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Die
Erfindung betrifft eine Fassadendämmplatte für
die Dämmung von Außenfassaden von Gebäuden,
insbesondere als ein Bestandteil eines Wärmedämm-Verbundsystems,
welche aus gebundener Mineralwolle ausgebildet ist und einen Bemessungswert
der Wärmeleitfähigkeit λ < 0,040 W/mK gemäß DIN
EN 13162 erfüllt, wobei sie eine Unterschicht und
eine Deckschicht aufweist, wobei die Unterschicht aus laminarer
Mineralwolle gebildet ist, und wobei die Deckschicht Mineralwolle
mit einer erhöhten mechanischen Festigkeit im Vergleich
zur Unterschicht aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Wärmedämm-Verbundsystem
nach Anspruch 7 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Fassadendämmplatte
gemäß Anspruch 14.
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Derartige
Fassadendämmplatten werden zumeist in Wärmedämm-Verbundsystemen
eingesetzt, in welchen sie flächig nebeneinander auf einer
Fassade angeordnet eine Dämmschicht bilden. Die Fassadendämmplatten
werden dabei typischerweise an der Gebäudefassade angeklebt
sowie mittels Tellerdübel festgelegt. Diese durchgreifen
die Fassadendämmplatten und sichern mit ihren großflächigen Dübeltellern
die Lage der Fassadendämmplatten an der Fassade. An der
Außenseite der Fassadendämmplatten und der Dübelteller
ist bei einem Wärmedämm-Verbundsystem ein Außenputz
angebracht, welcher in der Regel einen Unterputz mit einer eingebetteten
Armierungsschicht sowie einen Oberputz als äußeren
Abschluß aufweist.
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Die
Fassadendämmplatten in einem derartigen Wärmedämm-Verbundsystem
sind Belastungen durch Eigengewicht, durch hygrothermische Einwirkungen
und insbesondere durch Windsog ausgesetzt. Das Zusammenwirken des
Klebemörtels mit den Tel lerdübeln bewirkt die
Kraftableitung und damit die Standsicherheit des Wärmedämmverbundsystems.
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In
Folge von Schwinden des Putzes und hygrothermischen Einwirkungen,
wie Temperatur- sowie Feuchtigkeitsschwankungen, treten Zwängungsspannungen
im Putzsystem sowie Verschiebungen der Außenhaut in Fassadenrandbereichen
beziehungsweise Feldrandbereichen bei großen, geteilten Putzflächen
auf. Mit den Verschiebungen in Scheibenebene sind Schubkräfte
verbunden, die sich den Kräften aus Eigenlasten überlagern.
Im Hinblick auf die Gebrauchsfähigkeit eines solchen Wärmedämm-Verbundsystems
ist insoweit nur bedeutsam, ob die Zwängungsspannungen
Risse verursachen können, und im Hinblick auf die Standsicherheit
ist lediglich auszuschließen, daß die hygrothermisch
bedingten Verschiebungen zu Ablösungen bzw. zum Abscheren
des Systems im Fassadenrand- und Fassadeneckbereichen führen.
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In
der Praxis hat sich gezeigt, daß sich die Dübelteller
der Verankerungsdübel im Laufe der Zeit sichtbar in der
Putzfläche abzeichnen können. In den Fällen,
in denen dieser optische Mangel sicher ausgeschlossen werden soll,
ist man dazu übergegangen, einen zusätzlichen
Montageaufwand zu betreiben und die Tellerdübel versenkt
in den Fassadendämmplatten anzuordnen, anschließend
diese dann durch einen Pfropfen aus Mineralwolle abzudecken. Diese
Maßnahme reduziert zugleich die bei einem flächig
auf einer Fassadendämmplatte angeordneten Tellerdübel
unvermeidbare Wärmebrücke.
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Die
größte mechanische Belastung des Wärmedämm-Verbundsystems
erfolgt im allgemeinen durch die Windsogkräfte. Diese führen
senkrecht zum Untergrund über den Querschnitt des Wärmedämm-Verbundsystems
wirkende Zugkräfte in dieses und somit auch in deren Fassadendämmplatten
ein, die von den Dübeln aufgenommen und in den Untergrund
abgeleitet werden. Der Klebemörtel bleibt hier bei den
Standsicherheitsversuchen außer Betracht. In Abreißversuchen
zu experimentellen Ermittlung der erforderlichen Dübelanzahl
wird kein Klebemörtel eingesetzt.
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Derartige
Fassadendämmelemente bzw. Wärmedämm-Verbundsysteme
gehen beispielhaft aus der
EP
1 088 945 A2 , der
EP
1 408 168 A1 und der
DE 103 36 795 A1 hervor. Die hierfür
verwendeten Fassadendämmplatten sind dabei als homogene, einschichtige
Mineralwollekörper ausgebildet, wobei insbesondere Steinwolle
zum Einsatz kommt. Derartige Fassadendämmplatten werden
heute regelmäßig für Dämmsysteme
eingesetzt, welche die Wärmeleitgruppe 040, d. h. einen
Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ =
0,040 W/mK gemäß
DIN EN 13162 einhalten.
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Ein
wesentlicher Faktor für die Standsicherheit eines solchen
Wärmedämm-Verbundsystems liegt dabei in den Materialeigenschaften
der Fassadendämmplatten, aus welchen die Dämmschicht
gebildet ist. Diese müssen eine hinreichende Zugfestigkeit
senkrecht zur Plattenebene (Querzugfestigkeit) aufweisen, um den
Eingangs erläuterten Belastungen und insbesondere den Windsoglasten
standhalten zu können, ohne daß es zu einer Zerstörung
der Faserstruktur und damit einem Ablösen von Teilen der
Fassade kommt. Dem entgegen steht die Forderung nach einer möglichst
geringen Wärmeleitfähigkeit der Dämmschicht,
um eine möglichst gute Dämmwirkung des Systems
erzielen zu können. In den heute üblichen Rohdichtebereichen
von Fassadendämmplatten sind diese beiden Effekte gegenläufig,
so daß die Verbesserung der einen Eigenschaft mit einer
Verschlechterung der Anderen einhergeht.
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Von
erheblicher wirtschaftlicher Bedeutung für ein Wärmedämmverbundsystem
ist die aus Standsicherheitsgründen erforderliche Anzahl
an Tellerdübeln, da diese sehr teuer sind und vor allem
deren Anbringung an der Fassade arbeitsaufwendig ist, wodurch sich
ein Interesse begründet, deren Anzahl möglichst
gering zu halten. Diese Anzahl bestimmt sich auf der Basis eines
Standsicherheitsnachweises, in den insbesondere die Gebäudehöhe
und die Windsoglasten eingehen. Den Windsoglasten werden dabei die
Forderungen der DIN 1055 Teil 4 zugrundegelegt.
Aus der hieraus resultierenden insgesamt abzutragenden Kraft sowie
dem je einzelnen Dübel möglichen Lastabtrag bestimmt
sich die Anzahl der benötigten Dübel. In Abhängigkeit
der Randbedingungen liegen die derzeitigen Dübelzahlen
zwischen 4 und 12 Dübel/m2 bei
Wärmedämmverbundsystemen der Wärmeleitgruppe
WLG 035.
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Um
eine Erhöhung der Dübelanzahl zu vermeiden, wird
herkömmlich für ein Dämmsystem gemäß WLG
035 eine zweilagige Fassadendämmplatte mit einer verdichteten
Deckschicht auf der Putzseite sowie einer Dämmlage mit
geringerer Rohdichte auf der Fassadenseite eingesetzt. Solche mehrlagige Dämmplatten
lassen sich beispielsweise aus einer gemäß der
DE 37 01 592 A1 hergestellten
Mineralwollebahn konfektionieren. Diese weist eine komprimierte
Decklage auf, welche aus dem gleichen Material wie die Unterschicht
besteht und ebenfalls eine laminare Faserausrichtung hat. Bei einer
derart konfektionierten Fassadendämmplatte läßt
sich aufgrund der harten Außenschicht eine gute Kraftübertragung
vom Dübelteller auf die angrenzenden Bereiche und somit
eine vorteilhafte Fixierung der Dämmplatte an der Fassade
erzielen. Allerdings ist es bei dieser Ausgestaltungsweise nicht
sinnvoll eine Aussparung herzustellen, um die Tellerdübel
zu versenken, da dann die stabilisierende Wirkung der harten Deckschicht
jedenfalls im Bereich der Tellerdübel aufgrund der durchtrennten
Decklage entfällt, und somit gerade keine Krafteinleitung über
die Deckschicht in die Tellerdübel erfolgt.
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Aus
dem Hause der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung ist ferner
das Produkt „Silatherm" bekannt, welches ebenfalls eine
zweilagige Fassadendämmplatte zum Erreichen der Wärmeleitgruppe
035 einsetzt. Diese Dämmplatte weist eine Unterschicht
aus laminarer Mineralwolle auf, welche insbesondere aufgrund ihrer
Faserausrichtung eine gute Dämmwirkung entfaltet. Auf der
dem Außenputz zugewandten Seite hiervon ist eine Deckschicht
mit Mineralwolle in dreidimensional isotroper Ausrichtung der Fasern
angeordnet, welche bei geringfügig schlechterem Dämmvermögen
deutlich bessere Festigkeitseigenschaften als die Unterschicht aufweist. Eine
derartige Mineralwolllage mit dreidimensional isotroper Faserausrichtung
läßt sich z. B. durch das Verfahren gemäß der
DE 103 59 902 A1 erzielen. Hierbei
wird ein Primärvlies mit laminarer Faserstruktur, also
weitestgehend parallel zu den großen Oberflächen
ausgerichteten Fasern, aufgeschlossen, d. h. unter Bildung von Mineralwolleflocken
vereinzelt, was beispielsweise mittels Kammwalzen oder Kardiermaschinen
erfolgen kann. Anschließend werden die jeweils erzielten
Mineralwolleflocken oder Einzelfasern zu einem Sekundärvlies
re-kombiniert, wobei sich hierbei eine quasi isotrope Faserausrichtung
in allen drei Dimensionsrichtungen ergibt. Hinsichtlich weiterer
Details wird auf den Inhalt dieser Schrift verwiesen.
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Dieser
Ansatz hat zu einem in der Praxis auch für die Wärmeleitgruppe
035 vorteilhaft einsetzbaren Produkt geführt. Allerdings
ist es für den Nachweis der erforderlichen Standsicherheit
erforderlich, Dübelteller mit einem Durchmesser nicht kleiner
als 90 mm einzusetzen, oder aber sehr viele Tellerdübel mit
kleineren Durchmesser anzuwenden. Letztere Variante ist bereits
aus Kostengründen im Hinblick auf den Arbeits- und Zeitaufwand
nicht praxisgerecht bzw. akzeptabel. Darüber hinaus können
die Dübelteller im Produkt „Silatherm WVP 1-035"
nicht in der Fassadendämmplatte versenkt werden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fassadendämmplatte
für die Dämmung von Außenfassaden von
Gebäuden derart weiterzubilden, daß sie bei versenkten
Tellerdübeln auch für Systeme mit einem Bemessungswert
der Wärmeleitfähigkeit λ < 0,040 W/mK gemäß DIN
EN 13162 eingesetzt werden kann, ohne daß eine
erhöhte Anzahl an Tellerdübeln gegenüber
dem Stand der Technik zu deren Befestigung an der Fassade erforderlich
ist. Ferner soll ein verbessertes Wärmedämm-Verbundsystem
sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Fassadendämmplatte
bereitgestellt werden.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Fassadendämmplatte mit den Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst. Diese zeichnet sich insbesondere
dadurch aus, daß der Bindemittelanteil im Bereich einer Grenzschicht
zwischen der Deckschicht aus Mineralwolle mit erhöhter
Festigkeit gegenüber der Festigkeit der laminaren Unterschicht
(im folgenden als „Deckschicht" ohne weitere Spezifizierung
bezeichnet) und der laminaren Unterschicht größer
als in den anderen Bereichen ist.
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Die
Erfindung sieht somit erstmals eine inhomogen Bindemittelverteilung über
die Dicke einer Fassadendämmplatte vor. Insbesondere wurde
im Rahmen der Erfindung erkannt, daß sich im kombinatorischen
Zusammenwirken der im Hinblick auf die Wärmedämmung
vorteilhaften laminaren Unterschicht mit der Deckschicht, welche
den Vorteil eines weiterhin guten Wärmedämmverhaltens
mit dem anderen Vorteil einer guten Eigenstabilität der
Schicht verbindet, sowie einer integral im Bereich der Grenzschicht
zwischen dieser Deckschicht und der laminaren Unterschicht vorliegenden
Lage mit erhöhtem Bindemittelanteil eine Fassadendämmplatte
erzielen läßt, welche sich durch eine besonders
zuverlässige Standsicherheit auszeichnet. Hier spielt im
eingebauten Zustand z. B. in einem Wärmedämm-Verbundsystem
das Zusammenwirken mit den Tellerdübeln eine wesentliche
Rolle, da die durch die Dübelteller auf die Fassadendämmplatte
aufgebrachte Haltekraft durch diese innere Lage mit erhöhtem
Bindemittelanteil in besonders geeigneter Weise auf benachbarte
Bereiche übertragen wird.
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Dabei
ist von weiterer Bedeutung, daß die erfindungsgemäß gewählte
spezielle Konzipierung einer Fassadendämmplatte trotz wesentlicher
Verbesserung von deren Eigenstabilität und Festigkeitseigenschaften
keine relevante Verschlechterung der Wärmedämmeigenschaften
mit sich bringt. Daher läßt sich mit der erfindungsgemäßen
Fassadendämmplatte ein Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ < 0,040 W/mK gemäß DIN
EN 13162 erzielen, was sehr vorteilhaft im Hinblick auf
die hiermit verbundenen Energieeinsparungen ist.
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Darüber
hinaus wird durch die verbesserten Festigkeitseigenschaften der
erfindungsgemäßen Fassadendämmplatte
im Vergleich zum Stand der Technik auch erreicht, daß mit
der im wesentlichen gleichen Anzahl an Tellerdübeln bei
der Befestigung der Fassadendämmplatte an einer Außenwand
eines Gebäudes z. B. im Rahmen eines Wärmedämm-Verbundsystems
gearbeitet werden kann. Es entfallen somit erfindungsgemäß arbeitsintensive,
zeitraubende und kostenträchtige Zusatzarbeiten für
die Anbringung weiterer Tellerdübel. Darüber hinaus
können zur Anbringung der erfindungsgemäßen
Fassadendämmplatte auch Tellerdübel mit einem
Durchmesser des Dübeltellers von weniger als 90 mm eingesetzt
werden.
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Gleichzeitig
werden die Eigenschaften der erfindungsgemäßen
Fassadendämmplatte an ihren großen Oberflächen,
sei es auf der einer Außenfassade zugewandten Oberfläche
der Unterschicht oder der Putzträgerschicht an der Deckschicht,
nicht im geringsten beeinträchtigt, so daß sich
hier die aus dem Stand der Technik wie beispielsweise vom Produkt „Silatherm"
bekannten hervorragenden Eigenschaften erhalten.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Fassadendämmplatte
sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis
9.
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Die
Deckschicht kann aus einer Mineralwolle mit dreidimensional isotroper
Anordnung der Fasern ausgebildet sein. Alternativ kann die Deckschicht
aus gestauchter Mineralwolle bestehen. In diesem Fall ist eine dreidimensionale
Stauchung der Mineralwolle bevorzugt, wie sie beispielsweise in
der
DE 198 60 040
A1 beschrieben ist, auf die wegen technischer Details Bezug
genommen wird. In einer dritten Alternative kann die Deckschicht
auch als laminare Mineralwolleschicht mit einer erhöhten
Rohdichte im Vergleich zur der laminaren Unterschicht ausgebildet sein.
In diesem Fall beträgt die Rohdichte dieser laminaren Deckschicht
mehr als 150 kg/m
3, insbesondere mehr als
180 kg/m
3.
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Es
ist ebenfalls möglich, daß der Bereich mit größeren
Bindemittelanteil im Wesentlichen eine der Deckschicht zugewandte
Randschicht der laminaren Unterschicht enthält. Es hat
sich gezeigt, daß das zugegebene Bindemittel in diesem
Abschnitt eine besonders wirksame Steigerung der Festigkeitseigenschaften
der erfindungsgemäßen Fassadendämmplatte
erlaubt. Dies bedingt sich durch die Ausrichtung der Fasern in weitestgehend
paralleler Weise zu den Großflächen der Unterschicht.
Zum einen wird durch den erhöhten Bindemittelanteil hier
eine Versteifung der Struktur und somit eine Erhöhung der Querzugfestigkeit
erreicht und zum anderen erlaubt die hier vorherrschende Ausrichtung
der einzelnen Fasern eine besonders gute Übertragung von
Druck- und Zugkräften auf benachbarte Bereiche in der gleichen
Ebene, so daß sich eine besonders günstige Kräfteverteilung über
einen größeren Bereich ergibt.
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Von
weiteren Vorteil ist es, wenn der mittlere Bindemittelanteil in
der Deckschicht größer als der mittlere Bindemittelanteil
in der laminaren Unterschicht ist. Es hat sich gezeigt, daß hierdurch
in besonders effektiver Weise die Eigenstabilität der erfindungsgemäßen
Fassadendämmplatte verbessert werden kann, ohne daß dies
in erheblichen Maße zu Lasten der Wärmedämmfähigkeit
gehen würde. Innerhalb der Deckschicht bewirkt das zusätzliche
Bindemittel eine besonders effektive Verknüpfung der einzelnen
Fasern und somit eine vorteilhafte Versteifung der Struktur.
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Ferner
ist es auch möglich, daß die Fasern in der Deckschicht
einen größeren mittleren Durchmesser als jene
in der laminaren Unterschicht aufweisen. Hierbei hat sich in Versuchen
gezeigt, daß diese Maßnahme zu einer weiteren
Stabilisierung der Deckschicht und somit der Verbesserung der Standsicherheit
der erfindungsgemäßen Fassadendämmplatte
führt. Insbesondere bewirken die Fasern mit größerem
Durchmesser in der Deckschicht jedoch eine verbesserte Verteilung
von eingeleiteten Kräften auf benachbarte Bereiche, so
daß Querzugbelastungen beispielsweise durch Windsogkräfte
besonders gut aufgenommen werden können.
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Die
Schichtdicke der Deckschicht ist so ausgelegt, daß nach
dem Versenken eines Tellerdübels in der Deckschicht zuzüglich
ggf. tiefer gehender Vor- oder Einschnitte im Zuge des Dübelsetzens
eine für die Lastabtragung ausreichend dimensionierte Restschicht
der Deckschicht verbleibt. Aufgrund der vergleichsweise schlechteren
Wärmeleitfähigkeit der Deckschicht ist bevorzugt,
diese Schicht nicht dicker als notwendig auszuführen. In
praktischen Versuchen mit Produkten der Nenndicken 100 und 120 mm hat
sich ein Verhältnis der Schichtdicken von etwa 60% Unterschicht
zu 40% Deckschicht als besonders geeignet erwiesen, um ein System
mit einem Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ von
weniger als 0,040 W/mK zu erzielen. Wenn die laminare Unterschicht
dicker als die Deckschicht ausgebildet ist, lassen sich deren besonders
vorteilhafte Eigenschaften im Hinblick auf die Wärmedämmung
effektiv für die erfindungsgemäße Fassadendämmplatte
nutzen. Infolge dieser Zusammenhänge nimmt mit zunehmender
Dicken der erfindungsgemäßen Fassadendämmelemente
das Dickenverhältnisses von Deckschicht und Unterschicht
bevorzugt ab.
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Sofern
die erfindungsgemäße Fassadendämmplatte
einen Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ ≤ 0,036
W/mK gemäß DIN EN 13162 erfüllt,
was durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen möglich
ist, läßt es sich vorteilhafter Weise sogar für ein
System der Wärmeleitgruppe 035 einsetzen und erfüllt
daher höchste Anforderungen im Hinblick auf die Vorschriften
zur Energieeinsparung. Bevorzugt weist die erfindungsgemäße
Fassadendämmplatte einen Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit λ ≤ 0,035
W/mK gemäß DIN EN 13162 auf.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird nach Anspruch 10
ein Wärmedämm-Verbundsystem zur Dämmung
von Außenfassaden von Gebäuden geschaffen, mit
einer Dämmschicht aus erfindungsgemäßen
Fassadendämmplatten und einem Außenputz, wobei
die Fassadendämmplatten an der Gebäudefassade
aufklebbar sowie mittels Tellerdübeln festlegbar sind und
als Putzträgerplatten für den Außenputz
dienen, wobei die Tellerdübel unter dem Außenputz
angeordnet sind, und wobei die Tellerdübel versenkt in
der Deckschicht der Fassadendämmplatten angeordnet sind und
einen wirksamen Durchmesser eines Dübeltellers von weniger
als 90 mm aufweisen.
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Somit
läßt sich erfindungsgemäß ein
vorteilhaftes Wärmedämm-Verbundsystem erzielen,
welches angesichts der erfindungsgemäßen Fassadendämmplatten
selbst für Dämmsysteme mit einem Bemessungswert
der Wärmeleitfähigkeit von λ < 0,040 W/mK geeignet
ist. Insbesondere ist hierbei jedoch weiterhin möglich,
mit Tellerdübeln zu arbeiten, wobei deren Anzahl aufgrund
der verbesserten mechanischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen
Fassadendämmplatten diejenige von herkömmlichen Fassadensystemen
nicht übersteigen muß. Ferner ist es damit erfindungsgemäß auch
erstmals möglich, ein Wärmedämm-Verbundsystem
beispielsweise der Wärmeleitgruppe 035 mit versenkten Tellerdübeln auszugestalten.
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Darüber
hinaus ist es somit erfindungsgemäß erstmals möglich,
ein Wärmedämm-Verbundsystem in einer Wärmeleitgruppe
besser als WLG 040 mit versenkten Tellerdübeln mit einem
wirksamen Durchmesser eines Dübeltellers von weniger als 90
mm aus zuführen. Auch hierdurch läßt sich
der Arbeits- wie auch der Kostenaufwand besonders gering halten.
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Somit
läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Wärmedämm-Verbundsystem
ein Dübelbild an der fertigen Fassade erzielen, welches
optisch im Wesentlichen gleich dem Erscheinungsbild eines Systems
nach dem Stand der Technik mit Tellerdübeln mit einem Tellerdurchmesser
von 90 mm und mit einem λ ≤ 0,036 W/mK ausgestaltet
ist, dabei die Wärmebrücken des Stands der Technik
vermeidet..
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Vorteilhafte
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Wärmedämm-Verbundsystems
sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 11 bis
15.
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So
kann der wirksame Durchmesser des Dübeltellers weniger
als 70 mm, insbesondere etwa 60 mm betragen, wodurch sich der Arbeitsaufwand
wie auch die Kosten weiter reduzieren lassen.
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Vom
weiteren Vorteil ist es, wenn die Fassadendämmplatten im
Auflagebereich der Dübelteller eine Ausnehmung aufweisen,
in welche der Dübelteller versenkt ist. Dann läßt
sich der Tellerdübel mit in der Praxis bewährten
Mitteln in der Fassadendämmplatte versenken, ohne daß es
zu einer Beeinträchtigung der an der Versenkungsstelle
benachbarten Faserstruktur kommt.
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Alternativ
ist es auch möglich, daß die Fassadendämmplatten
im Auflagebereich der Dübelteller einen Einschnitt aufweisen,
dessen Gestalt im Wesentlichen der Umfangslinie der Dübelteller
entspricht, wobei der Dübelteller in diesen Bereich in
die Fassadendämmplatte versenkt ist. Hier hat es sich gezeigt,
daß eine Entnahme des Mineralfasermaterials im Bereich
der Versenkungsstelle des Tellerdübels nicht zwingend erforderlich
ist und das verbliebene Material sogar vorteilhaft zu einer weiteren
Verbesserung der Festigkeitseigenschaften und somit der Standsicherheit
des Systems genutzt werden kann. Durch den Einschnitt wird zwar
der strukturelle Zusammenhang des durch den Dübelteller überdeckten
Mineralwollematerials mit den benachbarten Bereichen aufgehoben;
gleichzeitig wird beim Anziehen des Tellerdübels das hier
vorhandene Material jedoch komprimiert und wirkt als verbessertes
Gegenlager für die Anzugskraft des Dübels. Der
Tellerdübel sitzt daher besonders stabil in der Fassadendämmplatte
und erlaubt ein noch zuverlässigeres Befestigen derselben
an der Fassade. Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß dieses
komprimierte Mineralwollematerial unter dem Dübelteller
in besonders vorteilhafter Weise kombinatorisch mit der in der erfindungsgemäßen
Fassadendämmplatte gegebenen Lage mit erhöhtem
Bindemittelanteil zusammenwirkt, so daß sich hierdurch
eine weitere Verbesserung der Standsicherheit des Systems ergibt.
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Die
Tiefe des Einschnitts ist dabei geringer als die Dicke der Deckschicht,
wobei die am Einschnitt verbleibende Restdicke der Deckschicht vorzugsweise
mindestens 5%, insbesondere mindestens 10%, und besonders bevorzugt
mindestens 20% der Gesamtdicke der Deckschicht beträgt. Über die
verbleibende Restdicke ist eine vorteilhafte Verteilung der Lasten
auf benachbarte Bereiche innerhalb der Deckschicht möglich.
Hierdurch läßt sich die Standsicherheit des erfindungsgemäßen
Wärmedämm-Verbundsystems weiter verbessern.
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Wenn
der versenkte Dübelteller durch einen Pfropfen abgedeckt
ist ergibt sich vorteilhafter Weise auf der Außenseite
der Dämmschicht eine im Wesentlichen durchgehende Fläche.
Zudem ist es hier insbesondere von Vorteil, wenn der Pfropfen aus
Mineralwollematerial besteht, da dann auf der Außenseite
der Dämmschicht durchgehend ein einheitlicher Werkstoff
vorliegt. Durch die damit verbundene Beseitigung der Wärmebrücke
ist dann auch die Gefahr geringer, daß die Stellen der
Tellerdübel im Laufe von Jahren an der Fassade sichtbar
werden.
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Gemäß noch
einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird nach Anspruch
16 ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Fassadendämmplatte
angegeben, mit den Schritten: Bereitstellung eines ersten Mineralwolle-Rohvlieses mit
unausgehärtetem Bindemittel und mit laminarer Faserausrichtung,
Bereitstellung eines zweiten Mineralwolle-Rohvlieses mit einer erhöhten
mechanischen Festigkeit im Vergleich zum ersten Mineralwolle-Rohvlies,
Zusammenführen des ersten Mineralwolle- Rohvlieses und des
zweiten Mineralwolle-Rohvlieses zur Bildung einer Vliesbahn, wobei
die Bindemittelverteilung in der Vliesbahn derart eingestellt wird,
daß im Bereich einer Grenzschicht zwischen dem ersten Mineralwolle-Rohvlies
und dem zweiten Mineralwolle-Rohvlies ein größerer
Bindemittelanteil vorliegt als in den anderen Bereichen, Aushärten
des Bindemittels, und Auftrennen des ausgehärteten Mineralwollevlieses
durch Trennschnitte zu Dämmplatten.
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Unter
einem Mineralwolle-Rohvlieses mit einer erhöhten mechanischen
Festigkeit im Vergleich zum ersten Mineralwolle-Rohvlies wird im
Folgenden ein Mineralwolle-Rohvlies verstanden, welches nach Aushärtung
bzw. im Endprodukt eine gegenüber der durch das erste Mineralwolle-Rohvlies
gebildeten Schicht eine erhöhte mechanische Festigkeit
aufweist.
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Durch
dieses Verfahren läßt sich die erfindungsgemäße
Fassadenplatte besonders günstig herstellen. Zudem kann
im Wesentlichen auf herkömmliche Produktionsanlagen zurückgegriffen
werden, wodurch die Kosten zur Bereitstellung der erfindungsgemäßen
Fassadendämmplatte gering gehalten werden können.
Lediglich die Einstellung der Bindemittelverteilung in der erfindungsgemäßen
Weise erfordert eine Anpassung der Verfahrensparameter, was sich
jedoch mit geringem Aufwand durchführen läßt.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen dieses erfindungsgemäßen Verfahrens
sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 17 bis
23.
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Wenn
die Bereitstellung des zweiten Mineralwolle-Rohvlieses den Schritt
des Aufschließens einer laminaren Mineralwollebahn mit
unausgehärtetem Bindemittel mit anschließendem
Rekombinieren des aufgeschlossenen Mineralwollematerials zur Bildung des
zweiten Mineralwolle-Rohvlieses mit dreidimensional isotroper Faserausrichtung
enthält, so läßt sich auch diese Lage
zuverlässig und in kostengünstiger Weise herstellen.
Eine geeignete Verfahrensweise hierzu ist beispielsweise in der
DE 103 59 902 A1 erläutert,
so daß hier weitere Details hierzu entbehrlich sind.
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In
einer alternativen Ausführungsform kann die Bereitstellung
des zweiten Mineralwolle-Rohvlieses den Schritt einer Aufbreitung
eines Mineralwollevlieses aus gestauchter, insbesondere dreidimensional
gestauchter Mineralwolle oder aus Mineralwolle mit laminarer Faserausrichtung
erhöhter Rohdichte zu einer Deckschicht mit ausgehärtetem Bindemittel
enthalten.
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Ferner
ist es möglich, daß zur Bereitstellung der Mineralwolle-Rohvliese
ein Primärvlies in einer Zerfaserungsstation mit mehreren
Zerfaserungsaggregaten ausgebildet wird, wobei das Bindemittel in einer
vorbestimmten Zone innerhalb des Primärvlieses in höherer
Konzentration zugegeben wird als in anderen Bereichen, und wobei
das Primärvlies derart zum ersten Mineralwolle-Rohvlies
und zum zweiten Mineralwolle-Rohvlies aufgetrennt wird, daß die Zone
mit höherer Bindemittelkonzentration in einer Randschicht
des ersten Mineralwolle-Rohvlieses vorliegt. Auf diese Weise läßt
sich in einer einzigen Produktionsanlage mit nur einer Zerfaserungsstation
mit geringem Aufwand die gewünschte Bindemittelverteilung
innerhalb des Produkts herstellen. Dies ist kostengünstig
und mit großer Prozeßsicherheit durchführbar.
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Alternativ
ist es auch möglich, daß das erste Mineralwolle-Rohvlies
und das zweite Mineralwolle-Rohvlies in verschiedenen Zerfaserungsstationen gebildet
werden, wobei das Bindemittel dem ersten Mineralwolle-Rohvlies in
einer Randschicht hiervon in höherer Konzentration zugegeben
wird als im anderen Bereich. Auch hierdurch läßt
sich mit geringem verfahrens- wie auch vorrichtungstechnischen Aufwand
die Herstellung der erfindungsgemäß gewünschten
Bindemittelkonzentration im Endprodukt erreichen.
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Von
weiterem Vorteil ist es, wenn dem ersten Mineralwolle-Rohvlies und/oder
dem zweiten Mineralwolle-Rohvlies vor dem Zusammenführen
auf der dem jeweils anderen Mineralwolle-Rohvlies zugewandten Großfläche
Bindemittel zugegeben wird. Dies kann alternativ oder ergänzend
zu den oben erläuterten Herstellungsweisen der erfindungsgemäß gewünschten
Bindemittelkonzentration erfolgen und stellt eine weitere, verfahrenstechnisch
günstige Weise dar, wie die Bindemittelkonzentration im
Be reich der Grenzschicht zwischen der Deckschicht und der Unterschicht
eingestellt werden kann.
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Ferner
ist es möglich, daß dem zweiten Mineralwolle-Rohvlies
eine größere Bindemittelmenge zugegeben wird als
dem ersten Mineralwolle-Rohvlies, wobei dies zudem verfahrenstechnisch
mit geringem Aufwand erfolgen kann.
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Zudem
können die Fasern im zweiten Mineralwolle-Rohvlies mit
einem größeren mittleren Durchmesser als jene
im ersten Mineralwolle-Rohvlies ausgebildet werden. Auch eine derartige
Variation der Faserdimensionen läßt sich verfahrenstechnisch
mit an sich bekannten Mitteln problemlos durchführen und
erlaubt die Erzielung der gewünschten verbesserten Materialeigenschaften
im Endprodukt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsformen anhand
der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt:
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1 einen
Vertikalschnitt durch ein beispielhaftes Wärmedämm-Verbundsystem
gemäß der Erfindung; und
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2 ein
Diagramm, aus welchem beispielhaft eine erfindungsgemäße
Bindemittelverteilung innerhalb einer Fassadendämmplatte
gezeigt ist.
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Gemäß der
Darstellung in 1 weist ein Wärmedämm-Verbundsystem 1,
welches auf eine Fassade 2 aufgebracht ist, einen Klebemörtel 3 auf, mittels
welchen eine aus Fassadendämmplatten 4 gebildete
Dämmschicht punktuell mit der Fassade 2 verklebt
ist. Ferner weist das Wärmedämm-Verbundsystem 1 einen
Außenputz 5 auf. Wie aus 1 ersichtlich
ist, sind die Fassadendämmplatten 4 zudem mittels
Tellerdübeln 6 in der Fassade 2 verankert,
wobei die Tellerdübel 6 versenkt in der Fassadendämmplatte 4 angeordnet
sind und der Freiraum zwischen dem Tellerdübel 6 und
dem Außenputz 5 durch einen Pfropfen 7 geschlossen
ist.
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In
den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist das Wärmedämm-Verbundsystem 1 in
der Altbausanierung eingesetzt. Die Fassade 2 enthält
hier eine Außenwand 21 sowie einen Altputz 22,
welcher einen ebenen und tragfähigen Untergrund für
das Wärmedämm-Verbundsystem 1 bildet.
Darüber hinaus ist in an sich herkömmlicher Weise
eine Dübelbohrung 23 in der Fassade 2 ausgebildet,
in welcher der Tellerdübel 6 verankert ist.
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Der
Tellerdübel 6 enthält einen Dübelteller 61,
welcher im vorliegenden Beispiel einen Durchmesser von 60 mm aufweist.
Dieser ist einstückig mit einem Dübelschaft 62 ausgebildet,
welcher die Fassadendämmplatte 4 durchgreift und
in an sich herkömmlicher Weise im Zusammenwirken mit einem Dübelschraube 63 eine
Verankerung in der Fassade 2 ermöglicht.
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Der
Außenputz 5 weist einen Unterputz 51 auf,
in welchem Naß in Naß ein Bewehrungsgewebe 52 eingebettet
ist. Außenseitig hierzu ist ferner ein Oberputz 53 angeordnet.
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Wie
aus 1 im näheren Detail ersichtlich ist,
weist die Fassadendämmplatte 4 eine Unterschicht 41 sowie
eine Deckschicht 42 auf, welche im vorliegenden Beispiel
dadurch integral miteinander verbunden sind, daß Mineralwollevliesbahnen
mit nicht ausgehärteten Bindemittel übereinander
geführt und anschließend gemeinsam in einem Härteofen
ausgehärtet werden. Die Unterschicht 41 weist hierbei
eine laminare Faserausrichtung auf, d. h. die überwiegende
Mehrzahl der Mineralfasern sind im Wesentlichen parallel zu den
großen Oberflächen der Unterschicht 41 orientiert.
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Die
Deckschicht 42 weist dagegen Mineralwolle in dreidimensional
isotroper Faserausrichtung auf, d. h. die in dieser Schicht enthaltenen
Fasern sind im Wesentlichen zu gleichen Anteilen in den drei räumlichen
Dimensionen ausgerichtet.
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Wie
aus 1 ferner erkennbar ist, weist die Fassadendämmplatte 4 einen
Einschnitt 43 auf, welche von der Putzträgerseite
der Deckschicht 42 um ein Maß T in die Deckschicht 42 ragt,
dabei jedoch eine Restdicke der Deckschicht 42 von etwa
15% der Gesamtdicke dieser Schicht unbearbeitet beläßt.
Der Einschnitt 43 ist dabei mit einem so genannten Dosenbohrer
herstellbar, wobei dementsprechend im vorliegenden Ausführungsbeispiel
das innerhalb der Schnittkanten liegende Mineralwollematerial nicht entfernt
wird. Wie in 1 angedeutet ist, verdichtet der
Dübelteller 61 dieses Material innerhalb des Einschnitts 43 im
Zuge der Befestigung der Fassadendämmplatte 4 an
der Fassade 2.
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Innerhalb
der Fassadendämmplatte 4 weist die Unterschicht 41 eine
Randschicht 41a auf, welche im Bereich der der Deckschicht 42 zugewandten Großfläche
an der Unterschicht 41 vorliegt. Die Grenzschicht zwischen
der Unterschicht 41 und der Deckschicht 42 ist
hierbei zur Verdeutlichung in 1 schematisch
durch eine gestrichelte Linie angedeutet.
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Wie
insbesondere aus dem Diagramm in 2 ersichtlich
ist, weist diese Randschicht 41a einen höheren
Bindemittelanteil als die anderen Bereiche der Fassadendämmplatte 4 auf.
In vorliegendem Ausführungsbeispiel ist der Bindemittelanteil
in der Deckschicht so gewählt, daß er etwa 5%
beträgt. Der Bindemittelanteil in der Unterschicht ist
in weiten Bereichen im Bereich von etwa 3,7% gegeben, während er
jedoch in der Randschicht im gezeigten Beispiel auf mehr als 6%
angehoben ist. Da diese erhöhte Bindemittelmenge im Bereich
der Randschicht verfahrenstechnisch bedingt im Zuge der Herstellung der
Fassadendämmplatte 4 auch in den Randbereich der
Deckschicht 42 eindringt, ergibt sich hier auch in dieser
nahe der in 2 ebenfalls gestrichelt angedeuteten
Grenzschicht zwischen der Deckschicht und der Unterschicht ein etwas
erhöhter Bindemittelanteil.
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Im
Zusammenwirken mit dem an sich tragfähigeren Material der
Deckschicht 42 sowie insbesondere auch dem komprimierten
Mineralwollematerial unterhalb des Dübeltellers 61 ergibt
sich somit durch diese Randschicht 41a mit erhöhtem
Bindemittelanteil eine Dämmlage im Wärmedämm-Verbundsystem 1,
in welcher eine zuverlässige Kraftaufnahme bei der Fixierung
wie auch Lastübertragung auf benachbarte Teile zum Tellerdübel 6 möglich
ist. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Standsicherheit der Fassadendämmplatte 4 bzw.
des Wärmedämm-Verbundsystems 1 aus.
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Die
Fassadendämmplatte 4 kann dabei in einer Zerfaserungsstation
nach Art einer Düsenblaseinrichtung mit beispielsweise
zehn hintereinander angereihten Blasdüsen hergestellt werden.
Hiervon können im vorliegenden Ausführungsbeispiel
sechs Blasdüsen die Mineralwolle der Unterschicht 41 sowie
vier nachgeschaltete Blasdüsen die Deckschicht 42 ausbilden,
wobei im Bereich der sechsten Blasdüse für die
Unterschicht 41 eine größere Menge an Bindemittel
zugegeben wird als in den anderen Bereichen. Ein so ausgebildetes
Primärvlies mit laminarer Faserausrichtung wird dann derart
zu einem ersten Mineralwolle-Rohvlies und zum zweiten Mineralwolle-Rohvlies
aufgetrennt, daß die Zone mit höherer Bindemittelkonzentration
in einer Randschicht des ersten Mineralwolle-Rohvlieses vorliegt.
In einem weiteren Schritt wird das zweite Mineralwolle-Rohvlies
aufgeschlossen und re-kombiniert, so daß sich eine quasi
isotrope Faserausrichtung hierin ergibt. Anschließend werden
diese Vliese derart zusammen geführt, daß die
Randschicht mit größerem Bindemittelanteil im
Inneren des kombinierten Vlieses vorliegt. Nach dem Aushärten
des Bindemittels läßt sich dann die Fassadendämmplatte 4 mit
ihrer vom zweiten Mineralwolle-Rohvlies gebildeten Deckschicht 42 und vom
ersten Mineralwolle-Rohvlies gebildeten Unterschicht 41 durch
Trennschnitte hieraus konfektionieren.
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Im
gezeigten Beispiel weist die Fassadendämmplatte 4 hierbei
eine Gesamtdicke von 100 mm auf, wobei die Deckschicht 42 etwa
40 mm dick und die Unterschicht 41 etwa 60 mm dick ausgestaltet
ist. Die Randschicht 41a ist im gezeigten Beispiel etwa 10
mm dick. Durch die angegebenen und in 2 gezeigten
Bindemittelanteile ergibt sich für die gesamte Fassadendämmplatte 4 ein
mittlerer Bindemittelanteil von etwa 4,5%. Die Rohdichte der Deckschicht 42 liegt
im gezeigten Beispiel bei etwa 120 kg/m3 und
in der Unterschicht 41 bei etwa 100 kg/m3. Die
Fassadendämmplatte 4 erreicht damit einen Bemessungswert
der Wärmeleitfähigkeit λ von etwa 0,035
W/mK gemäß DIN EN 13162.
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Die
Erfindung läßt neben der erläuterten Ausführungsform
weitere Gestaltungsansätze zu.
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So
kann die Fassadendämmplatte
4 beispielsweise auch
mit folgenden Parametern bereitgestellt werden:
Die Deckschicht
wird als drei-dimensional gestauchte Mineralwolle entsprechend der
Verfahrensweise der
DE
198 60 040 A1 mit einer Rohdichte von etwa 130 kg/m
3 und einem Bindemittelgehalt von etwa 4% mit
einer Schichtdicke von etwa 60 mm bereitgestellt. Die Unterschicht
mit einer Schichtdicke von etwa 140 mm weist eine Rohdichte von
etwa 100 kg/m
3 und einen Bindemittelgehalt
von etwa 3,5% auf. Der Bindemittelgehalt der Grenzschicht ist auf
etwa 5% eingestellt, so daß sich ein mittlerer Bindemittelgehalt
von etwa 3,9% für das erfindungsgemäße
Fassadendämmelement ergibt.
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In
einer dritten erfindungsgemäßen Ausgestaltung
ist die Deckschicht in Form einer laminaren Mineralwollschicht erhöhter
Rohdichte von etwa 200 kg/m3 mit einem Bindemittelgehalt
von etwa 4% mit einer Schichtdicke von etwa 50 mm bereitgestellt.
Die Unterschicht mit einer Schichtdicke von etwa 110 mm weist eine
Rohdichte von etwa 100 kg/m3 und einen Bindemittelgehalt
von etwa 3,5% auf. Der Bindemittelgehalt der Grenzschicht ist auf
etwa 5% eingestellt, so daß sich ein mittlerer Bindemittelgehalt
von etwa 3,8% für das erfindungsgemäße
Fassadendämmelement ergibt.
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Alternativ
können diese beiden Ausführungsvarianten durch
Verkleben der mit den genannten Parametern bereitgestellten ausgehärteten
Schichten hergestellt sein, oder die ausgehärtete Deckschicht wird
zusammen mit der nicht ausgehärteten laminaren Unterschicht
einem Härtevorgang zugeführt.
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In
konstruktiver Hinsicht ist es ferner nicht erforderlich, daß der
Bereich mit größerem Bindemittelanteil in einer
Randschicht der Unterschicht 41 gegeben ist. Durch Aufsprühen
von zusätzlichem Bindemittel auf eine Großfläche
der Unterschicht 41 und/oder der Deckschicht 42 im
Zuge des Herstellungsprozesses ist es beispielsweise auch möglich, den
Abschnitt mit erhöhtem Bindemittelanteil direkt an dieser
Grenzschicht zwischen den beiden Lagen vorzusehen, wobei das Bindemittel
dabei naturgemäß ein wenig in die Oberflächen
dieser beiden Schichten eintreten wird.
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Ferner
ist es nicht erforderlich, daß der mittlere Bindemittelanteil
in der Deckschicht 42 größer als der
mittlere Bindemittelanteil in der Unterschicht 41 ist;
vielmehr können diese Bindemittelanteile in etwa gleich
sein. Dabei ist es auch möglich, daß der Bindemittelanteil
im gesamten Fassadendämmplattenquerschnitt mit Ausnahme
einer Randschicht 41a gleich hoch angesetzt ist.
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Die
Fasern in der Deckschicht 42 sind erfindungsgemäß mit
einem größeren Durchmesser ausgebildet als jene
der Unterschicht 41; dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich,
vielmehr können auch identisch ausgestaltete Fasern zum
Einsatz kommen.
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Als
Material für die Fassadendämmplatte 4 wird
im gezeigten Ausführungsbeispiel Steinwolle eingesetzt;
es ist jedoch auch möglich, beispielsweise die Unterschicht 41 und/oder
die Deckschicht 42 aus Glaswolle auszubilden.
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Das
Verhältnis der Schichtdicken der Unterschicht 41 zur
Deckschicht 42 ist ferner nicht auf den erläuterten
Faktor 60:40 beschränkt und kann je nach Anwendungsfall
in beiden Richtungen variiert werden.
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Wie
vorstehend im Detail erläutert, schlägt die vorliegende
Erfindung erstmals eine Fassadendämmplatte für
die Dämmung von Außenfassaden von Gebäuden
vor, insbesondere als ein Bestandteil eines Wärmedämm-Verbundsystems,
welche aus gebundener Mineralwolle ausgebildet ist und einen Bemessungswert
der Wärmeleitfähigkeit λ < 0,040 W/mK gemäß DIN
EN 13162 erfüllt. Die Fassadendämmplatte
weist eine Unterschicht und eine Deckschicht auf. Die Unterschicht
ist aus laminarer Mineralwolle gebildet. Die Deckschicht weist Mineralwolle mit
einer erhöhten mechanischen Festigkeit im Vergleich zur
Unterschicht auf. Dabei ist der Bindemittelanteil erstmals im Be reich
einer Grenzschicht zwischen der Deckschicht und der laminaren Unterschicht
größer als in den anderen Bereichen. Des weiteren
diskutiert die vorliegende Erfindung ein Wärmedämm-Verbundsystems
mit einer derart neuen Fassadendämmplatte. Schließlich
gibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen
Fassadendämmplatte an.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1088945
A2 [0007]
- - EP 1408168 A1 [0007]
- - DE 10336795 A1 [0007]
- - DE 3701592 A1 [0010]
- - DE 10359902 A1 [0011, 0040]
- - DE 19860040 A1 [0020, 0063]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - DIN EN 13162 [0001]
- - DIN EN 13162 [0007]
- - DIN 1055 [0009]
- - DIN EN 13162 [0013]
- - DIN EN 13162 [0016]
- - DIN EN 13162 [0025]
- - DIN EN 13162 [0025]
- - DIN EN 13162 [0061]
- - DIN EN 13162 [0071]