19
Mai

Im Folgenden handelt es sich um einen Beitrag von Arnold Drewer und Kerstin Paschko vom Institut für preisoptimierte energetische Gebäudesanierung (IpeG), den wir als Grundlage zu einem Erfahrungsaustausch nutzen dürfen. Wir bitten Sie um Rückmeldungen, Erfahrungen und Ihre Meinung zu den verschiedenen Dämmstoffen. Im Anschluss wollen wir uns in einer Runde aus Verarbeitern, Planern, Experten und Herstellern darüber austauschen.


Die Energieeinsparung im Gebäudebereich spielt nicht nur eine große Rolle für das Einhalten der Klimaziele 2050, sondern senkt auch erheblich die laufenden Kosten einer Immobilie. Mit über 70% des Gebäudeenergieverbrauchs bietet die Raumwärmeerzeugung ein hohes Einsparungspotential mit vergleichbar geringem Aufwand. Im Vergleich zu der Anschaffung eines Elektroautos ist eine energetische Sanierung eines (Wohn-)Gebäudes erheblich günstiger und amortisiert sich auch mit weniger Fördermitteln schneller. Dennoch hat die Wärmedämmung mit vielen Vorurteilen zu kämpfen. Dämmung sei „unwirtschaftlich“, führe zu Schimmel, spare die Herstellungsenergie bzw. das bei der Erzeugung freigesetzte CO2 niemals mehr ein, würde brennen und sowieso nicht funktionieren.

In diesem Artikel des IpeG werden 40 unterschiedliche Dämmstoffe miteinander verglichen. Die technischen Werte sind den jeweiligen bauaufsichtlichen Zulassungen und den EPDs (environmental product informations) entnommen, die Kosten basieren auf Internet-Recherchen und telefonischen Befragungen von Händlern und Handwerkern.

Möglichkeiten der Dämmung

Es existieren ungefähr 80 unterschiedliche Dämmverfahren im Altbau. Wenngleich das WDVS (Wärmedämm-Verbund-System) das am meisten eingesetzte und auch sichtbare Dämmverfahren darstellt, gibt es auch andere Möglichkeiten, die Gebäudehülle energetisch zu ertüchtigen. Oft nicht berücksichtigt wird z.B., dass Außenmauern hohlschichtig, d.h., zweischalig, gemauert worden sind. Ein WDVS, auf ein derartiges Mauerwerk installiert, wirkt aufgrund von Hinterlüftungseffekten nur eingeschränkt bis gar nicht. Bevor eine Außendämmung auf die Wand geklebt/gedübelt wird, sollte daher mit einfachen Bohrungen untersucht werden, ob die Wand zweischalig ist. Sollte dies der Fall sein, muss erst die Hohlschicht verfüllt und danach kann außerdem ein WDVS installiert werden. Diese doppelte Dämmung wäre dann die perfekte Konstruktion, man kann mit schmalen Dämmdicken u.U. sogar Passivenergiestandard (U-Wert < 0,14 W/m²K) erreichen.

Ein weitverbreitetes Vorurteil besteht außerdem darin, dass dicke Dämmschichten auf die Außenmauer aufgebracht werden müssen. Kennt man hingegen die Unterschiede der Dämmstoffe bzgl. der Dämmwirkung, können auch dünnere Schichten bei demselben Effekt eingesetzt werden.  

Der U-Wert des jeweiligen Bauteils bezeichnet den Wärmestrom in W pro m² Dämmstoff (in der jeweiligen Dämmdicke) und Kelvin Temperaturdifferenz. Der R-Wert (Kehrwert des U-Wertes) bezeichnet den Wärmewiderstand des Dämmstoffes, gerechnet in m²*K pro W.

Parameter der Dämmwirkung

Der Materialverbrauch leitet sich ab von der Dämmdicke, die für das Erreichen eines bestimmten energetischen Standards benötigt wird. Ausschlaggebend ist folglich die Wärmeleifähigkeit des Dämmstoffes, die bei den betrachteten Dämmstoffen zwischen 0,007  (Vakuumdämmplatten) und 0,080  (Holzwolleleichtbauplatten) liegt, wodurch sich die abgeleiteten Dämmdicken für das Erreichen des gleichen U-Wertes um mehr als den Faktor 11 unterscheiden. Der Vergleich der beiden Produkte ist schwierig, da sie normalerweise nicht gegenseitig substituierbar sind. Vakuumdämmplatten sind aufgrund ihrer niedrigen Wärmeleitfähigkeiten und hohen Preise für Spezialanwendungen und extrem schlanke Konstruktionen geeignet. Bei Holzwolleleichtbauplatten handelt es sich hingegen – wie Schilfrohrmatten auch – um Putzträgersysteme. Die Auswirkungen des Materialverbrauchs auf ökologische Eigenschaften lassen sich dennoch gut ableiten. Mineralschaumplatten und Phenolharzplatten, beide unter anderem geeignet für die innenseitige Dämmung von Außenwänden und Wärmedämmverbundsysteme, bedienen hingegen teilweise ähnliche Anwendungsfelder. Aufgrund der unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten (Mineralschaum: 0,042 , Phenolharz: 0,021 ) würde bei gleicher Dämmwirkung eine Dämmung mit Mineralschaum doppelt so stark ausfallen als eine Dämmung mit Phenolharzplatten, wodurch auch die später betrachteten Umweltparameter beeinflusst werden.

Primärenergiegehalt (PEI)

Die unterschiedlichen Dämmdicken und damit verbundenen Materialverbräuche führen zu Unterschieden im Primärenergieinhalt (PEI). Dieser berücksichtigt den Energieverbrauch durch Herstellung und Transport, sowie den Einsatz fossiler Rohstoffe. Die Werte der einzelnen Dämmstoffe liegen weit auseinander. Während der PEI von Zellulose- und Grasfaserdämmstoffen praktisch bei null liegt, ist der PEI von Vakuumdämmplatten 8.096 kWh/m³. Um auf das Beispiel Mineralschaum- vs. Phenolharzplatten zurückzukommen, so liegt der PEI von Phenolharz mit 683 kWh/m³ fast doppelt so hoch wie der von Mineralschaum (389 kWh/m³). Da, bei gleicher Dämmwirkung, jedoch nur die Hälfte an Phenolharzplatten benötigt wird, liegt die energetische Amortisationszeit, also der Zeitraum, in dem der Primärenergieinhalt durch die Energieeinsparungen ausgeglichen wird, von Phenolharzplatten unterhalb der von Mineralschaumplatten.

Abb. 1: Dämmdicke in cm – R = 5 m2K/W (Um den R-Wert des Dämmstoffes von 5 m2K/W – das entspricht einem U-Wert von 0,2 W/m2K – zu erreichen, sind x cm Dämmstoff notwendig)
Abb. 2: Primärenergieeinsatz in kWh/m2 – R = 5 m2K/W

Besonders beim Vergleich der Vakuumdämmplatten mit den Holzwolleleichtbauplatten ist der Einfluss des Materialverbrauchs auf die Energiebilanz erkennbar. Die Herstellung von Vakuumdämmplatten, bezogen auf den Kubikmeter, ist eine der energiereichsten aller Dämmstoffe und liegt um den Faktor 7 höher als der der Holzwolleleichtbauplatten. Der Materialverbrauch wäre jedoch bei den Holzwolleleichtbauplatten um den Faktor 11 höher, wodurch sich eine längere energetische Amortisationszeit ergibt. Abgesehen von diesen beiden Produkten, ebenso wie von Aerogelmatten, Perlite und PUR-Calciumsilikatplatten, kann jedoch davon ausgegangen werden, dass sich der Energieaufwand der Dämmstoffherstellung nach maximal 15 Monaten amortisiert hat.

Energetische Amortisationszeit

Abb. 3: Berechnung energetische Amortisationszeit

Bei Betrachtung der anderen Dämmstoffe kann verallgemeinert gesagt werden, dass lose Dämmstoffe einen geringeren Energieaufwand bei der Herstellung bedeuten und für den Transport besser komprimiert werden können. Das Pressen von Platten erfordert hingegen meist synthetische Bindemittel, resultierend in einem hohen Energieverbrauch und einer längeren energetischen Amortisationszeit.

Auf das Material bezogen fallen viele Nachwachsende Rohstoffe (NaWaRo) positive auf, daneben haben auch Dämmstoffe aus Recyclingmaterialien (Zellulose, PUR-Recyclinggranulat) geringe energetische Amortisationszeiten. Zu den Recyclingmaterialien gehören auch einige Glaswollprodukte, bei denen durch die Verwendung von Altglas etwa ein Drittel der Herstellungsenergie eingespart werden konnte.

Das vermutlich größte Problem beim Verbrennen fossiler Rohstoffe ist die Freisetzung von CO2. Auch diesbezüglich muss sowohl die Herstellung, als auch das Ergebnis in die Berechnung mit eingehen.

 

Abb. 4: Energetische Amortisationszeit in Monaten, auf kWh hin bezogen – R = 5 m2K/W
Abb. 6: CO2-Einsparung kg/m2 in 30 Jahren gesamt

CO2-Bilanz von Dämmstoffen

Durch die verwendeten Rohstoffe, Transport und Herstellungsprozesse weisen die Dämmstoffe Unterschiede in ihrer CO2-Bilanz auf, bei der auch der Materialverbrauch, also die Dämmdicke, als Multiplikator einen wichtigen Einfluss hat. Da bei der Herstellung unterschiedliche Energieträger zum Einsatz kommen, lässt sich die CO2-Bilanz der einzelnen Dämmstoffe nicht direkt auf deren PEI zurückführen, sondern wird über den GWP (=global warming potential) berechnet. Eine Besonderheit liegt zudem bei den NaWaRos vor, die durch die Bindung von CO2 während des Wachstums schon vor der Nutzung als Dämmstoff eine positive CO2-Bilanz aufweisen (sog. „CO2-Senke“).

Die Dämmdicke kann die CO2-Bilanz unterschiedlich beeinflussen. Bei Dämmstoffen mit hohen CO2-Emissionen bei der Herstellung sind niedrige Wärmeleitfähigkeiten, verbunden mit einem geringen Materialverbrauch, vorteilhaft. NaWaRos, die viel CO2 gebunden haben, verbessern hingegen ihre CO2-Bilanz mit steigender Dämmdicke. Dadurch fällt die CO2-Einsparung durch Schilfrohrplatten am höchsten von allen betrachteten Dämmstoffen aus. Jedoch sind Dämmdicken von 30,5 cm und Kosten von 126,58 €/m² für fast alle Anwendungen nicht geeignet bzw. nicht wirtschaftlich.

Bei einem erzielten R-Wert von 5 m²K/W sparen alle Dämmstoffe auf 30 Jahre hin gesehen 930,2 kg CO2 ein. Die CO2-Mehr-Emission bei konventionell hergestellten Dämmstoffen bzw. die CO2-Senke bei ökologischen Dämmstoffen fällt dagegen kaum mehr in’s Gewicht.

 

Abb. 5: Berechnung CO2-Einsparung

Nicht berücksichtigt in den Berechnungen ist eine mögliche thermische Verwertung einzelner Dämmstoffe nach der Nutzungsdauer, da keine konkreten Zahlen vorliegen, welcher Anteil und nach welchem Nutzungszeitraum organische Dämmstoffe zwecks Energiegewinnung verbrannt werden können. Bei den synthetischen Dämmstoffen EPS, XPS und Polyurethan können zwischen 23,7-29,1% (145-211 kWh/m³) der eingesetzten Energie zurückgewonnen werden. Auch NaWaRos können thermisch verwertet werden, wobei dichteabhängig bei Zellulosedämmstoffen ein Energiegewinn von 73-145 kWh/m³ entsteht. Durch die thermische Verwertung würde die energetische Amortisationszeit der entsprechenden Dämmstoffe reduziert, im Fall einiger NaWaRos sogar negativ werden. Die CO2-Bilanz würde durch die Emissionen hingegen etwas verschlechtert. Da die Energie- und CO2-Einsparungen über den Betrachtungszeitraum von 30 Jahren jedoch um ein Vielfaches höher liegen, würden die Veränderungen sehr gering ausfallen.

Kosten von Wärmedämmung

Abb. 7: Materialkosten in € pro m2 – R = 5 m2K/W
(Kosten pro m2 Dämmstoff, bezogen auf einen R-Wert 5 m2K/W – Reine Dämmstoffkosten, ohne Einbau- und Nebenkosten, bei mittlerer Abnahmemenge, brutto)

Wärmedämmung wird häufig mit hohen Investitionskosten assoziiert. Tatsächlich gibt es jedoch auch niedriginvestive Dämmmaßnahmen, deren geringer Kosteneinsatz sich bereits nach einem oder wenigen Jahren amortisiert. Auch bezüglich der Materialienauswahl gibt es hohe Diskrepanzen, die sich aus dem Materialpreis und dem Materialeinsatz ergeben. Auch verbunden mit dem geringeren Herstellungsaufwand, der sich auch auf die energetische Amortisationszeit positiv auswirkt, zählen viele Einblasdämmstoffe zu den kostengünstigsten Dämmstoffen. Auch Matten- und Plattendämmstoffe aus Glas- und Steinwolle haben ein niedriges bis mittleres Preisniveau und sind sowohl aus diesem Aspekt, als auch aufgrund einiger Bauphysikalischer und -rechtlicher Vorgaben bei der Auswahl zu berücksichtigen. Dämmstoffe mit hohen Materialkosten weisen häufig Sonderfunktionen auf. Hochleistungsdämmstoffen (Vakuumdämmplatte, Aerogelmatten) sind Problemlöser im Altbau bzw. wenn beim Neubau Planungs- oder Ausführungsfehler gemacht wurden und nur wenig Platz für die Dämmung zur Verfügung steht. Holzwolleleichtbauplatten und Schilfrohrmatten als Putzträger und Calciumsilikatplatten durch ihre Antischimmel-Wirkung werden ebenfalls nur bei speziellen Anwendungsfällen verwendet und dienen dann weniger als Dämmstoff, sondern über ihre Sonderfunktion. Bei der Materialauswahl müssen zudem häufig weitere Eigenschaften berücksichtigt werden, wie die Brennbarkeit, der sommerliche Wärmeschutz und die Dichte.

Abb. 8a, b: Gesamtkosten der Dämmung der OGD: Kosten der Dämmung und Restkosten des Energieverbrauches pro m2
Energieinflation 1 %, Kapitalzins 1 %, jeweils auf 10 bzw. 30 Jahre gerechnet

Fehler beim Einbau der Dämmstoffe

Alle erzielten Werte setzen voraus, dass Dämmstoffe fachgerecht und fehlerfrei eingebaut worden sind. Leider werden doch viele Fehler gemacht, hier die gravierendsten:

  1. Wenn, wie oben schon erwähnt, Dämmstoffe auf belüftete Bauteile installiert werden, oder selber hinterlüftet sind (z.B., wenn beim WDVS nicht die „Wulst-Batzen-Methode“ eingesetzt wird, sondern nur einzelne Mörtelbatzen gesetzt werden), funktionieren Dämmstoffe kaum oder gar nicht. Besonders bei Wänden, aber auch bei der oberseitigen Dämmung von belüfteten Holzbalkendecken oder bei belüfteten Bungalowdächern wird dieser Fehler sehr häufig gemacht.
  2. Schornsteinfeger berichten, dass bei 40 % der nicht ausgebauten und daher auch nicht benutzten und nicht beheizten Dachschrägen eine Dämmung des Daches vorgenommen wurde. Es sollte nur der genutzte (= beheizte) Raum gedämmt werden! Die Dämmung des nicht beheizten Spitzbodens ist bei gleichem Erfolg bis zu 14 x aufwändiger und damit teurer als die Dämmung der Decke!
  3. Zu dünn bzw. zu schlecht gedämmt: Eine Dämm-Maßnahme ist eine Entscheidung für die Rest-Lebensdauer des Gebäudes! Daher sollte immer so dick wie möglich gedämmt werden – die Dämmung der oberen Geschoßdecke ist in einer Dicke von 35 cm am wirtschaftlichsten, sofern preiswerte (s.o.) Dämmstoffe eingesetzt werden. Diese Dämmdicke wird im Übrigen auch in Frankreich und Skandinavien umgesetzt. Ist jedoch die Dämmstoffdicke begrenzt (bei einer Innendämmung, der Dämmung der Kellerdecke usw.), sollten höherwertige Produkte eingesetzt werden. Da die Kosten für die Installation der Produkte gleich bleiben, und nur die höheren Materialkosten (s.o.) anfallen, amortisieren sich diese innerhalb weniger Jahre.
  4. Um Wärmebrücken und damit unwirksame Dämmung bzw. Grund für Schimmelbildung zu vermeiden, muss die Dämmung eines WDVS in die Fensterlaibung hinein installiert werden. Unterbleibt dies, handelt es sich um einen Mangel. Dasselbe gilt, wenn das WDVS nicht mindestens 80 cm unter die Betondecke des EG-Fußbodens installiert bzw. direkt an die Perimeterdämmung des Kellers angeschlossen wird. Die Dämmung einer Kellerdecke ist ebenfalls weniger wirksam, wenn die aufsteigenden Wände nicht auch mit einer Flankendämmung versehen werden.

 

Fazit:

Bei den Kosten für eine Dämmung kommt es ganz darauf an, welchen Dämmstoff man wählt. Ökologisch sind sämtliche Dämmstoffe, da sie Heizenergie und damit die Emission von CO2 reduzieren. Ökologische Dämmstoffe und konventionelle Dämmstoffe unterscheiden sich hinsichtlich des Primärenergieeinsatzes und der CO2-Wirkung kaum. Man spricht von „ökologischen Dämmstoffen“ dann, wenn man die Herkunft (Wald, Acker, Meer) berücksichtigt. Konventionelle Dämmstoffe werden entweder aus Mineralien oder aus Erdölderivaten hergestellt. Wissen muss man jedoch, dass auch in „ökologischen Dämmstoffen“ nicht unkritische Zusatzstoffe enthalten sein können. So enthalten z.B. Holzweichfaserplatten, welche im Trockenverfahren hergestellt werden, genauso viel Diisocyanate als Bindemittel wie Polyurethan-Platten (wenn man deren erheblich bessere Dämmwirkung berücksichtigt)

Sehr wichtig im Bereich der nachträglichen Wärmedämmung ist die Vermeidung von Dämm-Fehlern – diese können die Wirkung der Wärmedämmung bis auf Null reduzieren und damit dem Vorurteil Vorschub leisten, Wärmedämmung würde nicht wirken.

Arnold Drewer, Institut für preisoptimierte energetische Gebäudemodernisierung GmbH
Mönchebrede 16, 33102 Paderborn

 

Wir freuen uns auf Ihre Rückmeldungen, bedanken uns dafür bereits jetzt und halten Sie über die weitere Entwicklung auf dem Laufenden.

 

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