Archiv der Kategorie: Grundverständnis

Allgemein, Grafiken, Grundverständnis, Road to Zero

Entwicklung beim Wohnen & ökologische Gerechtigkeit

Aus ökologischer Betrachtung verursachen mehr Haushalte – einmal dahingestellt ob energieeffizient oder nicht – mehr Energie und Emissionen. Die Prognosen zeichnen ein eindeutiges Bild: So soll die Zahl der österreichischen Haushalte von 3.798.300 im Jahr 2015 auf 4.498.000 im Jahr 2050 ansteigen. Die Zahl der Bewohner jener Haushalte nimmt aber weiter ab: Während 1900 noch 4,6 Personen gemeinsam wohnten, sind es jetzt nur noch 2,2 Personen. Zugleich explodiert die Zahl der Einpersonenhaushalte: 2030 werden sie laut Statistik Austria österreichweit mit 1,66 Millionen um 25,1 Prozent mehr sein als mit 1,32 Millionen anno 2011. Somit steigt auch die Wohnfläche pro Person – in den letzten Jahrzehnten um ein Drittel: 1971 betrug die durchschnittliche Wohnfläche eines Hauptwohnsitzes 66 Quadratmeter, 2014 bereits 99,7 Quadratmeter. In Einzelpersonen ausgedrückt: 1971 begnügten sich jeder Österreicher noch mit durchschnittlich 22,9 Quadratmeter pro Person, 2014 ist die Wohnfläche pro Person auf 44,7 Quadratmeter angewachsen. Tendenz steigend: Im Vergleich der Hauptwohnsitze nach Nutzfläche von 1991 bis 2015 zeigt sich eine starke Abnahme kleiner Wohnungen bis 45 Quadratmeter, wohingegen die Zahl großer Wohnflächen ab 130 Quadratmeter von 402.300 auf 918.000 gesprungen ist.

GRAFIK: Entwicklung Wohnen

Grundverständnis, Road to Zero

Energie-Effizienz & Energieträger für Raumwärme

Helmut Melzer

Zum Thema lesen Sie bitte unbedingt auch den Fachkommentar von Robert Lechner!

Um die schlimmsten Konsequenzen des Klimawandels zu verhindern, gilt es die globale Erwärmung bei 1,5 Grad Celsius zu stoppen bzw. mindestens unter zwei Grad zu halten. Mit dem Klimaschutzabkommen von Paris 2016 gibt es dazu erstmals ein weltweites Agreement. Ob entsprechende Maßnahmen noch rechtzeitig gesetzt werden können und diese auch ausreichen, steht auf einem ganz anderen Papier.

Auch in Österreich sind rasche politische Maßnahmen erforderlich, soll die Energiewende gelingen. Gefordert sind einerseits der 100-prozentigen Umstieg auf erneuerbare Energieträger bis spätestens 2050, andererseits die Eindämmung des Heizwärmebedarf durch gesteigerte Energieeffizienz der Gebäude um mindestens 30 Prozent bis 2030 sowie 50 Prozent bis 2050.

Einsparung durch Energieffizienz

Im Bereich der Haushalte stellt die Raumwärme mit rund zwei Dritteln des heimischen Endenergieverbrauchs im Jahr 2014 die wichtigste Energienutzung dar. Zugleich ist der Gebäudesektor neben dem Verkehr jener Bereich, der überhaupt entscheidendes Handlungsspielraum bietet. Denn es stehen Österreich – wollen wir die Klimaziele erreichen – künftig insgesamt nur 8 Millionen Tonnen CO2-Äquivalent zur Verfügung. Von Einsparungen zeigt sich bisher jedoch nichts: Zwar blieben die Verbrauchswerte im letzten Jahrzehnt halbwegs stabil, 2014 lagen sie jedoch abermals um vier Prozent über dem Niveau von 2005.

Der wesentliche Faktor bei der Einsparung von Heizenergie ist die thermische Sanierung des Altbestandes an Gebäuden. Auch hier ist keine Bewegung erkennbar. Die Sanierungsrate der letzten Jahre lag deutlich unter einem Prozent. Das bedeutet, dass es 70 bis 100 Jahre dauert, bis alle bestehenden Gebäude thermisch saniert wurden. Politische Signale der letzten Monate lassen sogar Rückschritte beim Klimaschutz erkennen: Der Mittel des Sanierungsschecks wurden abermals gekürzt, einige Länder kehren weitgehenden ökologischen Kriterien bei der Wohnbauförderung den Rücken.

Umstieg auf Erneuerbare

Und auch beim Energieträgermix zeigen sich nur mäßige Tendenzen weg von den fossilen Brennstoffe Öl und Gas. Zwar wird in Österreich inzwischen verstärkt klimaneutral mit Holz geheizt (27,5 Prozent im Jahr 2014, Statistik Austria), jedoch stieg die Nutzung von Gas in den letzten Jahren sogar an (22,8 Prozent) und auch Heizen mit Öl (19,9 Prozent) ist längst nicht aus den Haushalten verbannt. Im Gegenteil: Vielfach wird der Wechsel zu einer neuen Ölheizung sogar immer noch gefördert. Erst mit deutlichem Anstand folgen Fernwärme (14,6 Prozent), Pellets & Co (6,2 Prozent), Strom (5 Prozent), Wärmepumpen (2,2 Prozent) und Solarwärme (1,3 Prozent). Und selbst Kohle wird noch zum Heizen genutzt, wenn auch mit 0,6 Prozent nur noch gering.

Energieversorgung Österreichs

Der gesamte Bruttoinlandsverbrauch Österreichs setzt sich nach aktuellsten Zahlen (Jahr 2014) wie folgt zusammen: Öl (36,6%), Gas (19,5%), sonstige Erneuerbare (19,5%), Wasserkraft (10,7%), Kohle (9,1%), brennbare Abfälle (2,1%). Die inländische Primärenergieerzeugung trägt derzeit nur mit 37,1 Prozent zur Deckung des Bruttoinlandsverbrauches bei.

Die Grafik zeigt Primärenergieerzeugung, Energieimporte und Gesamtenergieverbrauch in Petajoule PJ, 2014 (ohne Exporte). Dies ist eine Darstellung der Gesamtsituation in Österreich – nicht zu verwechseln mit Teilbereichen wie Endkonsumenten- oder Stromerzeugungsstatistiken. Inkludiert sind hier auch Verbrauche von Industrie etc.

Energieträger im Vergleich

Eine Analyse des wissenschaftlichen Dienstes des deutschen Bundestages „CO2-Bilanzen verschiedener Energieträger im Vergleich“ kommt zu folgendem Schluss: „Zusammenfassend bleibt zunächst festzuhalten, dass zuverlässige Auskunft über die „Klima-Freundlichkeit“ verschiedener Energieträger nur von vollständigen Lebenszyklus-Analysen zu erwarten sind, die neben dem Betrieb des Kraftwerks auch die Rohstoffgewinnung, den Kraftwerksbau und die Entsorgung möglicher Rückstände berücksichtigen. Doch auch im Rahmen solcher Analysen hängt die CO2-Bilanz jedes Energieträgers in gewissem Maße von den detaillierten Bedingungen der Herstellung, des Kraftwerksbetriebs und weiteren Umständen ab. Genaue (absolute) Zahlenwerte – sei es für die emittierte CO2-Menge pro erzeugter Kilowattstunde Strom oder für Energie-Rücklaufzeiten – sind daher nur begrenzt zuverlässig. Mit größerer Sicherheit lässt sich jedoch eine (relative) Rangfolge der „klimafreundlichsten“ Energieformen angeben. Diese weist einen Rest an Unsicherheit nur in der „Spitzengruppe“ auf, wo nicht immer einfach zu entscheiden ist, welche von zwei CO2-armen Energiearten tatsächlich die CO2-ärmere ist. Zu dieser Spitzengruppe zählen diverse Formen der erneuerbaren Energien, aber auch die Kernkraft.“

Die österreichische Energieagentur kommt bei Ihrer Öko-Bewertung der Heizmaterialien zu folgendem Schluss: „Eindeutig am emissionsärmsten sind die untersuchten Biomassesysteme auf Basis von Scheitholz oder Pellets. Die höchsten CO2-Emissionen weisen die auf fossilen Energieträgern basierenden Öl- und Gas-Brennwertsysteme auf. Gegenüber Scheitholz liegen die CO2–Emissionen des Öl-Brennwertsystems um bis zu 43-fach höher (bis zu 10 t CO2/a). Ähnlich wie bei den Voll- und Energiekosten spielt auch hier die thermische Qualität des Gebäudes eine wichtige Rolle. Im Vergleich zum thermisch unsanierten Gebäude liegen die jährlichen CO2-Emissionen des thermisch sanierten Einfamilienhauses im Durchschnitt um 45 % niedriger, beim Neubau sogar um 56 %.“

Aufgrund vorliegender Bewertungen können die Heizsysteme bzw. Energieträger wie folgt eingeteilt werden:

Ökologisch sinnvolle Heizsysteme

Hocheffiziente Fernwärme bzw. mit Biomasse
Wärmepumpen mit Ökostrom
Elektroheizung mit Ökostrom
Solaranlage
Holz, Pellets etc.

Ökologisch mäßig zufriedenstellende Heizsysteme
Fernwärme allg.
Wärmepumpen mit Strommix

Ökologisch abzulehnende Heizsysteme
Brennwert-Gasheizung
Ölheizung
Elektroheizung mit Strommix
Kohleofen

Hinweise zur Wahl des Heizsystems

Fernwärme
Nützen Sie einen vorhandenen Fernwärmeanschluss ans Biomasseheizwerk. Damit heizt man platzsparend und bequem zu gleichen Vollkosten wie mit einem eigenen Heizkessel. Entscheidend bei der Fernwärme sind aber die zur Energieerzeugung genutzten Materialien. Nicht immer wird in den Anlagen Biomasse verbrannt. In der Regel werden hier aber ökologisch sinnvolle Synergien mit Abfallwirtschaft oder Industrie genutzt. Zu kritisieren ist die Einschränkung eines Anbieterwechsels. Hocheffiziente Fernwärme mit Kraftwärmekopplung KWK gilt als ökologisch sinnvoll, wenn sie zur Stromproduktion bei gleichzeitiger Abwärmenutzung verwendet wird.

Holz & Co
Alle Arten von Holzheizungen sind von den Energiekosten her günstig und ökologisch empfehlenswert. Zu bedenken ist jedoch auch die Herkunft der Biomasse. Holz oder Pellets mit langen Transportwegen verursachen zusätzliche CO2-Emissionen. Zudem muss eine volkswirtschaftlich stark zunehmende Nutzung in Hinblick auf Ressourcenschonung skeptisch betrachtet werden.

Eine moderne Holzheizung kann vollautomatisch arbeiten, wenn ein Lagerraum vorhanden ist. Es gibt sie als Stückholzheizung, Pelletheizung oder Hackschnitzelheizung. Hackschnitzel sind aber nur bei Gebäuden mit hohem Energiebedarf rentabel.

Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung
Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung sorgen rund um die Uhr automatisch für frische, reine und angenehm temperierte Luft. Korrekt ausgeführt sind sie zugfrei und lautlos. Der Einbau qualitativ hochwertiger Anlagen bringt viel Komfort und spart Energie.

Wärmepumpen
Bei strombetriebenen Anlagen wie Wärmepumpen gilt natürlich die Nutzung von echtem Ökostrom, um entsprechen ökologisch positiv bilanzieren zu können. Strom ist die hochwertigste Energieform, die angesichts des wachsenden Verbrauchs sparsam einzusetzen ist. Wärmepumpen brauchen gerade im Winter Strom, wo er großteils aus fossilen Quellen stammt und importiert werden muss. Nur effiziente Wärmepumpen, die etwa viermal so viel Wärme erzeugen wie sie an elektrischer Energie brauchen, sind ökologisch empfehlenswert.

Auch Wärmepumpen arbeiten mit erneuerbarer Energie, da sie einen Teil der Energie aus der Umwelt beziehen, also zum Beispiel aus der Luft oder dem Erdreich. Wärmepumpen laufen nur bei niedrigen Vorlauftemperaturen und deshalb nur in gut gedämmten Häusern effizient. Generell sind Erdreich- oder Wasserwärmepumpen effizienter als Luftwärmepumpen. Luftwärmepumpen sind aus diesem Grund nur für Häuser der Energieeffizienzklasse A und besser empfehlenswert.

Stromheizungen
Der Einbau von Stromheizungen als Hauptheizsystem ist etwa in Niederösterreich laut Bauordnung verboten. In jedem Fall sollte nur echter Ökostrom Anwendung finden.

Solaranlagen
Thermische Solaranlagen eignen sich besonders gut zur Warmwasserbereitung, aber auch zur Heizungsunterstützung. Dazu kann auch ein großer, thermisch isolierter Wassertank als Speicher genutzt werden.

Bauteilkativierung zum Wärmen und Kühlen
Massivbaugebäude können die Betonmasse zur Speicherung von Wärme und auch Kälte nutzen. Dazu werden vorzugsweise in der Decke Wasserleitungen verlegt, die entsprechend des gewünschten Raumklimas für anhaltende Wärme oder Kühlung sorgen. Inzwischen kann das System auch mit Wind- oder Solarkraft genutzt werden.

Grundverständnis, Road to Zero

21. UN-Klima-Konferenz – Überblick „Pariser Abkommen“

Helmut Melzer

Am 12. Dezember 2015 herrschte überraschende Einigkeit bei der Klimakonferenz in Paris: 195 Mitgliedsstaaten der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen (UNFCCC) beschlossen das völkerrechtlich bindende, sogenannte Paris-Abkommen, das weitreichende Maßnahmen im Kampf gegen den Klimawandel vorsieht. Eines der Hauptziele: eine Reduzierung der Kohlendioxid-Emissionen auf Null. Doch wie sehen die wesentlichen Ziele des Abkommens im Detail aus?

Globale Erwärmung bremsen

Der globale, durchschnittliche Temperaturanstieg soll gestoppt werden, auf möglichst 1,5 Grad Celsius, mindestens aber unter 2 Grad über dem vorindustriellen Stand. Damit sollen die Auswirkungen des Klimawandels insbesondere der Anstieg der Weltmeere verringert werden.

Mittel gegen Klimawandel

Von 2020 bis 2025 sollen die Industriestaaten jährlich 100 Milliarden US-Dollar für den Umbau der Energieversorgung sowie Maßnahmen gegen den Klimawandel und seine Schäden – besonders für finanzschwache Länder – bereitstellen. Ab 2026 soll ein neuer Fonds mit mindestens dem gleichen Umfang gegründet werden, an dem sich auch die Schwellenländer verbindlich beteiligen sollen.

Überprüfung der Maßnahmen

Bisherige nationale Maßnahmen reichen nicht aus, um die Klimaziele zu erreichen. Daher sollen alle Länder ab 2023 alle fünf Jahre neue nationale Klimaziele definieren und entsprechende Berichte übermitteln. Diese werden überprüft und sollen so einen Status Quo-Gesamtbericht ermöglichen. Bereits 2018 soll zudem eine erste Bestandsaufnahme erfolgen.

Grundverständnis, Thema Funktionstauglichkeit

Nutzer-Verhalten: Rebound- & Prebound-Effekt

Helmut Melzer

Unter diesen beiden Begriffen ist die Auswirkung des Nutzerverhaltens auf Energieeffizienz zu verstehen. Es hat sich gezeigt, dass diese Effekte die Erwartungen beziehungsweise Ergebnisse von nachhaltigen Gebäuden teils stark beeinflussen.

So zeigte eine Studie der University of Cambridge nach Untersuchung der Daten von rund 3.400 Gebäuden, dass die Bewohner durchschnittlich 30 Prozent weniger verbrauchen als es dem errechneten Energiekennwert des Gebäudes entspricht. Dieses Phänomen wird Prebound-Effekt genannt, wobei der Effekt umso stärker auftritt, je schlechter der Energiekennwert ist. Vereinfacht: Aufgrund der schlechten Energieeffizienz wird beim Heizen gespart. Deshalb kann es zu falschen Erwartungen bei Energieeffizienz-Maßnahmen kommen: Da Sanierungen keine Energie einsparen können, die gar nicht verbraucht wird, ergeben sich Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit energetischer Sanierungen.

Umgekehrt gilt das auch für den Rebound-Effekt. Dieser bezeichnet den Unterschied zwischen möglichen Einsparungen, die durch Energieeffizienz-Maßnahmen entstehen, und den tatsächlichen Einsparungen. Paradoxerweise kann ein Mehr an Effizienz dazu führen, dass der allgemeine Energieverbrauch steigt.

Grundverständnis, Thema Funktionstauglichkeit

Die nachhaltigen Gebäude-Konzepte

Helmut Melzer

Ökologie und Energieeffizienz haben schon vor einigen Jahrzehnten im Bauwesen Einzug gehalten. In Hinblick auf den Klimawandel und vereinbarte EU-Klimaziele ist die Bedeutung von nachhaltigem Bauen und Sanieren noch weiter gestiegen. Aus diesem Grund wurde 2012 der „Nationale Plan“ ins Leben gerufen, der bis 2020 stufenweise die Mindeststandards bei Energieeffizienz von neuerrichteten Gebäuden und größeren Sanierungen vorgibt.

Darüber hinaus stehen mehrere Gebäude-Konzepte zur Wahl, die alle viele, teils unterschiedliche Vorteile für Mensch und Umwelt bringen. Dabei kann man sich für ein Konzept entscheiden, oder technische Elemente und Funktionen frei kombinieren. Schlussendlich zählt aber das technische Know-how der beauftragten Fachleute, um die Funktionsfähigkeit zu gewährleisten. Denn: Ein modernes Gebäude ist heutzutage ein HighTech-Produkt.

Zum Verständnis beim Vergleich der Gebäudekonzepte gilt folgende Wertigkeit: Das Niedrigstenergiegebäude markiert den Mindeststandard des nachhaltigen Bauens. Danach folgen Passivhaus und Sonnenhaus, deren Konzepte „Energieeffizienz vs. Sonnenenergie“ recht unterschiedlich sind. Das Plusenergiehaus, das mehr Energie erzeugt als verbraucht, gilt aktuell als weitreichendste Lösung.

Vergleichszahlen für den Heizwärmebedarf
Durchschnittlicher Altbestand: 150-250 kWh/m².a
Neubau 1999: 75-90 kWh/m².a
Neubau um 2010: Etwa 50-65 kWh/m².a
Niedrigenergiehaus: unter 55 kWh/m².a (aktueller Baustandard)
Niedrigstenergiehaus: rund 30 kWh/m².a (künftiger Baustandard)
Passivhaus: unter 15 kWh/m².a (nach PHPP)
Passivhaus: unter 8 kWh/m².a (nach OIB Richtlinie 6)
Plusenergiehaus: positive Energiebilanz

Niedrigstenergiehaus (NearlyZeroEnergy Building)

Das Niedrigstenergiehaus, das dem künftigen Baustandard entspricht, zeichnet sich durch eine ausgezeichnete thermische Gebäudehülle aus. Es kommt dem Passivhaus in Sachen Energieeffizienz und Luftdichtheit recht nahe. Nicht zwingend erforderlich, aber empfohlen sind der zusätzliche Einsatz von erneuerbarer Energie wie Photovoltaik oder Solarenergie sowie eine kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung.
Ebenfalls Teil des Konzeptes sind eine kompakte Bauweise, um Wärmeverluste zu reduzieren, die Ausrichtung zur Sonne sowie die Vermeidung von Wärmebrücken.
Nach der EU-Gebäuderichtlinie muss ab 2018 jedes öffentliche Gebäude und ab 2020 alle Gebäude „nahezu energieautark“, eben Niedrigstenergiehäuser oder „NearlyZeroEnergy Buildings“ sein. Für größere Sanierungen, die über 25 Prozent der Gebäudehülle betreffen, sind thermische Mindeststandards zwingend vorgeschrieben.

Passivhaus

Die Ansprüche an das Passivhaus sind schon deutlich höher: Um den Wärmebedarf von unter 15 kWh/m².a (nach PHPP) zu erreichen, sind bei Bauteilen die jeweiligen Passivhaus-Standards zu erfüllen, etwa bei Fenstern ein Wärmedurchgangskoeffizienten U-Wert von mindestens 0,80 W/(m²K)) und bei der Wärmedämmung ein U-Wert von 0,15 W/(m²K). Aufgrund der besonderen Luftdichtheit (Test mit Unter-/ Überdruck von 50 Pascal kleiner als 0,6 Hausvolumen pro Stunde) ist eine kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung erforderlich. Im Passivhaus werden mindestens 75 Prozent der Wärme aus der Abluft über einen Wärmeübertrager der Frischluft wieder zugeführt, wodurch ein behagliches Innenklima ohne separates Heizsystem und ohne Klimaanlage erreichbar ist.
Die Passivhaus-Technologie gibt es seit mehr als 20 Jahren; 1991 wurde das erste Demonstrationsprojekt in Deutschland umgesetzt. In Österreich entstand das erste Passivhaus im Jahr 1996 in Vorarlberg (Sonnenplatz 2006). Bis dato (Stand: 2010) gibt es in Österreich rund 760 dokumentierte Passivhäuser. Da nicht alle Objekte dokumentiert werden, liegt die „Dunkelziffer“ der bestehenden Passivhäuser deutlich höher. So wird die Anzahl der existierenden Passivhäuser auf 6850 geschätzt, Tendenz steigend.

Sonnenhaus

Das Konzept des Sonnenhauses unterscheidet sich stark von den der anderen. Hier steht nicht Energieeffizienz im Vordergrund, sondern die ausschließliche Nutzung von kostenloser Sonnenenergie. Durch die Speicherung der Wärme mittels gedämmter Wassertanks kann die Sonnenenergie ganzjährig für Warmwasser und Raumwärme genutzt werden. Im Winter unterstützen kleine Kamin- oder Pelletsöfen. Rahmenkriterien für das Sonnenhaus sind eine gute Wärmedämmung, mehr als 50 Prozent solare Deckung von Heizwärme und Warmwasser sowie Zuheizung nur durch regenerative Energiequellen wie Holz.
Der Begriff wurde vom Sonnenhaus-Institut in Straubing (D) geprägt. Das erste vollumfänglich mit Sonnenenergie beheizte Wohnhaus Europas wurde 1989 Oberburg in der Schweiz errichtet.

Plusenergiehaus

Das Konzept des Plusenergiehauses entspricht im Wesentlichen dem des Passivhauses. Durch die Nutzung von erneuerbaren Energien wie Photovoltaik, Solarthermie oder Geothermie wird jedoch insgesamt eine positive Energiebilanz erreicht, sprich ein Überschuss an Energie erzeugt. Die benötigte Energie für Heizung und Warmwasser wird im oder am Haus selbst gewonnen.
Ist die Bilanz ausgeglichen spricht man von einem Nullenergiehaus. Gebäude die keinerlei externe Energie benötigen gelten als energieautark.
Weltweit sind seit den 1990er Jahren mehrere hundert Plusenergiehäuser verwirklicht worden.

Grundverständnis

Dämm-Materialien

Helmut Melzer

Die wesentlichsten Dämmmaterialien

Bei Wärmedämmung kann aus einer Vielzahl an unterschiedlichen Materialien gewählt werden, die unterschiedliche Wärmedämmeigenschaften bieten. Erstellt vom Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V. München.

Aerogel

Bei der Herstellung von Aerogelen (auch Nanogel genannt), wird einem gelartigen Stoff unter so genannten überkritischen Bedingungen bei hohen Temperaturen und/oder hohem Druck der Flüssigkeitsanteil entzogen. Durch den Prozess behält das Gel sein Volumen bei, indem sich im Material stabilisierende Poren formen, welche als Ersatz der Flüssigkeit mit Gas gefüllt werden. Bei der Wahl eines geeigneten Feststoffs erhält man mit diesem Verfahren einen sehr leichten Stoff mit sehr großer Oberfläche (über 1000 m²/g) den man als nanoporösen Schwamm bezeichnen kann. Als Basismaterial zur Herstellung von Aerogelen werden häufig Silikat (Kieselsäure) oder auch Metalloxide (Aluminium, Chrom) und Kohlenstoffverbindungen verwendet. Die Wahl des Ausgangsstoffes hat einen großen Einfluss auf die späteren Eigenschaften des Produktes. Die Herstellung des Dämmstoffes ist durch den energieintensiven Herstellungsprozess und die geringen Produktionskapazitäten sehr teuer. Das Material ist nahezu transparent, transluzent und temperaturstabil. Das Aerogel weist im Verhältnis zu seinem Gewicht eine hohe Druckfestigkeit auf, ist aber vergleichsweise spröde.

Der Stoff ist in Form von Granulat und Matten erhältlich. Die Bindung der Matten erfolgt durch aussteifende Faser- oder Vliesstrukturen. Vor allem aufgrund der mechanischen Flexibilität ergeben sich vielfältige Anwendungsgebiete im Bereich des Schall-, Wärme-, und Brandschutz. Matten sind üblicherweise bis zu 12 mm dick und werden gerollt auf der Baustelle angeliefert. Das Material kann u. a. zur Außendämmung von Fassaden (z. B. hinter vorgehängten Fassaden) eingesetzt werden. Inzwischen werden Dämmmatten auch zu bis zu 100 mm dicken Platten verklebt und in Wärmedämmverbundsystemen eingesetzt. Die geringe Wärmeleitfähigkeit ermöglicht sehr geringe Materialstärken, was insbesondere für die Verwendung als Innendämmsystem Vorteile bietet.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,018-0,021 lose bzw. 0,014-0,017 als Matte

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 2-3 lose, 11 als Matte

Rohdichte (kg/m³): 75-80 lose, 130-350 als Matte

Brandklassen: A1, E

Baumwolle

Baumwolldämmstoffe werden aus den Samenhaaren des Baumwollstrauches hergestellt, bestehen also hauptsächlich aus Zellulose. Da unbehandelte Baumwolle nicht schimmelresistent ist muss diese vor Insektenbefall geschützt werden. Des-halb wird das Material bei der Herstellung mit Borsalzen imprägniert, was gleichzeitig auch den Brandschutz verbessert.

Baumwolle wird als Einblas- und Stopfware sowie in Form von Matten, Rollen und Dämmzöpfen angeboten. Aufgrund der geringen Steifigkeit des Materials findet es ausschließlich in nicht druckbelasteten Bereichen Anwendung.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,04

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 1-2

Rohdichte (kg/m³): 25-40 lose, 20-60 als Matte

Brandklassen: B1, B2

Flachs und Hanf

Bei den Flachs- und Hanfpflanzen liegen die Fasern in der äußeren Rindenschicht des Pflanzenstängels. Die Einzelfasern sind außerdem durch Kittsubstanzen zu Faserbündeln verbunden, die vor dem Faseraufschluss durch das so genannte Rösten gelöst werden müssen. Der Faseraufschluss erfolgt überwiegend mittels mechanischer Verfahren. Für Dämmstoffe werden so genannte Kurzfasern eingesetzt, die teilweise auch noch geringe Anteile von Schäben (verholzte Teile der Stängel) enthalten können. Aber auch die bei der Produktion anfallenden Schäben können, überwiegend als Schüttung, aber auch in Form von plattenförmigen Materialien, als Dämmstoff verwendet werden. Die Herstellung von mattenförmigen Dämmstoffen erfolgt durch Vliesbildung und mechanische Verfilzung der Fasern. Teilweise werden auch naturnahe Bindemittel (z. B. Kartoffelstärke) oder synthetische Stützfasern verwendet; insbesondere um elastische Vliese herzustellen. Der Brandschutz kann bei beiden Fasertypen durch Beimengungen von Borsalz oder Soda verbessert werden.

Hanf- und Flachsdämmstoffe sind lieferbar als Stopfwolle, Matten und Rollen zur Trittschalldämmung. Hanfdämmstoffe werden hauptsächlich als Rollen- oder Mattenware in Form von Dämmvliesen angeboten. Daneben sind ungebundene Hanffasern als Einblasdämmung oder Stopfhanf erhältlich sowie Hanfgarn zur Fugenabdichtung.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,04 – 0,08

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 1-2

Rohdichte (kg/m³): 40-50 (Stopfwolle), 20-40 (Matte), 150 (Schäben)

Brandklassen: B2, E

Holzfaser (WF)

Als Rohstoff werden Schwachholz und Koppelprodukte der Säge- und Hobelwerksindustrie verwendet. Aufgrund der längeren Fasern kommt überwiegend Nadelholz zum Einsatz. Bei der Herstellung von Holzfaserdämmplatten kann grundsätzlich das Nass- und Trockenverfahren unterschieden werden. Beiden Varianten ist zunächst der Faseraufschluss gemein. Hierbei wird der Rohstoff, falls nicht ohnehin als Hackschnitzel vorliegend, zunächst mit geeigneten Hackern zerkleinert. Die Hackschnitzel werden anschließend in einem Kochprozess erweicht und auf großen Mühlen (so genannten Refinern) aufgeschlossen. Die Holzfasern liegen nun in wässriger Dispersion (pulp) vor.

Im Trockenprozess wird das Material anschließend mit Klebstoff versetzt, getrocknet und anschließend zu Matten geformt und verpresst (feste Platten) oder mit synthetischen Stützfasern aus Polyolefin vermischt, abgestreut und mittels Heißluft erwärmt (flexible Matten). Beim Nassverfahren werden dem Faserbrei geringe Mengen von Additiven (Hydrophobierungsmittel, etc.) beigegeben und die Mattenbildung erfolgt im wässrigen Medium über ein Langsieb mit anschließender Trocknung. Als Brandschutzmittel kommen Borverbindungen oder Ammoniumphosphat zum Einsatz.

Holzfaserdämmstoffe sind in Form von Matten, Stopfwolle, Platten und Einblasdämmung lieferbar. Beim Nassverfahren ist die Dicke produktionsbedingt auf ca. 30 mm begrenzt. Größere Produktdicken werden durch Streifenverklebung mehrerer Platten übereinander realisiert. Beim Trockenverfahren sind Produktdicken bis zu 200 mm in einem Produktionsschritt möglich. Lose Holzfasern für Einblasdämmung gibt es in unterschiedlichen Gebinden.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,038-0,09

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 1-2 lose, 5-10 als Matte

Rohdichte (kg/m³): 30-60 lose, 50-270 als Matte

Brandklassen: B1, B2, E

Holzwolle -Platten (WW) bzw. Holzwolle-Mehrschichtplatten (WW-C)

Holzwolle-Leichtbauplatten bestehen aus langfaseriger Holzwolle von Nadelhölzern. Die Holzwolle wird aus runden Stammabschnitten mittels spezieller Maschinen längs zur Stammachse gewonnen, mit mineralischen Bindemitteln (Zement) vermischt und in Formen kalt oder mit Temperatur ausgehärtet. Um die Wärmeleitfähigkeit zu verringern, werden häufig auch so genannte Holzwolle-Mehrschichtplatten (ML) hergestellt. Diese enthalten einen Kern aus expandiertem Polystyrol (EPS) oder Mineralwolle (MW).

Die Platten sind handelsüblich in Dicken zwischen 15 und 150 mm erhältlich. Je nach Art und Einsatzort werden die Platten angeklebt, anbetoniert oder mechanisch befestigt. Bei der mechanischen Befestigung mit Hilfe von Nägeln, Schrauben oder Dübeln ist ein entsprechender Wärmebrückeneffekt zu berücksichtigen. Bei Anwendung im Außenbereich ist das Material vor Durchfeuchtung zu schützen. Die Leichtbauplatten können auf unterschiedlichste Art beschichtet werden (Putze, Gipskartonplatten, Fliesen, etc.) oder offen angewendet werden .

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,08-0,11

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 2-5 (WW)

Rohdichte (kg/m³): 350-600 (WW), 60-300 (EPS-Kern), 180-300 (MW-Kern)

Brandklassen: B1, B2, E

Kalziumsilikat

Kalziumsilikatplatten werden aus Kalziumoxid, Siliziumdioxid, Flugasche und geringen Anteilen an Zellstoff hergestellt. Mit Wasser aufgeschlämmt und vermischt entsteht Kalziumsilikathydrat. Der Zellstoff dient zur Verbesserung der Flexibilität und Kantenstabilität. Das Material wird mittels Wasserdampf ausgehärtet.

Der Stoff ist als Schüttung und Platte erhältlich. Im Handel werden die Platten üblicherweise in Dicken zwischen 20 und 120 mm vertrieben. Bei der Anwendung als Innendämmung ist das Anbringen von Dampfsperren oder Dampfbremsen, aufgrund der Fähigkeit des Materials Feuchte zu puffern und bei entsprechenden Bedingungen wieder an die Raumluft abzugeben, nicht notwendig.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,045-0,1

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 3-20

Rohdichte (kg/m³): 115-300

Brandklassen: A1, A2

Kokosfaser

Die Kokosfaser ist eine leichte, sehr elastische und bruchfeste Faser und wird aus der Fruchthülle der Kokosnuss hergestellt. Kokosfasern werden zu Vliesen und flexiblen Dämmatten unterschiedlicher Dicke verarbeitet. Insbesondere bei der Trittschalldämmung finden Kokosfaser Anwendung.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,040-0,05

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 1

Rohdichte (kg/m³): 40-120

Brandklassen: B2

Kork

Als Rohstoff dient die Rinde der Korkeiche, teils auch recycelter Kork. In einem Mahlvorgang wird der Kork zunächst zu einem Granulat von 2 – 5 mm Körnung gemahlen und anschließend im Autoklaven mittels Heißdampf bei ca. 350°C zu Korkschrot expandiert. Zur Herstellung von Platten (so genannter Backkork) wird das Granulat während des Expandierens zu Blöcken gepresst, wobei dabei freigesetzte Harze als Bindemittel fungieren. Zur Imprägnierung wird Bitumen, gelegentlich auch Formaldehydharz verwendet.

Dämmstoffe aus Kork werden als Plattenware (Backkork) mit üblichen Dicken von 10 – 320 mm sowie als Schüttmaterial (Korkschrot) angeboten. Plattenware lässt sich schneiden bzw. sägen. Ein passgenaues Arbeiten ist jedoch wegen der Elastizität des Materials schwierig. Wird Korkschrot in Hohlräume eingebracht, besteht die Gefahr nachträglicher Setzungen. Temperaturen über 120°C sollten langfristig vermieden werden, da sonst ein Nachblähen der Korkzellen möglich ist.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,04-0,06

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 2-8 lose, 5-10 (Platten)

Rohdichte (kg/m³): 65-150 lose, 100-220 (Platten)

Brandklassen: B2

Mineralschaum

Dämmstoffe aus Mineralschaum bestehen aus gemahlenem Quarzsand (25-40 Prozent), Portlandzement (25-45 Prozent), Kalkhydrat (10-25 Prozent) und Wasser. Die Herstellung erfolgt ähnlich dem Porenbeton. Die Grundstoffe werden mit einem geeigneten Treibmittel (z. B. Natronlauge und Salzsäure) vermischt und in große Formen gegossen. Das aufgeschäumte Material wird unter Temperatur (Dampf) ausgehärtet und zu Blöcken/Platten geschnitten.

Mineralschaumstoff ist in Form von Platten in handelsüblichen Dicken von bis zu 200 mm erhältlich. Typischerweise werden die Platten auf dem möglichst ebenen Untergrund verklebt oder je nach Beanspruchung mittels mechanischer Befestigungsmittel verankert.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,04-0,045

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 3-6

Rohdichte (kg/m³): 20-30lose, 115-130 (Platten)

Brandklassen: A1

Mineralwolle (MW)

Mineralwolle ist eine übergeordnete Bezeichnung für die anorganischen Faserdämmstoffe aus Steinwolle oder Glaswolle. Seit einigen Jahren ist auch so genannte Hybridwolle erhältlich, welche die positiven Eigenschaften der Glas- und Steinwolle vereint. Unterschiede bestehen in den Rohstoffen sowie den Eigenschaften der Fasern und der nichtfaserigen Bestandteile. Die wesentlichen Rohstoffe für die Steinwolle-Herstellung sind Dolomit, Scherben und Sand (jeweils ca. 20-30 Prozent) sowie Eisenoxid und Zement (jeweils ca. 5-15 Prozent). Zur Herstellung von Glaswolle werden Scherben (50-70 Prozent), Sand (10-20 Prozent), Soda (5-15 Prozent) und Borax (5-10 Prozent) eingesetzt. Die Rohstoffe werden in Schmelzwannen geschmolzen und mit Hilfe eines so genannten Düsenschleuder-Verfahrens zerfasert. Zur Bindung der Fasern wird unmittelbar nach dem Zerfaserungsaggregat Phenol-Formaldehydharz auf die Fasern gesprüht. Die mit Bindemittel beaufschlagten Fasern werden zur Vliesbildung auf einem Transportband abgelegt. In Tunnelöfen wird das Bindemittel mittels Heißluft ausgehärtet.

Glaswolle hat bei gleicher Rohdichte tendenziell eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit. Im Folgenden wird allgemein auf Mineralwolle eingegangen. Mineralwolle besteht aus künstlichen, glasigen (Silikat-) Fasern.

Je nach Lieferform sind die Platten, Rollen oder Matten in handelsüblichen Dicken zwischen 12 und 240 mm erhältlich. Das Material wird kaschiert und unkaschiert angeboten. Ebenfalls gibt es lose Mineralwollefasern, die als Stopfwolle verwendet werden können. Hautkontakt kann zu vorübergehenden, kurzzeitigen Einwirkungen auf die Haut führen (Juckreiz). Eine entsprechende Arbeitskleidung kann sinnvoll sein. Alle namhaften Hersteller haben daher Piktogramme auf den Verpackungen, die dazu entsprechende Empfehlungen geben.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,032-0,048

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 1-2

Rohdichte (kg/m³): 15-150 (Glaswolle), 30-220 (Steinwolle)

Brandklassen: A1, A2, B1

Phenolharz (PF)

Die eingesetzten Rohstoffe sind Phenolharz, Härter und Treibmittel (hauptsächlich Mischungen aus Pentan und Chlorpropan sowie Pentan und Isobutan). Die Herstellung des Phenolharzhartschaums erfolgt vorzugsweise im kontinuierlichen Verfahren als Bandware geschäumt. Zur Fixierung wird der zunächst viskose Schaum mit Glasvliesen kaschiert. Nach dem Aushärten und Trocknen können die Kanten profiliert werden.

Der Dämmstoff ist in Form von Platten in handelsüblichen Dicken von 20 bis 200 mm erhältlich. Wegen ihrer Sprödigkeit ist das Einpassen in Gefache aufwändig. Das Material muss trocken gelagert und gegen Witterungseinflüsse geschützt werden. Die Phenolharzhartschaumplatten sind aufgrund ihres eher spröden Materialverhaltens auf begehbaren Flächen beispielsweise durch Bohlen und Platten zu schützen.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,021-0,024

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 55

Rohdichte (kg/m³): 35-45

Brandklassen: B2

Polystyrol, expandiert (EPS)

Polystyrol (PS) gehört zu den thermoplastischen Kunststoffen. Expandiertes Polystyrol, auch bekannt unter dem Namen „Styropor“, besteht aus Polystyrol, Treibmittel (Pentan) und Additiven zum Flammschutz. Das durch die Polymerisation entstehende Granulat wird expandiert. In diesem Verfahren bläht das Granulat durch die Behandlung mit Wasserdampf auf das 20- bis 50-fache Volumen auf. Nach dem Abkühlen wird das Granulat ein zweites Mal mit Wasserdampf aufgeschäumt, hier verschweißen die Perlen zu einem homogenen Material. Der hergestellte Dämmstoff wird je nach Rohstofftyp, Rohdichte und Dicke nach der Herstellung noch für eine bestimmte Zeit gelagert, um nachträgliche Schrumpfungen am Einbauort auszuschließen.

Graues EPS ist eine neuere Produktvariante, welche sich bereits optisch durch eine von Graphit verursachte Graufärbung unterscheidet. Die im Material eingelagerten Graphitpartikel reflektieren und absorbieren einen Teil der Wärmeübertragung durch Strahlung im Dämmstoff. Dadurch wird die Wärmeleitfähigkeit bei gleicher Rohdichte um etwa 20 Prozent verringert.

Der Dämmstoff ist handelsüblich in Form von Platten, Formteilen oder Granulat erhältlich. Es sind Dicken zwischen 10 mm und mehr als 300 mm möglich. Verarbeitung und Einbau sind durch Schneiden, Sägen und Bohren möglich. Speziell „elastifizierte“ Platten werden auch oft als Trittschalldämmung unter schwimmenden Estrichen oder im Trockenbau eingesetzt.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,031-0,045

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 20-100

Rohdichte (kg/m³): 15-30

Brandklassen: B1, B2, E

Polystyrol, extrudiert (XPS)

Extrudiertes Polystyrol wird aus Polystyrol und einem Treibmittel (zumeist CO2 in Verbindung mit Additiven), Farbstoffen und Flammschutzmitteln hergestellt. Das milchig-opake Polystyrolgranulat wird bei ca. 200°C in einem Extruder aufgeschmolzen und mit den Zusatzstoffen vermengt. Die über eine Breitschlitzdüse kontinuierlich auf ein Fließband aufgetragene Schmelze, bläht sich stark auf. Sie bekommt eine homogene und geschlossenzellige Struktur. Ist der Schaumstoff abgekühlt, kann er zugeschnitten und die Kanten profiliert werden. Extrudiertes Polystyrol wird oft hersteller-spezifisch in verschiedenen Farben produziert.

Der Dämmstoff ist in Form von Platten erhältlich. Diese werden in handelsüblichen Dicken von 20 – 200 mm hergestellt. Größere Dicken sind bis zu 320 mm als verklebte Schichten erhältlich. Der Einbau und die Verarbeitung sind im Allgemeinen unkompliziert und erfordern keine besonderen Sicherheitsmaßnahmen. Die Platten lassen sich gut mit den üblichen Werkzeugen schneiden, fräsen und sägen. Zum Anbetonieren, Verputzen und Verkleben sind vor allem Platten mit rauen oder profilierten Oberflächen geeignet. Wie EPS, versprödet auch XPS bei längerer UV-Belastung und sollte ebenfalls nicht mit Teerprodukten, Kraftstoffen, Heißkleber oder Klebern die Lösungsmittel enthalten in Kontakt kommen.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,028-0,042

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 80-200

Rohdichte (kg/m³): 25-50

Brandklassen: B1, B2, E

Polyurethan (PU)

Polyurethan gehört zu den duroplastischen Kunststoffen. Dämmstoffe aus Polyurethan-Hartschaum entstehen durch chemische Reaktion von MDI (55-65 Prozent) und Polyol (ca. 20-30 Prozent) unter Zusatz von niedrig siedenden Treibmitteln (4-5 Prozent). Dämmplatten mit flexiblen Deckschichten werden ausschließlich mit dem Kohlenwasserstoff Pentan aufgeschäumt. Aufgrund der Geschlossenzelligkeit verbleibt das Treibmittel in den Schaumzellen. Als Hilfsstoffe werden Wasser, Schaumstabilisatoren und phosphorhaltige Flammschutzmittel zugesetzt. MDI und Polyole werden über mehrere Stufen in geschlossenen Herstellungsanlagen synthetisiert.

In der PU-Hartschaumherstellung können zwei Verfahren unterschieden werden, das Doppelbandverfahren und das Blockschaumverfahren. Beim Doppelbandverfahren wird ein Zwei-Komponentengemisch über Düsen auf eine Doppelbandanlage verteilt. Es schäumt dort auf und wird entsprechend der Anwendung mit einer oberen und unteren Deckschicht aus Vliesen, Bitumenbahnen, Metall- oder Verbundfolien verklebt. Bei dem Blockschaumverfahren strömt das Reaktionsgemisch aus einem Mischkopf in eine Blockform. Nach dem Aufschäumen und Ablagern erfolgt der Zuschnitt in den gewünschten Blöcken, Formteilen oder Platten.

Der Dämmstoff ist in Form von Platten und Formteilen erhältlich. Handelsübliche Platten können bis zu 300 mm dick gefertigt werden. Als Sonderanfertigung können auch sehr große Abmessungen geliefert werden. Die Verarbeitung erfolgt durch Schneiden, Sägen, Fräsen oder Bohren.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,023-0,029

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 40-200

Rohdichte (kg/m³): 30-100

Brandklassen: B1, B2, E

Pyrogene Kieselsäure

Als pyrogene Kieselsäure werden SiO2-Pulver bezeichnet, die mittels Flammenhydrolyse aus Silanen oder SiCl4 hergestellt werden. Das Material ist ein sehr feines Pulver mit Korngrößen zwischen 5-50 nm. Aus flockigen Agglomeraten können unter Beimischung von Mikro(glas-)fasern, die zur Stützung dienen, Dämmplatten mit sehr niedriger Wärmeleitfähigkeit hergestellt werden.

Pyrogene Kieselsäure wird in Form von Platten mit Dicken zwischen 0,3 und 5 cm vertrieben. Durch die verwendeten Verstärkungsfasern sind die Platten stabil und können verarbeitet werden. Der Dämmstoff kommt vor allem dann zur Anwendung, wenn eine besonders hohe Wärmedämmwirkung bei sehr hohen Anwendungstemperaturen gefordert ist. Besondere Anwendung findet pyrogene Kieselsäure als Stützkernmaterial in Vakuumdämmelementen.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,018-0,021

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 6

Rohdichte (kg/m³): 120-350

Brandklassen: A1

Schafwolle

Das Rohmaterial ist die Schurwolle von Schafen. Das Material wird gewaschen, entfettet und der pH-Wert neutralisiert. Nach einer abschließenden Reinigung können durch Nadelverfilzung Vliese hergestellt werden, die zu mattenförmigen Dämmstoffen weiterverarbeitet werden. Teilweise werden zur Stabilisierung der Struktur Stützfasern aus Polyester oder Maisstärke beigegeben. Zum Schutz vor Motten wurden bis vor kurzem Borverbindungen eingesetzt. Inzwischen wird das Wollschutzmittel Thorlan IW mit dem Wirkstoff Kaliumfluorotitanat IV verwendet. Die Substanz ist nach dem Aufbringen chemisch an die Wollfaser gebunden. Alternativ werden auch Harnstoffderivate oder Enzyme verwendet.

Das Material wird gebunden in Form von flexiblen Matten und lose als Stopfwolle oder in Form von Dichtungszöpfen verkauft. Die Dicke der Matten beträgt üblicherweise etwa 3-10 cm, bei Bahnenbreiten von 60-90 cm. Der Zuschnitt kann mittels Dämmstoffmessern oder Scheren erfolgen.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,040-0,045

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 1-2

Rohdichte (kg/m³): 25-30

Brandklassen: B2, E

Schaumglas (CG)

Schaumglas wird im Wesentlichen aus denselben Rohstoffen hergestellt, die auch zur Glasherstellung benötigt werden. Heute wird auch zu einem großen Teil recyceltes Altglas eingesetzt. Das als Grundstoff eingesetzte Glas besteht zum größten Teil aus Quarzsand (41 Prozent). Weitere Rohstoffe sind Kalifeldspat (22 Prozent), Natriumkarbonat und Kalziumkarbonat mit jeweils 17 Prozent sowie Eisenoxid (3 Prozent). Zusammen werden sie bei etwa 1100°C zu Rohglas geschmolzen und anschließend abgekühlt. Zu dem verpulverten Rohglas werden außer geringen Mengen Kohlenstoffpulver (0,15 Prozent) keine weiteren Treib- oder Bindemittel zugegeben. Das Rohglaspulver mit dem Kohlenstoff wird in Edelstahlformen in einem Aufschäumofen gebacken. Der Schaumglaskuchen wird dann in einem kontrollierten Prozess abgekühlt.

Der Dämmstoff ist in Form von Platten, Granulat oder Formteilen erhältlich. Handelsüblich sind die Platten zwischen 40-180 mm dick. Erforderliche Zuschnitte können mittels Sägen durchgeführt werden. Wegen seiner Sprödigkeit kann das Produkt keine punktuellen Lasten aufnehmen. Um eine ideal flächige Auflage zu erhalten werden die Schaumglasplatten deshalb in Heißbitumen verlegt. Auf die gleiche Weise wird oft auch ein Deckanstrich aufgebracht.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,037-0,060

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): –

Rohdichte (kg/m³): 100-200

Brandklassen: A1

Schilfrohr

Schilf wird traditionell als Dämm- und Baustoff verwendet und benötigt kein Flammschutzmittel oder andere Zusätze. Es eignet sich für den gesamten Gebäudebereich und ist sehr einfach zu verarbeiten. Schilf ist als Platte und Matte erhältlich.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,061

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 1-2

Rohdichte (kg/m³): 190-225

Brandklassen: E

Stroh

Der Baustoff Stroh hat ausgezeichnete Eigenschaften als Dämmstoff. Als heimischer Rohstoff hat Stroh ökologische Vorteile gegenüber importierten Produkten, wie Kokos und Kork und kann mineralische und fossile Dämmstoffe substituieren. Eine Pressung der losen Strohhalme zu dichten Ballen bewirkt den notwendigen Schall-, Brand- und Schädlingsschutz. Weitere Zusatzstoffe sind nicht notwendig. Bei Transport, Lagerung und Verarbeitung sollte das Material trocken gehalten werden, um Schimmelbefall vorzubeugen. Stroh wird als Platte, in Ballen oder auch lose angeboten.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,049-0,051

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 1-1,5

Rohdichte (kg/m³): 85-150

Brandklassen: E

Vakuumisolationspaneele (VIP)

Vakuumisolationspaneele bestehen aus einem mikroporösen, druckfesten Stützkern, welcher von einer sogenannten Hochbarrierefolie umhüllt wird. Es werden im Wesentlichen drei verschiedene Folientypen mit herstellerspezifischen Variationen verwendet. Zum Einsatz kommen typischerweise Aluminium-Verbundfolien, polymere Barrierefolien und metallisierte Polymerfolien. Das durch den Stützkern offen gehaltene Volumen wird im Herstellungsprozess evakuiert und die gasdichte Hülle passgenau verschweißt. Als Stützkern wird in der Regel pyrogene Kieselsäure verwendet, da dieser Stoff aufgrund der sehr kleinen Porendurchmesser gegenüber dem über der Zeit auftretenden Druckanstieg die geringsten Auswirkungen auf die Wärmeleitfähigkeit zeigt (Knudsen-Effekt). Alternative Stützkernmaterialien sind Mineralwolle und einige offenzellige Dämmstoffe. Um mit diesen Materialien eine dauerhaft niedrige Wärmeleitfähigkeit des Produkts zu ermöglichen, muss die Diffusionsdichtheit der Hüllfolien noch weiter verbessert werden. Die Permeation trockener Gase (Sauerstoff und Stickstoff aus der Luft) und von Wasserdampf geschieht über die Folie in der Fläche der VIPs, aber auch über die Siegelnähte. Eingedrungene Gase erhöhen die Wärmeleitfähigkeit. Der Einfluss auf und der Anstieg der Wärmeleitfähigkeit ist umso größer, je größer der Porendurchmesser des Kernmaterials ist.

Die Elemente lassen sich abhängig von der Größe der Schweißkammer bis zu einer Abmessung (Länge x Breite) von 3000 x 1250 mm herstellen. Dabei sind ein Großteil der produzierten VIP Anfertigungen nach Maß. Übliche Lieferformate sind 600 x 500 mm, 1200 x 500 mm und 1000 x 600 mm. Lieferbare Dicken liegen im Bereich von 10 bis 50 mm. Zwischendicken sind möglich. Derzeit können ausschließlich rechteckige Plattenformate hergestellt werden.

Bei der Verarbeitung darf die Vakuumhülle nicht beschädigt werden. Um das Material zu schützen werden deshalb auch Produkte mit Ummantelungen aus EPS oder Deckschichten aus einer Vielzahl an Materialien angeboten. Es ist auf einen sorgfältigen und zwängungsfreien Einbau der Paneele zu achten. Da Zuschnitte nicht möglich sind, müssen die Elemente genau auf die zu dämmende Fläche passen. Dies kann im Bereich der Fassadendämmung mittels spezieller Optimierungsalgorithmen unterstützt werden, die eine ideale Belegung bei möglichst geringer Diversität der Plattenformate errechnen. Trotzdem bleiben häufig im Bereich von Anschlusssituationen kleinere Teilflächen übrig, die mit herkömmlichen Dämmstoffen aufgefüllt werden müssen. Bezüglich des mittleren U-Werts des Fassadenaufbaus ist dies jedoch in der Regel vernachlässigbar.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,007-0,009

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): –

Rohdichte (kg/m³): 170-210

Brandklassen: B2

Zellulose

Zellulosedämmstoff besteht hauptsächlich aus recyceltem Altpapier. Dieses wird zunächst in einem Hacker mechanisch zerkleinert, anschließend mit pulverförmigen Borsalzen (ca. 5 Prozent) oder Ammoniumphosphat (bis zu 8 Prozent) als Zusatzstoff für einen verbesserten Brandschutz und zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit vermischt. Der Faseraufschluss erfolgt dann mit vorgeschalteten Hammermühlen in Refiner- oder Wirbelstrommühlen. Nach einer Abscheidung des Feinanteils (Staub) kann das Material bei Anwendung als loser Dämmstoff zu Ballen verpresst und ausgeliefert werden.

Alternativ können auch Dämmpellets oder Dämmstoffmatten hergestellt werden. Unter Einsatz von Bindemitteln oder Stützfasern und unter Einwirkung von Wasserdampf werden die Flocken zu Zellulosematten gepresst. Im trockenen Zustand können diese dann zugeschnitten werden.

Die Zellulose ist in Form von Matten in handelsüblichen Dicken zwischen 25-180 mm sowie in Form von Pellets und losen Flocken erhältlich. Der Zuschnitt von Dämmstoffmatten kann durch Schneiden und Sägen erfolgen.

Zelluloseflocken können mittels pneumatischer Fördertechnik in verschiedenen Verfahren (Einblasverfahren; Nassverfahren) verarbeitet werden. Üblich ist die Anwendung lose aufgeblasener Flocken (Schüttung) oder die verdichtete Einbringung in Wand- oder Deckengefache. Beim Nassverfahren wird das Material mittels Feuchtsprühtechnik (im Flockenstrahl wird Wasser verdüst) auf Wände oder Decken aufgetragen.

Wärmeleitfähigkeit [W/(m·K)]: 0,039-0,045

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ): 1-2

Rohdichte (kg/m³): 30-60 lose, 60-90 (Platten)

Brandklassen: B2, E

QUELLE: Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V. München,
„Metastudie Wärmedämmstoffe“

Allgemein, Grundverständnis

Wärme-Dämmung

Helmut Melzer

Wärmedämmung ist ein wesentlicher Bestandteil für die Verminderung des Energieverbrauchs sowie der Energiekosten von Gebäuden und damit ein unverzichtbarer Baustein der Energiewende. Bis zu 85 Prozent der in einem Wohngebäude eingesetzten Energie wird für Raumwärme benötigt. Über eine nicht oder schlecht gedämmte Gebäudehülle geht ein Teil dieser Heizwärme wieder verloren. Durch den Einsatz von Dämmstoffen kann eine wesentliche Minderung dieser Verluste erreicht werden. Dämmstoffe schützen die Bauteile und auch die Behaglichkeit von Gebäuden wird erheblich verbessert.

Dämmstoffe sind im Hinblick auf das Kriterium Wärmedämmung nach den geltenden harmonisierten europäischen Normen DIN EN 13162 bis 13171 sowie der ÖNORM B 8110 „Wärmeschutz im Hochbau“ bewertbar. Als Faktor für die Wärmedämmung dient vor allem der Wärmedurchgangskoeffizient (Einheit: W/(m²·K)), auch U-Wert genannt. Je niedriger der Wärmedurchgangskoeffizient, desto besser ist die Wärmedämmeigenschaft des Dämmstoffes. Ebenso wird die Wärmeleitfähigkeit (Lambda λ, Einheit: W/(m·K)) herangezogen: Je kleiner der Wert, desto besser ist die wärmedämmende Wirkung. Weitere Faktoren: Die Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl (µ) gibt den Widerstand gegen die Wasserdampfdiffusion im Verhältnis zur Luft an. Die Rohdichte (kg/m³) gibt das Gewicht von einem Kubikmeter Dämmstoff an. Das Brandverhalten zeigt die Baustoffklasse nach Norm 13501-1 an – von A1 (nicht entflammbar) bis E (normal entflammbar).

Gedämmt werden sollte die Fassade sowie die oberste (zum Dach) und unterste Geschossdecke (zum Keller), zudem sollte auf wärmedämmende Fenster und Türen geachtet werden. Es gibt Außen- wie Innendämmung.

Die Vorteile von Wärmedämmung sind umfangreich: Richtig eingesetzt schützt eine Dämmung die Bausubstanz. Der Wert eines Altbaus erhöht sich, bei einem Neubau bleibt der Wert länger erhalten. Aufgrund der Energieeffizienz sinken Betriebs- und Energiekosten. Durch Wärmedämmung herrscht ganzjährig ein ausgeglichenes Wohnklima, was die Wohnqualität erhöht. Die Gefahr von Schimmelbildung wird deutlich vermindert, Schwachpunkte in Hinblick auf Wärmebrücken werden eliminiert. Zu guter Letzt trägt Wärmedämmung zum Umweltschutz bei.

Wärmedämmung kann auf unterschiedliche Weise eingebracht werden. Am Gebräuchlichsten sind Dämmplatten, aber auch Matten, Schütt- und Einblasdämmstoffe finden häufig Anwendung.

Grundverständnis, Road to Zero

Strategien & Richtlinien

Helmut Melzer

Warum nachhaltig bauen?

Der Klimawandel ist längst mehrfach bestätigte Tatsache – und in Österreich angekommen: Laut Klimawandel-Sachstandbericht des Austrian Panel on Climate Change (APCC) ist bis Ende des Jahrhunderts mit einem Temperaturanstieg von mindestens 3,5 Grad Celsius zu rechnen. Laut der Studie COIN (Costs of Inaction) betragen die Kosten des Klimawandels in Österreich bis 2050 bis zu 8,8 Milliarden Euro jährlich. Zwingend notwendig ist daher eine Transformation in eine emissionsarme, energiesparende Gesellschaft. Rund 40 Prozent des Gesamtenergieverbrauchs gehen auf das Konto des Gebäudesektors, der damit das größte CO₂– und Energie-Einsparungspotential ausmacht.

Was bedeutet Nachhaltiges, energieeffizientes Bauen?

Nachhaltiges, energieeffizientes Bauen umfasst die Planung, Ausführung und Nutzung von Gebäuden in Hinblick auf Umweltschutz, den Nutzen von Mensch und Gesellschaft sowie Optimierung von Energieeffizienz. Ein nachhaltiges Gebäude besticht durch eine hohe ökologische, ökonomische und sozio-kulturelle Qualität und wird nach diesen Kriterien gesamtheitlich sowie über den gesamten Lebenszyklus beurteilt.

Die 2020-Ziele der EU

Im Rahmen eines Klima- und Energiepaktes haben sich die EU-Mitglieder zu den sogenannten 2020-Ziele verpflichtet: Diese umfassen bis zum Jahr 2020 eine Senkung der Treibhausgas-Emissionen um 20 Prozent (Österreich 16 Prozent), eine Erhöhung der Nutzung von erneuerbarer Energie auf 20 Prozent der Gesamtenergieproduktion (Österreich 34 Prozent) sowie die Senkung des Gesamtenergieverbrauchs (bezogen auf den errechneten Wert von 2020) um 20 Prozent.

EU-Gebäuderichtlinie

Die 2002 ins Leben gerufene und 2010 aktualisierte EU-Gebäuderichtlinie besagt im Wesentlichen: Alle neuen Gebäude müssen ab 2020 „nahezu energieautark“ (Fast-Nullenergie-Häuser) sein, öffentliche Gebäude bereits 2018. Für größere Sanierungen, die über 25 Prozent der Gebäudehülle betreffen, sind thermische Mindeststandards zwingend vorgeschrieben. Zur besseren Abbildung der Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden sind zusätzliche Energiekennzahlen notwendig, die über den Heizwärmebedarf (HWB) hinausgehen. Bei Verkauf und Vermietung sind Energieeffizienz-Indikatoren anzugeben, in Österreich seit 2012 die Werte des Energieausweises.

Nationaler Plan

Im Rahmen eines „Nationalen Plans“ wurden vom Österreichischen Institut für Bautechnik (OIB) für die Jahre 2014 bis 2020 steigende Mindestanforderungen an die Gesamtenergieeffizienz bei Neubau und Sanierung erstellt. Die OIB-Richtlinie 6 definiert so schrittweise im Zwei-Jahres-Takt die baurechtlichen Standards, bis im Jahr 2020 die Werte eines Niedrigstenergie-Gebäudes erreicht und somit baurechtlich gültig sind. Die Mindestanforderungen an die Gesamtenergieeffizienz können entweder über eine bessere thermische Qualität der Gebäudehülle oder über den vermehrten Einsatz von erneuerbaren Energieträgern erreicht werden.

Bemessung der Gesamtenergieeffizienz

Sämtliche Anforderungen an den Wärmeschutz und die Energieeinsparung – also die Gesamtenergieeffizienz – von Gebäuden werden in Österreich durch vier Indikatoren angegeben: Heizwärmebedarf (HWB, kWh/m²a), Gesamtenergieeffizienz-Faktor (f_GEE,, kWh/m²a), Primärenergiebedarf (PEB, kWh/m²a) und Kohlendioxidemissionen (CO_2,kg/m²a). Zu beachten ist dabei, dass auch jener Strombedarf berücksichtigt wird, der für die direkte Nutzung des Gebäudes benötigt wird. Der HWB bildet die thermische Qualität der Gebäudehülle ab. Die Gesamtenergieeffizienz eines Gebäudes ist die berechnete oder gemessene Energiemenge, die benötigt wird, um den Energiebedarf im Rahmen der üblichen Nutzung des Gebäudes zu decken. Der Primärenergiebedarf bildet den gesamten Energiebedarf für den Betrieb von Gebäuden unter Berücksichtigung der Art der Energieaufbringung ab.

EU-Energieeffizienz-Richtlinie (EED) & Nationale Energieeffizienzaktionsplan (NEEAP)

Als 2020-Ziel im Rahmen der Energieeffizienz-Richtlinie gilt, dass der gesamte Energieverbrauch in der Europäischen Union 1.483 Mtoe Primärenergie (Megatonne Öleinheit) bzw. 1.086 Mtoe Endenergie nicht übersteigen darf, was bis zum Jahr 2020 einer 20-prozentigen Reduktion gegenüber dem Szenario des PRIMES-Modells aus dem Jahr 2007 entspricht. Österreich wird seinen Endenergieverbrauch bis ins Jahr 2020 auf 1.367 PJ (Petajoule) senken bzw. stabilisieren, was dem vereinbarten 20-Prozent-Ziel entspricht. Im Rahmen des Nationalen Energieeffizienzaktionsplans (NEEAP) wurden dafür die strategischen Maßnahmen festgeschrieben.

EED-Sanierungsquote

Als Schlüssel zur Transformation in eine emissionsarme, energiesparende Gesellschaft gilt die energieeffiziente Sanierung des Gebäudealtbestandes, und somit die Sanierungsquote. Die EU-Energieeffizienz-Richtlinie (EED) sieht – abseits der 2020-Ziele – vor, dass die EU-Mitgliedsländer künftig jedes Jahr drei Prozent aller öffentlichen Regierungsgebäude sanieren. Aufgrund einer ermittelten Gesamt-Brutto-Grundfläche von 788.283 Quadratmeter ergibt sich für Österreich bis 2020 eine Einsparung von 48,145 GWh. Die Einsparungen sollen mit folgenden alternativen Maßnahmen erreicht werden, wobei die Angaben ungefähre Zielwerte darstellen: Sanierungsmaßnahmen und Flächenreduktion durch Verkauf (40 Gwh), Contracting (8 Gwh) sowie Energiemanagement (0,5 Gwh).

Sanierungsscheck und Mustersanierung

Der Sanierungsscheck des Bundes wurde 2008 als Maßnahme sowohl zur Ankurbelung thermischer Sanierungen als auch zur Belebung der Konjunktur in Folge der globalen Finanzkrise entwickelt und 2009 mit einem Förderungsvolumen von 100 Millionen Euro eingeführt. Für 2011 bis 2016 wurde die Förderung mit einem Volumen von jährlich 100 Millionen Euro beschlossen, wovon bisher 70 Prozent für den privaten Wohnbau und 30 Prozent für Sanierungen im betrieblichen Bereich vorgesehen sind. Für 2016 wurden die Mittel auf 43,5 Mio gesenkt. Der Sanierungsscheck besteht aus einem nicht rückzahlbaren Zuschuss von 20 Prozent der förderbaren Investitionskosten. Von Beginn an war die „Grundförderung“ für umfassende Sanierungen mit 5.000 Euro gedeckelt, was einer maximal förderbaren Investitionssumme von 25.000 Euro entspricht.

Als wertvolle Ergänzung in der Förderlandschaft wurde vom Klima- und Energiefonds das Programm „Mustersanierung“ entwickelt. Als Zielgruppe dienen Gebäude im „Nicht-Wohnbereich“. Im Rahmen der Mustersanierung werden Best Practice Beispiele im Sanierungsbereich geschaffen. Diese Beispiele dienen als Vorzeigeprojekte und Multiplikatoren für Planer und Bauherrn. Sehr hohe Energieeffizienz (60 Prozent unter OIB) und sehr hohe Anteile Erneuerbare Energie (min. 80 Prozent) sind Grundvoraussetzung vor eine Mustersanierung, und somit für erhöhten Fördersatz.