Was ist ein Dämmstoff?
Dämmstoffe sind ein allgemeiner Begriff für Materialien, die die Übertragung von Wärme blockieren.
Dämmstoffe werden auch als Wärmedämmung bezeichnet und je nach Verwendungszweck können auch Wärme- und Kältedämmung zur Isolierung gezählt werden. Im Bauwesen wird Dämmstoff oft als Schutz vor Kälte betrachtet, er kann aber auch zur Verbesserung der Kühlleistung und zum Schutz vor Hitze eingesetzt werden.
Darüber hinaus sind Dämmstoffe oft kostensparend, weil sie ein unsichtbarer Teil des Gebäudes sind. Sie kontrolliert jedoch nicht nur den Wärmedurchgang, sondern verhindert auch Schäden am Gebäude, die durch Kondensation und andere Faktoren verursacht werden.
Anwendungen von Dämmstoffen
Bekannte Beispiele für den Einsatz von Dämmstoffen in Wänden, Dächern oder Unterböden von Wohnungen sind die Verbesserung der Bewohnbarkeit. Eine bessere Isolierung einer Wohnung erleichtert das Heizen und Kühlen und macht das Leben angenehmer.
Außerdem spart sie Energie, indem sie die Effizienz von Heizung und Kühlung verbessert. In der Industrie werden Dämmstoffe eingesetzt, um die Effizienz von Heizanlagen wie Öfen und Sinteröfen zu erhöhen.
Da die Temperaturen im Inneren von Heizanlagen extrem hoch sind, werden in der Regel feuerfeste Dämmstoffe wie hitzebeständige Ziegel verwendet.
Funktionsweise von Dämmstoffen
Bei Dämmstoffen wird Luft verwendet, um die Übertragung von Wärme zu verhindern. Da Luft ein Gas ist und eine sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit hat, wird eine große Menge Luft in die Dämmstoffe gesaugt, um hohe Wärmedämmeigenschaften zu erreichen.
Da Luft als Gas jedoch Wärme durch Konvektion austauschen kann, werden bei der Entwicklung von Hochleistungsisolierungen Maßnahmen ergriffen, um die Luftkonvektion zu verhindern. Bei Hochleistungsdämmstoffen werden Fasern und poröse Materialien mit relativ geringer Wärmeleitfähigkeit wie Urethan, Glas und Silikon verwendet, um Luft in kleinen Hohlräumen einzuschließen und so zu verhindern, dass die Konvektion die Isolierleistung verringert.
Der Isoliermechanismus ist derselbe für tierische Fasern wie Federn, die natürliche Dämmstoffe sind. Die Luft wird in den Lücken zwischen den Fasern eingeschlossen, was die Konvektion erschwert und somit die Isolierung gewährleistet. Die Dämmwirkung von Holz funktioniert auf ähnliche Weise, aber die Dämmeigenschaften sind je nach Holzart sehr unterschiedlich.
Im Allgemeinen ist Holz mit einem niedrigen spezifischen Gewicht und einem geringen Gewicht als Dämmstoff besser geeignet. Weitere Maßnahmen sind die Verringerung der Wärmeleitfähigkeit des Festkörpers selbst, der eine Struktur bildet, die Luft einschließt, und die Beimischung von Ruß, um die Wärmeübertragung durch Strahlung zu verhindern.
Arten von Dämmstoffen
1. Dämmstoffe auf Faserbasis
Faserisolierungen sind Wärmedämmstoffe, deren Struktur durch ineinander verschlungene Fasern gebildet wird. Die Struktur besteht aus vielen Hohlräumen zwischen den Fasern.
Zu den organischen Dämmstoffen gehören Wolle, pflanzliche Fasern und Holz als Fasermaterialien. Wolle ist ein natürliches Material und daher sehr teuer. Sie hat jedoch insektenhemmende und feuchtigkeitsregulierende Eigenschaften und verfügt über ausgezeichnete Wärmedämmeigenschaften.
Zu den anorganischen Dämmstoffen gehören glasartige, mineralische, tonhaltige und kohlenstoffhaltige Materialien. Glaswolle ist ein typisches Beispiel für ein glasartiges Material. Sie ist ein traditionelles Material, das häufig in Holzhäusern verwendet wurde.
Durch die Verwendung von Glasfasern in dem Material ist es schwer entflammbar. Allerdings neigt sie zur Feuchtigkeitsaufnahme, so dass Maßnahmen gegen Feuchtigkeit erforderlich sind.
2. Dämmstoffe aus geschäumtem Kunststoff
Bei geschäumten Dämmstoffen handelt es sich um einen Wärmedämmstoff, bei dem ein Treibmittel in den Kunststoff gemischt und aufgeschäumt wird, so dass eine Struktur entsteht, die wie eingeschlossene Luftblasen im Kunststoff aussieht. Man kennt sie zum Beispiel von Styropor.
Sie ist oft weniger anfällig für Feinstaub und stärker als Dämmstoffe auf Faserbasis, aber da es sich um Kunststoff handelt, ist die Feuer- und Hitzebeständigkeit oft eine Schwäche. Phenolschaum wird aus Phenolharz hergestellt, das sehr hitzebeständig ist.
3. Dämmstoffe auf keramischer Basis
Keramische Dämmstoffe werden nur selten im Bauwesen eingesetzt, aber in besonders heißen Umgebungen wie Geräten und Öfen, da sie sich nicht so leicht entzünden. Die besten Dämmstoffe in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit, wie Aerogel und pyrogene Kieselsäure, sind jetzt verfügbar.
4. Organisch/anorganische Verbundplatten
Zu den organischen/anorganischen Verbundplatten gehören Verbundwerkstoffe, die Glasfasern mit wärmehärtenden Harzen und Aerogelen kombinieren. Diese Materialien können organische und anorganische Eigenschaften kombinieren und die Vorteile des jeweils anderen maximieren. Die nachteiligen Eigenschaften können auch durch einen der beiden Werkstoffe kompensiert werden, um ihn zu einem geeigneten Material zu machen.
Beide Dämmstoffe sorgen für Wärmedämmung, indem sie Luft in den Lücken zwischen den Fasern und im porösen Material zurückhalten.
Auswahl von Dämmstoffen
Ein Schlüssel zur Auswahl der Dämmstoffe ist seine Wärmeleitfähigkeit. Bei einigen Arten von Dämmstoffen ist auch die Dichte des Isoliermaterials ein Indikator für die Isolierleistung.
Nehmen wir zum Beispiel Glaswolle als faserbasierte Isolierung: 10 K Glaswolle hat eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,050 (W/m-k). Bei 32K-Glaswolle liegt die Wärmeleitfähigkeit jedoch bei etwa 0,036 (W/m-k). Vergleicht man die beiden, so hat 32K-Glaswolle eine bessere Wärmedämmleistung.
Das liegt daran, dass die Dämmstoffe umso besser sind, je niedriger der Wert der Wärmeleitfähigkeit ist. Andererseits ist die Dämmleistung umso besser, je höher der Wert der Dichte der Dämmstoffe ist. Darüber hinaus ist das Material umso fester, je höher die Dichte ist, was es im Grunde leichter handhabbar macht.
Dies zeigt, dass die Wärmeleitfähigkeit und die Dichte des Isoliermaterials Indikatoren für die Auswahl eines Isoliermaterials sind. Weitere Vergleiche der Flammbeständigkeit, der Insektenresistenz, der Feuchtigkeitsregulierung und des Preises helfen Ihnen bei der Eingrenzung der benötigten Isolierungen.
Weitere Informationen zu Dämmstoffen
Konstruktionsmethoden für Dämmstoffe
Es gibt drei Hauptarten von Dämmstoffen. Der Dämmstoff ist wichtig, aber es ist auch wichtig, eine geeignete Bauweise zu wählen, da die Wirkung der Isolierungen je nach Methode unterschiedlich ist:
Schüttdämmverfahren
Die Methode der Füllisolierung ist die am häufigsten gewählte Isolierungsbauweise für Holzhäuser in Japan. Bei dieser Methode werden die Dämmstoffe nicht an den Außenwänden, sondern zwischen der Konstruktion und anderen Materialien im Inneren des Gebäudes angebracht.
Im Allgemeinen werden häufig Produkte wie Fasermaterialien und Schaumstoff verwendet. Die Vorteile dieser Methode liegen darin, dass die Dicke der Dämmstoffe festgelegt werden kann, die Baukosten relativ niedrig sind und das Isoliermaterial nicht so leicht verrottet.
Nachteilig ist hingegen, dass ein Temperaturunterschied zwischen der Innen- und der Außenseite der Wand entsteht, was leicht zu Kondensation führen kann und dass die Dämmstoffe einen Teil des Bauraums einnehmen, wodurch der effektiv nutzbare Raum verringert wird.
Externe Dämmmethode
Bei der Außendämmung handelt es sich um eine Bauweise, bei der schiffsförmige Dämmstoffe außerhalb des Baumaterials angebracht werden. Diese Methode verringert den Temperaturunterschied zwischen der Innen- und der Außenseite der Wand, da die Dämmung außerhalb der Bausubstanz angebracht wird, wodurch die Tauwasserbildung verringert wird.
Außerdem entfällt die Isolierung auf der Innenseite, wodurch Platz auf dem Dachboden und in anderen Räumen frei wird, der effektiver genutzt werden kann. Allerdings kann die Isolierung nicht sehr dick ausgeführt werden und es muss darauf geachtet werden, dass sich die Dämmstoffe aufgrund ihrer Nähe zur äußeren Umgebung lockern und verformen.
Zusätzliches Dämmverfahren
Die zusätzliche Dämmmethode ist eine Bauweise, die die Füllungsdämmung und die Außendämmung kombiniert. Durch die Kombination der gegenseitigen Vorteile kann die Dämmwirkung weiter verbessert werden.
Um sie zu installieren, müssen Sie jedoch einen Bauunternehmer finden, der beide Arten der Installation beherrscht oder sie von separaten Bauunternehmern durchführen lassen. Dies hat den Nachteil, dass es teurer ist.