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“