Grundlagen der Dämmung und nachhaltige Dämmstoffe

Im Gebäudebestand spielen vor allem die synthetischen und mineralischen Dämmstoffe eine große Rolle. Wärmedämmverbundsysteme zur Dämmung von Außenwänden wurden und werden häufig mit expandiertem Polystyrol (EPS, besser bekannt unter dem Markennamen „Styropor“) durchgeführt. EPS besitzt sehr niedrige Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Werte) und ist aus ökonomischer Sicht günstig in der Anschaffung. Jedoch werden die Entsorgungskosten am Ende des Lebenszyklus vor dem Einbau häufig nicht betrachtet. Ökologische Dämmstoffe sind zwar teurer in der Anschaffung, dafür aber günstiger zu entsorgen. Während EPS in der Herstellung sehr energieintensiv ist und dabei hohe THG-Emissionen verursacht, sind viele ökologische Dämmstoffe in ihrer Herstellung umweltfreundlicher. Einige natürliche Dämmstoffe haben gar ein negatives THG-Potenzial, da sie CO2 im Wachstumsprozess der Pflanzen binden und über die Nutzungsdauer speichern. Zellulose und Schilf sind Beispiele hierfür. Folgende Abbildung zeigt einen Überblick über die THG-Potenziale verschiedener Dämmstoffe.

Treibhausgaspotenzial bei der Dämmstoffherstellung (IfaS, 2021) – Herkömmliche Dämmmaterialien verursachen zunächst bei der Herstellung Emissionen, ehe sie sich durch die Energieeinsparung wieder amortisieren, wohingegen natürliche Dämmstoffe über ein negatives Treibhausgaspotenzial verfügen.

Arten von Dämmstoffen und ausgewählte Beispielmaterialien:

Synthetische / erdölbasierte Dämmstoffe:

Polyurethan-Hartschaum (PU)
Polyisocyanurat-Hartschaum (PIR)
Expandiertes Polystyrol (EPS)
Extrudiertes Polystyrol (XPS)
Polyethylen (PE)

Mineralische Dämmstoffe:

Steinwolle
Glaswolle
Perlit
Schaumglas
Calciumsilikat
Mineralschaum
Aerogel

Synthetisch-mineralische Dämmstoffe:

Wärmedämmputz
(Putzmörtel u. a. mit beigefügtem EPS und Perliten)

Ökologische Dämmstoffe:

Holzfaser und Holzwolle
Zellulose
Hanf
Schilf
Seegras
Schafwolle
Kork
Jute
Stroh

Bei der Wahl des geeigneten Dämmstoffs sollte die sogenannte graue Energie mitbetrachtet werden. Sie umfasst die Energie zum Gewinnen von Materialien, zum Herstellen und Verarbeiten von Bauteilen, zum Transport von Menschen, Maschinen, Bauteilen und Materialien zur Baustelle, zum Einbau von Bauteilen im Gebäude sowie zur Entsorgung. Angegeben wird graue Energie in der Einheit „kWh Primärenergieverbrauch pro m³ Dämmstoff“. Basierend auf diesem Verbrauchswert und den Einsparungen während der Nutzungsdauer kann eine energetische Amortisationszeit des Dämmstoffs berechnet werden; also jene Zeit, die es benötigt, um die im Baumaterial gebundene graue Energie durch die Energieeinsparungen wieder wettzumachen. Bei manchen nachhaltigen Dämmstoffen, wie z. B. Zellulose oder Seegras kann die energetische Amortisationszeit bei wenigen Wochen liegen. Bei Holzfasermatten und -platten sowie bei mineralischen und synthetischen Dämmstoffen liegen die energetischen Amortisationszeiten bei 0,5 – 1,5 Jahren (bei einem Referenz-U-Wert von 0,2 W/(m²K)). Folgende Abbildung zeigt eine Auswahl der Amortisationszeiten unterschiedlicher Dämmstoffe. Die Zahl hinter dem jeweiligen Dämmstoff gibt die Wärmeleitfähigkeit an. Beispielsweise „Schafwolle 035“ entspricht einer Wärmeleitfähigkeit (λ) von 0,035 W/(mK). Je kleiner der Wert, desto besser dämmend ist der Werkstoff bei gleicher Bauteildicke.

Überblick über energetische Amortisationszeiten unterschiedlicher Dämmstoffe, Eigene Darstellung, Daten vom Holzbauzentrum Nord, 2020

Bei der Wahl des geeigneten Dämmstoffes müssen stets bauliche Notwendigkeiten beachtet werden. Durch die Wahl eines falschen Dämmstoffs kann es zur Bildung von Tauwasser zwischen den Schichten, folglich zur Schimmelbildung und zur Schädigung der Bausubstanz kommen. Lässt das Bauteil jedoch einen ökologischen Dämmstoff zu, sollte dieser – trotz der höheren Materialkosten – auch eingesetzt werden.

Exkurs: Vor- und Nachteile der konventionellen und ökologischen Dämmstoffe im Überblick

Ökologische“ Dämmstoffe (wie Seegras, Flachs, Schafwolle, Stroh, Schilf etc.)      

Vorteile         

  • Gute Wasserdampftransmissionsrate          
  • i. d. R. kein Verlust der Dämmwirkung bei Feuchtigkeit          
  • Hitzeschutz   
  • Schallschutz  
  • Wenig Primärenergiebedarf in der Herstellung       
  • Geringe Entsorgungskosten  

Nachteile:      

  • Höhere Materialkosten         
  • Häufig Zusätze zum Brand-, Schimmel- und Insektenschutz nötig

Konventionelle Dämmstoffe (wie Mineralwolle, Polyurethane, Polystyrol)

Vorteile

  • i. d. R. geringere Materialkosten
  • Manche nicht brennbar

Nachteile

  • Hoher Primärenergiebedarf in der Herstellung
  • Ausgasen
  • Teilweise Zusätze zum Brandschutz
  • Hohe Entsorgungskosten      

Exkurs: Kennzahlen und Begrifflichkeiten im Kontext von Dämmmaterialien

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