DE19937900A1 - Wärmedämmungen mit organischen Naturstoffen - Google Patents

Wärmedämmungen mit organischen Naturstoffen

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein stoffspezifisches Wärme-Dämmverfahren mit organischen Naturstoffen zur Anwendung im Bauwesen. DOLLAR A Das Problem der bisherigen Lösungen von Wärmedämmungen mit organischen Naturstoffen besteht darin, daß aufgrund der dichteauflockernden Wirkung - durch die Orientierung an makro-morphologische Parameter - nur mit relativ hohem verfahrenstechnischen Aufwand Eigenschaften, insbesondere Wärmeleitfähigkeitswerte, erzielt werden, die dem Stand der Technik entsprechen. DOLLAR A Zu den Vorteilen der Erfindung zählen vor allem der geringere Primärenergiebedarf und die damit verbundene Reduzierung treibhausrelevanter Erscheinungen, bewirkt durch einen höheren regenerativen Rohstoffverbrauch, aber mit geringeren Aufwendungen für die Aufbereitung. DOLLAR A Die nach diesem Wärme-Dämmverfahren angewendeten Erzeugnisse verfügen durchschnittlich über eine optimale Hohlraumgröße, bei welcher der Strahlungsanteil und damit die gesamte Wärmeleitfähigkeit ein Minimum hat. Vorausgesetzt werden muß, daß die Hohlräume weder so groß sind, daß freie Konvektion auftreten kann und sich Wärmestrahlen vollständig ausbreiten können, noch so klein, daß die Wärmeübertragung über den zunehmenden stofflichen Anteil ansteigt. DOLLAR A Die Erzeugnisse eignen sich vorzugsweise als Zuschläge bzw. Zusatzstoffe für herkömmliche Gipsputze und Gipsplatten zur innenseitigen Anwendung in Gebäuden. Neben der Einhaltung energiesparrechtlicher Maßnahmen wird hiermit insbesondere die Verbesserung der ...

Description

Gegenstand der Erfindung sind Wärmedämmungen mit organischen Naturstoffen, die durch ein spezielles Wärme-Dämmverfahren aufgrund von stoffspezifischen mikro-morpho­ logischen Eigenschaften im Bauwesen gewerblich anwendbar sind.
Der vom Gesetzgeber geforderte Wärmeschutz nach dem gegenwärtigen Stand der Technik von Wärmedämmungen mit organischen Naturstoffen wird aufgrund extremer Zerfaserung und dichteauflockernder Wirkung erbracht. Die angestrebten Faserparameter Länge und Durchmesser sollen mit den Fasern der mineralischen Wärmedämmstoffe vergleichbar sein. Diese Angleichung widerspricht jedoch den bisherigen Stand des Wissens. Künstlich hergestellte Mineralfasern haben eine andere Morphologie als die von Pflanzen oder Tieren erzeugten chemischen Verbindungen im festen Aggregatzustand aufweisen. Abstrahiert man aus morphologischen Gegebenheiten die Porosität des betreffenden Stoffes, wirken sich Hohlräume, wie z. B. Interzellularräume, Zellen und/oder Poren, mit entsprechenden Abmessungen wärmeschutztechnisch günstig aus:
Wenn vorhandene Hohlräume klein genug sind, so daß deren durchschnittlicher Durchmesser von der Größenordnung der mittleren freien Weglänge der Moleküle des darin enthaltenen Gases ist, dann wird unter idealen Bedingungen die Konvektion dieser Moleküle merklich verhindert und damit die molekulare Wärmeleitung des Gases derart verkleinert, daß die Wärme im wesentlichen über den stofflichen Anteil strömt. Demzufolge wäre die Fähigkeit zur Wärmeleitung mit dem zunehmenden stofflichen Anteil geringer als die Wärmeleitfähigkeit desselben, aber zerfaserten Stoffes mit größeren Zwischenräumen. Während zum ersten fast ausschließlich der poröse Naturstoff die Wärme weiterleitet, erfolgt bei dem letzteren die Wärmeleitung sowohl über die weniger porösen und deshalb besser wärmeleitenden Fasern als auch innerhalb der Zwischenräume, sei es darin durch Konvektion der Gasmoleküle, sei es die größere Wärmeleitfähigkeit darin enthaltener Stoffe.
Zahlreiche Beispiele aus der Praxis beweisen den wärmeschutztechnischen Vorteil dieser Erscheinung insbesondere dadurch, daß vor allem:
  • - die Wärmedämmstoffe aus chemischen Kunststoffen mit kleinsten Hohlräumen über hervorragende Festigkeits- und Wärmedämmeigenschaften verfügen.
  • - der Mensch primär am eigenen Körper seinen Wärmeverlust mit ausreichender Kleidung und nicht durch Vergrößerung von Zwischenräumen, wie es z. B. innerhalb der Wattierung von Jacken denkbar wäre, verringert.
Die Wärmedämmungen mit organischen Naturstoffen aus Fasern von der anfangs genannten Porosität sind als Gegenstand der Erfindung gewerblich anwendbar, weil entsprechende Naturprodukte insbesondere in der Landwirtschaft erzeugt werden können und zur Nutzung im Bauwesen u. a. als lose Schüttung, als Platten, Matten und/oder Putze bzw. Zuschläge geeignet sind. Zu den wesentlichen Vorteilen gegenüber herkömmlichen technischen Lösungen auf diesem Gebiet zählen:
  • 1. Schonung fossiler Ressourcen durch Verwertung regenerativer organischer Naturstoffe
  • 2. Auslastung landwirtschaftlich nutzbarer Flächen durch bedarfsorientierten Anbau von nachwachsenden Rohstoffen als zukunftsweisender Wirtschaftsfaktor
  • 3. Geringerer verfahrenstechnischer Aufwand bei der Aufbereitung der Rohstoffe
  • 4. Förderung des ökologischen und landschaftsgebundenen Bauens
  • 5. Ermöglichung von Leichtbauweisen
  • 6. Verbesserung der thermischen Behaglichkeit bei der Verwendung von wärmedämmenden Zuschlägen zum Gips für die Nutzung als Mörtel oder Innenverkleidungen
Ausführungsbeispiele
Für die im folgenden auserwählten Beispiele sind organische Naturstoffe zuerst dem Punkt I Satz 6 ff. vorteilhaft angemessen verfahrenstechnisch aufzubereiten, umzuwandeln und dann mit konventionellen Techniken gewerblich anwendbar.
a) Schütt- und maschinell einblasfähige Wärmedämmung
Abb. 1 zeigt skizzenhaft eine Baukonstruktion für das erste Ausführungsbeispiel zwischen Dachsparren. Die Wärmedämmung ist mit angemessener Dichte, ohne Verformung der Konstruktion, maschinell einzublasen. Als seitliche Begrenzung dienen Dachsparren, an denen auch die vordere und hintere Dichtung Befestigung findet, bevor der Einblasvorgang beginnen kann. In die Luftabdichtung wird eine Öffnung von der Größe der Einblasdüse geschnitten und nach dem Einblasen mit dem Dichtungsmaterial durch sorgfältiges Verkleben wieder geschlossen.
Die Wärmedämmung ist besonders für Steildächer geeignet, zumal eine relativ hohe Stabilität zwischen den Dachsparren bei außergewöhnlich geringem Gewicht erreicht werden kann. Für Leichtbauweisen, wie z. B. Trennwände und/oder Zwischendecken, ist diese Ausführung ebenfalls vorgesehen.
b) Platten für Innenverkleidungen
Das zweite Ausführungsbeispiel betrifft Innenverkleidungen (s. z. B. Abb. 1 u. 2) aus Platten mit dem Hauptbestandteil Gips. Die aufbereiteten organischen Naturstoffe werden während der Herstellung der Platten inhomogen vermengt. Der Anteil an Naturstoffen bewirkt die Einsparung von Gips und/oder anderen Stoffen sowie die Verkleinerung der Wärmeleitung von Gipsprodukten.
Das Rezept des jeweiligen Herstellers darf nur insoweit verbessert werden, daß trotzdem gestellte Mindestanforderungen erhalten bleiben.
Die Kombination der unter a) genannten schütt- und maschinell einblasfähigen Wärme­ dämmung mit den unter b) genannten Platten ermöglicht Leichtbauweisen wie z. B. schmale Trennwände (s. Abb. 2).
Vorzugsweise sollte als Material für die zur Befestigung der Innenverkleidungsplatten erforderlichen Ständer Holz gewählt werden. Andere Materialien wie z. B. Aluminium wirken wie Wärmebrücken.
c) Zuschlag zum Innenputz in Anlehnung an DIN 18550
Die aufbereiteten organischen Naturstoffe zur Erreichung verbesserter Wärmedämm­ eigenschaften sind mit den Mörtelstoffen innig miteinander zu vermengen. Dabei ist die Maschinenmischung der Handmischung vorzuziehen.
Es müssen einschlägige Normen und gegebenenfalls Vorschriften des Lieferwerks beachtet . werden.
Das beiliegende Foto zeigt die praktische Anwendung von aufbereitetem Seegras, einem organischen Naturstoff, in Verbindung mit Gips. Das Seegras wurde mit einem Anteil von 8 Masse-% im Gips inhomogen verteilt und nach dem Aushärten plattenförmig innerhalb der Innenverkleidung einer nach dem Stand der Technik gebauten Wärmedämmung eingeschäumt.
Die meßtechnisch erfaßte Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit beträgt ca. 30%.

Claims (2)

1. Wärmedämmungen mit organischen Naturstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Naturstoffe Hohlräume auf der Basis von Pflanzen oder Tieren erzeugten chemischen Verbindungen im festen Aggregatzustand aufweisen, wie z. B. Interzellular­ räume, Zellen und/oder Poren, deren durchschnittlicher Durchmesser von der Größen­ ordnung der mittleren freien Weglänge der Moleküle des darin enthaltenen Gases ist.
2. Wärmedämmungen mit organischen Naturstoffen nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch stoffspezifische Erzeugung, Aufbereitung und/oder Umwandlung der organischen Naturstoffe die wärmedämmende Wirkung der Hohlräume zur Anwendung kommt.
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