Technik & Werkstoffe

Sandwich als Lösung

Innovative Dämmstoffe sollen immer leistungsfähiger werden – ohne dabei an Dämmstoffdicke zuzunehmen. Eine Kombination von EPS-Platten mit Polyurethanschaum verspricht nicht nur eine verbesserte Dämmleistung, sondern auch Praxistauglichkeit.

Oliver Berg, Caparol

Die energetische Sanierung von Fassaden im großen Stil begann Mitte der 1970er-Jahre. Seitdem wurden in Deutschland rund 800 Millionen Quadratmeter Fassadenflächen gedämmt, davon alleine etwa 700 Millionen Quadratmeter (85 Prozent) mit expandierten Polystyrol-Hartschaumdämmplatten (EPS). Sie gelten schon deshalb als bewährtester Dämmstoff für den Einsatz in einem Wärmedämm-Verbundsystem. Hinzu kommt, dass dieser Fassadendämmstoff neben der größten Langzeitbewährung die meisten Prüfnachweise besitzt und auch im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit als „gutmütig“ zu betrachten ist.
Auf der Suche nach Alternativen und neuen Dämmstoffen gab es in den vergangenen Jahren immer wieder vermeintliche Innovationen, von denen zum Beispiel Nutzhanf als nachwachsender Rohstoff exemplarisch genannt werden kann. Gleichwohl herrschte längere Zeit Zurückhaltung, wenn es darum ging, neue Dämmstoffe auf den Markt zu bringen. Seit der internationalen Fachmesse „Farbe – Ausbau & Fassade 2007“ indes hat die Industrie angesichts der geforderten dünneren Dämmdicken zunehmend „innovative Hochleistungsdämmstoffe“ im Angebot. Produkte, die bei näherem Hinsehen gar nicht neu sind, sondern für andere Anwendungsgebiete als die Fassade bereits seit Jahrzehnten zur Verfügung stehen.
Klassische Dämmstoffe
Zu den in der Praxis bewährten Dämmstoffen für Wärmedämm-Verbundsysteme gehören neben EPS-Platten auch Mineralfaser-Dämmstoffe aus Steinwolle. Bisweilen werden auch Mineralschaumplatten genannt. Die beiden zuletzt angeführten, rein mineralischen Dämmstoffe haben ihre Leistungsfähigkeit aufgrund der besonderen Anforderung an die mechanischen Eigenschaften bei einer Wärmeleitfähigkeit von aktuell 0,035 bzw. 0,042 W/mK nahezu erreicht. Für diese WDVS-Dämmstoffe werden die Wärmeleitfähigkeiten künftig nur noch im Bereich weniger Milliwatt verbessert werden können, ohne dass gleichzeitig notwendige Eigenschaften verloren gehen, denen ein Dämmstoff für ein WDVS entsprechen muss. Sie sind daher nicht Gegenstand der nachfolgenden Betrachtung.
Bei der Herstellung von EPS-Platten ist die optimale (niedrigste) Wärmeleitung mittlerweile ebenfalls weitgehend erreicht. Die beste Konstellation zwischen Rohdichte und Porengröße, Verwendung von bestem Treibmittel und optimaler Verteilung zwischen weißem und grauem Rohstoff (PS-Kügelchen), die miteinander geschäumt werden, lassen unter der Gesetzmäßigkeit von nachzuweisenden Messreihen und Sicherheitszuschlägen eine erlaubte Deklaration von maximal 0,030 W/mK erwarten. Wann dies erreicht sein wird, ist heute noch nicht absehbar.
„Innovative Dämmstoffe“
Neuere Dämmstoffarten – hierzu zählen etwa die Phenolharzschäume (PF) sowie die Hartschaumplatten aus Polyurethan (PUR) bzw. Polyisocyanat (PIR) – werden je nach Herstellungsart mit Leitfähigkeiten zwischen 0,022 bis 0,029 W/mK ausgewiesen. Diese Dämmplatten sind organischer Zusammensetzung und synthetisch hergestellt. Die Wärmeleitfähigkeit (l = lambda) in einem Hartschaum wird dabei im Wesentlichen von drei Parametern bestimmt:
  • Zellgas (Wärmeleitung des verwendeten Treibmittels zur Herstellung des „Hartschaumes“)
  • Zellwand (Wärmeleitung des Feststoffs/Rohstoffs)
  • Strahlung (Wärmeleitung über Absorption und Reflexion)
PF-Dämmplatten sowie PUR- und PIR-Hartschäume (duroplastische Polymerwerkstoffe) werden als Hartschaumdämmstoffe zunehmend für die Anwendung in einem WDVS ins Spiel gebracht. Dabei ist zwischen sogenannten block- und bandgeschäumten Materialien zu unterscheiden. Blockgeschäumte Werkstoffe werden in großen Formen geschäumt und anschließend in die entsprechende Plattendicke geschnitten. Bei der Herstellung entsteht oberflächennaher Staub, was haftungsmindernd für nachfolgende Beschichtungen wirken kann. Daher werden diese Dämmplatten in der Regel mit einem beidseitigen Haftvermittler versehen. Bandgeschäumte Werkstoffe werden in den jeweils erforderlichen Dicken auf einem kontinuierlich laufenden Band geschäumt. Dabei werden vorder- und rückseitig Deckschichten, z.B. aus Mineralvlies oder Aluminium, als „verlorene Schalung“ in einem weiteren Produktionsschritt auf den Schaum aufgebracht. Zu beachten ist, dass für viele solche Produkte zwar bereits nationale oder europäisch harmonisierte Stoff- bzw. Produktnormen existieren, es aber zum Großteil keinen baurechtlichen Zulassungsnachweis für die Verwendung in einem WDVS und die Eignung an der Fassade gibt. Ein weiterer Nachteil: Jeder Hartschaumdämmstoff benötigt zur Herstellung ein Treibmittel. Da dieses jedoch temporär über das Zellgerüst ausdiffundiert bzw. sich mit der ebenfalls in der Dämmstoff-Matrix enthaltenen Umgebungsluft austauscht, kann die Gesamt-Wärmeleitfähigkeit im Laufe der Zeit abnehmen.
Auch Vakuumisolationspaneele (VIP-Platten) werden in der Regel im Kern aus mikroporösen Materialien und einer gasdichten Umhüllung (zum Beispiel einer Metallverbundfolie) hergestellt. In einer speziellen Vakuumkammer werden die Platten aufwendig vakuumiert und gasdicht versiegelt. Platten, die bereits seit einigen Jahren vereinzelt am Markt an Fassaden eingesetzt werden, sind ebenfalls mit Hochbarriere-Folien (Aluminium) versehen. Die Wärmeleitfähigkeit der vorgenannten VIP-Produkte werden mit dem Bemessungswert 0,008 W/mK (Alterung inklusive) deklariert. Auch Messungen des Deutschen Instituts für Bautechnik bescheinigen den Paneelen eine vier- bis fünfmal bessere Dämmwirkung als herkömmlichen EPS-Schaumstoffen. Deshalb müsste eine VIP-Schicht in der Regel nur noch drei bis vier Zentimeter dick sein, um die Anforderungen der Energieeinsparverordnung zu erfüllen. Doch das hat seinen Preis. Herkömmliche Dämmstoffe kosten häufig zehn bis 15 Euro pro Quadratmeter (nur Material). Bestimmte VIP sind durchaus rund zehn Mal so teuer. Neben den Kosten haben Vakuum-Produkte auch technische Nachteile. Wenn VIP-Paneele zum Beispiel durch Werkzeuge oder Durchdringungen (Befestigungen) mechanisch geschädigt werden, erfolgt eine Belüftung. Dadurch verschlechtert sich der Bemessungswert um den Faktor 2,5 auf dann nur noch 0,020 W/mK.
Für Innendämmungen scheiden VIP deshalb in der Regel aus: Die Bewohner könnten sonst nicht einmal mehr ein Bild aufhängen, ohne die Dämmwirkung maßgeblich zu verschlechtern. Dasselbe Problem stellt sich bei Außendämmungen, denn je nach Untergrund und Dämmplattenart werden Dämmstoffe mit Dübeln an der Außenwand befestigt.
Praxistauglichkeit
Zur Bewertung der PF- und PUR/PIR-Platten hinsichtlich Material und Verarbeitung führt die Industrie mit hohem Aufwand Produkttests und Materialprüfungen durch. Die vorgenannten Systeme werden jedoch als kritisch angesehen. Nachteile dieser Platten sind zum Beispiel die fehlende Schleifbarkeit, differentes Schneidverhalten, Sprödigkeit, fehlende UV-Beständigkeit, Schwinden, hohe Wasseraufnahme und fehlende Langzeiterfahrung. Daraus resultieren besondere Anforderungen an Transport, Lagerung auf der Baustelle und letztlich an die Verarbeitung.
Bei den bevorzugten EPS-Dämmstoffen haben die Hersteller mittlerweile die Grenzen des Machbaren in puncto geringer Wärmeleitfähigkeit erreicht. Ob Vakuumisolationspaneele (VIP) oder auch innovative Schäume mit verringerter Wärmeleitfähigkeit: Es kommt darauf an, wie man einen solchen Hochleistungsdämmstoff an die Wand bekommt. Der Einsatz von Platten aus Phenolharz bzw. Polyurethan sowie VIP ist aber noch nicht ausgereift.
Kombination als Lösung
Vor diesem Hintergrund wird klar, dass eine Weiterentwicklung technisch-funktionaler und damit leistungsfähiger Dämmstoffe für die Fassade allein in einer Kombination von EPS-Platten mit Polyurethanschaum oder Phenolharzschaum liegen kann. So wurde für eine neue Fassadendämmplatte beispielsweise ein hochdämmender Poly- urethankern beidseitig mit einer auf vielen Millionen Quadratmetern bewährten grau-weißen EPS-Fassadendämmplatte kaschiert, um die Vorteile der jeweiligen Dämmplatten zu vereinen. Die Wärmeleitzahl dieser neuartigen Fassadendämmplatte ist dickenabhängig und beträgt ab einer Dicke von zehn Zentimetern 0,024 W/mk. Somit verbindet die neue Dämmplatte Bewährtes mit innovativen Elementen. Das wirkt nicht nur den vermeintlichen Nachteilen der „reinen“ PUR- und PF-Platte entgegen, sondern weist zudem folgende Vorteile auf:
  • bekannter und bewährter Dämmstoff für die Verarbeitung
  • bekannte Klebe- und Armierungseigenschaften (Vorder- und Rückseite)
  • schleifbar
  • durch außenseitige Kaschierung UV- und feuchtegeschützt
Diese innovative Dämmplatte wird aufgrund der Duroplastizität des Kerns mit einer Säge geschnitten, verhält sich aber in der Verarbeitung sonst wie ein klassisches EPS-System.

praxisplus
Mit der neuen Dalmatiner-Fassadendämmplatte S 024 (Polyurethankern, beidseitig mit grau-weißer EPS-Platte kaschiert) bietet Caparol dem Fachhandwerk ein technisch ausgereiftes Produkt mit zahlreichen Vorteilen bei der energetischen Sanierung. Hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, Kosten- und Dicken-Effizienz definiert die innovative Dämmplatte den neuesten Stand der Technik.
Weitere Informationen erhalten Sie bei Caparol
Tel.: (06154) 71-0/Fax: -1391 www.caparol.de

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