Hochleistungsdämmstoffe

Produktgruppeninformation

Begriffsdefinition

Unter Hochleistungsdämmstoffen versteht man Wärmedämmstoffe, welche im Vergleich zu herkömmlichen Produkten eine deutlich geringere Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Die Wärmeleitfähigkeit von Dämmstoffen aus Polystyrol oder Mineralwolle liegt typischerweise in einem Bereich zwischen 0,029 und 0,040 W/mK. Dämmstoffe mit Aerogelen oder Vakuum-Isiolations-Paneele (VIP) hingegen erreichen Wäremeleitfähigkeiten zwischen 0,004 bis 0,015 W/mK. Mitunter werden auch  Dämmstoffe aus PUR/PIR zu den Hochleistungsdämmstoffen gezählt. Gewisse Polyurethan-Hartschäume erreichen Wärmeleitfähigkeiten von 0,020–0,024 W/mK (siehe Polyurethan-Hartschaum).

Ein Aerogel ist ein offenzelliger, mesoporöser, solider Schaum, der aus einem Netzwerk von miteinander verbundenen Nanostrukturen besteht. Die Bezeichnung Aerogel bezieht sich nicht auf eine bestimmte stoffliche Zusammensetzung sondern auf eine geometrische Anord­nung in welcher eine Substanz vorliegen kann.

Aerogele aus amorpher Kieselsäure (Silica) finden in Dämmstoffprodukten Verwendung. Von der weltweiten Produktion wird der überwiegende Anteil für Anwendungen in der Industrie eingesetzt. Für die Wärmedämmung von Gebäuden wird Aerogel in folgenden Produkttypen eingesetzt:

  • Dämmmatten und Dämmplatten mit Aerogelen auf Polyester–Glasfaser als Trägermaterial
  • Verbundplatten aus Gipswerkstoffen, Mineralwolle und Aerogel
  • Doppelschalige Verbundelemente aus glasfaserverstärkten Polyesterharzen gefüllt mit Aerogelen
  • Granulat als Einblasdämmstoff
  • Wärmedämmputze

Vakuum-Isolations-Paneele sind plattenförmige Elemente, die zur Dämmung von Gebäuden oder auch Kühlschränken eingesetzt werden. Sie bestehen aus einem Kern (Stützkörper) aus pyrogener Kieselsäure, welcher von einer speziellen Barrierefolie umschlossen ist. Der Kern wird während der Herstellung evakuiert und besteht wie beim Aerogel aus Nanostrukturen.

Von der chemischen Zusammensetzung her unterscheiden sich Aerogele aus Kieselsäure und das Kernmaterial von VIP aus pyrogener Kieselsäure nicht. Der Unterschied liegt lediglich in der Weise wie die Nanostrukturen in den beiden Materialien erzeugt werden. Aerogele werden in einem nasschemischen Verfahren (Fällungskieselsäure) hergestellt während pyrogene Kieselsäure durch Flammenhydrolyse erzeugt wird.

Wesentliche Bestandteile

Bei den oben beschriebenen Materialien Aerogel und pyrogene Kieselsäure, handelt es sich von der chemischen Zusammensetzung her um amorphe Kieselsäure (Silica). Aerogele werden in Anwendungen in Gebäuden meist mit anderen Materialien kombiniert. Die üblichsten Anwendungen sind Matten oder Dämmplatten bestehend aus Aerogel und einem Trägervlies aus Polyester- und Glasfasern.

Der Kern von Vakuum-Isolations-Paneelen besteht hauptsächlich aus pyrogener Kieselsäure. Darin enthalten sind zudem noch Anteile an Siliziumcarbid (IR-Trübungsmittel) und Faserfilamente (Viskose oder Zellulose). Die Barrierefolie muss zur Aufrechterhaltung des Vakuums im Kern möglichst gasdicht sein. Sie beseht aus einem mehrschichtigen Aufbau aus metallisierten Kunststofffolien. Als Produktvarianten von Vakuum-Isolations-Paneelen sind Paneele mit ein- oder beidseitigen Funktionskaschierung bestehend aus EPS, XPS, Gummigranulat, Polyesterfaserplatte, Bitumenbahn, PUR/PIR oder Steinwolle erhältlich.

Charakteristik

Die Wärme wird in porösen Materialien durch vier Mechanismen übertragen: Konvektion, Gasleitung, Festkörperleitung und Strahlung. Die sehr gute Dämmwirkung von Silica-Aerogelen und pyrogener Kieselsäure wird durch die kleinen Poren erzeugt. Der Porendurchmesser liegt im Nanometer–Bereich und ist geringer als die mittlere freie Wellenlänge von Luft. Dadurch wird die Konvektion verhindert sowie die  Wärmeleitung in der Gasphase im Vergleich zu konventionellen Dämmstoffen stark reduziert. Die Wärmeleit­fähigkeiten von Silica–Aerogelen als Schüttung mit 0,018 W/mK und pyrogener Kieselsäure mit 0.020 W/mK liegen deutlich tiefer als jene von Mineral­wolle-Dämmstoffen (0,032 – 0,034 W/mK) oder Polystyrol (0,029 – 0,036 W/mK). Bei Vakuum-Isolations-Paneelen wird zudem die Gasleitung durch das Vakuum eliminiert, wodurch Wärmeleitfähigkeiten zwischen 0.004 und 0.007 W/mK erreicht werden können. Eine gegebene Dämmleistung kann deshalb mit geringeren Dämmstärken realisiert werden.

Die Oberfläche der Aerogelpartikel ist hydrophob eingestellt, um eine Feuchtigkeitsaufnahme, welche die Wärmeleitfähigkeit des Materials erhöhen würde, zu verhindern. In Vakuum-Isolations-Paneelen ist der Kern durch die Barrierefolie von einer Feuchtigkeitsaufnahme weitgehend geschützt.
Aerogele bestehen aus transluzenten Partikeln und können deshalb in lichtdurchlässigen Verbundelementen eingesetzt werden. Sie weisen eine sehr hohe Porosität von über 90% auf.

Nachfolgende Tabelle zeigt einige der charakteristischen Merkmale von Silica–Aerogelen und pyrogener Kieselsäure:

Eigenschaften
Aerogel (Fällungskieselsäure)
Pyrogene Kieselsäure
Aggregat- bzw. Agglomeratgröße
1 – 40 µm
0.1 – 100 µm
Porendurchmesser
2 – 50 nm
2 – 70 nm
Porosität
>90 %
>90%
Dichte
200 kg/m3
160 – 210 kg/m3
Oberflächenchemie
Hydrophob
Hydrophil
Wärmeleitfähigkeit
0,018 W/mK
loses Aerogelgranulat
0,020 W/mK (bei atm. Druck)
0,004 – 0,007 W/mK in VIP
Lichttransimission
80% pro cm Aerogel
nicht vorhanden

Besonders wichtige Eigenschaft hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Sofern keine eingeschränkten Platzverhältnisse gegeben sind, kann die erforderliche Dämmleistung auch mit konventionellen Dämmstoffen erbracht werden. Der Nachteil von Hochleistungsdämmstoffen aus amorpher Kieselsäure ist das sehr energieintensive Herstellungsverfahren. Zudem sind die Kosten von Dämmstoffen mit amorpher Kieselsäure deutlich höher als jene von konventionellen Materialien.

Im Hinblick auf potentielle Risiken für Gesundheit und Umwelt ist anzumerken, dass Silica in Form von Aerogel oder  pyrogener Kieselsäure keine Nanopartikel enthalten. Die Bezeichnung "Nano" bezieht sich auf die Größe der Poren in den Materialien.
Bei der Verarbeitung von Dämmstoffen mit Aerogelen kann es jedoch zu Staubemissionen kommen, welche zu Augen- und Atemwegsreizungen führen können. Die Auswirkungen einer Langzeitexposition auf die menschliche Gesundheit sind nicht be­kannt. Bei der Verarbeitung von VIP sind keine Staubemissionen von pyrogener Kieselsäure möglich, da das Kernmaterial bei der Produktion in eine Folie eingeschweißt wird.

Lieferzustand

Aerogele

  • Verbundelemente aus glasfaserversterkten Polyesterharzen unterschiedlicher Dimensionen (bis zu 8 m x 2,4 m)
  • Vliese in Rollen von ca. 1,4 – 1,5 m Breite und 5 – 10 mm Dicke
  • Dämmplatten von ca. 10 – 40 mm Dicke
  • Verbundplatten aus Mineralwolle und Gipswerkstoffen von ca. 20 – 50 mm Dicke
  • Granulat in Big Bags zu 120 kg

Vakuum-Isolations-Paneele

  • Größen: 250x250 mm bis 1200x1000 mm
  • Dicken: 10 – 50 mm

Anwendungsbereiche (Besonderheiten)

Hochleistungsdämmstoffe mit Aerogelen oder Vakuum-Isolations-Paneele werden vor allem dort eingesetzt wo aus Platzgründen nur geringe Dämmstärken möglich sind. Aufgrund der hohen Kosten ist die Anwendung in anderen Bereichen heute nicht wirtschaftlich.

Verbundelemente mit Aerogel werden aufgrund ihrer Lichtdurch­lässigkeit in Dächern, Fassaden und Industrieverglasungen angewendet.

Folgende Tabelle zeigt die Anwendungsbereiche der unterschiedlichen Dämmstoffe mit Aerogelen oder pyrogener Kieselsäure, sowie in Abhängigkeit der Anwendung, die wichtigsten technischen Eigenschaften.

 
Aerogel Anwendungen
Pyrogene Kieselsäure
 
Verbundelemente mit glasfaser-
verstärktem Kunststoff
Vlies/Matte
Verbundplatten mit Mineralwolle und Gipswerkstoffen
Granulat
 VIP
λ-Wert [W/mK]
0,022
0,014 – 0.017
 0,019
0,018 – 0,021
0,004 – 0,007
Lieferdicken [mm]
20, 30, 50
5, 10, 20, 30
 20, 30, 50
loses Granulat, Korngröße
0,5 – 4 mm
 10 – 50 mm
ρ-Dichte [kg/m3]
-
150
 -
85 – 95 (Schüttdichte)
 160 – 210
g-Wert
ca. 25% je nach Elementstärke
-
 -
-
 -
Temperatur-
beständig­keit
-40°C bis +120°C
-200°C bis +200°C
 -
 -
 bis 90°C
Wasserdampf–  Diffusions-
widerstand
-
11
 -
2 bis 3
 dicht
Baustoffklasse
(EN Klasse)
C
C
B
B
 E
Verarbeitung
Elemente ab Werk, zuschneiden, bohren auf der Baustelle nicht möglich
Verarbeitung wie her­kömmliche Dämm­matten
Verarbeitung wie her­kömmliche Dämm­platten
Einblasen

Kein Zuschneiden auf der Baustelle.

Die Verarbeitung erfordert viel Sorgfalt, da die Barrierefolie nicht beschädigt werden darf.

Anwendungs-
bereiche
Lichtdurchlässige Dächer und Fassaden
Innen- und Außenwände, Fensterbank, Fensterleibung, Fenstersturz, Rollladenkasten, Radiatorennische, Flachdach, Terrassen, Fußbodendämmung,
Holzelementbau, Gebäudetechnik
 Innenwände oder Untersparren-
dämmung
Kerndämmung von doppelschaligem Außenmauerwerk, Dämmung hinter Klinkerfassaden
Dächer, Terrassen, Boden, Innenwand, Fenster (Sturz, Laibungen)

Quellen

Produktdatenblätter diverser Hersteller

Koebel M. et al., Aerogel-based thermal superinsulation: an overview, J Sol-Gel Sci Technol (2012) 63:315–339

Heinemann U., Schwab H., Vacuum Insulation, Panel Properties and Building Applications, EA/ECBCS Annex 39, December 2005

Simmler H., Brunner S. et al., Vacuum Insulation Panels, Study on VIP-components and Panels for Service Life Prediction of VIP in Building Applications, IEA/ECBCS Annex 39, September 2005

Eberhardt H., Vom Pulver zur Paneele – Wie entsteht ein VIP, VIP-Bau: 2. Fachtagung "Erfahrungen aus der Praxis" am 16./17.06.2005 in Wismar

Ergebnis human-toxikologische Sicherheitsbewertung und stoffliche Beurteilung von Spaceloft und Pyrogel XT Dämmmatten, Firma NanoCASE, abgerufen am 24. 10.2017 → Download

Hochleistungsdämmstoffe
Hochleistungsdämmstoffe

Planungs- und Ausschreibungshilfen

WECOBIS informiert produktneutral. An verschiedenen Stellen bietet WECOBIS jedoch auch Unterstützung dazu, wie sich Produkte innerhalb einer Produktgruppe hinsichtlich ihrer ökologischen Eigenschaften unterscheiden lassen.

Informationen hier im Reiter Planungsgrundlagen:

  • Links zu materialökologischen Anforderungen und Textbausteinen für Planung und Ausschreibung im WECOBIS-Modul Planungs- & Ausschreibungshilfen,
  • Hinweise auf mögliche Quellen und Nachweisdokumente zu Planungs- und Ausschreibungskriterien,
  • zusammenfassende Informationen zum Lebenszyklus

Übersicht Planungs- und Ausschreibungshilfen: Dämmstoffe aus mineralischen Rohstoffen
Stand 12/2017

   

Blähperlit-Dämmstoffe

 

Blähglas-/Blähton-Dämmstoffe (nicht in Wecobis)

Calciumsilikat-Dämmplatten Dämmstoffe mit Aerogelen oder pyrogener Kieselsäure
Mineralwolle-Dämmstoffe Schaumglas-Dämmstoffe

Vermiculite-Dämmstoffe

               
  Material-
ökologische Anforderungen
Im neuen Modul "Planungs- & Ausschreibungshilfen" bietet WECOBIS eine Übersicht zu möglichen materialökologischen Anforderungen und Textbausteine für Planung und Ausschreibung. Inhalt aufklappen
   
Anforderungen und Textbausteine in WECOBIS Dämmstoffe in Innenräumen

Dämmstoffe in WDVS

---

Dämmstoffe in Innenräumen

Dämmstoffe in WDVS

---

Dämmstoffe in Innenräumen

Dämmstoffe in WDVS

---

Dämmstoffe in Innenräumen

--- Dämmstoffe in Innenräumen
  Mögliche Quellen Die hier genannten Quellen, insbesondere BNB, bilden die Grundlage für Planungs- und Ausschreibungshilfen bzw. materialökologische Anforderungen und Textbausteine in WECOBIS. Inhalt aufklappen
   
Bewertungssystem
Nachhaltiges Bauen

(BNB) des BMI /
Kriterium 1.1.6 (Risiken für die lokale Umwelt)

Mit dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) des BMI steht ein zum Leitfaden Nachhaltiges Bauen ergänzendes, ganzheitliches, quantitatives Bewertungsverfahren zur Verfügung.
Das BNB zeichnet sich durch einen Kriterienkatalog aus, mit dem Gebäude nach ökologischen, ökonomischen und soziokulturellen Qualitäten, sowie den technischen und prozessualen Aspekten bewertet werden. Im Rahmen des Bewertungssystems gibt es auch einige Kriteriensteckbriefe, die sich direkt oder indirekt auf Baustoffe beziehen. Die o.g. Textbausteine und materialökologischen Anforderungen in WECOBIS basieren derzeit auf Kriteriensteckbrief 1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt. Dieser steht in engem Zusammehang mit Kriteriensteckbrief 3.1.3 Innenraumhygiene.

Auch wenn ein Gebäude nicht zertifiziert werden soll, bilden die einzelnen Kriteriensteckbriefe eine gute Grundlage, Orientierung und Hilfestellung für die Umsetzung ökologischer Aspekte in der Gebäudeplanung.

Einordung der jeweiligen Dämmstoffe hinsichtlich verschiedener Kriteriensteckbriefe siehe Reiter BNB-Kriterien in WECOBIS

Umweltbundesamt
(UBA)
Auf den Internet-Seiten des Umweltbundesamtes (UBA) befindet sich der „Informationsdienst für umweltfreundliche Beschaffung“. Die Seiten werden gerade überarbeitet, sodass sich dort derzeit aus dem Baubereich nur Ausschreibungsempfehlungen zu Elastischen Bodenbelägen, Tapeten und Raufaser finden.
baubook ökologisch ausschreiben Die Plattform baubook ökologisch ausschreiben bietet eine Sammlung von Kriterien, die derzeit vor allem in Österreich für die ökologische Ausschreibung verwendet werden. Für Dämmstoffe aus mineralischen Rohstoffen finden sich Kriterien in der Gruppe der Dämmstoffe / mineralische Dämmstoffe.
natureplus Ausschreibungstexte + + + + + +
  Mögliche Nachweis-
dokumente
weitere Nachweismöglichkeiten neben den folgend genannten sind Produktdatenblätter, Technische Merkblätter, sowie Herstellererklärungen oder ggf. ein Anhang mit Nachhaltigkeitsmerkmalen zur bauaufsichtlichen Zulassung (abZ+). Inhalt aufklappen
   
gesetzlich vorgeschrieben: Welche Nachweisdokumente müssen vom Hersteller zur Verfügung gestellt werden? Welcher Nachweis kann damit erbracht werden?
REACH / CLP:
Sicherheitsdatenblatt (SDB)

Dämmstoffe in Plattenform werden als Erzeugnis eingestuft. Für Erzeugnisse ist kein SDB vorgeschrieben.
Das gilt im Prinzip auch für Mineralwolle-Dämmstoffe. Allerdings gilt bereits seit 01.06.2000 in Deutschland ein Verbot des Herstellens, des Inverkehrbringens und des Verwendens von Mineralwolle-Dämmstoffen, die nicht die Freizeichnungskriterien (frei von Krebsverdacht) des Anhangs IV Nr. 22 der Gefahrstoffverordnung erfüllen. Die meisten Hersteller von Mineralwolle-Dämmstoffen erstellen deshalb ein SDB und weisen die Freizeichnung nach Anhang IV der Gefahrstoffverordnung und die Bewertung als nicht krebserzeugend im Abschnitt 11 (Toxikologische Angaben) gemäß § 6 Gefahrstoffverordnung nach.

Die Einstufung von Dämmstoffen in loser Form (Schüttungen) ist schwierig. Werden sie als Stoff oder Gemisch eingestuft, müssen Produkt bezogene Informationen gemäß CLP-Verordnung in den Sicherheitsdatenblättern (SDB) gemäß den Anforderungen in Art.31 REACH-VO in Verbindung mit Anhang II (Nachweis gefährliche Stoffe, Nachweis SVHC >= 0,1 Gew.-%) der jeweiligen Produkte ausgewiesen sein.

Leistungserklärung gemäß BauPVO mit Angaben zu SVHC (kein harmonisiertes Format, erfordert ggf. Nachfrage)

Die pflichtgemäße Leistungserklärung zur CE-Kennzeichnung für Bauprodukte, die unter den Geltungsbereich der BauPVO fallen, muss Angaben über SVHC enthalten oder mitliefern (kein harmonisiertes Format, erfordert ggf. Nachfrage). Für alle Bauprodukte (Erzeugnisse), also auch solche, die nicht im Geltungsbereich der BauPVO liegen, besteht ein Auskunftsrecht für SVHC. Für die Anfrage an den Hersteller steht auf dem Informationsportal des Umweltbundesamtes zu REACH ein Musterbrief zum Download zur Verfügung.

Fast alle Dämmstoffe aus mineralischen Rohstoffen fallen in den Geltungsbereich der BauPVO (s. Listung in Bauregelliste B Teil 1 / 1.5 Dämmstoffe für den Wärme- und Schallschutz). Calciumsilikat-Dämmstoffe sind nur für den Einsatz in TGA gelistet.

+

(+)

nur als Wärmedämmstoff für die technische Gebäudeausrüstung und für betriebstechnische Anlagen in der Industrie

+ + + +
allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abZ) aus Gesundheits-
schutzgründen bzw. Umwelt-
schutzgründen

Werkmäßig hergestellte Schüttungen aus Schaumglasschotter benötigten bis 16.10.2016  bei der Verwendung in Aufenthaltsräumen einschließlich zugehöriger Nebenräume eine abZ aus Gesundheitsschutzgründen. Sie umfasste eine Emissionsprüfung zur quantitativen Bestimmung und Bewertung von Formaldehyd, sowie flüchtiger (VOC) und schwer flüchtiger (SVOC) Verbindungen auf Basis des AgBB-Bewertungsschemas. (siehe alte Bauregelliste B Teil 1, lfd. Nr. 4.12.1.8)

Werkmäßig hergestellte Schüttungen aus Schaumglasschotter durften bis 16.10.2016 nur dann als Außenbauteil, d.h. im unmittelbaren oder mittelbaren Kontakt mit Wasser und Boden, verwendet werden, wenn der Nachweis der Umweltverträglichkeit durch eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung geführt wurde. (siehe alte Bauregelliste B Teil 1, lfd. Nr. 4.12.1.8)

* Dasselbe galt für Dämmstoffe aller Materialien, die in Bausätzen aus vorgefertigten Elementen für die Wärmedämmung von Außenwänden verwendet werden. (siehe alte Bauregelliste B Teil 1, lfd. Nr. 3.4.2)

-* -* -* -*

Zulassungsnummern für Verwendung in Aufenthaltsräumen waren noch nicht vergeben

Zulassungsnummer für Außenbauteile:
Z-23.34-...

-*
freiwillige Produktkenn-zeichnungen / -deklarationen Für einige Bauproduktgruppen existieren freiwillige Produktkennzeichnungen oder -deklarationen wie z.B. Umweltzeichen oder Umweltproduktdeklarationen, die als Nachweis für materialökologische Anforderungen dienen können. Eine Übersichtstabelle dazu mit detaillierten Informationen zu Dämmstoffen aus mineralischen Rohstoffen findet sich im Reiter Zeichen & Deklarationen.

Übersicht Lebenszyklusinformationen: Dämmstoffe aus mineralischen Rohstoffen

    Blähperlit-Dämmstoffe
- Blähglas-/
Blähton-Dämmstoffe (nicht in Wecobis)
Calciumsilikat-Dämmplatten Dämmstoffe mit Aerogelen Vakuum-Isolations-Paneele Mineralwolle-Dämmstoffe Schaumglas-Dämmstoffe Vermiculite-Dämmstoffe
                 
  Rohstoffe Inhalt aufklappen (detailliertere Informationen siehe Reiter Rohstoffe)
   
Hauptbestandteile nach Rohstoffherkunft
Anteil fossiler Rohstoffe

k.A. / ggf. Ummantelungen
oder Hydropho-
bierung

0 M-% 10 - 20 M-%
PET
(Bsp.
Glasfaser-dämmvlies)
1- 10 M-% Viskose-
fasern,
Barriere-
folie
Glaswolle:
5 - 7 M-%
Steinwolle:
1 - 3,5 M-%
0 M-% k.A. / ggf. Hydro-phobierung
Anteil mineralischer Rohstofffe bis zu 100 M-%
bei rein mineralischen Zusätzen
97 M-%
Sand, Kalkhydrat, Flugasche, silikatische Zuschläge

80 - 90 M-%
(Bsp.
Glasfaser-dämmvlies:
60-80% Aerogel
10-20% Glasfaser)

90 - 95 M-%
Pyrogene Kieselsäure, Silicium-
carbid

Glaswolle:
93 - 95 M-%
Steinwolle:
96,5 - 99 M-%
100 M-% bis zu 100 M-% bei rein mineralischen Zusätzen
Anteil erneuerbarer Rohstoffe k.A. / ggf. Bindemittel 3 M-%
Zellstoff
0 M-% < 5 M-%
Zellulose-
fasern
0 M-% 0 M-% 0 M-%
Charakteristische Inhaltsstoffe
Hauptanteil / Namensgeber Rohperlit-
gestein, expandiert
Sand, silikatische Zuschläge

Aerogel = amorphe Kieselsäure (Silica)
+ z.B. Glasfaser

Pyrogene Kieselsäure = amorphe Kieselsäure + Barrierefolie

Glaswolle,
Steinwolle
Kalk-
Natronsilicat-
glas
Glimmer-schiefer
Bindemittel Platten: Stärke, Zellulose-
fasern oder Mineralfasern
Kalkhydrat, Flugasche - - Formaldehyd-
harze
- -
weitere mögliche Zusätze

Hydropho-
bierung: Silikone, Kunst-/
Naturharze (<1M-%)

Ummantelung: Bitumen, Gips, Zement

Porosierungs-mittel:
Aluminium-
paste (<1M-%)

- - aliphatische MIneralöle oder Silikonöle zur Staubbindung / ggf. Hydropho-
bierung
- ggf. Bitumen-, Silikat-ummantelungen zur Hydro-phobierung
Eigenschaften
Struktur / Dämmwirkung durch ... Schaum-Dämmstoff / Luftzellen Schaum-Dämmstoff / hoher Luftporen-
anteil
Nanoskaliertes Material / Poren-
durchmesser im Nanometer-Bereich
Nanoskaliertes Material / Poren-
durchmesser im Nanometer-Bereich
Faserdämmstoff / Luft in den Faser-zwischenräumen Schaum-Dämmstoff / Gase (i.W. CO2) in den hermetisch abgeschlossenen Zellen Schaum-Dämmstoff / Luftzellen
Besonderheiten - hoher ph-Wert hemmt das Wachstum von Schimmel-
pilzen
sehr niedrige Wärmeleit-
fähigkeit
sehr niedrige Wärmeleit-
fähigkeit
- geschlossen-
zellig, dampfdicht, hohe Druckfestigkeit
-
Sonstiges
Verwendung von Recyclingmaterialien - - -

-

bis zu 60% des Hauptbestandteils (Glas bzw. Gestein) aus Produktions-abfällen

Platten: ca. 60%
Schotter: bis zu 100%
Altglas (sortenrein) möglich
-
  Herstellung Inhalt aufklappen (detailliertere Informationen siehe Reiter Herstellung)
  Ökobau.dat-Datensätze Datensätze zu Blähperlit-Dämmstoffen liegen noch nicht vor. Datensätze zu Calciumsilikat-Dämmstoffen: siehe 2. Dämmstoffe / 2.20 Calciumsilikat Datensätze zu Dämmstoffen mit Aerogelen liegen noch nicht vor. 2.24 Vakuum-Systeme Datensätze zu Mineralwolle-Dämmstoffen: siehe 2. Dämmstoffe / 2.1 Mineralwolle Datensätze zu Schaumglas-Dämmstoffen liegen noch nicht vor. Datensätze zu Vermiculite-Dämmstoffen liegen noch nicht vor.
  Verarbeitung Inhalt aufklappen (detailliertere Informationen siehe Reiter Verarbeitung, zu ggf. vorhandenen verarbeitungsspezifischen Produktkennzeichnungen wie z.B. Giscode, siehe Reiter Zeichen & Deklarationen)
  Verarbeitungsweise / Lieferzustand lose als Schüttung, Platten Platten Platten, Matten, Granulat Paneele Matten, lose als Schüttung / Blaswolle / Stopfwolle Platten, Granulat, Formteile lose Schüttung (Granulat)
  Arbeitshygienische Risiken Staubbelastung beim Einbringen loser Schüttungen keine, außer Staub-
emissionen beim Zuschneiden der Platten
Staub-
belastungen beim Einbau, Schutz-
maßnahmen erforderlich / Kontakt mit Aerogelen soll vermieden werden
keine Freisetzung lungengängiger Fasern möglich, es gilt der allgemeine Staub-
grenzwert und die zugehörigen Schutz-
maßnahmen
gering, Glasstaub-
emissionen beim Zuschneiden von Platten / Einbringen von Schotter, gesundheitl. Beeinträchtigung möglich bei der Verarbeitung in Bitumen (Kaltverarbeitung ist der Heißverarbeitung vorzuziehen)
Staubbelastung beim Einbringen loser Schüttungen
  Nutzung Inhalt aufklappen (detailliertere Informationen siehe Reiter Nutzung, zur Innenraumhygiene nach BNB siehe siehe Reiter BNB-Kriterien, zu ggf. vorhandenen innenraumrelevanten Produktkennzeichnungen wie z.B. Blauer Engel, siehe Reiter Zeichen & Deklarationen)
   
VOC-/SVOC-, Formaldehyd- Emissionen keine keine keine keine möglich / ggf. Formaldehyd (Mineralwolle "formaldehydfrei" bzw. mit sehr geringem Formaldehydanteil am Markt, Eurofins Zertifizierung "Indoor Air Comfort Gold") keine keine
  Nachnutzung Inhalt aufklappen (detailliertere Informationen siehe Reiter Nachnutzung)
   
Rückbaubarkeit / Trennbarkeit bei loser Schüttung geringer Aufwand i.d.R. vollfl. verklebt, daher hoher Aufwand hoher Rückbau-
aufwand durch erf. Arbeitsschutz-maßnahmen
hoher Rückbau-
aufwand durch erf. Arbeitsschutz-maßnahmen
abh. von Einbausituation (in WDVS hoher Aufwand wg. Verklebung mit anderen Materialien)

Platten: i.d.R. vollflächig verklebt, oder in Bitumen eingegossen, daher hoher Aufwand

Schotter: lose, geringer Aufwand, kann im Prinzip im Boden belassen werden

lose Schüttung, geringer Aufwand (Absaugung möglich)
Verwertbarkeit / Recyclingfähigkeit Verwendung als Bodenauf-
lockerer oder Zuschlagstoff möglich
bei sortenreinem Ausbau (schwierig) Verwendung als Füllstoff in anderen Baustoffen möglich nicht möglich, da vermutlich sehr aufwändig, bzw. noch keine Entwicklungen, noch keine Erfahrungs-
werte
theoretisch möglich, noch keine Erfahrungs-
werte
bei sortenreinem Ausbau und Rücknahme-
system (zum Teil vorhanden) des Herstellers möglich

bei sortenreinem Ausbau als Dämmstoff möglich,

mit Bitumen-anhaftungen zerkleinert als Füllmaterial im Tiefbau mögich

bei sortenreinem Ausbau Verwendung als Füllstoff in anderen Baustoffen möglich
Typischer Entsorgungsweg Deponierung Deponierung

Deponierung, vorher thermische Behandlung

Deponierung, vorher thermische Behandlung

wenn kein Rücknahem-
system des Herstellers vorh.:

Deponierung (bei "alter" Mineralwolle aufwändig) / ggf. thermische Behandlung nötig

Deponierung als Bauschutt, mit Bitumenanteilen ggf. thermische Behandlung nötig Deponierung als Bauschutt, mit Bitumenanteilen ggf. thermische Behandlung nötig
Energiegewinnung möglich? nicht möglich (mineralisch) jnicht möglich (mineralisch) nicht möglich (mineralisch) nicht möglich (mineralisch) nicht möglich (mineralisch) nicht möglich (mineralisch) nicht möglich (mineralisch)

Alternativen hinsichtlich Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Sofern keine eingeschränkten Platzverhältnisse gegeben sind, kann die erforderliche Dämmleistung auch mit konventionellen Dämmstoffen erbracht werden. Der Nachteil von Hochleistungsdämmstoffen aus amorpher Kieselsäure ist das sehr energieintensive Herstellungsverfahren. Zudem sind die Kosten von Dämmstoffen mit amorpher Kieselsäure deutlich höher als jene von konventionellen Materialien.

Im Hinblick auf potentielle Risiken für Gesundheit und Umwelt ist anzumerken, dass Silica in Form von Aerogel oder  pyrogener Kieselsäure keine Nanopartikel enthalten. Die Bezeichnung "Nano" bezieht sich auf die Größe der Poren in den Materialien.
Bei der Verarbeitung von Dämmstoffen mit Aerogelen kann es jedoch zu Staubemissionen kommen, welche zu Augen- und Atemwegsreizungen führen können. Die Auswirkungen einer Langzeitexposition auf die menschliche Gesundheit sind nicht be­kannt. Bei der Verarbeitung von VIP sind keine Staubemissionen von pyrogener Kieselsäure möglich, da das Kernmaterial bei der Produktion in eine Folie eingeschweißt wird.

Weitere planungs- und ausschreibungsrelevante Informationen in WECOBIS

Allgemeine Unterstützung zum Umgang mit Nachhaltigkeitsaspekten in Planung und Ausschreibung sowie Hinweise auf Leitfäden, Arbeitshilfen und Veröffentlichungen zum Nachhaltigen Bauen bietet das neue WECOBIS-Modul Planungs- & Ausschreibungshilfen unter Allgemeine Infos.

Hochleistungsdämmstoffe

Umweltdeklarationen

Die folgende Tabelle liefert eine Übersicht zu Zeichen & Deklarationen aus dem Bereich der Dämmstoffe aus mineralischen Rohstoffen. Neben Herstellererklärungen, Informationen in Sicherheitsdatenblättern (SDB), Leistungserklärungen oder allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen (abZ) können diese den Nachweis für umwelt- und gesundheitsrelevante Kriterien in Planung und Ausschreibung (s. Reiter Ausschreibung) ermöglichen. Detaillierte Informationen finden sich außerdem in den einzelnen Produktgruppen.

Übersicht Umweltdeklarationen: Dämmstoffe aus mineralischen Rohstoffen
Stand 04/2015

   

Blähperlit-Dämmstoffe

 

Blähglas-/Blähton-Dämmstoffe (nicht in Wecobis)

Calciumsilikat-Dämmplatten Dämmstoffe mit Aerogelen Vakuum-Isolations-Paneele Mineralwolle-Dämmstoffe Schaumglas-Dämmstoffe Vermiculite-Dämmstoffe
                 
  Umweltzeichen Umweltzeichen gehören zu den freiwilligen Produktkennzeichnungen. Sie bieten die Möglichkeit, Unterschiede von Produkten innerhalb einer Produktgruppe hinsichtlich ihrer Umwelt- und Gesundheitsrelevanz festzustellen, auch wenn sie keine allgemeinverbindlichen Gebote oder Verbote aufstellen können. Inhalt aufklappen
   
Blauer Engel
weil umweltgerechter Wärmeschutz / DE-UZ 140 Wämedämmverbund-systeme

+

(derzeit kein Produkt zertifiziert / kein typischer Anwendungsbereich)

+

+

(derzeit kein Produkt zertifiziert)

./.

+

+

(derzeit kein Produkt zertifiziert / kein typischer Anwendungs-
bereich)

./.

Blauer Engel
weil emissionsarm / DE-UZ 132 (Wärmedämmstoffe und Unterdecken)

+

+

+

+

+

(VOC-Grenzwert strenger, Formaldehyd-grenzwert weniger streng als bei "Indoor Air Comfort Gold")

+

(derzeit kein Produkt zertifiziert)

./.
Blauer Engel
weil emissionsarm / DE-UZ 156 (Verlegeunterlagen)

./.

./.

./.

./.

./. ./. ./.
EU-Umweltzeichen (Blume) -
- - - - - -
Österreichisches Umweltzeichen /

Richtlinie UZ 45
Mineralische Wärmedämmstoffe

+

+

(derzeit kein Produkt zertifiziert)

+

nur für Aerogel als Schüttung

+

x

(Faserdämmstoff)

+

+

(derzeit kein Produkt zertifiziert)

natureplus-Qualitätszeichen / RL 0400ff (nur für Produkte aus nachwach. und/oder umweltverträglich gewonnenen mineral. Rohstoffen / mind. 85 Masse%) RL0408 Perlite-Dämmplatten für die Innen-
anwendung

RL0404 Mineralschaum-
platten für die Innen-
anwendung

---
RL0405 Mineralschaum-
platten für die Außen-
anwendung

./.

./.

x

(aufgrund der Inhaltsstoffe)

RL0406 Dämmplatten aus Schaumglas

RL0407 Granulat aus Schaumglas (Richtlinie ist in Vorbereitung)

RL0401 Einblas- und Schüttdämm-
stoffe aus Naturgestein (Richtlinie ist in Vorbereitung)
Nordischer Schwan - - - - - - -
EMICODE
/ Raumlufthygiene
- - - - - - -
Eurofins Zertifizierung "Indoor Air Comfort Gold" (Formaldehyd-Grenzwert strenger / VOC-Grenzwerte weniger streng als Blauer Engel)

+

(derzeit kein Produkt zertifiziert)

+

(derzeit kein Produkt zertifiziert)

+

(derzeit kein Produkt zertifiziert)

+

(derzeit kein Produkt zertifiziert)

+

+

(derzeit kein Produkt zertifiziert)

+

(derzeit kein Produkt zertifiziert)

  GISBAU Klassifizierungs-system

Das GISBAU Klassifizierungssystem ermöglicht es durch den GISCODE oder GISBAU Produktcode, Produkte von denen die gleichen Gesundheitsgefahren ausgehen, in einer Gruppe zusammenzufassen. Die Klassifizierung ist auf den Arbeitsschutz ausgerichtet. Gemäß Minimierungs- und Substitutionsgebot der Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) ist grundsätzlich das Produkt mit den geringstmöglichen Belastungen zu verwenden. (siehe unten: Ersatzproduktgruppe prüfen?) Inhalt aufklappen

   

GISBAU Produkt-Code / GISCODE

Dämmstoffe aus mineralischen Rohstoffen sind nicht im GISBAU-System über GISCODES klassifiziert. Informationen zu arbeitshygienischen Risiken siehe Reiter Verarbeitung.
Für Mineralwolle-Dämmstoffe gibt es Betriebsanweisungen, auch für Mineralwolle-Dämmstoffe im Bestand, die noch krebsverdächtige Faserstäube enthalten können. Herstellung, Vertrieb und Verwendung dieser alten Mineralwolle-Dämmstoffe ist seit 01.06.2000 in Deutschland verboten. Informationen dazu siehe Dämmstoffe im Bestand.

  Umweltprodukt-deklaration (EPD)

Die Umweltproduktdeklaration (EPD = Environmental Product Declaration) eines Produktes macht Aussagen zum Energie- und Ressourceneinsatz und in welchem Ausmaß ein Produkt zu Treibhauseffekt, Versauerung, Überdüngung, Zerstörung der Ozonschicht und Smogbildung beiträgt. Außerdem werden Angaben zu technischen Eigenschaften gemacht, die für die Einschätzung der Performance des Bauproduktes im Gebäude benötigt werden, wie Lebensdauer, Wärme- und Schallisolierung oder den Einfluss auf die Qualität der Innenraumluft.1 Inhalt aufklappen

   
EPD1 - + -  + + + -
Branchen-EPD1 - - -  - - - -
  Umweltindikatoren

Einheitliche Werte zu Umweltindikatoren wie z.B Primärenergieaufwand, Abfall, Abiotischer Ressourcenverbrauch, Ozonabbaupotential, Treibhauspotential usw. liefert die Datenbank Ökobau.dat des Informationsportals Nachhaltiges Bauen des BMI. Inhalt aufklappen

   
Ökobau.dat-Datensätze Datensätze zu Blähperlit-Dämmstoffen liegen noch nicht vor. Datensätze zu Calciumsilikat-Dämmstoffen: siehe 2. Dämmstoffe / 2.20 Calciumsilikat Datensätze zu Dämmstoffen mit Aerogelen liegen noch nicht vor. 2.24 Vakuum-Systeme Datensätze zu Mineralwolle-Dämmstoffen: siehe 2. Dämmstoffe / 2.1 Mineralwolle Datensätze zu Schaumglas-Dämmstoffen: siehe 2.Dämmstoffe / 2.6 Schaumglas Datensätze zu Vermiculite-Dämmstoffen liegen noch nicht vor.
  Sonstiges Sonstige freiwillige Produktkennzeichnungen, die Informationen zur Umwelt- und Gesundheitsrelevanz von Produkten liefern können. Inhalt aufklappen
   
baubook-Deklaration Die Plattform baubook ökologisch ausschreiben bietet eine Sammlung von Kriterien, die derzeit vor allem in Österreich für die ökologische Ausschreibung verwendet werden. Für Dämmstoffe aus mineralischen Rohstoffen finden sich Kriterien in der Gruppe der Dämmstoffe / mineralische Dämmstoffe.
+ Zeichen / Label bzw. Produktkennzeichnungen für diese Produktgruppe vorhanden
- Zeichen / Label bzw. Produktkennzeichnungen für diese Produktgruppe nicht vorhanden
./. Zeichen / Label für diese Produktgruppe nicht relevant
x Produkte aus dieser Produktgruppe können die Kriterien des Zeichens/Labels definitionsgemäß nicht erfüllen

1 Die hier als vorhanden markierten EPDs und Branchen-EPDs sind als Auswahl ohne Anspruch auf Vollständigkeit zu verstehen und finden sich z.B. auf den Seiten des IBU Institut Bauen und Umwelt e.V..

Hochleistungsdämmstoffe

Bewertungssystem

Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)

   
  Wofür steht das Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB)? Inhalt aufklappen
 

Mit dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB) des BMI steht ein zum Leitfaden Nachhaltiges Bauen ergänzendes, ganzheitliches, quantitatives Bewertungsverfahren zur Verfügung.
Das BNB zeichnet sich durch einen Kriterienkatalog aus, mit dem Gebäude nach ökologischen, ökonomischen und soziokulturellen Qualitäten, sowie den technischen und prozessualen Aspekten bewertet werden. Im Rahmen des Bewertungssystems gibt es auch einige Kriteriensteckbriefe, die sich direkt oder indirekt auf Baustoffe beziehen.
Ausführliche Informationen zum BNB-System siehe www.nachhaltigesbauen.de

  Welche Informationen liefert WECOBIS für BNB im Reiter BNB-Kriterien? Inhalt aufklappen
 

WECOBIS führt in den Datenblättern der Bauproduktgruppen umfangreiche Informationen zur Beantwortung der verschiedenen Fragestellungen im Hinblick auf Umwelt- und Gesundheitsaspekte. Im Reiter BNB-Kriterien bietet WECOBIS gezielt Antworten auf Fragestellungen baustoffrelevanter Steckbriefe. Durch die Bündelung von Aspekten z.B. bzgl. der Risiken für die lokale Umwelt, Fragen zur Innenraumhygiene und der Thematik Rückbau, Trennung, Verwertung gibt WECOBIS gezielte Hilfestellung bei der Einordnung einzelner Baustoffe. Tiefergehende Informationen finden sich über die Verknüpfungen in den jeweiligen Datenblättern.
Hinweis: Eine abschließende Beurteilung im Rahmen des Bewertungssystems und der genannten Kriterien erfolgt jedoch grundsätzlich in Abhängigkeit weiterer baulicher Gegebenheiten (z.B. eingebaute Menge).

BNB-Kriterium BN_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Neubau)

   
  Welche Ziele werden mit BNB-Kriterium BN_1.1.6 verfolgt? Inhalt aufklappen
 

BNB-Kriterium BN_1.1.6 zielt auf die Reduzierung bzw. Vermeidung von Stoffen und Produkten beim Neubau, die aufgrund ihrer stofflichen Eigenschaften oder Rezepturbestandteile ein Risikopotenzial für Grundwasser, Oberflächenwasser, Boden und Luft (auch Innenraumluft) enthalten. Das Kriterium teilt die Anforderungen in 5 Qualitätsniveaus ein. Die Einordnung orientiert sich an Aufwand und Schwierigkeitsgrad der praktischen Umsetzung sowie an der ökologischen Bedeutung der Substitution eines Stoffes.

Für den Umgang mit Materialien im Bestand und deren Einordnung ist Kriteriensteckbrief BK_1.1.6. heranzuziehen.
Weitere Informationen zu den Einzelkriterien siehe BN_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Neubau) und BK_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Komplettmodernisierung)

Einordnung der Dämmstoffe mit Aerogelen
Stand 10/2015

Für die Bewertung nach Kriterium BNB_BN_1.1.6 werden sechs potenzielle Schadstoffgruppen betrachtet. Für die Einordnung der Dämmstoffe mit Aerogelen gemäß 1.1.6 sind die hervorgehobenen Schadstoffgruppen relevant: 
1  Gefährliche und besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC)
2  Gefährliche Stoffe, die ausgelaugt werden können
3  Schwermetalle (bei Bodenbelägen als Stabilisatoren in Kunststoffen)
4  Flüchtige organische Verbindungen (VOC) einschließlich organische Lösemittel
5  Halogenierte Kälte- und Treibmittel
6  Biozide

Dämmstoffe mit Aerogelen werden in 1.1.6 derzeit über folgende Einsatzbereiche adressiert (s. BNB_BN_1.1.6 Anlage 1 / Allgemeine Anforderungsliste, Anlage 2 / Einzelstoffe mit besonders besorgniserregenden Eigenschaften):

  • Pos. 36a Dämmstoffe / Mineralische und nicht mineralische Außenwanddämmungen / Wärmedämmverbundsysteme
  • Pos. 36b Dämmstoffe / Mineralische und nicht mineralische Innendämmungen

Im folgenden werden die Anforderungen an die Verwendung von Dämmstoffen mit Aerogelen dargestellt. Die eigentlichen Anforderungen der genannten Position in Anlage 1 betreffen ggf. auch andere Dämmstoffmaterialien.

Qualitätsniveau (QN)

Anforderungen an
Dämmstoffe mit Aerogelen als Außenwanddämmung
(gem. Pos. 36a)

Anforderungen an
Dämmstoffe mit Aerogelen als Innendämmung
(gem. Pos. 36b)


(= Mindestanforderung)

Produktdokumentation1
incl. Deklaration von SVHC der Kandidatenliste
> 0,1 Gew.-%

 

 

 

2 (zusätzlich zu QN1)

3
(zusätzlich zu QN2)

4 (zusätzlich zu QN3)

Die Anforderungen des Blauen Engels DE-UZ 1402 (Wärmedämmverbundsysteme) an Dämmstoffe hinsichtlich gefährlicher Stoffe, VOC, halogenierter Treibmittel* und Bioziden müssen erfüllt werden.

*Hinweis: Für die Dämmstoffproduktion werden Aerogele i.d.R. mit Mineralfasern, Polyester oder Gipswerkstoffen kombiniert. Halogenierte Treibmittel sind hier normalerweise kein Thema.

Einhaltung AgBB-Bewertungsschema

5 (zusätzlich zu QN4) Die Anforderungen des Blauen Engels DE-UZ 1322 (Wärmedämmstoffe und Unterdecken) hinsichtlich gefährlicher Stoffe, VOC, halogenierter Treibmittel* und Bioziden müssen erfüllt werden.

Kommentierung

Dämmstoffe mit Aerogelen können alle Anforderungen an Außen- oder Innendämmungen bis einschließlich QN5 erfüllen. Ab QN4 (für Außenanwendung) bzw. QN5 (für Innenanwendung) müssen die Produkte allerdings weitere umfangreiche stoffliche Anforderungen gemäß Blauem Engel DE-UZ 140 bzw. DE-UZ 1322 erfüllen. Dafür werden die meisten Produkte mit Aerogelen einen Nachweis der Gleichwertigkeit für alle relevanten Einzelanforderungen erbringen müssen. Ein Wärmedämmverbundsystem mit Blauem Engel, das auf Dämmstoffen mit Aerogelen basiert, gibt es derzeit nicht (Stand 10/2015).3

Tabelle: Anforderungen an die Verwendung von Dämmstoffe mit Aerogelen
1 Die Produktdokumentation (z. B. über Produktdatenblätter, Technische Merkblätter, Sicherheitsdatenblätter) ist die Mindestanforderung, die mindestens für alle durch BNB 1.1.6 betroffenen Produktgruppen erfüllt sein muss. Zusätzlich ist für alle diese Produktgruppen immer auch die Deklaration von SVHC der Kandidatenliste nach REACH (z.B. über Sicherheitsdatenblätter, Herstellererklärung) erforderlich. Produktgruppenabhängig können auch noch andere Nachweise gefordert sein.
2 Sofern innerhalb der Qualitätsniveaus auf aggregierte Produktkennzeichnungen verwiesen wird (Emicode, Blauer Engel, etc.), ist es zulässig vergleichbare Nachweise (weitere Umweltzeichen, Angaben in Sicherheits- oder Produktdatenblätter etc.) heranzuziehen. Dabei bezieht sich die Vergleichbarkeit nur auf die Anforderungen hinsichtlich der jeweiligen zu betrachtenden Schadstoffgruppen.
3 Eine Aussage über die Marktverfügbarkeit kann hier nicht getroffen werden. Insbesondere da auch vergleichbare Nachweise z.B. zum geforderten Blauen Engel3 herangezogen werden können.

Planungs- und Ausschreibungshilfen mit Textbausteinen

Position 36b für Innendämmungen ist neu in Kriterium BNB_BN_1.1.6 hinzugekommen. Deshalb gibt es für diese Position noch keine WECOBIS Textbausteine. Sie werden in Kürze erstellt.

Für alle anderen Dämmstoffanwendungen (auch 36b), die in 1.1.6 adressiert sind, finden sich tabellarische Übersichten mit allen Einzelkriterien für Planung und Ausschreibung im neuen Modul Planungs- & Ausschreibungshilfen unter "Dämmstoffe". Die Tabellen dort enthalten auch detaillierte Informationen zu den Nachweismöglichkeiten (z.B. über andere Produktkennzeichnungen) und damit zur Prüfung der angebotenen Produkte. Außerdem finden sich dort auch die für die verschiedenen Qualitätsniveaus zugehörigen Textbausteine (auch als PDF-Download).

BNB-Kriterium BK_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Komplettmodernisierung)

   
  Welche Ziele werden mit BNB-Kriterium BK_1.1.6 verfolgt? Inhalt aufklappen
 

Im Falle einer Sanierungsmaßnahme wird BN_1.1.6 ergänzt durch das BNB-Kriterium BK_1.1.6. Dieses zielt auf die Adressierung und Ausschleusung von Materialien in der bestehenden Bausubstanz, die ein Risikopotenzial für Mensch und Umwelt darstellen. Die Bewertung erfolgt anhand einer Einstufung der Baumaterialien in ein vorgegebenes Schadstoffkataster mit 14 Schadstoffgruppen aufgrund ihres Schädigungspotentials und der jeweiligen Sanierungsmaßnahmen. Das Kriterium teilt die Anforderungen in 4 Qualitätsniveaus ein. Die Einordnung orientiert sich an Aufwand und Schwierigkeitsgrad der praktischen Umsetzung sowie an der ökologischen Bedeutung er Substitution eines Stoffes.

Weitere Informationen zu den Einzelkriterien im Bestand siehe BK_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Komplettmodernisierung). Für den Einbau von neuen Materialien gilt BN_1.1.6 Risiken für die lokale Umwelt (Neubau).

Die Einordnung von Materialien im Bestand erfolgt in WECOBIS jeweils gesammelt für die ganze Obergruppe der Dämmstoffe. Siehe dazu Dämmstoffe im Bestand.

Aerogel-Dämmstoffe sind allerdings neue Produkte, die deshalb zur Zeit in älteren Gebäuden noch nicht vorhanden sind. Sie enthalten keine der bekannten Schadstoffe.

Die potentiellen Risiken von Nanoprodukten für die menschliche Gesundheit und die Umwelt sind noch wenig untersucht. Aerogel gehört nicht zu den Nanopartikeln. Die Bezeichnung "Nano" bezieht sich auf die Größe der Poren im Aerogel. Beim Rückbau von Dämmstoffen mit Aerogelen kann es jedoch zu Staubemissionen kommen, welche zu Augen- und Atemwegsreizungen führen können. Die Auswirkungen einer Langzeitexposition auf die menschliche Gesundheit sind nicht be­kannt.

BNB-Kriterium BN_3.1.3 - Innenraumhygiene

   
  Welche Ziele werden mit BNB-Kriterium BN_3.1.3 verfolgt? Inhalt aufklappen
 

Ziel des BNB-Kriteriums 3.1.3 ist die Sicherstellung der Luftqualität im Innenraum unter hygienischen Gesichtspunkten, die zu keinen negativen Effekten hinsichtlich der Befindlichkeit der Raumnutzer führt, die hygienische Sicherheit garantiert und somit möglichst auch eine empfundene hohe olfaktorische Luftqualität gewährleistet.
Die Bewertung erfolgt anhand der Berechnung der personenbezogenen Luftwechselrate sowie anhand von Raumluftmessungen auf den Formaldehyd- und TVOC-Gehalt.
Erfahrungsgemäß lassen sich die Referenz- und Zielwerte dann erreichen, wenn die Auswahl und Verwendung der eingesetzten Materialien auf einem ganzheitlichen Konzept zur Vermeidung von Emissionen aus Bauprodukten basiert und der Einsatz emissionsarmer Materialien die Bauphase begleitend dokumentiert wird. BNB-Kriterium 3.1.3 steht deshalb in engem Zusammenhang mit der Erfüllung der Einzelkriterien für BNB-Kriterium 1.1.6.
Weitere Informationen zu den Einzelkriterien siehe BN_3.1.3 Innenraumhygiene (Neubau)

Einordnung der Dämmstoffe mit Aerogelen:

Bei Innenanwendungen von Dämmstoffen mit Aerogel sind vom Aerogel selbst keine VOC- oder Formaldehyd-Emissionen zu erwarten. Aerogel kommt aber auch in Verbundwerkstoffen (z. B. mit  Mineralwolle oder Gipswerkstoffen) vor. Deshalb können bei der Beurteilung der Emissionen in die Innenraumluft auch andere Materialien relevant sein.

Produkte mit dem Blauen Engel DE-UZ 132  (Wärmedämmstoffe und Unterdecken) dürfen  bestimmte Grenzwerte hinsichtlich VOC- oder Formaldehyd-Emissionen nicht überschreiten.
weitere Informationen und Links zu Umweltzeichen für emissionsarme Produkte siehe Reiter Zeichen & Deklarationen

BNB-Kriterium BN_4.1.4 - Rückbau, Trennung, Verwertung

   
  Welche Ziele werden mit BNB-Kriterium BN_4.1.4 verfolgt? Inhalt aufklappen
 

Im BNB Kriteriensteckbrief 4.1.4 werden Konstruktionen nach ihrer Rückbaubarkeit, Trennbarkeit und Verwertbarkeit eingestuft.
WECOBIS kann eine aktuelle Information über mögliche Umwelt- und Gesundheitsgefährdungsaspekte im Zuge von Rückbau und Entsorgung auf Bauproduktgruppenebene geben. Eine Betrachtung von ganzen Konstruktionen kann derzeit in WECOBIS noch nicht erfolgen. Ein Bauteilmodul ist jedoch in planung. Ergänzend zu Leitfäden und Arbeitshilfen helfen die bauproduktgruppenspezifischen Aspekte dem Koordinator jedoch auch jetzt schon, die Komponenten Umwelt und Gesundheit für den Steckbrief 4.1.4 einzuordnen.
Weitere Informationen zu den Einzelkriterien siehe BN_4.1.4 – Rückbau, Trennung, Vewertung

Rückbaubarkeit

Für die Bewertung wirkt sich der Einsatz abfallarmer Konstruktionen, die die Möglichkeit eines sortenreines Rückbaus erlauben, günstig aus. Die Rückbaubarkeit beschreibt den Aufwand, der für Demontage oder Abbruch eines Bauteils aus dem Gebäudeverband nötig ist.

Für die Rückbaubarkeit von Dämmstoffen mit Aerogel ist in erster Linie entscheidend, ob es sich um eine Schüttung mit Aerogel (relativ geringer Rückbauaufwand) oder um einen Verbundwerkstoff mit Aerogel ( Rückbauaufwand abhängig von der Befestigung) handelt. Die Rückbaubarkeit von Kompositwerkstoffen (Dämmplatten- oder Vliese mit Aerogel) wird in erster Linie durch die Einbausituation und erst in zweiter Linie durch die gewählte Befestigungsart beeinflusst. Am einfachsten rückbaubar sind Schüttungen mit Aerogel sowie lose horizontal verlegte Dämmplatten oder -vliese.  An der Fassade befestigte oder verklebte Dämmstoffe können mit mittlerem bis hohem Aufwand mechanisch entfernt werden.

Weiterhin können erforderliche Arbeitsschutzmaßnahmen aufgrund einer möglichen Staubentwicklung den Aufwand für den Rückbau erhöhen.

Rückbaubarkeit Geringer Rückbauaufwand => => => => => => => hoher Rückbauaufwand
Konstruktionsweise lose Verlegung mechanische Fixierung (vollflächige) Verklebung
Blähperlit-Dämmstoffe X    
Calciumsilikat-Dämmplatten     X
Dämmstoffe mit Aerogelen X X X
Mineralwolle-Dämmstoffe X X X
Schaumglas-Dämmstoffe     X
Vermiculite-Dämmstoffe X    
Flachs/Hanf-Dämmstoffe X X X
Holzfaserdämmplatten X X X
Kork-Dämmstoffe X X X
Schafwolle-Dämmstoffe X X  
Zellulose-Dämmstoffe X X X
Expandiertes Polystyrol (EPS) X X X
Extrudiertes Polystyrol (XPS) X X X
Polyurethan (PUR/PIR)-Spritzschaum     X
Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR) X X X

Sortenreinheit

Beschreibt den Aufwand, der für die sortenreine Trennung mehrschichtiger und / oder inhomogener Bauteile anfällt.

Schüttungen mit Aerogel lassen sich zwar relativ einfach als sortenreine Fraktion ausbauen. Jedoch sind aufgrund der möglichen Staubentwicklung Arbeitsschutzmaßnahmen (Atem- und Hautschutz) erforderlich. Bei Kompositwerkstoffen mit Aerogel kann davon ausgegangen werden, dass die sortenreine Trennung, wenn überhaupt, nur mit einem sehr hohen Aufwand realisierbar ist.

Verwertbarkeit

Für die Bewertung der Verwertbarkeit der Baustofffraktionen gelten die zur Zeit der Bewertung am Markt aktuell verfügbaren technischen Verfahren. Alternativ können bei Bauteilen mit langer zu erwartender Nutzungsdauer Forschungsvorhaben, die praktikable Lösungsmöglichkeiten in absehbarer Zeit zur Verfügung stellen können, positiv bewertet werden. 

Eine stoffliche Verwertung für Aerogel-Schüttungen wäre theoretisch denkbar. Da Aerogel-Dämmstoffe jedoch eine relativ neue Entwicklung sind, gibt es weder eine Rücknahmesystem noch spezifische Recyclingprodukte mit Aerogel. Derzeit stellt die Deponierung für Aerogel-Schüttungen den einzig möglichen Beseitigungsweg dar. Nach derzeitigem Wissenstand wird empfohlen, Aerogel-Dämmstoffe  vor der Deponierung thermisch zu behandeln. Am ehesten scheint zurzeit eine Hochtemperaturverbrennung in Frage zu kommen.

Kompositwerkstoffe mit Aerogel und Kunststoffen können aufgrund des Energieinhalts der Kunststoffe auch energetisch verwertet werden.

Verwertungs-/ Beseitigungswege Hochwertige Verwertung Minderwertige Verwertung Energetische Verwertung Deponierung
Blähperlit-Dämmstoffe nicht möglich möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg
Calciumsilikat-Dämmplatten nicht möglich möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg
Dämmstoffe mit Aerogelen nicht möglich nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg
Mineralwolle-Dämmstoffe möglich möglich nicht möglich möglich
Schaumglas-Dämmstoffe möglich möglich nicht möglich möglich
Vermiculite-Dämmstoffe

nicht möglich

möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg
Flachs/Hanf-Dämmstoffe nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Holzfaserdämmplatten nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Kork-Dämmstoffe nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Schafwolle-Dämmstoffe möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Zellulose-Dämmstoffe möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Expandiertes Polystyrol (EPS) möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Extrudiertes Polystyrol (XPS) nicht möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Polyurethan (PUR/PIR)-Spritzschaum nicht möglich nicht möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR) nicht möglich möglich momentan der übliche Beseitigungsweg nicht zulässig
Hochwertige Verwertung
Die Produktgruppe wird zur Herstellung gleichwertiger Produkte als wesentlicher Bestandteil des Endprodukts eingesetzt.
Minderwertige Verwertung
Die Produktgruppe wird zur Herstellung untergeordneter Produkte als wesentlicher Bestandteil des Endprodukts eingesetzt.
Energetische Verwertung
Die Produktgruppe wird in einer Verbrennungsanlage energetisch verwertet.
Deponierung
Die Produktgruppe wird ggf. nach thermischer Vorbehandlung deponiert

Quellen

Kriteriensteckbrief 1.1.6 "Risiken für die lokale Umwelt", verwendete Version / Stand 28.09.2017: 
BNB_BN_1.1.6 Version V 2015 (Textteil)
Anlage 1 / Übersichtstabelle aller Qualitätsanforderungen gemäß QN 1 bis 5 (sortiert nach Bauproduktgruppen)
Anlage 2 / Ergänzung zu Anlage 1: Einzelstoffe mit besonders besorgniserregenden Eigenschaften (nur zur Information)

Kriteriensteckbrief 3.1.3 "Innenraumlufthygiene", verwendete Version / Stand 01.03.2017: BNB_BN_3.1.3 Version V 2015

Kriteriensteckbrief 4.1.4 "Rückbau, Trennung und Verwertung", verwendete Version / Stand 01.03.2017: BNB_BN 4.1.4 Version V2015

Hochleistungsdämmstoffe

Technisches

Technische Daten

Folgende Tabelle zeigt die wichtigsten technischen Eigenschaften der unterschiedlichen Dämmstoffe mit Aerogelen in Abhängigkeit von ihrer Anwendung.

 
Verbundelemente
Vlies
Verbundplatten
Granulat
λ-Wert [W/mK]
0,0219
0,014 – 0.017
0,019
0,018 – 0,021
Lieferdicken [mm]
20, 30, 50
5, 10
20, 30, 50
loses Granulat, Korngröße
0,5 – 4 mm
ρ-Dichte [kg/m3]
-
150
-
85 – 95 (Schüttdichte)
g-Wert
ca. 25% je nach Elementstärke
-
-
-
Schalldämmung
ca. 27 – 30 dB
-
-
-
Temperaturbeständig­keit
-40°C bis +120°C
-200°C bis +200°C
-
-
Wasserdampf–  Diffusionswiderstand
-
11
-
2 bis 3
Baustoffklasse
(EN Klasse)
C
C
B
B
Verarbeitung
Elemente ab Werk, zuschneiden, bohren auf der Baustelle nicht möglich
Verarbeitung wie her­kömmliche Dämm­matten
Verarbeitung wie her­kömmliche Dämm­matten
Einblasen
Anwendungsbereiche
Lichtdurchlässige Dächer und Fassaden
Innen- und Außenwände, Fensterbank, Fensterleibung, Fenstersturz, Rollladenkasten, Radiatorennische, Flachdach, Terrassen, Fußbodendämmung,
Holzelementbau, Gebäudetechnik
Innenwände, Untersparrendämmung
Kerndämmung von doppelschaligem Außenmauerwerk, Dämmung hinter Klinkerfassaden

Quellen

Produktdatenblätter von diversen Herstellern

Eigene Daten büro für umweltchemie

Hochleistungsdämmstoffe

Literaturtipps

Ergebnis human-toxikologische Sicherheitsbewertung und stoffliche Beurteilung von von Spaceloft und Pyrogel XT Dämmmatten, Firma NanoCASE, abgerufen am 24. 10.2017 → Download

Aspen Aerogels, Environmental Product Declaration, Spaceloft Aerogel Insulation, 2013

Institut Bauen und Umwelt e.V. (IBU), Umweltproduktdeklartionen für Vakuum-Isolations-Paneele, www.bau-umwelt.com

Koebel M. et al., Aerogel-based thermal superinsulation: an overview, J Sol-Gel Sci Technol (2012) 63:315–339

Heinemann U., Schwab H., Vacuum Insulation, Panel Properties and Building Applications, EA/ECBCS Annex 39, December 2005

Simmler H., Brunner S. et al., Vacuum Insulation Panels, Study on VIP-components and Panels for Service Life Prediction of VIP in Building Applications, IEA/ECBCS Annex 39, September 2005

Eberhardt H., Vom Pulver zur Paneele – Wie entsteht ein VIP, VIP-Bau: 2. Fachtagung "Erfahrungen aus der Praxis" am 16./17.06.2005 in Wismar

Erb M. et al., Vacuum Insulation, Panel Properties and Building Applications, High Performance Thermal Insulation, IEA/ECBCS Annex 39, December 2005

Hochleistungsdämmstoffe

Rohstoffe / Ausgangsstoffe

Hauptbestandteile

Aerogel für Dämmstoffe wird aus einem Gel aus Kieselsäure hergestellt, das mit speziellen Verfahren getrocknet wird. Das fertige Produkt besteht zu 100% aus Siliziumdioxid. Je nach Herstellungs­verfahren wird die Kieselsäure aus Tetramethyl­orthosilicat (TMOS) oder aus Tetraethylorthosilicat (TEOS) unter Zugabe einer Fällungs-Reagenz (Salzsäure), Alkohol, Wasser und eines Katalysators gewonnen.

Bei Verbundelementen befindet sich das Aerogel in einer Schale aus glasfaserverstärktem Polyesterharz (Polyester).

Verbundplatten bestehen aus Gipswerkstoffen und Mineralwolle, welche mit Aerogel versetzt ist.

Vliese oder Dämmplatten mit Aerogel bestehen aus Polyester- und/oder Glasfasern, welche mit Aerogel versetzt sind. Die Vliese enthalten bis zu 50% Aerogel. Gemäß Sicherheitsdatenblatt und Umweltproduktdeklaration des Herstellers ist die Zusammensetzung der Vliese wie folgt:

 

Bestandteile Aerogel Vlies
Massen-%
Methylsiliertes Silica
40 – 50
Polyethylenterephtalat (PET)
10 – 20
Glasfaser
10 – 20
Magnesiumhydroxid
0 – 5

 

Von der Chemie her handelt es sich bei pyrogener Kieselsäure (wie bei Aerogel) um Siliziumdioxid.  Der Kern von Vakuum-Isolations-Paneelen (VIP) besteht aus pyrogener Kieselsäure, einem Trübungsmittel (Siliziumcarbid) und Viskose- oder Zellulosefasern. Der Kern oder Stützkörper wird mit einem Polypropylen Spinnvlies und einer Kunststoff-Metallverbundfolie ummantelt. Gemäß den Umweltproduktdeklarationen von zwei Herstellern ist die Zusammensetzung wie folgt:

 

Bestandteile VIP
Massen-%
Pyrogene Kieselsäure
50-90%
Siliziumcarbid
10-20%
Viskosefasern oder Zellulosefasern
5-10%
Polypropylen Spinnvlies
Kunststoff-Metallverbundfolie

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Gewinnung der Primärrohstoffe

Die Ausgangsstoffe zur Herstellung von Aerogel oder pyrogener Kieselsäure sind allesamt synthetischer Natur.

Quellen

Sicherheitsdatenblatt Aspen Aerogels für Spaceloft

Aspen Aerogels, Environmental Product Declaration, Spaceloft Aerogel Insulation, 2013

Institut Bauen und Umwelt e.V. (IBU), Umweltproduktdeklartionen für Vakuum-Isolations-Paneele, www.bau-umwelt.com

Koebel M. et al., Aerogel-based thermal superinsulation: an overview, J Sol-Gel Sci Technol (2012) 63:315–339

Heinemann U., Schwab H., Vacuum Insulation, Panel Properties and Building Applications, EA/ECBCS Annex 39, December 2005

Simmler H., Brunner S. et al., Vacuum Insulation Panels, Study on VIP-components and Panels for Service Life Prediction of VIP in Building Applications, IEA/ECBCS Annex 39, September 2005

Eberhardt H., Vom Pulver zur Paneele – Wie entsteht ein VIP, VIP-Bau: 2. Fachtagung "Erfahrungen aus der Praxis" am 16./17.06.2005 in Wismar

Hochleistungsdämmstoffe

Herstellung

Prozesskette

Herstellung Kieselsäure

Herstellungsprozess

Die Herstellung von Aerogel erfolgt mittels Sol-Gel-Prozess. Dabei wird in einem ersten Schritt ein Gel aus Kieselsäure hergestellt.  Die Ausgangsstoffe zur Herstellung des Gels sind: Tetraethylorthosilicat (TEOS), Ethanol, Isopropanol, Methylethylketon (MEK), Salzsäure (HCl) und Ammoniakwasser. Das Gel wird dann in einem speziellen Verfahren so getrocknet, dass sich das im Gel vorhandene Porenvolumen beim Austrocknen nicht verkleinert. Das üblichste Trocknungsverfahren ist die überkritische Trocknung. Dazu wird die Proenflüssigkeit (Ethanol) mit überkritischem CO2 (bei etwa 130 bar und 45°C) extrahiert. Nach der Trocknung wird das so hergestellte Aerogel mit Hexamethyldisiloxan (HMDSO) hydrophobiert. Für die Herstellung von Vliesen oder Platten mit Aerogel wird das Trägermaterial aus Kunststoff-und Glasfasern vor der Trocknung mit dem Gel eingegossen.

Im Labormaßstab sind auch Verfahren bekannt bei denen das Gel bei atmosphärischem Druck getrocknet werden kann.

Die Herstellung von pyrogener Kieselsäure erfolgt mittels Flammenhydrolyse von Siliciumtetrachlorid (SiCl4). Dabei reagiert SiCl4 innerhalb einer Knallgasflamme bei ca. 1200 °C mit intermediär gebildetem Wasser zu Siliciumdioxid. Die Siliciumdioxidteilchen verschmelzen in der Flamme zu Aggregaten. Diese haben eine Grösse von 5 – 50 nm. Beim Abkühlen entstehen aus den Aggregaten poröse Agglomerate oder Tertiärstrukturen mit einer Größe im Bereich von mehreren Mikrometern.

Zur Herstellung von Vakuum-Isolations-Paneelen wird in einem ersten Schritt die pulverförmige pyrogene Kieselsäure zusammen mit einem Trübungsmittel (Siliziumcarbid) und Faserfilamenten (Viskose- oder Zellulosefasern) zu Platten verpresst. Beim Pressen der Platten entsteht ein zellulares Gefüge mit Poren im Nanometerbereich. Die Platten werden danach bei ca. 100°C getrocknet. Der so hergestellte Stützkörper der Vakuum-Isolations-Paneeele weist dadurch eine Wärmeleitfähigkeit von ca. 0.018 – 0.020 W/(m*K) auf. Durch die Evakuierung des Stützkörpers kann die Wärmeleitfähigkeit noch um einen Faktor 4 reduziert werden. Dazu wird in einem zweiten Schritt der Stützkörper mit einem Spinnvlies und einer metallisierten Kunststoffverbundfolie umhüllt. In einer Vakuum-Kammer wird der Stützkörper evakuiert und die Kunststoffverbundfolie verschweißt.

 

Umweltindikatoren / Herstellung

Einheitliche Werte zu Umweltindikatoren in WECOBIS soll zukünftig ausschließlich die Datenbank ÖKOBAUDAT des Informationsportals Nachhaltiges Bauen des BMI liefern.

Die Ökobau.dat stellt Umweltprofile für Bauprodukte bereit, die als erforderliche Datengrundlage für die Lebenszyklusanalyse eingesetzt werden. Für Bauprodukte gibt es Herstellungs- und End-of-Life- Datensätze.

Weiterführende Informationen zur Ökobau.dat im Zusammenhang mit dieser Produktgruppe finden sich in WECOBIS unter Fachinformationen / Reiter Zeichen & Deklarationen → Ökobau.dat / Umweltindikatoren

Da in der Herstellung von Bauprodukten ein großer Anteil der verursachten Umweltbelastungen auf den Verbrauch von nicht erneuerbaren Energieträgern zurückzuführen ist, stellt die Graue Energie (kumulierter Primärenergieaufwand nicht erneuerbar) dafür einen guten Indikator dar.

Im Kapitel Energieaufwand finden sich ggf. allgemeine Informationen zum Thema, die die Produktgruppe prägen.

Energieaufwand

Aerogel-Vlies

Gemäss der Umlwetproduktdeklaration eines amerikanischen Herstellers verursacht die Herstellung von 1 m2 Spaceloft mit einer Dicke von 10mm und einer Wärmeleitfähigkeit von 0,015 W/(m*K) einen Energieaufwand (nicht erneuerbare Primärenergie) von 250 MJ und Treibhausgasemissionen von 12.7 kg CO2-eq.

Bei gleichem U-Wert verursacht die Herstellung von Aerogel-Vlies einen 5-6 Mal höheren Energieaufwand als konventionelle Dämmstoffe.

VIP

Gemäss Umweltproduktdeklarationen von zwei Herstellern erfordert die Herstellung der Paneele ca. 145 bis 156 MJ nicht erneuerbare Primärenergie pro kg VIP. Die Treibhausgasemissionen für die Herstellung betragen ca. 9 – 11 kg CO2-eq./kg.

Bei gleichem U-Wert verursacht die Herstellung von VIP einen etwa 3 Mal höheren Aufwand an nicht erneuerbarer Primärenergie als konventionelle Dämmstoffe.

Quellen

Aspen Aerogels, Environmental Product Declaration, Spaceloft Aerogel Insulation, 2013

Institut Bauen und Umwelt e.V. (IBU), Umweltproduktdeklartionen für Vakuum-Isolations-Paneele, www.bau-umwelt.com

Koebel M. et al., Aerogel-based thermal superinsulation: an overview, J Sol-Gel Sci Technol (2012) 63:315–339

Heinemann U., Schwab H., Vacuum Insulation, Panel Properties and Building Applications, EA/ECBCS Annex 39, December 2005

Simmler H., Brunner S. et al., Vacuum Insulation Panels, Study on VIP-components and Panels for Service Life Prediction of VIP in Building Applications, IEA/ECBCS Annex 39, September 2005

Eberhardt H., Vom Pulver zur Paneele – Wie entsteht ein VIP, VIP-Bau: 2. Fachtagung "Erfahrungen aus der Praxis" am 16./17.06.2005 in Wismar

Hochleistungsdämmstoffe

Verarbeitung

Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Die Verarbeitung von Aerogel Vliesen oder Platten ist relativ einfach. Das Material lässt sich mit üblichen Schneidwerkzeugen zuschneiden. Für die Verarbeitung von Vliesen/Platten oder Einblasgranulat mit Aerogel sind wegen Staubemissionen Schutzmaßnahmen zu beachten (siehe unten).

Bei der Verarbeitung von Vakuum-Isolations-Paneelen muss besonders darauf geachtet werden, dass die Barrierefolie nicht beschädigt wird. Die Verlegung darf nur durch geschultes Fachpersonal erfolgen. Die Paneele müssen auf einem ebenen Untergrund verlegt werden und dürfen keinen mechanischen Punktlasten ausgesetzt werden. Während der Verarbeitung ist auf ein strenges Rauchverbot zu achten. Die Paneele müssen in für den Einbau in den exakt erforderlichen Dimensionen geliefert werden. Ein Zuschneiden auf der Baustelle ist nicht möglich. Eine korrekte Verlegung der Platten besteht idealerweise aus zwei Schichten, wobei die Fugen versetzt übereinander zu liegen kommen. Dadurch können Wärmebrücken welche bei einer einlagigen Verlegung an den Plattenstößen auftreten, vermieden werden. Bei einer Anwendung als Innendämmung müssen die Fugen zwischen den Plattenstößen dampfdicht abgeklebt werden. Ansonsten besteht die Gefahr, dass feuchte Innenraumluft hinter der Dämmung an der kalten Außenwand kondensiert.

Arbeitshygienische Risiken

Allgemeines

Bei der Verarbeitung von Aerogel in Vliesen/Platten oder Einblasgranulat kann es zu Staubemissionen kommen, welche zu Haut-, Augen- und Atemwegsreizungen führen können. Bei der Verarbeitung wird deshalb gemäß Sicherheitsdatenblatt das Tragen von Schutzbrille, Einweganzug, Handschuhen und Atemschutzmaske (FFP3) empfohlen. Bei der Verarbeitung im Innenraum sollte der Staub regelmäßig mit einem Industriestaubsauger entfernt werden.

Bei den Verbundelementen ist das Aerogel in doppelschaligen Elementen aus Polycarbonat eingeschlossen. Da die Verbundelemente auf der Baustelle nicht durch Bohren oder Schneiden verarbeitet werden können und mittels Schrauben, Kleber oder Klemmen befestigt werden, gehen in diesem Fall bei der Verarbeitung keine arbeitshygienischen Risiken vom Aerogel aus.

Für die Verarbeitung von Vakuum-Isolations-Paneele bestehen keine arbeitshygienische Risiken.

AGW-Werte

Für amorphes Silica beträgt der Grenzwert gemäß TRGS 900 für den inhalierbaren Anteil der Staubkonzentration in der Luft 4 mg/m3.

REACH / CLP

Die REACH-Verordnung regelt die Herstellung, das Inverkehrbringen und den Umgang mit Industriechemikalien. Zur Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, dient die CLP-Verordnung (Verordnung über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen), um ein hohes Schutzniveau für die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu gewährleisten.

Wird ein Produkt nicht als Stoff oder Gemisch, sondern als Erzeugnis eingestuft, ist kein Sicherheitsdatenblatt (SDB) erforderlich und Gefahrstoffbezeichnungen entfallen. Lediglich besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) müssen ausgewiesen werden. Für diese Informationen besteht eine Auskunftspflicht. Sie müssen aber nicht in Form eines Sicherheitsdatenblattes nach den Kriterien des Anhangs II der REACH-Verordnung gegeben werden.

Dämmstoffe mit Aerogel werden als Erzeugnisse eingestuft. Ein Sicherheitsdatenblatt ist daher nicht zwingend erforderlich. Informationen und Unterstützung zu den Auskunftsrechten finden sich unter www.reach-info.de.

Quellen

AGITEC Spaceloft, Verarbeitungshinweise, abgerufen am 24.10.2017

AGITEC Spaceloft, Gesundheitsaspekte, abgerufen am 24.10.2017

CABOT, Sicherheitsdatenblatt, Aerogel Particles, 30.03.2011

Aspen Aerogels, SICHERHEITSDATENBLATT, Spaceloft®, Überarbeitungsdatum:  04.03.2009

 

Hochleistungsdämmstoffe

Nutzung

Umwelt- und Gesundheitsrisiken bei bestimmungsgemäßer Nutzung

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Innenraum

Aeorogel und pyrogene Kieselsäure enthalten keine flüchtigen organischen Verbindungen (VOC). Da bei der Anwendung als Dämmstoffe diese Materialien nicht in Kontakt mit der Innenraumluft sind, können Emissionen von Stäuben aus amorpher Kieselsäure in die Umgebungsluft mit höchster Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden.

Emissionen von Vliesen mit Aerogel wurden nur während der Verarbeitung untersucht. In den Stäuben dieser Produkte konnten keine Nanopartikel nachgewiesen werden. Beim Aerogel handelt es sich um ein nanostrukturiertes Material, das keine Nanopartikel enthält. Ohne das Einwirken einer starken mechanischen Beanspruchung dürfte es unwahrscheinlich sein, dass während der Nutzungsphase Stäube vom Vlies abgelöst werden und in die Umgebungsluft gelangen.

Bei Vakuum-Isolations-Paneelen ist der Stützkörper aus pyrogener Kieselsäure in eine gasdichte Barrierefolie eingeschlossen. Deshalb sind während der Nutzungsphase, sofern die Paneele nicht beschädigt werden, keine Emissionen aus dem Stützkörper möglich.

Schadstoffabgabe / Emissionen in den Außenraum

Während der Nutzung von Dämmstoffen mit Aerogel oder pyrogener Kieselsäure sind keine umweltrelevanten Emissionen zu erwarten.

Umwelt- und Gesundheitsrisiken im Schadensfall

Brandfall

Aerogel Vliese/Platten sind gemäß EN 13501-1 als C-s1, d0 (schwerentflammbar, kaum Rauchgasentwicklung, kein Abtropfen) klassiert.

Aerogel Granulant ist ebenfalls als schwerentflammbar eingestuft.

Die Schalen der Verbundelemente sind aus Polycarbonat und in der Regel nicht brandschutz­ausgerüstet. Es bilden sich deshalb bei einem Brand keine giftigen Gase. Dasselbe gilt für Vliese aus Polyester–Glasfaser.

Vakuum-Isolations-Paneele gelten nach DIN 4102 als normalentflammbar und sind nicht abtropfend. Aufgrund der Zusammensetzung der Barrierefolie entstehen bei einem Brand keine giftigen Gase.

Wassereinwirkung

Aufgrund der Zusammensetzung der Dämmstoffe sind bei Wassereinwirkung keine umeltrelevanten Emissionen zu erwarten.

Aerogel wird während der Herstellung hydrophobiert. Es ist allerdings unklar wie lange diese wasserabweisende Eingenschaft erhalten bleibt. Sobald Wasser in Poren des Aerogels eindringt geht die wärmedämmenden Eigenschaften verloren.

Der Stützkörper von Vkauum-Isolations-Paneelen ist durch die Barrierefolie vor der Einwirkung von Wasser und Feuchtigkeit größtenteils geschützt. Allerdings ist die Folie nicht komplett gasdicht. Durch die Alterung erhöht sich die Feuchtigkeit im Stützkörper, wodurch sich die Wärmeleitfähigkeit des VIP über die Nutzungsdauer um ca. 0,002 W/(m*K) erhöht.

Beständigkeit Nutzungszustand

Gemäß den Herstellerangaben ist Aerogel aufgrund seiner hydrophoben Oberflächeneigen­schaften permanent feuchtigkeitsbeständig. Ebenso zeigt Aerogel eine gute UV-Beständigkeit, was insbesondere bei seiner Anwendung in transluzenten Verbundelementen wichtig ist. Da es sich um eine neue Technologie handelt, gibt es jedoch noch keine Langzeiterfahrungswerte zum Alterungsverhalten von Aeorogel und den entsprechenden Dämmstoffprodukten. Anhand von chemisch und physikalisch bedingten Alterungsprozessen und je nach Anwendungsbereich kann nicht ausgeschlossen werden, dass die hydrophoben Eingenschaften des Materials über die Zeit abnehmen. Dadurch würde die hohe Dämmleistung des Materials mit der Alterung beeinträchtigt.

Für Vakuum-Isolations-Paneelen wurde das Alterungsverhalten in mehreren Studien untersucht. Es ist davon auszugehen, dass sich während der Nutzungsdauer die Wärmleitfähigkeit erhöht, da die Barrierrefolie nicht komplett gasdicht ist. Dadurch erhöht sich der Luftdruck und die Feuchtigkeit im Paneel. Über eine Dauer von 25 Jahren ist ca. mit einer Erhöhung des Luftdrucks von 50 mbar und einer Feuchtigkeitszunahme im Stützkörper auf 4 Massen-% zu rechnen. Dies erhöht die Wärmeleitfähigkeit der Paneele um ca. 0,004 W/(m*K). Demzufolge ist davon auszugehen, dass nach etwa 25 Jahren die Wärmeleitfähigkeit der Paneele bei etwa  0,008 – 0,011 W/(m*K) liegt.

Unter der Rubrik Baustoff- und Gebäudedaten / Nutzungsdauern von Bauteilen findet sich auf dem Informationsportal Nachhaltiges Bauen eine Datenbank mit Nutzungsdauerangaben von ausgewählten Bauteilen des Hochbaus für den Leitfaden „Nachhaltiges Bauen“.

Datenbank als PDF

Quellen

Ergebnis human-toxikologische Sicherheitsbewertung und stoffliche Beurteilung von von Spaceloft und Pyrogel XT Dämmmatten, Firma NanoCASE, abgerufen am 24. 10.2017 → Download

AGITEC Spaceloft, Gesundheitsaspekte, abgerufen am 24.10.2017

CABOT, Sicherheitsdatenblatt, Aerogel Particles, 30.03.2011

Aspen Aerogels, SICHERHEITSDATENBLATT, Spaceloft®, Überarbeitungsdatum:  04.03.2009

Institut Bauen und Umwelt e.V. (IBU), Umweltproduktdeklartionen für Vakuum-Isolations-Paneele, www.bau-umwelt.com

Erb M. et al., Vacuum Insulation, Panel Properties and Building Applications, High Performance Thermal Insulation, IEA/ECBCS Annex 39, December 2005

Hochleistungsdämmstoffe

Nachnutzung

Wiederverwendung / Wiederverwertung / Beseitigung

Bei Dämmstoffen mit Aerogel und pyrogener Kieselsäure handelt es sich um neue Entwicklungen. Bezüglich Rückbau und Wiederverwertung dieser Materialien fehlt es noch an Erfahrung.

Umwelt- und Gesundheitsrisiko Rückbau

Beim Rückbau von Aerogel-Dämmstoffen ist auf ausreichenden Atem- und Hautschutz zu achten (s. Verarbeitung) und jegliche Freisetzung von Stäuben ist zu vermeiden.

Der Rückbau von Vakuum-Isolations-Paneelen sollte möglichst zerstörungsfrei erfolgen d.h die Barrierefolie sollte intakt bleiben, um die Freisetzung von Stäuben des Stützkörpers zu verhindern. Sofern eine zerstörungsfreie Demontage der Paneele nicht möglich ist, sind die gleichen Arbeitsschutzmaßnahmen notwendig wie bei der Verarbeitung von Aerogel.

Wiederverwendung

Bei sortenreinem und sicherem Ausbau ist eine Wiederverwendung als Dämmstoff theoretisch möglich. Der Rückbauaufwand kann jedoch durch erforderliche Arbeitsschutzmaßnahmen aufgrund von einer möglichen Staubentwicklung erhöht sein.

Stoffliche Verwertung

Als Basis für neue Dämmstoffe werden sich gebrauchte Aerogele kaum eignen, weil dazu aufwendige Aufbereitungsverfahren erforderlich wären.

Die Stützkörper von VIP können theoretisch durch Aufmahlung und thermische Behandlung zur Herstellung neuer Stützkörper verwendet werden.

Energetische Verwertung

Eine energetische Verwertung von Dämmstoffen aus amorpher Kieselsäure ist nicht möglich (Heizwert: 0 MJ/kg).

Beseitigung / Verhalten auf der Deponie

Über das Verhalten auf der Deponie sind keine Untersuchungen verfügbar. Da amorphe Kieselsäure keine organische Bestandteile enthält kann sie grundsätzlich auf Deponien entsorgt werden.

Vliese/Matten mit Aerogel müssen aufgrund des organischen Anteils in einer Verbrennungsanlage beseitigt werden.

Die Folie von Vakuum-Isolations-Paneele muss vor der Beseitigung in der Deponie vom Stützkörper abgelöst werden und in einer Verbrennungsanlage entsorgt werden. Je nach Produkt kann der Stützkörper bis zu 12 Massen-% organische Fasern enthalten. Demzufolge kann für eine Ablagerung auf Deponien der Klasse I oder II eine thermische Vorbehandlung des Abfalls erforderlich sein.

EAK-Abfallschlüssel

 Aerogel
17 06 04 Dämmmaterial mit Ausnahme desjenigen, das unter 17 06 01 und 17 06 03 fällt.
 Vakuum-Isolations-Paneele
150 102 Verpackungen aus Kuststoff (Barrierefolie)
17 09 04 gemischte Bau- und Abbruchabfälle

siehe auch Lexikon / Abfallschlüssel