Allgemeines, Übersicht
Die Verwendung von
Dämmstoffen ist in den Landesbauordnungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland geregelt.
Dämmstoffe dürfen in baulichen Anlagen verwendet werden, wenn sie in einer Bauregelliste B veröffentlichten harmonisierten europäischen Norm oder einer europäischen Zulassung entsprechen und das CE-Zeichen tragen. Zusätzlich ist für eine Übergangszeit bei
Dämmstoffen der Baustoffklassen A2 bis B2 eine anwendungsbezogene allgemeine bauaufsichtliche Zulassung notwendig, für die das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBT) zuständig ist. Die Zulassung ist auch erforderlich, wenn es für bestimmte Bau-/
Dämmstoffe noch keine Norm gibt. Seit Januar 2004 sind in Deutschland für die nachfolgenden, werkmäßig hergestellten
Dämmstoffe die harmonisierten Europäischen Normen maßgebend.
Hierbei handelt es sich ausschließlich um Qualitätsnormen, in denen bestimmte Mindestanforderungen in Gruppen und Klassen festgelegt sind. In einer weiteren Norm, der DIN 4108 T.10, ist festgelegt, welche Qualitäten für bestimmte Anwendungen erforderlich sind. Dafür wurden Kurzzeichen festgelegt, von denen an dieser Stelle ausschließlich die für
Fußbodenheizungen wichtigen genannt werden. DEO
Innendämmung der Decke oder Bodenplatte (oberseitig) unter
Estrich ohne
Schallschutzanforderungen. DES
Innendämmung der Decke oder Bodenplatte (oberseitig) unter
Estrich mit
Schallschutzanforderungen. Bei der Druckbelastbarkeit wird jetzt unterschieden in:
- dg geringe
- dm mittlere
- dh hohe
- ds sehr hohe
- dx extrem hohe
Beim
Trittschallschutz wird die Zusammendrückbarkeit unterschieden in:
- sh erhöhte
- sm mittlere
- sg geringe
Außerdem haben sich einige Begriffe geändert, von denen hier auch nur die für
Fußbodenheizungen wichtigen angeführt sind.
Darüber hinaus wurden Symbole zur Kennzeichnung, Stufen und Klassen eingeführt in denen die zulässigen Abweichungen oder Anforderungen festgelegt sind. Auf diese Stufen und Klassen wird zum Teil wiederum in anderen Normen Bezug genommen. Die für den Bereich
Fußbodenheizungen wichtigsten sind:
- CP Stufe der Zusammendrückbarkeit
- CS (10) Stufe der Druckspannung bei 10% Stauchung.
- SD Stufe der dynamischen Steifigkeit
Nachfolgend noch einige Erläuterungen zu denBegriffen:
- dN ist die Nenndicke des Dämmstoffes.
- dL ist die Dicke unter einer Belastung von 250 Pa.
- dB ist die Dicke unter einer Belastung von 2 kPa nach Entfernen einer zusätzlichen Belastung von 48 kPa.
- c ist die Zusammendrückbarkeit dL – dB
Zur Bestimmung der erforderlichen Dämmdicken gemäß EnEV ist der Bemessungswert der
Wärmeleitfähigkeitmaßgebend. Er berücksichtigt die Eigenschaft des
Dämmstoffes unter bestimmten äußeren und inneren Bedingungen, die in Gebäuden als typisches Verhalten des Produktes als Bestandteil eines Bauteils angesehen werden können. Während
DIN-Normen die Mindestanforderungen und Prüfverfahren für den jeweils beschriebenen
Dämmstoff regeln, ist es Aufgabe des Planers oder Anwenders, zu beurteilen, welcher der zahlreichen
Dämmstoffe für das betreffende Anwendungsgebiet am besten geeignet ist. Selbstverständlich stehen die zu erfüllenden Kriterien häufig im Widerspruch zu den Kosten. Insofern ist es nicht einfach, für den jeweiligen Anwendungsfall den optimalen
Dämmstoff herauszufinden. Die Vielfalt von
Dämmstoffen, die der Markt heute anbietet, führt Planer wie
Bauherren leicht zur Verwirrung und nicht selten zu Fehlentscheidungen. Während für den Einsatz an Wänden und Dachflächen die
Wärmedämmung im Vordergrund steht, werden bei Anwendung in
Fußbodenheizungsanlagen zusätzliche Eigenschaften verlangt.
Wärmeleitfähigkeit
Die
Wärmeleitfähigkeit λ bestimmt die wärmetechnische Güte eines
Dämmstoffes. Sie hat die Dimension W / (mK). Je niedriger λ, desto besser die
Wärmedämmung. Die
Wärmeleitfähigkeit ist nicht konstant sondern abhängig von
Alter des
Dämmstoffes.
Sie wird mit einem Plattenapparat nach
DIN 52612 bei einer Umgebungstemperatur von tu = 10 °C bestimmt (λ
10). Der Einfluss von
Luftfeuchtigkeit und Alterung wird durch rechnerische Zuschläge berücksichtigt. Sie sind abhängig von der Art des
Dämmstoffes, vorhandener Deckschichten etc. Die um den Zuschlag erhöhte
Wärmeleitfähigkeit wird als Rechenwert der
Wärmeleitfähigkeit λ
R bezeichnet. Darüber hinaus gibt es noch den Begriff der „
Wärmeleitfähigkeitsgruppen“ (z. B. 030, 040). Gruppe 030 bedeutet eine Mindestanforderung an die
Wärmeleitfähigkeit von ≤ 0,03 W / (mK). Der
Wärmeleitwiderstand Rλ einer Dämmschicht errechnet sich aus der Dicke s der Schicht und λ. Er wird in der
Dämmstoffindustrie mit 1/λ bezeichnet.
R
λ = (s/λ) *(m
2 K / W)
Druckfestigkeit
Jeder
Dämmstoff drückt sich unter der Belastung des
Estrichs und den Verkehrslasten mehr oder weniger stark zusammen. Die Stauchung eines
Dämmstoffes ist abhängig vom Rohstoff, der Struktur und der Rohdichte und sollte so gering wie möglich sein. Für die meisten
Dämmstoffe werden die zulässigen Druckbeanspruchungen für eine bestimmte Zusammendrückbarkeit (häufig 10 %) angegeben. Die Druckspannungen bei 10 % Stauchung stellt einen reinen Normwert dar, der nicht für baustatische Lastannahmen im Zusammenhang mit einer Dauerdruckbelastbarkeit des entsprechenden Materials verwendet werden darf. Gerade bei
Fußbodenheizungen sollte die Dämmschicht möglichst biegesteif und wenig zusammendrückbar sein.
Dynamische Steifigkeit
Sie kennzeichnet das Federungsvermögen der Dämm platte einschließlich der eingeschlossenen
Luft und gilt als Maß für die schalldämmende Wirksamkeit einer Dämmschicht unter schwimmendem
Estrich. Nach
DIN EN 29052 ist die auf eine Fläche der Dämmschicht bezogene dynamische Steifigkeit
Dabei ist F (Newton) eine Wechselkraft, welche auf die Dämmschicht S (m
2) einwirkt und eine Dickenänderung Δ d (m) der Dämmschicht verursacht. In der Norm verwendet man die Dimension MN/m
3. Die trittschalldämmende Wirksamkeit ist umso besser, je kleiner der Zahlenwert für s ist.
Ausdehnung
Dämm- und Baustoffe dehnen sich ihrem längenspezifischen
Ausdehnungskoeffizienten entsprechend bei
Wärmeeinwirkung aus. Da die
Dämmstoffe häufig mit der Rohbetondecke bzw. dem
Estrich direkt in Berührung kommen, liegen unterschiedliche
Temperaturen und unterschiedliche
Ausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Baustoffe vor. Es gilt zu prüfen, ob aufgrund dieser Unterschiede Spannungen an den Grenzschichten zwischen
Dämmstoff und Rohbeton bzw.
Dämmstoff und
Estrich auftreten können. In solchen Fällen kann ggfs. das Verlegen einer zweischichtigen Trennlage aus Folie oder Stoffen vergleichbarer Wirkung erforderlich sein, um die unterschiedliche Ausdehnung zu ermöglichen.
Brandverhalten
Die
DIN 4102 teilt Baustoffe ein nach
- „nicht brennbar“ (Baustoffklasse A1 und A2)
- „brennbar“ (Baustoffklasse B1, B2, B3).
Baustoffe der Klasse B3, leicht entflammbar, dürfen im deutschen Hochbau grundsätzlich nicht eingesetzt werden.
An Wänden und Decken bzw. beim Einbau einer
Fußbodenheizung auf brennbaren Decken (Holzdielen) ist Schwerentflammbarkeit (Klasse B1) vorgeschrieben. Nach Klasse B1 dürfen die herabtropfenden, geschmol zenen
Dämmstoffe am Boden nicht mehr brennen. Die jeweiligen Prüfverfahren sind in
DIN 4102 festgehalten. Beim Einsatz von
Dämmstoffen unter
Zementestrichen und Rohbetondecken ist Klasse B2 (normal entflammbar) ausreichend. Werden
Dämmstoffe nach
DIN hergestellt und güte überwacht, jedoch nachträglich mit eckschichten aus Kunststoff oder Metallfolien versehen, so ist ein neuer Nachweis über das Brandverhalten durch erneute Prüfung zu erbringen. Z. B. können
Dämmstoffplatten nach
DIN EN 13163, aus Polystrol ein Brandverhalten nach B1, schwerentflammbar, ausweisen. Sobald sie durch Bekleben mit Folien etc. modifiziert werden, kann das Brandverhalten bis hin zur Leichtentflammbarkeit absinken. Kleber und Deckschichten sind häufig leichtentflammbar bzw. aufgebrachte Aluminiumdeckschichten verursachen einen
Hitzestau, der die Flammen neu entfacht.
Dem Verarbeiter sei zur Abwendung von Regressansprüchen empfohlen, sich das entsprechende Zeugnis über das Brandverhalten derartiger
Dämmstoffe vorlegen zu lassen. Wer als Verarbeiter ungeprüfte
Dämmstoffe einbaut, muss damit rechnen, dass der
Auftraggeber auf den Abbruch der gesamten
Fußbodenheizung bestehen kann.
Wasserdampfdiffusions-Widerstand
In der
Luft ist Feuchtigkeit enthalten. Kühlt sie ab, so scheidet sich
Wasser aus (
Taupunkt). Wird
Luft unterschiedlicher
Temperatur und Feuchte durch eine
Dämmstoffschicht voneinander ge trennt, so diffundiert so lange Feuchtigkeit hindurch, bis sich ein Gleichgewicht eingestellt hat (
Wasserdampfdiffusion). Die
Diffusionswiderstandszahl oder der
Diffusionswiderstandsfaktor wird allgemein mit dem Buchstaben μ bezeichnet. Diese Größe gibt an, um wieviel mal größer der
Diffusionswiderstand einer Stoffschicht ist als der einer gleich dicken
Luftschicht unter denselben Bedingungen. Man vergleicht hier die
Dampfdichtigkeit einer 1 m dicken
Luftschicht mit der
Dampfdichtigkeit einer 1 m dicken Materialschicht und erklärt so den
Diffusionswiderstandsfaktor
Der
Dämmstoff kann dabei auch selbst mehr oderweniger Feuchtigkeit aufnehmen. Es ist wichtig, dass eindiffundierte Feuchtigkeit auch wieder ausdiffundieren kann. In Räumen mit besonders hoher
Luftfeuchtigkeit / Feuchtigkeit ist der
Dämmstoff durch eine auf der „warmen“ Seite anzuordnenden
Dampfsperre zu schützen. Die
Wärmeleitfähigkeit eines
Dämmstoffes kann sich u. a. durch Aufnahme von Wasser verändern.
Dämmstoffe, die während des Transportes, der Lagerung und nach dem Einbau durchfeuchten, verlieren einen Teil ihrer
Wärmedämmeigenschaft.
Temperaturbeständigkeit
Dämmstoffe werden oft in Verbindung mit heißen Klebemitteln, wie Heißasphalt, verarbeitet. Insbesondere bei
Fußbodenheizungen wird aufgrund der angrenzenden höheren
Temperaturen durch das Heizrohrsystem der
Dämmstoff beeinträchtigt. Die
Temperaturbeständigkeit hängt in bestimmten Grenzen von der Rohdichte, im wesentlichen jedoch vom Rohstoff selbst ab. Grundsätzlich ist zwischen thermoplastischen und duroplastischen
Dämmstoffen zu unterscheiden.
Chemische Eigenschaften
Im Wohnungsbau werden die
Dämmstoffe kaum chemischen Belastungen ausgesetzt. Anders kann es sich in gewerblichen Bereichen ergeben. Dort können Lösungsmittel, Fette, Öle und Chemikalien ggfs. den
Estrich durchdringen oder im wandnahen Bereich über den
Randdämmstreifen einsickern und den
Dämmstoff auflösen. Rücksprache mit dem
Dämmstofflieferanten ist in solchen Fällen unbedingt notwendig.
Zusammendrückbarkeit / Tragverhalten
Bereits in Kapitel 13.4. wurde der Begriff der dynamischen Steifigkeit erläutert und auf die Druckfestigkeit von
Dämmstoffen hingewiesen. Wie bei jedem belasteten Bauteil treten auch im
Estrich Spannungen auf. Sie werden hervorgerufen durch
- Eigengewicht
- statische Belastung (Schränke)
- Verkehrslasten (Personen, Gabelstapler etc.)
- Temperaturunterschiede
- Zusammendrückbarkeit der Dämmschichten
- mangelnde Ausdehnungsmöglichkeit.
Die Spannungen treten auf als
- Zugspannung
- Druckspannung
- Biegespannung.
Sie können auftreten
- konstant
- schwellend
- wechselnd.
Weitere Einflüsse ergeben sich aus der Belastungs stelle
- Flächenmitte
- Flächenrand
- Flächenecke.