Was unterscheidet FOAMGLAS® von anderen Dämmstoffen

im Hochbau

Wasserdicht versus wasserabweisend

Mineralfaser- und organisch geschäumte Wärmedämmstoffe (Hartschäume) sind zwar in der Regel wasserabweisend, aber eine Wärmedämmung aus Schaumglas ist nicht nur wasserabweisend, sondern auch wasserdicht. Dies liegt an ihrer Struktur aus Millionen hermetisch geschlossener Glaszellen - schließlich kann Wasser Glas nicht durchdringen.

Die Schaumglasdämmung bleibt sowohl im Winter als auch im Sommer, bei Niederschlag, Belastung durch Wasserdampf und sogar bei Überflutung durch Naturereignisse trocken. Deshalb bewahrt Schaumglas stets seine ursprüngliche Wärmedämmleistung und seine anderen außergewöhnlichen Eigenschaften. 

Die FIW*-Studie von 2017, basierend auf Proben von Bauvorhaben welche vor 30 bis 50 Jahren erstellt wurden, bestätigt dies. Demzufolge schützt eine Wärmedämmung aus Schaumglas wirkungsvoll Ihr Gebäude und seine Einrichtung und bietet zusätzlich zur Bauwerksabdichtung weiteren Nutzen.

* FIW: Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V. München

Dampfdicht versus dampfabsorbierend

Diffusionsoffene Wärmedämmstoffe bieten keinen oder kaum Widerstand gegen Tauwasserausfall in der Dämmebene. Wenn Tauwasser auftritt, werden sie feucht und verlieren zum großen Teil ihre Dämmleistung. Wasser in einem Bauteil führt zu einem beschleunigten Alterungsprozess bei den verwendeten Baustoffen. Dies wiederum führt zu erhöhtem Instandhaltungsbedarf oder zur vorzeitigen Notwendigkeit einer Renovierung. 

Bei manchen Gebäudearten - abhängig von der Nutzung, unter Umständen der Feuchtigkeit in der Bausubstanz - kann Kondensation sogar zu Schäden am Tragwerk führen, die dann die Standsicherheit des Gebäudes gefährden können (z. B. verrottende Balkenköpfe, nasse Wände im frostgefährdeten Bereich, etc.). Wärmedämmstoffe aus Schaumkunststoff weisen zwar recht gute Wärmedämmleistungen auf, haben jedoch ihre Schwächen bei der Dampfdichtheit. 

Im Gegensatz hierzu hat der Dämmstoff Schaumglas eine geschlossene Zellstruktur mit einem μ-Wert (Wasserdampfdiffusionswiderstand) gegen unendlich und ist somit ein dampfdichtes Material. Es besteht also keine Gefahr von Tauwasserausfall im Dämmstoff. Schaumglasdämmung ist im System mit verklebten Fugen dampfdicht und bedarf keiner weiteren Dampfsperre.

Leistung unter Druck

Die Druckfestigkeit ist die Materialeigenschaft, einwirkenden Kräften ohne Beschädigung und unzulässig hoher Deformation standzuhalten. Sie wird als Kraft pro Fläche ausgedrückt. Die europäische Norm EN 826 bestimmt die Druckfestigkeit von Dämmstoffen. Die Prüfung sieht eine Stauchung von 10 % vor, und stellt einen Kurzzeitwert dar, welcher angibt, wie viel Kraft benötigt wird, um den Dämmstoff um 10 % zu stauchen. 

Er eignet sich gut, um Dämmstoffe untereinander bezüglich ihrer Druckfestigkeit zu vergleichen, allerdings handelt es sich hier um einen im Labor gemäß DIN EN 826 gemessenen Wert, der für den Tragwerksplaner nicht relevant ist. Statische Nachweise am konkreten Objekt müssen immer mit dem vom Hersteller angegebenen Bemessungswert der Druckspannung geführt werden.

Schaumglas als Dämmmaterial gilt als absolut stauchungsfreies Material und ist deswegen in DIN EN 826 Anhang A gesondert geregelt. Bei einem Vergleich von Dämmstoffen bezüglich ihres Verhaltens unter Druckbeanspruchung muss grundsätzlich zwischen Druckspannung und Druckfestigkeit unterschieden werden.

Für die Bestimmung der Druckspannung wird im Allgemeinen eine Stauchung von 10 % auf die dafür notwendige Druckkraft bezogen. Bei der Druckfestigkeit wird die Kraft angegeben, bei welcher der Probekörper anfängt zusammenzubrechen. Es ist also zu beachten, ob der angegebene Wert eine Druckspannung bei einer bestimmten Stauchung oder eine Druckfestigkeit angibt.

Es muss besonders darauf hingewiesen werden, dass die angegebenen Werte für Druckspannung bei 10 % Stauchung oder Druckfestigkeit auf keinen Fall in voller Höhe zur Planung dauerbelasteter Dämmkonstruktionen verwendet werden dürfen.  Unter Dauerbelastung können plastische Verformungen, einem Kriechen vergleichbar, auftreten. Die angeführten Werte werden jedoch meist nach DIN EN 826 innerhalb eines Zeitraums von nur wenigen Minuten ermittelt. 

Was bedeutet das für Ihr Gebäude?

Bei 10 % Stauchung könnte eine Dämmschicht von 200 mm um 20 mm gestaucht werden. Daher müssen diese gemessenen Werte auf ein für das Bauwerk erträgliches Maß reduziert werden (Gefahr der Rissbildung). Die Folge sind gegenüber den gemessenen Prüfwerten stark abgeminderte Bemessungswerte für die zulässige Belastung.

Anhang A der EN 826 wird für nicht stauchbare Produkte angewendet, da diese sich nicht um 10 % zusammendrücken lassen und eine andere Prüfmethodik erforderlich machen. FOAMGLAS® Wärmedämmung besitzt dank seiner Glaszellenstruktur diese Eigenschaft. Das macht den Dämmstoff extrem druckfest.

Darüber hinaus erweist sich Schaumglas unter diesen strengen Testbedingungen als druckfester als jede andere Art von Dämmstoff und das bei baupraktisch betrachtet keiner Deformierung. Besonders stark wirkt sich das auf die zulässige Dauerdruckfestigkeit (CS nach EN 1606) aus, welche bei FOAMGLAS® im Vergleich zu vielen anderen organischen oder stauchbaren Dämmstoffen um ein vielfaches größer ist.

Warum ist das wichtig?

Planer, Architekten und Ingenieure stehen vor großen Herausforderungen, wenn eine zu dämmende Fläche auch großen Belastungen standhalten muss. Parkdachflächen, stark belastete, stark frequentierte Dachbereiche wie Terrassenflächen, intensiv begrünte Dachflächen gehören zu diesen sensiblen Anwendungen. Auch erdberührte lastabtragende Bodenplatten von Gebäuden die wärmegedämmt sind, müssen deshalb eine schadenfreie Funktionstauglichkeit, eine hohe Lebensdauer und eine entsprechende Standsicherheit garantieren.

Wenn die darunterliegende Dämmschicht zusammengedrückt wird und sich verformt, hat dies Einfluss auf eine evtl. Bauwerksabdichtung, es verringert sich die Dämmleistung und es kann zu Auswirkungen (Rissbildung) im statischen Gesamtkonzept führen. Schaumglasdämmung erfüllte die Kriterien eines stauchungsfreien Dämmstoffes mit maximaler Sicherheit.

Was bedeutet das konkret?

Je nach FOAMGLAS® Typ stellt der Dämmstoff unterschiedliche Druckfestigkeiten (CS, fremdgütegesichert) zur Verfügung. Die Werte variieren von 400 kPa bis 1600 kPa, was einem Gewicht von 40 bis 160 Tonnen/m² entspricht. Dies bedeutet, dass das Schaumglas sich auch dann nicht verformen würde, wenn, bildlich gesprochen, eine Vielzahl von Autos übereinandergestapelt auf 1 m² Schaumglas stünden. Mit anderen Worten: Eine FOAMGLAS® Dämmung ist eine nahezu stauchungsfreie, druckfeste Wärmedämmung.

Schaumglas kriecht oder verformt sich unter Belastung nicht. Tatsächlich sind überdimensionierte Lastverteilungsplatten oberhalb einer FOAMGLAS® Dämmung oftmals selbst dann nicht notwendig, wenn die Oberfläche unter gepflasterten Flächen gedämmt werden muss. Den Belastungen angepasste Schutzschichten reichen dann bereits aus.

 

Wärmeausdehnung

Je geringer, desto dauerhafter

Bei Temperaturänderungen verändern sich Materialien – sie dehnen sich (bei Wärme) bzw. ziehen sich (bei Kälte) zusammen. Der Kennwert, der das Verhalten eines Stoffes bezüglich der Veränderungen seiner Abmessungen beschreibt, ist der Ausdehnungskoeffizient, auch Wärmeausdehnungskoeffizient genannt.

Verantwortlich für diesen Prozess ist die Wärmeausdehnung, die bei jedem Stoff anders und häufig auch ungleichmäßig erfolgt. Aus diesem Grund ist auch der Ausdehnungskoeffizient selbst temperaturabhängig und wird für eine bestimmte Bezugstemperatur oder einen bestimmten Temperaturbereich angegeben.

Hier Beispiele für die Wärmeausdehnungskoeffizienten einiger Baustoffe: 

  • Wärmedämmstoffe:
    Hartschaumdämmung: 50 - 70 x 10-6/K
    Schaumglasdämmung: 9 x 10-6/K
    Mineralfaser: 7 x 10-6/K
  • Andere Baustoffe:
    Aluminium: 23 x 10-6/K
    Beton: 10 x 10-6/K
    Stahl: 12 x 10-6/K

Je geringer der Wärmeausdehnungskoeffizient, desto weniger schrumpft das Material oder dehnt sich bei Temperaturänderung aus.

Doch was bedeutet dies für die Wärmedämmleistung des Materials?

Ein hoher Wärmeausdehnungskoeffizient hat größeren Einfluss auf das Verformungsverhalten eines Dämmstoffes. Bei Kälte schrumpft der Dämmstoff und verursacht offene Fugen, was zu Wärmebrücken führen kann. Dies hat messbare Folgen für die Wärmedämmleistung des Dachschichtenpaketes und somit auch für die Energieeffizienz des Gebäudes. Diese Schrumpfung kann im sich öffnenden Fugenbereich auch zu einer Zugbelastung auf eine direkt verklebte Dachabdichtung führen. Das Ergebnis: Die Bauwerksabdichtung altert im Fugenbereich schneller und muss unter Umständen frühzeitiger repariert oder ausgetauscht werden.  

Hohe Temperaturen führen bei Dämmstoffen mit hohem Ausdehnungskoeffizient zur Ausdehnung. Dies führt ebenfalls zu einer verkürzten Lebensdauer der Abdichtung, häufigeren Wartungs- und Instandhaltungsintervallen und eventuell auch dazu, dass die gesamte Dachabdichtung viel früher ersetzt werden muss. 

Auswirkung auf die Fixierung

Je nach Untergrund und System ist für Dämmstoffe mit hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten eine mechanische Befestigung anzuraten. Trotz dieser mechanischen Fixierung ist mitunter eine Verformung auf den Dachbahnen zu beobachten (Stichwort: Durchtrittssicherheit von Befestigungsmitteln). Auch dieser Umstand führt zu einer zusätzlichen Beanspruchung und kann die Lebensdauer der Abdichtung verringern.

Mechanische Befestigungen durchdringen die für den Wärmeschutz relevante Bauteilschicht hin zur tragenden Unterkonstruktion. Diese Durchdringungen führen zu Wärmebrücken, zu einer Schwächung der Dampfsperre und zu einem erhöhten Risiko von Undichtigkeiten.

Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Schaumglas ähnelt dem von Beton oder Stahl. Diese Eigenschaft stellt sicher, dass lediglich eine Verklebung zur Fixierung des Dämmstoffes benötigt wird. Durch das nahezu gleiche Ausdehnungsverhalten des Dämmstoffes, bezogen auf den Untergrund, sind keine unterschiedlichen Bewegungen zu erwarten und die Bauwerksabdichtung liegt dauerhaft sicher auf der maßbeständigen Wärmedämmung. FOAMGLAS® verlängert also indirekt die Lebensdauer von Dachbahnen, und angrenzenden Bauteilen im Allgemeinen.

Beständig gegen Chemikalien und Schädlinge

Schaumglasdämmstoff ist beständig gegen organische Lösungsmittel und Säuren, während organisch geschäumte Dämmstoffe (Schaumkunststoffe) empfindlich auf Lösungsmittel, Säuren reagieren. Ein generelles Problem von Schaumkunststoffen und Dämmstoffen aus Mineralfaser ist der Befall von Ungeziefer und Schädlingen. Diese Materialien können von Ratten, Mäuse, Ameisen etc. befallen werden, da diese sie gerne für ihren Nestbau nutzen.

Die Folge des Befalls dieser Dämmstoffe in Dach, Wand, Boden und Gebäudesockel ist eine Verringerung der Leistung des Dämmstoffes, vor allem durch die von den Schädlingen geschaffenen Hohlräume. Diese Materialzerstörung beschleunigt die Abnahme der wesentlichen Eigenschaften des Dämmstoffes wie z. B. der Wärmedämmfähig- und Dauerdruckfestigkeit.

Manche Dämmstoffe weisen oftmals keine Resistenz gegen Öle und andere petrochemische Erzeugnisse auf. Bei einem geplanten Einsatz zur Dämmung von Deckenflächen, die mit Fahrzeugen befahren werden sollen, macht sie diese Eigenschaft eingeschränkt geeignet.  

Das Material aus dem Schaumglas besteht ist Glas, deshalb anorganisch, es verrottet nicht und ist resistent gegen alle Arten von Schädlingen. Schaumglas reagiert nicht empfindlich auf Kohlenwasserstoffe oder Säuren und bildet dazu noch eine hervorragende Sperre gegen Radon.

Eine Schaumglasdämmung bleibt intakt und dauerhaft leistungsfähig. Selbst 40 oder 50 Jahre später! 

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