Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen

Die Wärmeleitzahl, auch Lambda genannt, drückt in Watt pro Meter mal Kelvin (W/mK) die Wärmeleitfähigkeit  aus. Sie beschreibt den Wärmestrom, der pro Sekunde durch 1 m³ Dämmstoff bei einer Temperaturdifferenz von 1 Kelvin übertragen wird. Je kleiner dieser Wert umso besser ist die Wärmedämmwirkung.

Diese Kennzahl gibt den Widerstand eines Bauteils gegenüber dem Wasserdampftransport im Verhältnis zum Widerstand von Luft (= 1) an. So hat beispielsweise ein Dämmstoff mit einem Diffusionswiderstand von 4 den 4-fach höheren Widerstand als eine gleich dicke Luftschicht.

Beschreibt den Energieverbrauch aus nicht erneuerbaren Quellen für die Herstellung eines Kilogramms Dämmstoff. Dieser Wert ist dämmstoffspezifisch und nicht produktbezogen.

Dieser Wert gibt dämmstoffspezifisch an, welche Stärke in cm notwendig ist um einen U-Wert von 0,15 [W/m²K] zu erreichen.

Diese Kennzahl gibt das Gewicht in Kilogramm pro Kubikmeter Dämmstoff an.

Das Brandverhalten von Dämmstoffen wird entsprechend der ÖNORM EN 13 501-1 klassifiziert. Dabei werden vor allem die Kriterien Entzündbarkeit, Flammenausbreitung und freiwerdende Wärme betrachtet. Es werden sieben Brandverhaltensklassen unterschieden:

A1  kein Beitrag zum Brand (nicht brennbar)
A2  kein Beitrag zum Brand
B    sehr begrenzter Beitrag zum Brand
C    begrenzter Beitrag zum Brand
D    hinnehmbarer Beitrag zum Brand
E    hinnehmbares Brandverhalten
F    keine Leistung feststellbar

Zellulosedämmstoff wird bereits seit über 80 Jahren in Kanada und Skandinavien, in Österreich seit ca. 40 Jahren verwendet. Ausgangsmaterial ist sortiertes Zeitungspapier. Die in Österreich erhältlichen Produkte werden vorwiegend in Österreich, Schweiz und Tschechien hergestellt. Altpapier wird in mehrstufigen Zerreiß und Mahlverfahren zerfasert und zum Schutz gegen Brand, Ungeziefer und Mäuse mit rund 8 bis 15 % Borsalzen vermischt. Als boratfreie Alternative könnenAmmoniumpolyphosphate als Flammschutzmittel und Rindenharze als Anti-Schimmelmittel verwendet werden. Zellulose in Platten wird mit Hilfe von Fasern aus Kunststoffen, Stärke oder Jutegarn aus Alttextilien und Bindemittel (Ligninsulfonat, Aluminiumsulfat oder Tallharz) gestützt.

Zellulosefasern sind dampfdiffusionsfähig, feuchtigkeitsausgleichend und gut schalldämmend

Stroh ist ein in großen Mengen regional verfügbarer, nachwachsender Rohstoff und stellt ein Nebenprodukt der landwirtschaftlichen Produktion dar. Für die Qualität ist der Feuchtegehalt entscheidend, der beim Einbau unter 15 % liegen sollte, um Schimmelbildung zu vermeiden. Bei der Herstellung der Ballen muss darauf geachtet werden, dass möglichst wenig Fremdmaterial mitgepresst wird, die Halme gleichmäßig ausgerichtet sind und die Pressdichte hoch und gleichmäßig ist (spezielle Geräte). Dies garantiert die gute Wärmedämmwirkung, den Brand- und Schallschutz sowie den Schädlingsschutz. Bei Transport, Lagerung und Verarbeitung muss der Feuchtegehalt kontrolliert werden.

Stroh hat eine gute Dämmwirkung und ist wasserdampfdurchlässig. Das Hauptproblem bei losem Stroh - die leichte Brennbarkeit - ist bei Strohballen oder - platten durch die dichte Pressung nicht mehr gegeben.

Flachs benötigt kaum Dünger, da Flachs sehr sensibel auf Nährstoffüberangebot reagiert. Nach der Ernte werden die Fasern in Kurz- und Langfasern getrennt. Für die Herstellung des Dämmstoffs werden die Kurzfasern des Flachses verwendet, die Langfasern werden zu Textilien verarbeitet. Nach der Beschichtung mit Flammschutzmittel werden die Fasern in Nadelwalzen ausgerichtet und mit Bindemittel (Kartoffelstärke oder Bikomponenten-Kunststofffasern) als Kleber verbunden. Das so entstandene Flachsvlies wird zu Dämmplatten geschnitten. Flammschutzmittel und Bindemittel sind zu je etwa 10 % enthalten.

Flachsfasern haben einen guten Dämmwert. Flachs kann unbeschadet Feuchtigkeit aufnehmen. Die Fasern bestehen aus Zellulose und sind frei von tierischem Eiweiß und damit beständig gegen Motten und Schimmelpilz. Zusätzlich werden die Fasern durch Flachswachs geschützt.

Hanf ist eine der ältesten heimischen Kulturpflanzen. Er kann in drei Monaten bis zu vier Meter hoch werden, ist sehr robust und anspruchslos und gilt als Bodenverbesserer. Durch eigene Bitterstoffe ist er besonders resistent gegen Schädlinge. Der Einsatz von Pestiziden oder Herbiziden ist deshalb nicht notwendig. Der bei uns verarbeitete Hanf kommt aus Österreich, Ungarn, Frankreich, Deutschland, Holland und Belgien.

Die Hanffaser ist äußerst (reiß)fest und feuchtigkeitsbeständig, sie kann bis zu einem Drittel ihres Eigengewichts an Feuchtigkeit speichern und ohne wärmetechnische Verluste wieder abtrocknen. Durch natürliche Bitterstoffe ist eine natürliche Resistenz gegen Fäulnis, Ungeziefer, Nagetiere und Schimmel gegeben. Zudem enthält sie kein Eiweiß und ist somit sehr resistent gegen Abbauprozesse.

Holzfaserplatten werden bis zu 96 % aus Resthölzern der Sägeindustrie, wie Fichten-, Tannen- oder Kiefernholz, erzeugt. Das Holz wird zu Hackschnitzeln zerkleinert, thermisch und mechanisch zu feinen Holzfasern aufgeschlossen. Die Festigkeit wird durch die holzeigenen Naturharze gegeben, die durch Aluminiumsulfat aktiviert werden. Die Platten werden im Nass- oder Trockenverfahren hergestellt. Das Nassverfahren benötigt viel Energie. Mit Wasser wird ein Brei angerührt und anschließend getrocknet. Das Trockenverfahren braucht bis zu 40 % weniger Energie pro Tonne hergestellter Platten. Polyurethan- Klebstoffe (PUR-Harze) dienen als Bindemittel.

Für feuchteresistente Platten werden je nach Einsatzgebiet Hydrophobierungsmittel (Bitumen, Wachs sowie Bitumenersatz auf Naturharzbasis) zugesetzt. Werden dickere Platten benötigt, werden im Trockenverfahren die Schichten mittels Weißleim miteinander verleimt, im Nassverfahren braucht es keine zusätzlichen Klebstoffe. Holzfaser-Dämmplatten, die im Nassverfahren hergestellt werden, enthalten bis auf geringe Mengen Aluminiumsulfat ausschließlich Holzfasern.

Die Holzfaserdämmplatte ist wasserdampfdurchlässig und ermöglicht eine diffusionsoffene Bauweise. Besonders vorteilhaft ist das für Holz typische, ausgeprägte Sorptions- und Desorptionsverhalten, wodurch eine schadlose Feuchteaufnahme bis 20 Gewichtsprozent möglich ist, ohne dass der Dämmstoff nass wird und dabei an Dämmwirkung verliert. Die wärmedämmende Wirkung ist gut, dazu kommen eine hohe Wärmespeicherfähigkeit und gute Schallschutzeigenschaften.

Kork ist ein nachwachsender Rohstoff und wird aus der Rinde der Korkeiche gewonnen. Korkeichen können bis zu 150 Jahre Kork liefern. Die wichtigsten Anbaugebiete liegen in Portugal, weitere in Spanien, Italien und Nordwestafrika. Kork zum Dämmen gibt es als "natur" oder "expandiert" (auch "Backkork" genannt). Korkdämmplatten werden ohne weitere Bindemittel aus expandiertem Kork hergestellt. Die Korkrinde wird zermahlen. Das Korkgranulat wird in Druckbehältern mit ca. 370 °C heißem Wasserdampf gebacken. Dabei expandiert der Kork um 20 bis 30 % seines Volumens und wird durch das korkeigene Harz gebunden. Fettsäuren, die Nahrung für Bakterien sein könnten, werden damit ausgetrieben. Korkschrot wird auch aus recyclierten Flaschenkorken oder Abfällen aus der Kork-Bodenproduktion hergestellt.

Kork speichert zehnmal mehr Wärme als z. B. Mineralfaserdämmstoffe. Dämmplatten aus Kork sind relativ unempfindlich gegen Feuchtigkeit und verlieren bei Feuchteeinwirkung nur wenig ihrer Dämmwirkung. Kork ist formbeständig, behält seine Elastizität und ist aufgrund seiner Masse auch schalltechnisch als gut zu bewerten. Er ist unempfindlich gegen Insekten und Pilze und beständig gegen Nagetiere.

Schafe werden ein- bis zweimal pro Jahr geschoren und geben dabei 2,5 bis 7kg Wolle. Die Schafwolle wird mit Kernseife und Soda gewaschen, dabei werden das überschüssige Wollfett und Verschmutzungen entfernt. Da natürliche Wolle anfällig für Kleidermotten ist, muss Wolle mit einem Motten und Käferschutzmittel ausgerüstet werden. Die Vernadelung zu Vliesen und Filz erfolgt mechanisch, ohne Bindemittel. Einige wenige Produkte werden auf ein Kunststoffgitter (Polyamid) gearbeitet. Synthetische Fasern werden mittlerweile (auch bei größeren Dämmstoffdicken) nicht mehr zugesetzt.

Schafwoll-Dämmstoff eignet sich gut für Holzkonstruktionen, da er sehr flexibel ist und bis zu einem Drittel seines Eigengewichtes an Feuchtigkeit aufnehmen kann, ohne wesentlich an Dämmwirkung zu verlieren. Schafwolle weist sehr gute Wärme- und Schalldämmeigenschaften auf. Untersuchungen zeigen, dass Schafwolle aufgrund des hohen Keratin-Gehaltes neben Luftfeuchtigkeit auch Schadstoffe (wie Formaldehyd) aus der Raumluft aufnehmen und neutralisieren kann. Schafwolle ist wasserdampfdurchlässig und kurzfristig feuchteresistent. Schafwolldämmstoff hat im Vergleich zu anderen natürlichen Fasern einen hohen Flammpunkt, es entzündet sich erst bei 560 °C. Flammschutzmittel braucht es deshalb nur bei sehr leichten Produkten.