Dämmstoffe / Begriffe

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.

• DIN EN 13162 MW Mineralwolle
• DIN EN 13163 EPS Polystyrol-Hartschaum, expandiert
• DIN EN 13164 XPS Polystyrol-Hartschaum, extrudiert
• DIN EN 13165 PUR Polyurethan-Hartschaum
• DIN EN 13166 PF Phenolharz-Hartschaum
• DIN EN 13167 CG Schaumglas
• DIN EN 13168 WW Produkte aus Holzwolle
• DIN EN 13169 EPB Platten aus Blähperlite
• DIN EN 13170 ICB Expandierter Kork
• DIN EN 13171 WF Holzfaser-Dämmstoffe

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:

• d_N ist die Nenndicke des Dämmstoffes.
• d_L ist die Dicke unter einer Belastung von 250 Pa.
• d_B ist die Dicke unter einer Belastung von 2 kPa nach Entfernen einer zusätzlichen Belastung von 48 kPa.
• c ist die Zusammendrückbarkeit d_L – d_B

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.

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

• Dämmstoffart
• Dichte
• Temperatur

Alter des Dämmstoffes.
Sie wird mit einem Plattenapparat nach DIN 52612 bei einer Umgebungstemperatur von tu = 10 °C bestimmt (λ₁₀). 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) *(m² K / W)

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.

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

• s = F/(S·Δ_d)

Dabei ist F (Newton) eine Wechselkraft, welche auf die Dämmschicht S (m²) einwirkt und eine Dickenänderung Δ d (m) der Dämmschicht verursacht. In der Norm verwendet man die Dimension MN/m³. Die trittschalldämmende Wirksamkeit ist umso besser, je kleiner der Zahlenwert für s ist.

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.

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.

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  

• μ = Dampfdichtigkeit Material / Dampfdichtigkeit Luft

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.

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.

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.

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.