Stichworte aus der Branche
k-Wert
Der Wärmedurchgangskoeffizient, auch k-Wert genannt, ist ein Maß für
den Wärmestrom, der bei einer Temperaturdifferenz von 1 Kelvin durch
ein 1 m2 großes Bauteil fließt. Einheit: W/m2K.
Um den Wärmebedarf eines Gebäudes zu berechnen, wird der k-Wert
für die verschiedenen Bauteile des Gebäudes bestimmt und die
anteiligen Wärmeverluste addiert. Je kleiner der k-Wert, um so geringere
Wärmeverluste treten auf. Die Größe des k-Wertes hängt
von den verwendeten Baumaterialien ab, genauer gesagt von deren Wärmeleitfähigkeit,
von den Bauteildicken und von den Wärmeübergängen zwischen
den verschiedenen Materialien.
Jedes Baumaterial hat eine bestimmte Wärmeleitfähigkeit lambda.
Beton hat eine besonders hohe Wärmeleitfähigkeit (2 W/m*K) und
Dämmstoffe eine niedrige (0,02 bis 0,04 W/m*K). Je niedriger die Wärmeleitfähigkeit
eines Baumaterials, um so besser ist seine Dämmwirkung. Wärmedämmstoffe
werden entsprechend ihrer Wärmeleitfähigkeit in verschiedene
Wärmeleitfähigkeitsgruppen eingeteilt (020 entspricht lambda=
0,02 W/m*K, 030 entspricht 0,03 W/m*k usw.) Ein Dämmstoff der Wärmeleitfähgkeitsgruppe
020 erreicht etwa die doppelte Dämmwirkung wie ein Dämmstoff
der Gruppe 040.
Baustoffe unterscheiden sich nicht nur in ihrer Wärmeleitfähigkeit,
sondern auch in ihrer Fähigkeit, Wärme zu speichern.
Die Wärmespeicherzahl gibt an, wieviel Wärme notwendig ist,
um 1 m³ eines Stoffes um 1 Kelvin zu erwärmen. Je schwerer ein
Baustoff ist, desto größer ist seine Wärmespeicherfähigkeit.
Stoffe mit großer Wärmespeicherzahl benötigen für
ihre Erwärmung viel Wärme und Zeit, halten dafür aber große
Mengen Wärme um so länger. Große Speichermassen sind wichtig
für ein ausgeglichenes Raumklima und für die Solararchitektur.
Dämmstoffe haben wegen ihres geringen spezifischen Gewichts nur eine
sehr geringe Wärmespeicherfähigkeit.
Papier
In Westdeutschland wurden 1990 ca. 14,6 Mio. t Papier, Karton und Pappe
verbraucht. Umgerechnet entspricht das einem Pro-Kopf-Jahresverbrauch
von ca. 230 kg.
Dieser Verbrauch ist um 50 Prozent höher als in Frankreich und genauso
hoch wie in allen afrikanischen und lateinamerikanischen Staaten zusammen.
Durch Kombination oder Variation der Roh-, Füll-, Farb-, Leim- und
Hilfsstoffe entstehen ca. 2.000 Papier-Sorten.
Als Rohstoffe dienen z.B. Zellstoff,
Holzstoff, Alt-Papier und Lumpen (Anteil ca. 70 %). Füllstoffe (28 %) sind z.B. Kreide, Bariumsulfat,
Titandioxid und Kaolin. Es gibt zwei Verfahren, die pflanzliche Fasern,
die durch die Rohstoffe geliefert werden, zu einer flächigen Masse
zu verfilzen: Aus Holz wird mechanisch Holzschliff gewonnen, oder das Holz
wird chemisch zu Zellstoff (Zellulose) aufgeschlossen.
Während der Holzschliff vor allem für Zeitungspapier eingesetzt
wird, ist Zellstoff der wichtigste Primärstoff für die Herstellung
höherwertiger Papiere. Der chemische Aufschluss erfolgt durch einen
Kochprozess unter Einsatz von Sulfat (bzw. Sulfit) und ist holz-, energie-
und wasserintensiv sowie mit einer größeren Luft- und Abwasserbelastung
verbunden. Die Zellstoffausbeute beträgt hierbei lediglich 50 Prozent
des Holzeinsatzes, ein Teil der anderen Holzinhaltsstoffe (z.B. Lignin,
Hemicellulose) gelangt i.d.R. mit dem Sulfat ins Abwasser und überforderte
so die biologischen Klärstufen der Kläranlagen (Abwassereinigung).
Bei
dem Kochprozess und der damit verbundenen Laugenverbrennung werden Schwefelwasserstoff
und Merkaptane, giftige organische Schwefelverbindungen mit extrem widerwärtigem Geruch, emittiert. In Deutschland wird die
Sulfattechnik wegen der starken Geruchsbelästigung und der Risiken
für die Gewässer nicht angewendet. Statt dessen importiert man
Sulfatzellstoff aus Skandinavien und Nordamerika, wodurch dort ein industrieller
Waldbau und damit das Aussterben von Tier- und Pflanzenarten gefördert
wird. Für die Zukunft sollen die Papier-Hersteller die Entwicklung
neuer, umweltfreundlicher Verfahren zur Zellstoffgewinnung vorantreiben
und den Einsatz von Altpapier weiter begünstigen.
Wärmedämmung
Unter Wärmedämmung versteht man sämtliche Maßnahmen,
durch die Wärmeverluste von Gebäuden an die Umgebung verringert
werden (Wärmetransport).
Hierzu gehören u.a.: die Verwendung von schlecht wärmeleitenden
Baustoffen (k-Wert) für Außenwände und Dächer, der
Einbau von wärmedämmenden Fenstern (Wärmeschutzverglasung)
sowie das Vermeiden von Wärmebrücken und unkontrolliertem Luftaustausch.
Die
Wärmedämmung besitzt das weitaus größte Potenzial
zur Reduzierung des Heizwärmebedarfs (Heizenergiebedarf) und damit
des privaten Energie-Verbrauchs schlechthin. Schätzungen zufolge kann
der Heizwärmebedarf im Gebäudebestand durch Wärmedämmung
mehr als halbiert werden.
Vergleicht man den Energieverbrauch verschieden
gut gedämmter Einfamilienhäuser,
wird der extreme Einfluss der Wärmedämmung auf die Energiebilanz
deutlich. Ein 100 m2 großes ungedämmtes Einfamilienhaus Baujahr
1960 verbraucht pro Jahr ca. 3.700 l Heizöl, ein nach der Wärmeschutzverordnung
1982/84 gebautes Haus ca. 1.500 l, ein nach der Wärmeschutzverordnung
1995 etwa 1000 l und ein nach dem aktuellen Stand der Technik errichtetes
Niedrigenergiehaus nur noch etwa 500-700 l.
Eine optimale Wärmedämmung ist daher vor einer Optimierung des
Heizungssystems (Heizung) und dem Einsatz regenerativer Energiequellen
(Sonnenkollektoren) durchzuführen. Weitere Minimierungen des Heizenergiebedarfs
lassen sich durch die Konzepte Passivhaus und Nullenergiehaus erzielen.
Für die Ausführung der Wärmedämmung stehen eine Reihe
verschiedener Methoden und Materialien zur Verfügung, die unter dem
Gesichtspunkt der Umwelt- und Gesundheitsbelastung sehr unterschiedlich
zu bewerten sind (Wärmedämmstoffe, k-Wert). Insbesondere im Gebäude-Innenbereich
(Dachdämmung, Innendämmung) können bei der nicht fachgerechten
Verwendung von z.B. Mineralwolle oder anderen Faserdämmstoffen gesundheitliche
Gefahren auftreten.
Bei einer nachträglichen Wärmedämmung sollte eine Außendämmung
nach Möglichkeit bevorzugt werden, da Innnendämmungen i.d.R.
die Wärmespeicherfähigkeit und das Sorptionsvermögen der
Innenwand negativ beeinflussen, sowie den Taupunkt der Wand nach innen
verschieben.
Innendämmungen müssen daher sorgfältig geplant und ausgeführt
werden, da sonst im Dämmbereich die Gefahr der Schimmelpilz-Bildung
sowie eine Verschlechterung des Raumklimas droht. Auch durch Abdichten
von Fensterfugen u.ä. lässt sich die Wärmedämmung meist
deutlich verbessern. Allerdings wird bei zu geringem Luftwechsel das Wachstum
von Schimmelpilzen gefördert und es kann zur Konzentrationserhöhung
von Innenraumluft-Schadstoffen (Innenraumluftbelastung, Radon) kommen.
Abdichten von Fugen sollte daher ein geändertes Lüftungsverhalten
zur Folge haben (Lüften, Stoßlüften).
Schwachstellen in der
Wärmedämmung eines Hauses können
mit Hilfe der Thermographie sichtbar gemacht werden.
Wärmedämmstoffe
Als Wärmedämmstoffe werden die Baustoffe bezeichnet, die dafür
eingesetzt werden, den Wärmedurchgang durch die Außenhülle
eines Gebäudes zu vermindern.
Wärmedämmstoffe werden aus sehr unterschiedlichen Materialien
hergestellt, denen jedoch eines gemeinsam ist: großes Volumen bei
geringem Gewicht infolge der vielen eingeschlossenen Hohlräume. Die
in den Hohlräumen verbleibende Luft bewirkt die geringe Wärmeleitfähigkeit
des Baustoffes (k-Wert). Wärmedämmstoffe sind Leichtbaustoffe
mit einer Rohdichte von 35 bis 150 kg/m3. Sie können in künstliche
Wärmedämmstoffe und natürliche Wärmedämmstofffe
unterteilt werden. Insbesondere von den künstlichen Wärmedämmstoffen
können infolge von Faserabgaben und/oder Ausdünstungen gesundheitliche
Gefahren ausgehen.
Künstliche organische Wärmedämmstoffe: Polystyrol-, Polyurethanplatten
und -schäume.
Künstliche mineralische Wärmedämmstoffe: Mineralwolle und
Schaumglas (Transparente Wärmedämmung).
Natürliche organische Wärmedämmstoffe: Holzweichfaserplatten,
Holzwolleleichtbauplatten, Zellulosedämmstoffe, Kork, Kokosfasern,
Stroh und Schilfrohr. (Zur Zeit sind weitere Wärmedämmstoffe
dieser Kategorie in Erprobung, wie z.B. Wollplatten. Hier sind noch Probleme
des Brandschutzes zu klären.)
Natürliche mineralische Wärmedämmstoffe: Blähton,
expandierte Perlite und Vermiculite.
Zellulose
Gerüstsubstanz fast aller Pflanzen; weitaus häufigste organische
Verbindung.
Aus Holz, Schilf, Stroh u.a. gewinnt man durch chemischen Aufschluß reine
Zellulose. (Zellstoff). Zellulose ist der Ausgangsstoff zur Herstellung
von Papier und Pappe sowie Textilien, Fotofilmen, Kleister u.a.
Zellulose
kann auch durch Recycling aus Altpapier zurückgewonnen
werden. Zellulose findet Verwendung im Bauwesen als Dämmstoff (Zellulosedämmstoff),
mit Gips gebunden als Wandbauplatte (Fermacell) und als Pappe in Verbindung
mit Teer und Bitumen für Abdichtungsarbeiten.
Zellulosedämmstoff
Zellulosedämmflocken werden aus mechanisch zerkleinertem und aufbereitetem
Papier von Tageszeitungen hergestellt.
Eine Imprägnierung mit Borsalzen stellt Brand- und Fäulnisschutz
dar (Brandklasse B2, normal entflammbar). Das Material zeichnet sich durch
geringen Energieverbrauch bei der Herstellung sowie gute Sorptions- und
Dämmeigenschaften aus und ist gesundheitlich unbedenklich.
Zellulosedämmstoff wird als Hohlraumdämmung von Dächern
und Decken durch ein Einblasverfahren eingesetzt, welches Ritzen und Hohlräume
füllt und dadurch eine lückenlose und winddichte Wärmedämmung
bildet. Eine andere Möglichkeit stellt das Auftragen durch ein Sprühverfahren
von feuchten Flocken z.B. als Wanddämmung dar. Zellulosedämmung
entspricht keiner Norm, besitzt jedoch die bauaufsichtliche Zulassung des
Institutes für Bautechnik, Berlin.
