Natur Fürs Dach
Naturdämmstoffe werden begrifflich aus Materialien pflanzlicher, tierischer und mineralischer Herkunft zusammengefasst. Ihre Nutzung für den Hausbau ist bautechnisch keine Neuheit. Etablieren konnten sich vor allem Holzfaserdämmstoffe und die Zellulosedämmung, die anderen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen bewegen sich trotz ihrer positiven Eigenschaften eher in der Nische.
Dämmstoffe aus natürlichen Rohstoffen kommen seit Jahrhunderten zum Einsatz. Sie bieten wie industriell gefertigte Massendämmstoffe aus Kunstschaum ebenfalls guten Wärmeschutz. So hat beispielsweise Flachs mit seiner Wärmeleitfähigkeit von 0,038 W/mK genauso günstige Dämmeigenschaften wie industriell hergestellter Massendämmstoff auf Polystyrolbasis. Naturdämmstoffe gelten als ressourcenschonend und in ihrer Produktion als klimaneutral. Allerdings sind sie nicht so preisgünstig wie die üblichen Massendämmstoffe.
Naturdämmstoffe werden auf Basis von Schafwolle, mineralischen Stoffen oder verschiedener Nutzpflanzen hergestellt. Teilweise werden auch Dämmstoffe aus Recyclingmaterialien als Naturdämmstoffe bezeichnet, sofern sie aus biogenen Rohstoffen bestehen. Doch auch solche Dämmstoffe kommen ohne chemische Zusatzstoffe nicht aus, sollen sie den aktuellen Anforderungen der Normen und Bauvorschriften entsprechen.
Konstruktionen fürs Steildach
Grundsätzlich sind alle zurzeit am Markt erhältlichen und normativ für die Steildachdämmung ausgewiesenen Wärmedämmstoffe geeignet. Aufgrund der im europäischen Normenwerk festgelegten Eigenschaften müssen diese Dämmstoffe ihre Eignung über Zulassungen bzw. Prüfzeugnisse nachweisen. Im Zweifelsfall sollte der Dachdecker einen entsprechenden Nachweis vom Lieferanten verlangen. Denn der Handwerker haftet im Schadensfall, wenn er nicht normgerechte Baustoffe verarbeitet.
Beim traditionellen Sparrendach wird je nach Anordnung der Dämmschicht nach Untersparrendämmung, Zwischensparrendämmung und Aufsparrendämmung unterschieden. Für alle Konstruktionsvarianten ist der Einsatz von Naturdämmstoffen möglich. Ihre Schichtdicke richtet sich nach der bauphysikalischen Berechnung und den Vorgaben der Energieeinsparung. Auch bauliche Gegebenheiten haben Einfluss auf die Dämmdicke: Die maximale Dicke richtet sich auch beispielsweise nach der Sparrenhöhe. Unter Berücksichtigung der gesetzlichen Vorgaben für die Energieeinsparung liegt die durchschnittliche Dämmstoffdicke bei 24 Zentimetern.
Unter dem Aspekt des winterlichen und sommerlichen Wärmeschutzes ist die Aufsparrendämmung die bauphysikalisch beste Lösung, zumal hier die Dämmstoffdicke ohne Einschränkungen ausgeführt werden kann. Eine Zwischensparrendämmung bildet in diesem Sinne einen Kompromiss, wohingegen die Untersparrendämmung lediglich den winterlichen Wärmeschutz verbessert. Alle Konstruktionen müssen zusätzlich luft- bzw. winddicht ausgeführt werden.
Generell gilt für alle Dachkonstruktionen (wie auch für alle Außenbauteile), dass sämtliche Anschlüsse, Durchdringungen und die gesamte Dachfläche gemäß den Anforderungen zur Energieeinsparung absolut luftdicht ausgeführt werden müssen. Darauf ist besonders bei der Einblasdämmung zu achten.
Anforderungen an Wärmedämmstoffe
Wärmedämmstoffe für Dächer müssen den jeweiligen Normen (z. B. ÖNorm B 6050 und B 6053) oder bauaufsichtlichen Zulassungen sowie dem Regelwerk des Dachdeckerhandwerks entsprechen.
Wärmedämmplatten müssen dichtgestoßen verlegt werden, offene Fugenstöße sind unzulässig. Dickenabweichungen aus zulässigen Maßabweichungen bei der Herstellung genormter Wärmedämmstoffe, temperaturbedingter Längenänderungen, Verformungen aufgrund intensiver Sonneneinstrahlung und Hitzestau in der Dachkonstruktion oder Dimensionsänderungen durch materialbedingtes Schwinden sind nicht auszuschließen und sollten unbedingt beachtet werden. Ebenso sind Kreuzstöße bei Dämmstoffplatten oder -bahnen zu vermeiden.
Bei der Einblasdämmung muss darauf geachtet werden, dass keine Hohlräume innerhalb der Dämmschicht entstehen. Sämtliche Anschlussbereiche, Durchdringungen, Öffnungen und so weiter sind ausführungstechnisch so abgedichtet herzustellen, dass sich an keiner Stelle während des Einblasens durch den notwendigen Überdruck offene Fehlstellen bilden können.
Zudem ist bei der Materialwahl auch darauf zu achten, dass die spezifische Feuchteaufnahme des Dämmstoffs sehr niedrig ist. Die Forderung der Luftdichtheit gilt es auch für Dachkonstruktionen einzuhalten. Dagegen ist die Winddichtigkeit bisher keine grundsätzliche Forderung und deshalb nicht genormt. Im objektbezogenen Einzelfall sollte sie dennoch beachtet werden.
Der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit (Wärmeleitzahl) λ ist nach den Herstellerangaben und DIN V 4108-4 zu ermitteln. Bei Wärmedämmstoffen der Normenreihe DIN EN 13162 bis DIN EN 13171, die ohne Fremdüberwachung produziert werden, ist nur der Nennwert der Wärmeleitfähigkeit λD angegeben. Diese Wärmedämmstoffe entsprechen der Kategorie I nach DIN V 4108-4. Diese Wärmedämmstoffe sind bezüglich der Wärmeleitfähigkeit nur mit einem CE-Kennzeichen versehen. Bei solchen Wärmedämmstoffen ist wegen der zu erwartenden Materialstreuung der Nennwert der Wärmeleitfähigkeit mit dem Sicherheitsbeiwert γ = 1,2 zu multiplizieren, um den Bemessungswert λ zu erhalten.
Der Wärmedurchlasswiderstand R eines Werkstoffs errechnet sich aus der Dicke d in [m] und dem Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit [W/mK].
R = d/λ [m²K/W]
Generell sind die Unterschiede in der rein dämmenden Wirkung der Dämmstoffe relativ gering. Doch zusätzliche Anforderungen wie Wärmeleitfähigkeit, Wasserdampfdiffusion, Druckbelastung, Brandschutzverhalten, Wärmespeicherfähigkeit, Feuchtestabilität, Hitzebeständigkeit, UV-Stabilität und weitere Eigenschaften machen den eigentlichen Unterschied der Dämmstoffe für das Dach aus. Für den Dachausbau sollte zur Wahl des Wärmedämmstoffs bei gleicher Schichtdicke (im eingebauten Zustand) immer jener mit dem kleineren Lambda-Wert und besseren Brandschutz bevorzugt werden.
Kennzeichnung der Dämmstoffe
Hergestellt werden Dämmstoffe entweder nach regionalen (z. B. DIN, ÖNorm) oder europäischen (EN) Normen oder fallweise auch nach einer bauaufsichtlichen Zulassung für spezielle oder objektbezogene Anwendungen. In den Stoffnormen wird genau festgelegt, welche Angaben in den Bezeichnungen bei Dämmstoffen enthalten sein müssen. Nach den europäischen (EN) Normen werden die Dämmstoffe aus Material, Wärmeleitfähigkeit und Anwendungstyp definiert wie z. B. „EPS 035 DAA dm“. Hier handelt es sich um eine Flachdachdämmplatte, bei der EPS für „Expandierten Polystyrol-Hartschaum“, 035 für die Wärmeleitgruppe, DAA für das Anwendungsgebiet „Außendachdämmung unter Abdichtung“ und dm für die mittlere Druckbelastung des Dämmstoffs stehen. Auch die Anforderungen an die Wärmedämmstoffe wurden im europäischen Normenkatalog neu definiert. Diese macht eine bessere Zuordnung und Vergleichbarkeit der Dämmstoffe nach europaweit geltenden Standards zu den jeweiligen Anwendungsbereichen möglich und gibt gleichzeitig bestimmte Eigenschaften an.
Das Ü-Zeichen (Übereinstimmungszeichen) gibt an, ob der Dämmstoff den betreffend geforderten technischen Regeln entspricht und gleichzeitig einer laufenden Kontrolle und Überwachung (bei der Produktion im Werk – Eigenüberwachung oder Fremdüberwachung) unterliegt.
Für die Steildachdämmung geeignete Naturdämmstoffe
Nicht jeder Naturdämmstoff eignet sich für jede Dämmmaßnahme im Steildach. Zum Brandschutz und zum Schutz gegen Schädlings- und Schimmelbefall wird allen anorganischen Naturdämmstoffen ein geringer Anteil schützender Stoffe zugesetzt wie beispielsweise Molke, Borsalze, Soda oder Zement bei Hobelspänen oder Holzwolle-Leichtbauplatten. Bei Holzfaserdämmplatten können das Aluminiumsulfat, Paraffin oder Ammoniumsulfat sein. Ausgenommen ist Seegras, das natürlich (Salzgehalt) resistent gegen Schimmel, Feuer (B2) und Ungeziefer ist. Die meisten verwendeten Zusätze sind bei Herstellung und Verwendung unbedenklich. In einigen Fällen kann es Probleme mit der Entsorgung – ähnliche Problematik wie bei Schaumdämmstoffen – geben, wenn ihre chemische oder biologische Abbaubarkeit behindert wird.
Dämmwirkung: Die Wärmedämmwirkung von Naturbaustoffen entspricht jener gebräuchlicher mineralischer und fossiler Dämmstoffe – ihre Wärmeleitfähigkeitsgruppe liegt zwischen 035 bis 055. Der sommerliche Wärmeschutz ist bei den meisten Naturdämmstoffen deutlich höher als bei üblichen fossilen und mineralischen Materialien.
Feuchtigkeitsaufnahme: Im Gegensatz zu anderen Dämmstoffen sind die meisten Naturdämmstoffe sorptionsfähig. Sie können Feuchtigkeit aufnehmen und wieder abgeben, ohne ihre Dämmwirkung zu verlieren. Kurzzeitige Feuchtigkeitseinwirkungen sind problemlos, können relativ schnell abtrocknen und mindern die Gefahr von Schimmelpilzbildung. Allerdings bewirkt dauerhafte Feuchtigkeit die Beschädigung organischer Naturdämmstoffe.
Brandschutz: Die gängigen Naturdämmstoffe werden gemäß der Normung als normal entflammbar oder schwer entflammbar eingeordnet. Im Einzelfall ist es empfehlenswert, wenn sich der Dachdecker vom Hersteller darüber eine schriftliche Bestätigung geben lässt. Meist werden im Dachraum Schlaf- und Kinderzimmer angeordnet. Im Brandfall sind nicht nur das Feuer (Flamme), sondern besonders die durch Rauchgas entstehenden giftigen, lebensbedrohlichen Gase für den Menschen gefährlich.
Dämmstoffarten
Holzfaserdämmplatten: Holzfaserdämmplatten sind genormte Baustoffe, die aus zerfaserten Schwach- und Resthölzern im Nass- oder Trockenverfahren industriell zu Platten verpresst werden. Ihre Zusammensetzung ist abhängig vom Einsatzbereich. So werden beispielsweise zusätzlich Wasserglas oder Holzleim als Klebstoff zur Verleimung der Einzellagen, Naturbitumen, Naturharze, Paraffin oder Latex zur Hydrophobierung, Polyolefinfasern zur Stabilisierung der flexiblen Platten sowie Ammoniumphosphat, Aluminiumsulfat, Alaun, Borate als weiterer Zusatzstoff den Platten beigefügt. Einige Hersteller liefern auch ohne Zusatzmittel. Deshalb sollte man grundsätzlich vom Hersteller eine schriftliche Darstellung der genauen Zusammensetzung der eingesetzten Dämmplatten verlangen, da in Einzelfällen Unverträglichkeit mit anderen Baustoffen eintreten kann.
Ihr Anwendungsbereich ist vielfältig, deshalb hier nur kurz einige Möglichkeiten:
- Aufdachdämmung einschließlich der zweiten wasserführenden Schicht bzw. als verklebte oder verfalzte Unterdeckung – auch als Noteindeckung für einige Wochen geeignet.
- Dachschalungsplatte, teilweise begehbar
- Zwischensparrendämmung
- Dämmung zwischen Balkenlagen
- Dämmung der obersten Geschoßdecke.
Holzspänedämmung: Holzspänedämmung besteht aus ausgesuchten Resten der Hobelabfälle (Fichte und Tanne) bei der Holzhausproduktion. Zugesetzt werden Frischmolke und Soda (in Lebensmittelqualität). Die ausgesiebten Späne werden bei der Herstellung nach ihrer Größe sortiert und entstaubt. Die Späne werden als Holzfasereinblasdämmung für Dächer, Wände und Decken vollautomatisch oder von Hand eingebracht. Eine Verarbeitung darf nur von lizenzierten Betrieben ausgeführt werden. Zusatzstoffe sind Frischmolke, Ammoniumphosphat, Borate und Soda, um den geforderten Brandschutz zu erfüllen und Schimmelbildung bzw. Schädlingsbefall zu verhindern.
Holzwolle-Leichtbauplatten: Dieser Baustoff wurde bereits 1938 genormt. Die Platten werden als Putzträger oder Beplankungswerkstoff im Innen- und Außenbereich beim Dach eingesetzt. Hergestellt aus langfasrigen Fichten- oder Kiefernholzspäne, mit Zement oder Magnesit gebunden, werden sie in einer Form zu Platten gepresst. Als technische Weiterentwicklung zum Verbundwerkstoff mit u. a. unterschiedlichen industriell gefertigten Dämmstoffen werden sie beispielsweise als sichtbare Bekleidung von Dachstühlen im Innenraum eingesetzt.
Schafwolldämmung: Die Schafwolle wird zunächst gewaschen und entfettet, anschließend neutralisiert, da sie natürlich leicht alkalisch ist. Über einen Staubreiniger und Transportventilator wird die Wolle einem Feinöffner zugeführt, der eine intensive homogene Vermischung sichert und gleichzeitig Schmutzpartikel und organische Fremdstoffe entfernt. Anschließend werden mehrere Schichten kreuzweise übereinandergelegt, das Vlies dann mechanisch vernadelt, wodurch die Dicke und Dichte eingestellt wird. Eine Schneidemaschine stellt abschließend die Länge und Breite der Dämmmatte her, wie sie im Handel erhältlich ist. Neben einem Mottenschutz mittels Mottenschutzmittel bewirken (je nach Lieferant) die Zusätze von Borsalz, Naturkautschukmilch, Eisenoxid, Kalk und Tonerde die nach der Norm geforderten Eigenschaften. Angewendet wird die Dämmung aus Schafwolle hauptsächlich zur Wärme- und Schalldämmung in Wand, Decke und Dach. Nicht eingesetzt werden darf sie als Perimeterdämmung.
Flachsdämmung: Ausgangsmaterial für die industrielle Produktion von Dämmstoffplatten sind die bei der rein mechanischen Aufbereitung anfallenden Kurzfasern. Zunächst stellt man dünne Faserbahnen her, die mit Nadelwalzen mechanisch verfilzt werden. Diese Einzelbahnen werden zu verschieden dicken Dämmstoffplatten geschichtet, durch Kartoffelstärke verbunden und zugeschnitten. Einige Hersteller geben textile Stützfasern (Polyesterfasern) zu. Als Flammschutzmittel werden Borate, Ammoniumsulfate oder Ammoniumphosphate eingesetzt. Neben den Dämmplatten gibt es auch Flachsfilz in unterschiedlichen Breiten. Im Dachbereich werden hauptsächlich die Dämmplatten eingesetzt.
Hanfdämmung: Zur Dämmstoffproduktion wird das Hanfstroh in Fasern und Schäben getrennt. Die Hanffasern werden zu Dämmmatten oder zur Stopfdämmung (z. B. Fenster) verarbeitet, die verholzten Schäben zu Schüttdämmstoffen oder festen Platten. Bei den Dämmmatten und der Rollenware setzt man häufig eine synthetische Stützfaser zu. Als Flammschutzmittel und zur Vermeidung von Schimmelpilzen kommen als Zusätze Ammoniumphosphat, Soda oder spezielle chemische Mittel hinzu. Im Dachbereich werden Hanfdämmstoffe zur Zwischensparren- und Aufdachdämmung eingesetzt.
Schilf: Als Dacheindeckung ist Schilf heute hauptsächlich im gehobenen Wohnungsbau anzutreffen. Es wird überall dort angebaut, wo noch große Feuchtbiotope zur Verfügung stehen wie z. B. am Neusiedler See, Plattensee oder in niederdeutschen Moorgebieten. Für die Verarbeitung werden keine Zusatzstoffe verarbeitet. Schilf ist eine sehr harte Naturfaser und verrottet unter Wassereinwirkung kaum, weshalb sie zur Dacheindeckung (Reetdach) bestens geeignet ist. Schilfrohre werden eng gepresst und mit Draht maschinell gebunden zu Schilfrohrmatten oder -platten verarbeitet und als Putzträger, vor allem bei Lehmputzen, heute hauptsächlich eingesetzt.
Seegras: Seegrasgewächse (Zosteraceae) sind Pflanzen, die auf dem Meeresgrund wachsen. Seegras wird an den Stränden der Meere angespült und dort gesammelt, gereinigt, getrocknet, um anschließend zu Dämmmaterial verarbeitet zu werden. Durch den natürlichen Salzgehalt der Pflanze besteht ein natürlicher Brandschutz, wodurch keine Zusatzmittel zugefügt werden müssen und der Baustoff naturbelassen bleibt. Der Dämmstoff wird als loses Material oder in Plattenform geliefert. Er kann ohne spezielle Geräte entweder geschüttet, gestopft oder mit Einblasgeräten eingebaut werden. Seine Anwendungsbereiche sind Dach, Wand und Decke.
Wiesengras: Die Fasern des Dämmstoffs Wiesengras bestehen hauptsächlich aus Zellulose und Hemizellulose. Diese Naturfasern haben ein niedriges spezifisches Gewicht, was zu guten Dämmeigenschaften (λ ≤ 0,040 W/mK) führt. Als Dämmstoff ist das Material diffusionsoffen, nimmt nur geringe Mengen Wasser auf und eignet sich gut zur Schalldämmung. Die notwendige Flammschutzausrüstung wird in einem Nassverfahren durch Additive (Borate) hergestellt. Dieser Dämmstoff eignet sich zum Einblasen in Dächer, Decken und Wände.
Dämmschüttung: Dämmschüttungen eigenen sich zum Einblasen in die Hohlräume von Decken, Dächern und Wänden. Neben den bekannten mineralischen Dämmschüttungen aus Mineralwollefasern oder Perlit-Gestein werden bei aus natürlichen Stoffen gewonnenen Schüttungen Roggen und Hanf eingesetzt.
Hanfschüttungen stellt man aus den Stängeln der Hanfpflanze, Naturbitumen und Tongranulat industriell her. Roggendämmstoffgranulat wird aus Roggenschrot, Roggenkleie und Molke sowie mineralischen Zusätzen (Kaliwasserglas oder Kalkhydrat), ohne Zusätze von Konservierungsstoffen und Schwermetallen, durch ein Extrusionsverfahren industriell hergestellt. Bei dieser Technik erfolgt unter hohem Druck und hoher Temperatur eine Umwandlung der natürlichen Stoffe in stabile Strukturen. Ohne Zusätze wird auch eine Beständigkeit gegen Nager, Insekten und Schimmelpilze erzielt.
Zellulose: Zellulosedämmung wird aus zerfasertem Altpapier unter Zugabe von bis zu 15 Gewichtsprozent Borsalzen (bei Dämmplatten maximal zehn Prozent) oder/und Zusatzmitteln (Borax, Borsäure, Aluminiumhydroxid, Ammoniumphosphat, Fungotannin) im Trockenverfahren hergestellt. Die Zusätze erbringen den geforderten Brandschutz und verhindern Schädlingsbefall bzw. Schimmelbildung.
Das Rohmaterial besteht aus sortierten Druckerzeugnissen (Tageszeitungen, Bücher) oder unbedrucktem Papier. Die Einblaszellulose darf nur von lizenzierten Fachbetrieben verarbeitet werden (Zulassung beachten!) und wird in die Hohlräume von Wand, Dach, Decke und Boden eingeblasen. Das Einblasen ist bei trockener Ware sehr staubintensiv, deswegen wird auch ein Feuchtesprühverfahren angeboten.
