffizienz kommt zu dem Ergebnis, dass bei einer Nutzungsdauer von über 40 Jahren erheblich mehr Energie durch die Dämmung eingespart wird, als für die für Herstellung des Dämmstoffes benötigt wird (bezogen auf die Wärmeenergie). Innerhalb eines Jahres wird die Menge an Energie eingespart, die für die relativ energieaufwändige Herstellung einer 24 cm dicken Dämmschicht expandierten Polystyrol (EPS) benötigt wird. Der energetische Aufwand für die Herstellung von Dämmstoffen amortisiert sich je nach Dämmstärke und Lebensdauer in höchstens drei bis fünf Heizperioden.
Dämmstoffarten
Abhängig von den Ausgangsstoffen für ihre Herstellung können Dämmmaterialien verschiedenen Kategorien zugeordnet werden:
Organisch natürlich (nachwachsend), z.B. Schafwolle (tierisch) oder Holzwolle und Stroh (pflanzlich)
Organisch synthetisch, z.B. expandiertes Polystyrol (EPS) und extrudiertes Polystyrol (XPS) oder Polyurethan-Hartschaum (PU)
Anorganisch natürlich, z.B. Perlite oder Blähton
Anorganisch synthetisch, z.B. Schaumglas oder Mineralwolle
Grundsätzlich werden ökologische Dämmmaterialien entweder aus nachwachsenden Rohstoffen wie Hanf, Holzfaser, Holzwolle, Zellulose, Flachs, Wiesengras, Seegras, Kokosfaser, Kork, Schilf, Jute oder Stroh hergestellt, oder sie sind natürlichen mineralischen Ursprungs wie z.B. Blähton. Weiter gibt es noch Dämmmaterialien aus recyceltem Material wie z.B. Altpapier.
Bei der Auswahl der Dämmstoffe empfiehlt sich planungsbegleitend eine ganzheitliche Betrachtung ihres Lebenszyklus - von der Herstellung bis hin zum Rückbau bzw. EoL („End of Life“). Hierdurch können die grauen Treibhausgas-Emissionen sowie der Ressourcenverbrauch bilanziert und abgebildet werden.
Absatzmengen und Treibhausgasemissionen auf dem Dämmstoffmarkt
Durch vermehrte Bautätigkeiten und erhöhte Anforderungen an Gebäudehüllen (höhere Dämmstärken) ist der Absatz von Dämmstoffen in den letzten Jahren gestiegen. Damit einhergehend ist ebenfalls ein Anstieg der Emissionen zu verzeichnen, so dass im Jahr 2020 die Grenze von fünf Mio. t C CO2-Äquivalenten erreicht wurde. Größter Emittent dabei ist die Mineralwolle (Glas- und Steinwolle) mit fast zwei Mio. t C CO2-Äquivalenten, gefolgt von expandiertem Polystyrol (EPS) mit rund 1,5 Mio. t C CO2-Äquivalenten. Bei der Betrachtung des Verhältnisses zwischen Absatzmenge und Treibhausgasemissionen, erweisen sich extrudierte Polystyrole (XPS) als am klimaschädlichsten. Nachwachsende Dämmstoffe werden bisher nur in geringen Mengen verwendet. Da sie zudem gute Bilanzwerte besitzen, spielen sie nur eine untergeordnete Rolle bei den Treibhausgasemissionen.
Wahl des Dämmmaterials
Für die Umsetzung eines treibhausgasarmen Bauvorhabens empfiehlt es sich schon in frühen Planungsphasen, die Umweltauswirkungen auszuwerten, die mit verschiedenen Dämmstoffen einhergehen und diese mit möglichen Alternativen zu vergleichen. Dies sollte ein wichtiger Bestandteil der Planungsüberlegungen sein, um darauf aufbauend klimaentlastende und ressourcenschonende Baumaßnahmen umsetzen zu können. Dabei müssen immer die Funktion des Gebäudes, die Gegebenheiten und individuelle Anforderungen berücksichtigt werden – statische, energetische, brandschutztechnische, ökonomische und innenraumrelevanten Kriterien müssen beachtet werden. Dämmstoffe sollten grundsätzlich vielseitig einsatzbar, umweltschonend, feuerbeständig, bezahlbar, gesundheitlich unbedenklich und vorzugsweise nachwachsend sein. Ein ideales Material, das all diese Qualitäten in sich vereint, wird es kaum geben. Nichtdestotrotz gibt es abhängig vom Einsatzort und -zweck besser oder schlechter geeignete Dämmmaterialien.
Einsatzorte und Anwendungsbeispiele verschiedener Dämmstoffe
Dach und Decke
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Hierfür sind Dämmmaterialien mit einer geringen Aufnahmefähigkeit von flüssigem Wasser bzw. mit einer guten Dimensionsstabilität unter Feuchte- und Temperatureinfluss erforderlich. Laut Gebäudeenergiegesetz (GEG) muss ein guter U-Wert von 0.20 W/(m²K) erreicht werden. Zusätzlich müssen auch die Anforderungen an den Brandschutz erfüllt werden. Geeignete Materialien für diesen Zweck sind: Mineralwolle, Vakuumisolationspaneele, expandierter Polystyrolschaum (EPS), extrudierter Polystyrolschaum (XPS), Polyurethan-Dämmplatten (PU, mit Alu- oder mit Mineralvlieskaschierung), Kork, Stroh, Zellulosefasern (lose + Platten).
Hierfür sind Dämmmaterialien mit einer geringen Aufnahmefähigkeit von flüssigem Wasser bzw. mit einer guten Dimensionsstabilität unter Feuchte- und Temperatureinfluss erforderlich. Laut Gebäudeenergiegesetz (GEG) muss ein guter U-Wert von 0.20 W/(m²K) erreicht werden. Zusätzlich müssen auch die Anforderungen an den Brandschutz erfüllt werden. Geeignete Materialien für diesen Zweck sind: Mineralwolle, Steinwolle (Platten); bei Flachdächern: Vakuumisolationspaneel, expandierter Polystyrolschaum (EPS), extrudierter Polystyrolschaum (XPS), Polyurethan-Dämmplatten (PU, mit Alu- oder mit Mineralvlieskaschierung.
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Bei der Altbausanierung erweist sich diese Dämmung oft als sehr wirtschaftlich, da mit geringem Aufwand ein hoher Einspareffekt erzielt werden kann. Hier ist zwar keine Druckbelastbarkeit erforderlich, jedoch wird wie bei fast allen Einsatzbereichen ein gewisser Brandschutz gefordert. Je nach Gebäudeklasse von mind. B2 (normal entflammbar) gemäß DIN 4102-1 wie bis A1 (nicht brennbar) wie Glas- und Steinwolle oder B1 (schwer entflammbar) wie Vakuumisolationspaneele, Cacliumcilikat, expandierter Polystyroschaum (EPS) oder Polyurethan-Dämmplatten (PU) (ohne und mit Mineralflies-und Alukaschierung), Flachs, Hanf, Holzfaserplatten, Kork, Stroh, Zellulosefasern (lose + Platten).
Bei der Altbausanierung erweist sich diese Dämmung oft als sehr wirtschaftlich, da mit geringem Aufwand ein hoher Einspareffekt erzielt werden kann. Hier ist zwar keine Druckbelastbarkeit erforderlich, jedoch wird wie bei fast allen Einsatzbereichen ein gewisser Brandschutz gefordert. Je nach Gebäudeklasse von mind. B2 (normal entflammbar) gemäß DIN 4102-1 wie bis A1 (nicht brennbar) wie Glas- und Steinwolle oder B1 (schwer entflammbar) wie Vakuumisolationspaneele, Cacliumcilikat, expandierter Polystyroschaum (EPS) oder Polyurethan-Dämmplatten (PU) (ohne und mit Mineralflies-und Alukaschierung), Flachs, Hanf, Holzfaserplatten, Kork, Stroh, Zellulosefasern (lose + Platten).
Wenn die Dämmung der Decke oberseitig nicht ausführbar ist oder der Wärme- oder Schallschutz noch weiter verbessert werden sollen (ohne dass die Verringerung der Raumhöhe zu Nachteilen führt), ist die innenseitige Dämmung der Decke bzw. des Dachs immer sinnvoll. Geeignete Materialien für diesen Zweck sind: Glaswolle, Mineralwolle, Vakuumisolationspaneele, Cacliumcilikatplatten, expandierter Polystyroschaum (EPS), Polyurethan-Dämmplatten (PU, ohne und mit Mineralflies-und Alukaschierung), extrudierter Polystyrolschaum (XPS), Schafwolle, Flachs, Hanf, Holzfaserdämmung, Kork, Stroh, Zellulosefasern (lose + Platten).
Hier sind eine hohe Steifigkeit und eine ausreichende Tragfähigkeit bei möglichst geringer Durchbiegung erforderlich. Geeignete Materialien für diesen Zweck sind: Vakuumisolationspaneele, Cacliumcilikatplatten, expandierter Polystyroschaum (EPS), Polyurethan-Dämmplatten (PU, ohne und mit Mineralflies-und Alukaschierung), extrudierter Polystyrolschaum (XPS), Schafwolle- und Holzfaserplatten, Hanf, Kork und Stroh.
Hier ist eine ausreichende Tragfähigkeit bzw. eine hohe Steifigkeit benötigt. Die Dämmung muss darüber hinaus einen guten Schall- und Brandschutz sowie im Falle einer Bodenplatte auch einen guten Wärmeschutz aufweisen. Geeignete Materialien für diesen Zweck sind: Glaswolle, expandierter Polystyroschaum (EPS), Schafwolle- und Holzfaserplatten.
An die Wärmedämmung einer hinterlüfteten Vorhangfassade bestehen besondere Anforderungen hinsichtlich der Dimensionsstabilität unter Feuchte- und Temperatureinwirkung. Die Dämmung muss gewisse Anforderungen hinsichtlich Brandschutz, Überhitzung und Schallschutz einhalten (abhängig vom Lärmpegel müssen für Wohngebäude mindestens 30 dB Schallschutz geleistet werden). In der Regel eignen sich für diese Aufgabe fast alle Dämmstoffe, auch solche mit geringer Zugfestigkeit. Geeignete Materialien für diesen Zweck sind: Blähperlit, Mineralwolle aus Stein oder Glas, Vermiculite, expandierter Polystyrolschaum (EPS), extrudierter Polystyrolschaum (XPS), Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR) sowie Holzfaserplatten, Kork, und Schafwolle.
Die Dämmung hinter Abdichtung wie z.B. im Sockelbereich (neue Bezeichnung gemäß DIN 4108-10: WAS - Außendämmung der Wand im Spritzwasserbereich auch mit teilweiser Einbindung ins Erdreich) muss Sicherheit vor Feuchteschäden, Rissen oder abgeplatztem Putz gewährleisten. Ähnlich wie bei der Dämmung gegen Erdreich bestehen hohe Anforderungen hinsichtlich einer geringen Wasseraufnahme durch flüssiges Wasser oder Diffusion, wofür vergleichsweise wenige Dämmstoffe in Frage kommen: extrudierter Polystyrolschaum (XPS) sowie Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR).
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Hierfür sind Dämmmaterialien mit hoher Zugfestigkeit, einer geringen Wasseraufnahme durch flüssigem Wasser bzw. einer guten Dimensionsstabilität unter Feuchte und Temperatur erforderlich. Laut Gebäudeenergiegesetz (GEG) muss ein guter U-Wert von 0.24 W/(m²K) erreicht werden. Zusätzlich müssen auch die Anforderungen an den Brandschutz erfüllt werden. Es eigenen sich daher besonders nicht brennbare oder schwer entflammbare Dammstoffe wie: Blähperlit, Cacliumcilikatplatten, Aerogelen, Mineralwolle aus Stein oder Glas, Vermiculite, expandierter Polystyrolschaum (EPS), extrudierter Polystyrolschaum (XPS), Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR), Holzfaserplatten oder Kork.
Der zweischalig-massive Wandaufbau wie bei Sichtbeton oder Sichtmauerwerk, bietet die Möglichkeit einer Kerndämmung. Die Wandkonstruktion wird hierbei ohne eine Hinterlüftung ausgeführt und der Hohlraum ausgedämmt. Dieser Einsatzbereich erfordert weniger strengen Anforderungen an die Produkteigenschaften des zum Einsatz kommenden Dämmstoffes, wie beispielsweis an die Druck- oder Zugfestigkeit. Geeignet dafür sind fast alle wasserabweisende Dämmstoffe wie: Blähperlit, Cacliumcilikatplatten, Aerogelen, Mineralwolle aus Stein oder Glas, Vermiculite, expandierter Polystyrolschaum (EPS), extrudierter Polystyrolschaum (XPS), Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR), Polyurethan (PUR/PIR) Spritzschaum, Zellulosedämmung zum Einblasen, Holzfaserplatten, Kork und Stroh.
Die Innendämmung von Außenwände sollte möglichst vermieden werden, um Feuchteschäden an der Konstruktion vorzubeugen. Oft gibt es jedoch keine Alternative, besonders bei der Sanierung von denkmalgeschützten Bestandsgebäuden, bei welchen eine Außendämmung oft schwierig zu realisieren ist. Bei der Innendämmung gilt es besonders zu beachten, dass die eingesetzten Dämmmaterialien die Fähigkeit besitzen, ausreichend Feuchtigkeit aufnehmen und wieder abgeben zu können. Auch ein hoher Luftaustausch im Innenraum muss sichergestellt werden, damit die Feuchtigkeit aus dem Innenraum abgeführt werden kann. Mit zunehmender Dämmstärke der Innendämmung sinkt die Oberflächentemperatur der Innenseite der tragenden Bauteile. Um die Taupunkttemperatur in der Dämmebene nicht zu unterschreiten bzw. Kondensatbildung zu vermeiden, ist daher die Dämmstärke auf die spezifisch vorliegenden Randbedingungen abzustimmen. Kapillaraktive Innendämmsysteme, wie Calciumsilikat oder Mineralschäume, sind eine gute Lösung für dieses Problem und dabei schadstofffrei bzw. gesundheitlich unbedenklich. Geeignete Materialien für diesen Zweck sind: Glaswolle, Vakuumisolationspaneele, Cacliumcilikatplatten, expandierter Polystyroschaum (EPS), Polyurethan-Dämmplatten (PU) (ohne und mit Mineralflies- und Alukaschierung), extrudierter Polystyrolschaum (XPS), Flachs, Stroh sowie Holzfaser- und Zellulosefaserdämmung.
Geeignet dafür sind Materialien mit guten Schallschutzeigenschaften wie Glaswolle, Mineralwolle, Vakuumisolationspaneele, Cacliumcilikatplatten, Schafwolle, Flachs, Hanf, Kork, Stroh, Zellulosefaser- und Holzfaserdämmung.
Bauteile mit direktem Kontakt zum Erdreich haben aufgrund ihrer geringen Temperaturschwankungen ein günstigeres thermisches Verhalten als Bauteile gegen Außenluft. Dies ermöglicht geringere Dämmstärken. Die Wärmedämmung im Erdreich wird als Perimeterdämmung bezeichnet (außerhalb der Bauwerksabdichtung). Hierfür sind Materialien geeignet, die eine hohe Feuchtebeständigkeit und Druckfestigkeit aufweisen sowie verrottungsfrei und dauerhaft / beständig sind. Zu diesen Zwecken eignen sich wenige Materialien mit einer geringen Wasseraufnahme durch flüssiges Wasser und durch Diffusion wie z. B. extrudierter Polystyrolschaum (XPS) und expandierter Polystyroschaum (EPS). Nachwachsende Dämmstoffe weisen oft eine hohe Wasseraufnahme auf und sind daher für diesen Einsatzzweck ungeeignet.
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Bauteile mit direktem Kontakt zum Erdreich haben aufgrund ihrer geringen Temperaturschwankungen ein günstigeres thermisches Verhalten als Bauteile gegen Außenluft. Dies ermöglicht geringere Dämmstärken. Die Wärmedämmung im Erdreich wird als Perimeterdämmung bezeichnet (außerhalb der Bauwerksabdichtung). Hierfür sind Materialien geeignet, die eine hohe Feuchtebeständigkeit und Druckfestigkeit aufweisen sowie verrottungsfrei und dauerhaft / beständig sind. Zu diesen Zwecken eignen sich wenige Materialien mit einer geringen Wasseraufnahme durch flüssiges Wasser und durch Diffusion wie z. B. extrudierter Polystyrolschaum (XPS) und expandierter Polystyroschaum (EPS), Nachwachsende Dämmstoffe weisen oft eine hohe Wasseraufnahme auf und sind daher für diesen Einsatzzweck ungeeignet.
