WDS FINAL 05 - Polyurethan (PUR/PIR) Hartschaum ... · 3 Inhalt Vorwort 1 Was ist...

Herausgeber: IVPU – IndustrieverbandPolyurethan-Hartschaum e.V.

Autoren: Dr. Edmund EndresDipl.-Ing. Joachim Kleser

© 2005 by IVPU1. Auflage, April 2005

ISBN 3-932500-28-8

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Inhalt

Vorwort

1 Was ist Polyurethan-Hartschaum?

2 Herstellung von Polyurethan-Hartschaum-Wärmedämmstoffen

2.1 Herstellung von PUR/PIR-Hartschaum-Dämmplatten mit flexiblen Deckschichten

2.2 Herstellung von PUR/PIR- Hartschaum-Blöcken

2.2.1 Kontinuierliche Herstellungvon Blockschaum

2.2.2 Diskontinuierliche Herstellungvon Blockschaum

2.3 Herstellung von Polyurethan-Sandwichelementen mit starren Deckschichten

2.3.1 Kontinuierliche Herstellung von Sandwichelementen

2.3.2 Diskontinuierliche Herstellungvon Sandwichelementen

3 Anwendungen vonPolyurethan-Hartschaum

3.1 Anwendungstypen für Dämmstoffe3.2 Anwendungsbezogene Mindest-

anforderungen an PUR/PIR-Hartschaum-Dämmstoffe

3.3 Qualitätstypen vonPUR/PIR-Hartschaum-Dämmstoffen

3.4 Anwendungsgebiete von PUR/PIR-Hartschaum-Dämmstoffen

4 Technische und physikalischeEigenschaften vonPolyurethan-Hartschaum

4.1 Wärmeleitfähigkeit4.1.1 Wärmeleitfähigkeit und

Wärmedurchlasswiderstandvon Dämmstoffen

4.1.2 Wärmeleitfähigkeit vonPUR/PIR-Hartschaum

4.1.2.1 Einfluss des Zellgases4.1.2.2 Einfluss der Rohdichte4.1.2.3 Einfluss der Temperatur4.1.2.4 Einfluss der Wasseraufnahme

nach 28-tägigerUnterwasserlagerung

INHALT

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4.1.3 Nennwert und Bemessungswertder Wärmeleitfähigkeit

4.1.4 Wärmeleitfähigkeitsstufenfür PUR/PIR-Hartschaum-Wärmedämmstoffe

4.1.5 Langzeitverhalten derWärmeleitfähigkeit vonPUR/PIR-Hartschaum-Dämmstoffen

4.2 Rohdichte4.3 Druckfestigkeit oder Druck-

spannung bei 10% Stauchung4.4 Dauerdruckspannung4.5 Zugfestigkeit senkrecht zur

Plattenebene, Scherfestigkeitund Biegefestigkeit

4.6 Verhalten gegen Wasser undFeuchte

4.6.1 Wasseraufnahme beiUnterwasserlagerung über28 Tage

4.6.2 Feuchteverhalten beiDiffusion und Kondensationsowie bei Frost-Tau-Wechsel

4.6.3 Wasserdampf-Diffusions-widerstandszahl

4.6.4 DiffusionsäquivalenteLuftschichtdicke

4.7 Thermisches Ausdehnungs-verhalten

4.8 Spezifische Wärmekapazität undWärmespeichervermögen

4.8.1 Spezifische Wärmekapazität4.8.2 Wärmespeichervermögen4.9 Temperaturbeständigkeit4.10 Chemische und biologische

Beständigkeit4.11 Brandverhalten von

Polyurethan-Hartschaum4.11.1 Brandverhalten von Dämmstoffen4.11.2 Brandverhalten von Dämmstoffen

nach europäischer Normung4.11.3 Brandverhalten von Bauteilen

mit Polyurethan-Hartschaum-Dämmung

4.11.4 Brandverhalten vonPolyurethan-Hartschaum-Dämmung im Steildach

4.11.5 Brandverhalten vonPolyurethan-Hartschaum-Dämmung im Flachdach

4.12 Schalldämmung4.13 Abschirmung gegen Elektrosmog

4

5 Nachhaltiges Bauen mitPolyurethan-Hartschaum

5.1 Nachhaltiges Bauen5.2 Energieverbrauch und

Emissionsbegrenzung5.3 Lebenszyklus-Analyse von

Polyurethan-Hartschaum undEnergiebilanz

5.4 Stoffliche und energetischeVerwertung vonPolyurethan-Hartschaum

6 Qualitätssicherung undProduktzertifizierung

6.1 PUR/PIR-Qualitätssicherung:Freiwillige Produktzertifizierungmit regelmäßiger Fremdüberwachung

6.2 Kennzeichnung von PUR/PIR-Hartschaum Wärmedämmstoffen

6.2.1 CE-Kennzeichnung6.2.2 Ü-Zeichen und

ÜGPU-Qualitätszeichen

7 Anhang

7.1 Planungshilfen und TechnischeInformationen

7.2 Normen, Verordnungen undRichtlinien

7.3 Verzeichnis der Bilder7.4 Verzeichnis der Tabellen7.5 Literatur

8 Übersicht der technischenund physikalischen Eigenschaftenvon Polyurethan-Hartschaum

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INHALT

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Polyurethan –ein Stück mehr Lebensqualität

Ob Schuhsohlen, Matratzen, Lenkrad oderDämmung – Polyurethan ist aus der heuti-gen Gesellschaft nicht mehr wegzudenken.Egal ob bei Sport und in der Freizeit, imHaushalt wie auch im Auto, Polyurethanemachen das Leben komfortabler. Sie sinduniversell und unverzichtbar. Je nach Re-zeptur und Mischungsverhältnis der Grund-produkte, kann das Eigenschaftsspektrumder entstehenden Polyurethane exakt ein-gestellt werden – hart, weich, integral oderkompakt. Das Ergebnis sind maßgeschnei-derte und wirtschaftliche Lösungen für (fast)jeden Anwendungsbereich.

Polyurethan – ein Werkstoff mit vielen Gesichtern

Dämmstoff nach Maß

Insbesondere bei der Dämmung vonGebäuden bieten Polyurethane alle Vorteilewirtschaftlichen Bauens: Der »Dämmstoffnach Maß« hat eine extrem niedrigeWärmeleitfähigkeit, die von kaum einemanderen gebräuchlichen Dämmstoff erreichtwird. Auch für die energetische Sanierungist PUR/PIR-Hartschaum optimal geeignet.Durch die nachträgliche Dämmung der Ge-bäudehülle können mehr als die Hälfte desdurchschnittlichen Verbrauchs an Heiz-energie eingespart werden. Das Dämmver-mögen ist schon bei geringen Material-dicken sehr hoch. Gute mechanischeEigenschaften und hervorragende Verbund-wirkung mit anderen Werkstoffen ermög-lichen ein breites Anwendungsfeld.

Dämmstoffe aus Polyurethan-Hartschaumsind wegen ihres optimalen Dämmver-mögens vielseitig einsetzbar. Die Produkt-palette reicht von Dämmplatten für dieAnwendungsgebiete Dach, Wand, Bodenund Decke, über Fensterrahmen-Dämmungund Montageschaum bis hin zu Metall-Sandwichelementen für den Industriebau.

Effiziente Wärmedämmung –ein Leben lang

Die hervorragenden Wärmedämmeigen-schaften des geschlossenzelligen Poly-urethan-Hartschaums werden heute haupt-sächlich durch Treibmittel wie Pentan(Kohlenwasserstoff) oder durch CO2 erzielt.Polyurethan-Hartschaum ist die Bezeich-nung für eine Dämmstoff-Familie, die nebenPUR- auch PIR-Hartschaum mit einschließt.

Neben der sehr geringen Wärmeleitfähigkeitzählen auch die ausgezeichnete Beständig-keit und Dauerhaftigkeit zu den wichtigstenArgumenten, sich für Polyurethan-Hart-schaum-Wärmedämmstoffe zu entschei-den. Sie erfüllen ihre Funktion, solange dasGebäude steht. Die Gebrauchsphase vonPUR/PIR-Hartschaum beträgt 50 Jahre undmehr.

Durch eine Wärmedämmung mit PUR/PIR-Hartschaum werden Ressourcen geschontund Energie eingespart. UmweltschädlicheEmissionen werden deutlich reduziert.

Zukunftsorientierte Wärmedämmung mitPolyurethan-Hartschaum ist die richtigeInvestition: – Optimale und langlebige Dämmung ohne

Schwachstellen, Wartung und Repara-turen

– Steigerung von Gebäudewert und Wohn-komfort

– Hohe Energieeinsparung und spürbar weniger Heizkosten

– Wirtschaftliche und rationelle Verlegung der PUR/PIR-Dämmplatten

VORWORT

Bild 1:

Anwendungen Dämmplatten Blockschaum An Verwendungsstellewerkmäßig hergestellt werkmäßig hergestellt hergestellter Ortschaum

(in situ) Spritzen/Gießen

Dämmplatten mit Dämmplatten mit Dämmplatten, Ortschaumflexiblen Deckschichten starren Deckschichten / Formteile,

Stahlsandwichelemente Verbundelemente

Gebäudehülle DIN EN 13165 Zulassung DIN EN 13165 DIN 18159-1

Technische Dämmung prEN 14308 – prEN 14308 DIN 18159-1

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einen außergewöhnlichen Raum-Nutzen-Vorteil. Für Architekten und Planer schafftPUR/PIR-Hartschaum genügend Spielraumfür kreative Dämmlösungen - vom Kellerüber Decken und Wände bis hin zum Dach– in der Leichtbau-, Niedrigenergie- undPassivhaus-Bauweise. Aus Polyurethan-Blockware können Formteile für dieDämmung von haus- und betriebstech-nischen Anlagen zugeschnitten werden.Wegen ihrer hohen mechanischen Festig-keit sind Dämmplatten aus PUR/PIR-Hart-schaum hoch belastbar, mit anderenMaterialien bestens zu kombinieren und aufder Baustelle vom Fachmann einfach undproblemlos zu verarbeiten.Sandwichelemente haben einen Kern ausPolyurethan-Hartschaum, der ober- undunterseitig mit profilierten, vorwiegendmetallischen Deckschichten beschichtet ist. Polyurethan-Sandwichelemente sind be-sonders im Dach- und Wandbereich für dieverschiedenen Tragkonstruktionen vonHallen- und Industriebauten sowie für denKühlhaus- und Kühlzellenbau geeignet. Sielassen sich dank ihres geringen Gewichtesproblemlos verarbeiten und sind witte-rungsunabhängig montierbar. Die bauphysi-kalischen und konstruktiven Eigenschaftenvon Polyurethan-Sandwichelementen bie-ten auf Grund des hohen industriellenVorfertigungsgrades ein hohes Maß anSicherheit sowohl bei der Verarbeitung alsauch im fertiggestellten Bauwerk.Neben werkmäßig hergestellten PUR/PIR-Hartschäumen werden im Bauwesen auchPUR-Ortschäume nach DIN 18159-1 ein-gesetzt. In modernen Anlagen »vor Ort« aufder Baustelle hergestellt, haben PUR-Ortschäume ihr Hauptanwendungsgebiet in technischen Dämmungen. Dazu wird derPUR-Ortschaum auf den zu dämmendenUntergrund gespritzt bzw. in Formstückegegossen. Es entsteht dabei eine fugenloseStruktur.

WAS IST POLYURETHAN-HARTSCHAUM

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Bild 2:

Tabelle 1:

Was istPolyurethan-Hartschaum?

Polyurethan-Hartschaum ist ein geschlos-senzelliger Schaumstoff, der im Bauwesenund in der Haus- und Betriebstechniksowohl als werkmäßig hergestellter Wärme-dämmstoff in Form von Dämmplatten oderBlockware als auch in Kombination mitunterschiedlichen harten Deckschichten alsKonstruktionswerkstoff oder Sandwich-element eingesetzt wird. Polyurethan-Ortschäume werden direkt auf der Baustellehergestellt.Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR) ist dieBezeichnung für eine Dämmstoff-Familie,die neben PUR- auch PIR-Hartschaum miteinschließt.

Polyurethan-Hartschaum-Dämmstoffe (PUR/PIR)

Dämmplatten und Blockware aus Polyure-than-Hartschaum nach DIN EN 13165zeichnen sich im Bauwesen insbesonderedurch das hervorragende Wärmedämm-vermögen und die guten mechanischenEigenschaften bei niedriger Rohdichte aus.

PUR/PIR-Hartschaum bietet schon beiKonstruktionsaufbauten mit geringer Dickeneben einem optimalen Wärmeschutz auch

Anwendungen und Herstellungsmöglichkeiten von Polyurethan-Hartschaum-Dämmstoffen

Herstellung von Polyurethan-Hartschaum-Wärmedämm-stoffen

Dämmstoffe aus Polyurethan-Hartschaum(PUR/PIR) entstehen durch chemischeReaktion flüssiger Grundstoffe unter Zusatzvon niedrigsiedenden Treibmitteln wiePentan oder CO2.

Die aus Erdöl hergestellten Ausgangsstoffereagieren direkt nach dem Mischen unterBildung einer neuen chemischen Verbin-dung, dem Polyurethan. Durch die hierbeifreiwerdende Reaktionswärme verdampftdas den Hauptkomponenten zugefügteTreibmittel. Das Gemisch schäumt auf undes bildet sich Polyurethan-Hartschaum. DasAufschäumvolumen und damit die ge-wünschte Rohdichte wird durch die zuge-setzte Treibmittelmenge gesteuert. DieSchaumstoff-Rezepturen lassen sich durchZusatz von verschiedenen Additiven imHinblick auf die geforderten Eigenschaftenmodifizieren. [1]

Vier Phasen der Aufschäumung von Polyurethan-

Hartschaum in einem Meßbecher

Die Oberfläche des Reaktionsgemischesbleibt nach dem Aufschäumvorgang einegewisse Zeit klebfähig, so dass sie in dieserPhase z.B. mit Deckschichten eine festeund dauerhafte Verbindung eingehen kann.Bei der industriellen Produktion wird dieSchäumreaktion durch Katalysatoren soeingestellt, dass sie in wirtschaftlich ver-nünftigen Zeiten abläuft.

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Polyurethan-Hartschaum-Dämmstoffe wer-den werksmäßig hergestellt als:– Dämmplatten mit flexiblen Deckschichten,– Blockschaum, der zu Dämmplatten oder

Formteilen aufgeschnitten wird, – Sandwichelemente mit starren

Deckschichten.

Herstellung von PUR/PIR-Hartschaum-Dämmplatten mit flexiblen Deckschichten

PUR/PIR-Hartschaum-Dämmplatten mitflexiblen Deckschichten werden in einemkontinuierlichen Verfahren auf einer Doppel-bandanlage hergestellt. Bei diesem Ferti-gungsprozess strömt das Reaktionsge-misch aus einem Mischkopf auf eine in einDoppelband einlaufende untere Deck-schicht aus einem flexiblen Material,schäumt auf und verklebt innerhalb derDruckzone der Anlage mit einer von obenzugeführten Deckschicht aus dem jeweilsgleichen Material. Die Bandschaumplattenwerden kontinuierlich gefertigt; sie sindnach dem Durchlauf durch die Doppel-bandanlage soweit ausgehärtet, dass sie indie gewünschten Abmessungen zuge-schnitten werden können. Die Platten sindin unterschiedlichen Dicken bis zu 200 mmherstellbar.

Kontinuierliche Herstellung von Dämmplatten aus

Polyurethan-Hartschaum mit flexiblen Deckschichten

Als flexible Deckschichten werden vorwie-gend eingesetzt:– Mineralvlies,– Glasvlies,– Aluminiumfolien,– Verbundfolien.

HERSTELLUNG VON POLYURETHAN-HARTSCHAUM

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Bild 3: Bild 4:

2.1

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a) Dämmplatten aus Polyurethan-Hartschaum

mit Aluminiumfolien-Deckschicht

b) Dämmplatten aus Polyurethan-Hartschaum

mit anderen Deckschichten

Die Art der verwendeten Deckschicht rich-tet sich nach dem jeweiligen Einsatzzweckder Dämmplatten, wobei die Deckschichtenu.a. als Dampfsperre, Dampfbremse, Sicht-fläche oder als Schutz vor mechanischenBeschädigungen dienen. Die Dämmplattenwerden mit verschiedenen Randausbildun-gen, z.B. mit Nut- und Feder, Stufenfalzoder glatter Kante angeboten.

PUR/PIR-Hartschaum-Dämmplatten mitflexiblen Deckschichten werden auch imVerbund mit starren Deckschichten alsWärmedämmelemente hergestellt. Hierzuwerden die Dämmplatten mit Holzwerk-stoffplatten oder mit mineralischen Wand-baustoffen, wie z.B. Gipskartonplatten,verklebt.

Herstellung von PUR/PIR-Hartschaum-Blöcken

Die Herstellung der PUR/PIR-Hartschaum-Blöcke erfolgt entweder kontinuierlich oderdiskontinuierlich.

Kontinuierliche Herstellung von Block-schaum

Zur kontinuierlichen Herstellung vonBlockschaum wird das Reaktionsgemischauf eine U-förmig gefaltete, seitlich abge-stützte Papierbahn aufgebracht, die durchein Transportband weiterbewegt wird. Am

Kontinuierliche Herstellung von Blockschaum

Ende des Transportbandes kann der aufge-schäumte Block in der jeweils gewünschtenLänge abgeschnitten werden.

Diskontinuierliche Herstellung vonBlockschaum

Die Ausgangskomponenten werden miteinem Rührwerk gemischt und anschlies-send in eine Kistenform eingefüllt. DasReaktionsgemisch schäumt in der Form zueinem Hartschaumblock auf.

Diskontinuierliche Herstellung von Blockschaum

Die diskontinuierlich oder kontinuierlich her-gestellten Blöcke werden nach demAblagern zu Plattenware (z.B. Flachdach-Dämmplatten oder -Gefälledämmplatten)bzw. Formteilen (z.B. Attika-Keilen oderRohr-Dämmschalen) zugeschnitten.

Bild 5 links:

Bild 5 rechts:

Bild 6:

Bild 7:

2.2

2.2.1

2.2.2


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Blockschaum-Dämmplatten, Attika-Keile und Rohr-

dämmschalen aus Polyurethan-Blockschaum

Aus geschnittenen Platten können durchVerkleben mit geeigneten DeckschichtenVerbund- oder Sandwich-Elemente unter-schiedlichster Art und für verschiedeneEinsatzmöglichkeiten hergestellt werden.

Herstellung von Polyurethan-Sandwich-elementen mit starren Deckschichten

Polyurethan-Sandwichelemente könnenkontinuierlich oder diskontinuierlich herge-stellt werden.

Kontinuierliche Herstellung vonSandwichelementen

Die kontinuierliche Herstellung vonPolyurethan-Sandwichelementen erfolgt aufDoppelbandanlagen. Dabei wird das Reak-tionsgemisch auf ein in das Doppelbandeinlaufendes Stahl- oder Aluminiumblechaufgetragen. Zur Erhöhung der Steifigkeitsind die metallischen Deckschichten mei-stens vor der Beschäumung profiliert. Dieaufschäumende Masse verklebt innerhalbder Bandanlage mit einem von oben zuge-führten Stahl- oder Aluminiumblech. Nachdem Durchlauf durch die Bandanlage wer-den die Sandwichelemente in die ge-wünschten Lieferlängen zugeschnitten. DieLängskanten der Sandwichelemente sind inder Regel als Nut und Feder ausgebildet,um eine einfache und schnelle Montage derFertigelemente zu ermöglichen. Häufig sinddiese Elemente bereits werksseitig mitDichtungen versehen, was zu einem hohenMaß an Luftdichtheit führt.

Kontinuierliche Herstellung von Sandwichelementen

mit profilierten metallischen Deckschichten auf der

Doppelbandanlage

Polyurethan-Sandwichelemente werden alsselbsttragende Fertigbauteile mit Deck-schichten aus Stahl- oder Aluminium-blechen oder anderen starren Deckschich-ten in Baubreiten von 800 mm bis 1250 mmund in Lieferlängen bis zu 24 m hergestellt.Derartige Bauteile verbinden eine hoheFestigkeit mit einem relativ niedrigenGesamtgewicht. Sie lassen sich leichttransportieren und mit geringem Personal-aufwand montieren.

Diskontinuierliche Herstellung vonSandwichelementen

Zur diskontinuierlichen Herstellung vonSandwichelementen werden die Deck-schichten in einer Stützform auf einemRahmen fixiert und der entstehende Hohl-raum mit dem Polyurethan-Reaktions-gemisch ausgefüllt. In geeigneten Stützfor-men lassen sich nach diesem Verfahrenauch mehrere Sandwich-Elemente gleich-zeitig herstellen.

Polyurethan-Sandwichelemente

Bild 8: Bild 9:

Bild 10:

2.3

2.3.12.3.2


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Anwendungenvon Polyurethan-Hartschaum

Anwendungstypen für Dämmstoffe

Dämmstoffe müssen entweder den harmo-nisierten europäischen Normen (hEN) ent-sprechen oder bauaufsichtlich zugelassensein. Sonst ist eine »Zustimmung im Einzel-fall« durch die oberste Baubehörde not-wendig.

Mit Einführung der neuen europäischenProduktnormen wurden die früher gelten-den Anwendungstypen W, WD, WD + WSdurch neue, anwendungsbezogene Be-zeichnungen ersetzt.

Anwendungsgebiete von Wärmedämmungen nach

DIN V 4108-10 (Auszug)

Je nach Anwendung im Gebäude werdendie Dämmstoffe entsprechend ihren techni-schen und bauphysikalischen Eigenschaf-ten so genannten Anwendungstypen nachDIN V 4108-10 zugeordnet. Diese Anwen-dungstypen sind durch Kurzzeichen ge-kennzeichnet. Die Eingruppierung inAnwendungstypen erleichtert Architekten,Planern und Verarbeitern die Auswahl desDämm-Materials für ein bestimmtes An-wendungsgebiet.

Je nach Nutzungsart des Gebäudes undEinbausituation des Dämmstoffes werdenzusätzliche Anforderungen an bestimmteDämmstoffeigenschaften gestellt. Die be-sonderen Anforderungen z.B. an die Druck-belastbarkeit von Dämmstoffen werdendurch die Untergruppen »dh« (hohe Druck-belastbarkeit) und »ds« (sehr hohe Druck-belastbarkeit) differenziert.

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3.1

Anwendungsgebiet Kurzzeichen Anwendungsbeispiele

Decke, Dach DAD Außendämmung von Dach oder Decke, vor Bewitterung geschützt, Dämmungunter Deckungen

DAA Außendämmung von Dach oder Decke, vor Bewitterung geschützt, Dämmung(dh) und (ds) unter Abdichtungen

DZ Zwischensparrendämmung, zweischaliges Dach, nicht begehbare aber zugänglicheoberste Geschossdecken

DI Innendämmung der Decke (unterseitig) oder des Daches, Dämmung unter denSparren/Tragkonstruktion, abgehängte Decke usw.

DEO Innendämmung der Decke oder Bodenplatte (oberseitig) unter Estrich(dh) und (ds) ohne Schallschutzanforderungen

Wand WAB Außendämmung der Wand hinter Bekleidung

WAA Außendämmung der Wand hinter Abdichtung

WAP Außendämmung der Wand unter Putz

WZ Dämmung von zweischaligen Wänden, Kerndämmung

WH Dämmung von Holzrahmen- und Holztafelbauweise

WI Innendämmung der Wand

Perimeter PW Außenliegende Wärmedämmung von Wänden gegen Erdreich(außerhalb der Abdichtung)*)

PB Außenliegende Wärmedämmung unter der Bodenplatte gegen Erdreich(außerhalb der Abdichtung)*)

*) geregelt über allgemeine bauaufsichtliche Zulassung

Tabelle 2:

ANWENDUNGEN VON POLYURETHAN-HARTSCHAUM

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AnwendungsbezogeneMindestanforderungen anPUR/PIR-Hartschaum-Dämmstoffe

Für die Anwendung von werkmäßig herge-stellten Polyurethan-Hartschaum-Dämm-stoffen gilt seit Januar 2004 ausschließlichdie europäische Produktnorm DIN EN 13165in Verbindung mit der deutschen Anwen-dungsnorm DIN V 4108-10.

In der europäischen Produktnorm sind imAbschnitt 4.2 Anforderungen in Form vonStufen, Klassen oder Grenzwerten angege-ben, die Polyurethan-Hartschaum-Dämm-stoffe grundsätzlich erfüllen müssen.Desweiteren werden im Abschnitt 4.3 An-forderungen für bestimmte Anwendungs-zwecke gestellt. In der AnwendungsnormDIN V 4108-10 werden den jeweiligen An-wendungsgebieten lediglich die entspre-chenden stoffspezifischen Mindestanforde-rungen zugeordnet.

Mindestanforderungen an PUR/PIR-Hartschaum

nach DIN EN 13165 und DIN V 4108-10 für die

Anwendungsgebiete Dach, Fußboden und Decke

(Auszug)

Die im IVPU zusammengeschlossenen Her-steller von PUR/PIR-Hartschaum Dämm-platten bieten Produkte an, die – je nachAnwendungsgebiet – weit höhere Anforde-rungen erfüllen.

3.2

1) Prüfbedingungen: (48±1)h bei (70±2)°C und einer relativen Luftfeuchte von (90±5)%2) Prüfbedingungen: (48±1)h bei (-20±3)°C3) Zugfestigkeit senkrecht zur Plattenebene ≥ 40 kPa4) k. A. = keine Anforderung

Anwendungs- Grenzabmaße Grenzabmaße Dimensionsstabilität Druckspannunggebiet nach für Länge und Breite für die Dicke unter definierten oderDIN V 4108-10 Temperatur- und Druckfestigkeitmit Kurzzeichen Feuchtebedingungen

Klasse T2 Stufe DS (TH) 2 Stufe CS (10\Y)i

Maße Nenndicke Prüfungmm mm in der in der

Wärme1) Kälte2)

<1000 1000 2001 >4000 < 50 50 – 75 > 75 Maßänderung inbis bis Länge (l), Breite (b)

2000 4000 und Dicke (d)

l d l dGrenzabmaße Grenzabmaße und und

b b

mm mm % kPa

Flachdach

DAA (dh)3) ±5 ±7,5 – – ±2 ±3 +5 ≤5 ≤10 ≤1 ≤2 ≥100

DAA (ds)3) –2 ≥150

Steildach

DAD ±5 ±7,5 ±10 ±15 ±2 ±3 +5 ≤5 ≤10 ≤1 ≤2 ≥100

DZ –2 k. A.4)

DI ≥100

Fußboden undDecke

DEO (dh) ±5 ±7,5 – – ±2 ±3 +5 ≤5 ≤10 ≤1 ≤2 ≥100

DEO (ds) –2 ≥150

DI ≥100

DZ k. A.4)

PB Keine genormte Anwendung

Tabelle 3:


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Qualitätstypen von PUR/PIR-Hart-schaum-Dämmstoffen

Die Einführung von PUR/PIR-Qualitätstypenerleichtert Planern, Architekten und Hand-werkern den Umgang mit den neuenBezeichnungen. Der für das Anwendungs-gebiet relevante PUR/PIR-Qualitätstyp istauf dem Verpackungs-Etikett angegeben.

Bedeutung der Kurzzeichen nach DIN V 4108-10

(Auszug) für das Anwendungsgebiet Flachdach

Aus der Kurzbezeichnung für den PUR/PIR-Qualitätstyp gehen die wichtigsten Produkt-eigenschaften hervor.Die Typenbezeichnung »PUR/PIR 024 DAA(ds)« bedeutet:PUR/PIR Es handelt sich um einen

Wärmedämmstoff ausPUR/PIR-Hartschaum.

024 Der Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeit beträgtl = 0,024 W/(m·K).

DAA Anwendungsgebiet Flachdach-Außendämmung unterAbdichtung.

(ds) Der Dämmstoff erfüllt die Anforderungen an sehr hoheDruckbelastbarkeit.

Anwendungsgebiete von PUR/PIR-Hart-schaum-Dämmstoffen

Das hervorragende Dämmvermögen unddie herausragenden physikalischen undtechnischen Eigenschaften machen PUR/PIR-Hartschaum zu einem modernenHochleistungsdämmstoff auf allen Gebie-ten des Wärmeschutzes.

Wärmedämmstoffe aus PUR/PIR-Hart-schaum gewährleisten in allen Anwendun-gen eine optimale Energieeinsparung, bau-physikalische Sicherheit und hohe Wirt-schaftlichkeit. Sie erfüllen die besonderenAnforderungen, die heute an Dämmkon-struktionen gestellt werden.

Polyurethan-Hartschaum-Dämmstoffe mitdiffusionsdichten Alu-Deckschichten wer-den ab 80 mm Dicke in der Wärmeleit-fähigkeitsstufe (WLS) 024 angeboten. Mitdiffusionsoffenen Deckschichten sind Dämm-stoffe ab 80 mm in der Wärmeleitfähigkeits-stufe (WLS) 028 erhältlich. Für PUR-Hart-schaum-Dämmprodukte mit einer Dickeunter 80 mm gelten die WLS 025 (mit diffu-sionsdichten Deckschichten) und WLS 030(mit diffusionsoffenen Deckschichten). AusPUR-Blockschaum zugeschnittene Dämm-platten und Formteile fallen in die Wärme-leitfähigkeitsstufe 030.

Wärmeleitfähigkeitsstufen von PUR/PIR-

Hartschaum-Dämmplatten

Dämmstoffe aus PUR/PIR-Hartschaumkönnen im Bauwesen fast überall eingesetztwerden. Für Dach, Wand, Boden undDecke wurde eine ausgereifte Produkt-palette von Dämmplatten und Dämm-systemen entwickelt, die sich in folgendenAnwendungsgebieten bestens bewährthaben.

Tabelle 4:

3.3 3.4

Anwendungs- Kurz- Anwendungsbeispiele Kurzbezeichnunggebiet zeichen der PUR/PIR-

Qualitätstypen für das Flachdach

Flachdach DAA (dh) hohe Druckbelastbarkeit PUR/PIR 024 DAA dhAußendämmung (z.B. genutzte Dach- PUR/PIR 025 DAA dhvon Dach oder flächen, Terrassendach) PUR/PIR 028 DAA dhDecke, vor PUR/PIR 030 DAA dhBewitterunggeschützt, DAA (ds) sehr hohe Druckbelastbar- PUR/PIR 024 DAA ds Dämmung unter keit (z.B. Parkdeck, PUR/PIR 025 DAA dsAbdichtungen intensive Begrünung) PUR/PIR 028 DAA ds

PUR/PIR 030 DAA ds

Tabelle 5:

PUR/PIR-Hartschaum-Dämmplatten

Dicken mit mit ohnediffussionsdichten diffussionsoffenen Deckschichten

Deckschichten Deckschichten

mm WLS WLS WLS

< 80 025 030 030

≥ 80 024 028


Bild 11:

Bild 12:

Bild 13:

Bild 14:

Flachdach

Industriebau

Landwirtschaftliche Gebäude

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Steildach

Landwirtschaftliche Gebäude/Sporthallen

Anwendungsgebiete PUR/PIR-Qualitätstyp

Dämmung von Dach- und Wand-Konstruktionen mit – Dämmplatten mit Deckschichten PUR/PIR 024/025/028/030 DI

aus flexiblen Alu- oder Verbund-Folien– Dämmelementen mit starren PUR/PIR 024/025/028/030 DI

Deckschichten– Elementbau Allgemeine bauaufsichtliche

Zulassung für Sandwichelemente

Systembau mit industriell vorgefertigten Elementen

Anwendungsgebiete PUR/PIR-Qualitätstypen

Dämmung von leichten Dach- Allgemeine bauaufsichtlicheund Wand-Konstruktionen Zulassung für Sandwichelementemit vorgefertigten Elementen

Flachdach


Dämmungunter der Abdichtungmit hoher Druckbelastbarkeitz.B. von– genutzten Dachflächen,– Terrassendächern PUR/PIR 024/025/028/030 DAA (dh)

Dämmung unter der Abdichtungmit sehr hoher Druckbelastbarkeitz.B. von– Parkdecks– intensiv begrünten Dächern PUR/PIR 024/025/028/030 DAA (ds)

Steildach


Dämmung – auf den Sparren PUR/PIR 024/028 DAD

Dämmung– zwischen den Sparren PUR/PIR 024/025/028/030 DZ

Dämmung– unter den Sparren PUR/PIR 024/025/028/030 DI

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Wand


Außenseitige Dämmung der Außenwände: – Dämmung hinter Bekleidung PUR/PIR 024/025/028/030 WAB– Dämmung hinter Abdichtung PUR/PIR 024/025/028/030 WAA– Dämmung unter Putz, PUR/PIR 028 WAP

z.B. als Wärmedämm-Verbund-System(Thermohaut)

Dämmung von zweischaligenAußenwänden– mit Luftschicht PUR/PIR 024/025/028/030 WZ– ohne Luftschicht PUR/PIR 024/025/028/030 WZ

Innenseitige Dämmung der Außenwände PUR/PIR 024/025/028/030 WI

Perimeterdämmung

Anwendungsgebiet PUR/PIR-Qualitätstypen

Dämmung unter der Bodenplattegegen Erdreich PUR/PIR 030 PB

Außenliegende Wärmedämmungvon Wänden gegen Erdreich PUR/PIR 030 PW


Bild 15:

Bild 16:

Bild 17:

Fußboden und Decke

Wand

Perimeter

Fußboden und Decke


Dämmung – der obersten begehbaren

Geschossdecke PUR/PIR 024/025/028/030 DEO (dh)

Dämmung – der obersten nicht begehbaren

Geschossdecke PUR/PIR 024/025/028/030 DZ

Dämmung – des Fußbodens unter Estrich PUR/PIR 024/025/028/030 DEO (dh)

Unterseitige Dämmung – der Kellerdecke PUR/PIR 024/025/028/030 DI– der obersten Geschossdecke PUR/PIR 024/025/028/030 DI

Dämmung – von Industriefußböden PUR/PIR 024/025/028/030 DEO (ds)

15

Technische undphysikalische Eigenschaftenvon Polyurethan-Hartschaum

Die Eigenschaften von Dämmstoffen sind abhängig von ihrer Struktur, den eingesetz-ten Rohstoffen und dem Herstellungsver-fahren.Für die Auswahl eines geeigneten Wärme-dämmstoffes spielen vor allem wärmetech-nische Anforderungen eine Rolle. Im Hin-blick auf Funktionsfähigkeit und Sicherheiteines Gebäudes sind die mechanischeFestigkeit und die Alterungsbeständigkeitsowie das schall-, feuchte- und brand-schutztechnische Verhalten weitere wichti-ge Kriterien bei der Dämmstoffauswahl.

Polyurethan-Hartschaum-Dämmstoffezeichnen sich durch ihr hervorragendesDämmvermögen aus. Sie haben eineextrem niedrige Wärmeleitfähigkeit. Durchden Einsatz von PUR/PIR-Hartschaum kön-nen optimale Energieeinsparungen erreichtwerden. Die hohen mechanischen Festig-keitswerte und eine ausgezeichnete Dauer-beständigkeit von PUR/PIR-Hartschaumerfüllen alle Anforderungen, die bei der An-wendung von Dämmstoffen im Bauwesengestellt werden.

Wärmeleitfähigkeit

Die wichtigste Eigenschaft eines Dämm-stoffes ist sein Dämmvermögen. Maßstabfür das Dämmvermögen eines Dämmstof-fes ist eine niedrige Wärmeleitfähigkeit bzw.ein hoher Wärmedurchlasswiderstand.

Wärmeleitfähigkeit undWärmedurchlasswiderstandvon Dämmstoffen

Die Wärmeleitfähigkeit l ist eine spezifischeStoffeigenschaft. Sie gibt an, welcherWärmestrom in Watt W durch eine 1 m2

große und 1 m dicke ebene Schicht einesStoffes hindurchgeht, wenn die Tempera-turdifferenz der Schichtoberflächen inRichtung des Wärmestromes 1 Kelvin K be-trägt. Die Einheit der Wärmeleitfähigkeit l istW/(m·K).

Der Wärmedurchlasswiderstand R be-schreibt die Wärmedämmwirkung einerBauteilschicht. Er ist der Quotient aus Dicked und dem Bemessungswert der Wärme-leitfähigkeit eines Bauteiles. R = d/l (nachDIN EN ISO 6946). Die Einheit des Wärme-durchlasswiderstandes R ist (m2·K)/W. Beimehrschichtigen Bauteilen addieren sichdie Wärmedurchlasswiderstände der einzel-nen Schichten.

Der Wärmedurchgangskoeffizient U gibtden Wärmestrom in W an, der durch 1 m2

eines Bauteiles übertragen wird, wenn derTemperaturunterschied zwischen den Ober-flächen in Richtung des Wärmestromes 1 Kbeträgt.

Wärmeleitfähigkeit und Wärmedurchlass-widerstand müssen auf Messwerten beru-hen, die nach EN 12667 oder für dickeProdukte nach EN 12939 ermittelt wurden.Für PUR/PIR-Hartschaum-Dämmstoffe sindWärmeleitfähigkeit und Wärmedurchlass-widerstand nach Anhang A und Anhang Cder DIN EN 13165 zu bestimmen.

Wärmeleitfähigkeitvon PUR/PIR-Hartschaum

Die Wärmeleitfähigkeit von PUR/PIR-Hart-schaum ist z. B. abhängig – vom verwendeten Zellgas, – von der Rohdichte, – von der Temperatur, – vom Verhalten gegen Wasser

und Feuchte,– vom jeweiligen Messzeitpunkt.

Einfluss des Zellgases

Das besonders gute Dämmvermögen vonPUR/PIR-Hartschaum wird durch den Ein-satz von Treibmitteln erreicht. Die Wärme-leitfähigkeit der Treibmittel bei einer Refe-renztemperatur von 10° C ist erheblich nied-riger als die der Luft [(lLuft = 0,024 W/(m·K)].Als Treibmittel wird hauptsächlich derKohlenwasserstoff n-/iso-Pentan mit einerWärmeleitfähigkeit von 0,013 W/(m·K) ein-gesetzt. [2]

4

4.1

4.1.1

4.1.2

4.1.2.1.

TECHNISCHE UND PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN

16

Infolge der hohen Geschlossenzelligkeit vonPUR-Hartschaum (Anteil der geschlosse-nen Zellen: > 90 %) verbleiben die Treibmit-tel langzeitig im Dämmstoff. Gasdiffusions-dichte Deckschichten reduzieren den Zell-gasaustausch mit der Luft.

Die vom Hersteller angegebenen Wärme-leitfähigkeitsstufen (WLS) sind Langzeit-werte. Dabei geht man von einer Lebens-dauer der Dämmstoffe von 50 Jahren aus.In der Wärmeleitfähigkeitsstufe sind mögli-che Alterungseinflüsse berücksichtigt. An-hang C der Produktnorm DIN EN 13165beschreibt die entsprechenden Verfahrenzur Ermittlung des Alterungsverhaltens vonPUR/PIR-Hartschaum.

Die Anfangswerte der Wärmeleitfähigkeitwerden im Rahmen einer Fremdüber-wachung nach EN 13165 ein bis acht Tagenach Produktion der Dämmplatten voneinem bauaufsichtlich anerkannten Prüf-institut bestimmt.

Einfluss der Rohdichte

Mit zunehmender Rohdichte steigt dieMenge an Gerüstsubstanz an. Dadurcherhöht sich der Anteil der Wärmeleitungüber die Gerüstsubstanz.Der Anstieg der Wärmeleitfähigkeit verläuftjedoch nicht proportional mit der Zunahmeder Rohdichte; die Wärmeleitfähigkeit vonPUR/PIR-Hartschaum ändert sich im bau-relevanten Rohdichtebereich von 30 bis100 kg/m3 kaum.

Einfluss der Temperatur

Die Wärmeleitfähigkeit von Dämmstoffenfällt mit sinkender Temperatur. Eine Tem-peraturerhöhung bewirkt dagegen eineminimale Zunahme der Wärmeleitfähigkeit.

Die Messung der Wärmeleitfähigkeit erfolgtunter normierten Bedingungen. Deshalbwerden die Messwerte auf eine mittlereTemperatur von 10° C umgerechnet. Diegeringfügigen Abweichungen der Wärme-leitfähigkeit in der baupraktischen Anwen-dung gegenüber der Bezugstemperaturvon 10°C werden im Bemessungswert be-rücksichtigt.

Einfluss der Wasseraufnahmenach 28-tägiger Unterwasserlagerung

Die Wärmeleitfähigkeit von Wasser beträgtbei einer Referenztemperatur von 25 °C l = 0,58 W/(m·K). Da die Wärmeleitfähigkeitder gebräuchlichen Dämmstoffe zwischen0,020 W/(m·K) und 0,050 W/(m·K) liegt,führt eine durch Unterwasserlagerungbedingte Wasseraufnahme zu einer Er-höhung der Wärmeleitfähigkeit. Die Aus-wirkung der Wasseraufnahme auf dieWärmeleitfähigkeit von PUR/PIR-Hart-schaum ist allerdings gering. Entsprechende Untersuchungen des FIWMünchen, haben ergeben, dass die Wär-meleitfähigkeit von mit Pentan getriebenemPUR/PIR-Hartschaum nach 28-tägiger Un-terwasserlagerung vernachlässigbar geringgestiegen ist; Anstieg um 0,0018 W/(m·K) [3].

Nennwert und Bemessungswert derWärmeleitfähigkeit

Der Dämmstoffhersteller gibt die Wärme-leitfähigkeit seiner Produkte als Nenn- oderals Bemessungswert der Wärmeleitfähigkeitan.

Der Nennwert der Wärmeleitfähigkeit lDergibt sich aus Messwerten, die unter inDIN EN 13165 festgelegten Bedingungenund Regeln ermittelt wurden. Der Nennwertwird aus dem Anfangsmesswert unterBerücksichtigung der statistischen Streu-ung seiner Messwerte und des Alterungs-zuschlages ermittelt und in Schritten von0,001 W/(m·K) angegeben.

Der Bemessungswert der Wärmeleitfähig-keit beinhaltet Sicherheitszuschläge. Erbeschreibt die wärmetechnische Eigen-schaft eines Baustoffes oder Bauproduktesin Gebäuden über die gesamte Nutzungs-phase.

4.1.2.2

4.1.2.3

4.1.2.4

4.1.3


PUR/PIR-Hartschaum-Dämmplatten

Dicken mit diffusionsdichten1) mit diffusionsoffenen ohne Deckschichten Deckschichten Deckschichten

WLS Bemessungs- WLS Bemessungs- WLS Bemessungs-wert der wert der wert derWärme- Wärme- Wärme-

leitfähigkeit leitfähigkeit leitfähigkeit

W/(m·K) W/(m·K) W/(m·K)

< 80 025 0,025 030 0,030 030 0,030

≥ 80 024 0,024 028 0,028

Für den Wärmeschutznachweis gemäßEnergieeinsparverordnung (EnEV) dürfennur die Bemessungswerte der Wärmeleit-fähigkeit l verwendet werden. Diese kön-nen ausgehend vom Nennwert gemäßDIN V 4108-4 bestimmt oder aus demZertifikat der Übereinstimmung mit den all-gemeinen bauaufsichtlichen Zulassungendes Deutschen Instituts für Bautechnik (Z-23.15...) der jeweiligen Dämmstoffherstellerentnommen werden.

Wärmeleitfähigkeitsstufen fürPUR/PIR Hartschaum-Wärmedämmstoffe

Seit 1. April 2004 wird der Bemessungs-wert der Wärmeleitfähigkeit in 1 mW-Stufenangegeben. Der Begriff Wärmeleitfähig-keitsgruppe (WLG) ist durch die Bezeich-nung Wärmeleitfähigkeitsstufe (WLS) er-setzt worden.

Polyurethan-Hartschaum-Dämmstoffe wer-den in verschiedenen Dicken und Wärme-leitfähigkeitsstufen angeboten.

Wärmeleitfähigkeitsstufen und Bemessungswerte

von PUR/PIR-Hartschaum-Wärmedämmstoffen

Langzeitverhalten der Wärmeleitfähigkeitvon PUR/PIR-Hartschaum-Dämmstoffen

Das FIW München hat an PUR/PIR-Hart-schaum-Dämmplatten über einen Zeitraumvon 10 Jahren Langzeituntersuchungendurchgeführt. Dabei wurden die Wärme-leitfähigkeit und die Zusammensetzung desZellgases periodisch ermittelt.

Bild 18:

Wär

mel

eitf

ähig

keit

W/(

m ·

K) f

0,022

0

40 mm Dicke 80 mm Dicke

0,023

0,024

0,025

0,026

0,027

0,028

Alter (Jahre) f1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

17

Anstieg der Wärmeleitfähigkeit von PUR/PIR-

Hartschaum-Dämmstoffen in den ersten 10 Jahren

nach der Herstellung

Die Wärmeleitfähigkeit des PUR/PIR-Hart-schaums hängt neben der Wärmeleitfähig-keit des Feststoffgerüsts und der Wärme-strahlung in den Schaumstoffzellen zumüberwiegenden Teil von der Wärmeüber-tragung durch das Zellgas ab. Das erklärtden relativ starken Anstieg der Wärmeleit-fähigkeit zu Beginn der Untersuchung durchden Gasaustausch CO2 (Wärmeleitfähigkeitca. 0,016 W/(m·K)) gegen Luft [(Wärmeleit-fähigkeit ca. 0,024 W/(m·K)].

Nach etwa 3 Jahren stellt sich bei derZellgaszusammensetzung ein stabilesGleichgewicht ein und die Wärmeleitfähig-keit ändert sich nur noch wenig. DickereDämmplatten weisen im Langzeitverhaltengenerell niedrigere Wärmeleitfähigkeits-werte auf.

Die Kurvenverläufe zeigen, dass die soge-nannten »festen Zuschläge« nach DIN EN13 165 für Pentan mit– 5,8 mW/(m·K) bei Dicken < 80 mm– 4,8 mW/(m·K) bei Dicken ≥ 80 mm

und < 120 mmrichtig bemessen sind und der Anwendersicher sein kann, dass die Nennwerte derWärmeleitfähigkeit lD auch über sehr langeZeiträume nicht überschritten werden.[3 und 4]

Tabelle 6:

1) Produkte gelten nach DIN EN 13165-C.5 als diffusionsdicht kaschiert,

wenn diese Kaschierung aus einer metallischen Schicht mit einer Dicke von

mindestens 50 mm besteht oder wenn ein vergleichbares Verhalten der

Kaschierung nachgewiesen ist.

4.1.4

4.1.5


Messergebnisse:

Im Bild 18 ist der Verlauf der Wärmeleitfähigkeit von mit Pentan geschäumten

PUR/PIR-Hartschaumplatten über die Lagerzeit von ca. 10 Jahren bei

Raumtemperatur dargestellt.

Stauchung [%] Stauchung [%]

Dru

ckfe

stig

keit

[kP

A]

Dru

cksp

annu

ng [k

PA

]

sms10

10%

Bild 19:

18

Rohdichte

Die Rohdichte von Polyurethan-Hart-schaum für den baulichen Wärmeschutzliegt je nach Anwendungsgebiet zwischen30 kg/m3 und 100 kg/m3.

Für spezielle Anwendungen, bei denenextreme mechanische Belastungen auftre-ten, kann die Rohdichte von PUR/PIR-Hart-schaum bis auf 700 kg/m3 erhöht werden.

Das Volumen von Polyurethan-Hartschaumbesteht nur zu einem geringen Teil ausfestem Stoff. Bei einer bauüblichen Roh-dichte von 30 kg/m3 beträgt der Anteil desfesten Kunststoffs nur etwa 3% desVolumens. Dieser bildet ein Gittergerüst ausZellstegen und Zellwänden, um den mecha-nischen Belastungen durch Steifigkeit undKnicksicherheit Stand zu halten.

Zellstruktur von Polyurethan-Hartschaum

Druckfestigkeit sm oder Druckspannungbei 10% Stauchung s10

Das Festigkeitsverhalten von Polyurethan-Hartschaum wird hauptsächlich durch dieRohdichte bestimmt. Beim Verhalten unterDruckbeanspruchung unterscheidet manzwischen Druckspannung und Druckfestig-keit.Die Druckspannung ermittelt man in derRegel bei einer Stauchung von 10 %. AlsDruckfestigkeit bezeichnet man die maxi-male Spannung bis zum Erreichen derBruchgrenze.

Druckfestigkeit oder Druckspannung bei

10% Stauchung

Die Druckfestigkeit bzw. Druckspannungbei 10 % Stauchung von PUR/PIR-Hart-schaum-Dämmstoffen wird nach DIN EN 826innerhalb eines Zeitraumes von nur wenigenMinuten gemessen. Man spricht hier vomKurzzeitverhalten. Im Vergleich verschiede-ner Dämmstoffe untereinander könnendiese Messwerte als Vergleichswerte heran-gezogen werden. Für die sichere statischeBemessung benötigt man die Werte derlangzeitigen Dauerdruckspannung.

Für viele Anwendungen von PUR/PIR-Hart-schaum ist eine Druckfestigkeit sm oderDruckspannung s10 von 100 kPa ausrei-chend.

In bestimmten Anwendungen bei derDämmung im Flachdach, Fußboden oderDeckenbereich sowie bei der Perimeter-dämmung können höhere Druckbelastun-gen auftreten. Daher sind die Qualitätstypenfür PUR/PIR-Dämmstoffe mit eigenschafts-bezogenen Untergruppen hinsichtlich derDruckbeanspruchung weiter differenziert.

4.2

4.3

Bild 20:


Druckfestigkeit: Der Schaumstoff bricht unter der steigenden Druckbelastung

plötzlich zusammen.

Der Wert des Kurvenmaximums ist die Druckfestigkeit sm.

Druckspannung: Es tritt kein scharfer Bruch auf.

Der Wert bei 10% Stauchung der Probe ist die Druckspannung s10.

PUR/PIR-Hartschaum-Dämmplatte, 33 kg/m3 mit Aluminiumfolien-Deckschicht

Dauerlast 40 kPa; Messwerte nach 2- und 5-jähriger

Belastungsdauer und rechnerische Extrapolation auf 20 und 50 Jahre [5].

Anwendungs- PUR/PIR- Kurzzeichen sm bzw. s10gebiet Qualitätstyp der Dämmstoff- in kPa

eigenschaft

PUR/PIR 024 DAA dh ≥ 100 PUR/PIR 025 DAAPUR/PIR 028 DAAPUR/PIR 030 DAA

PUR/PIR 024 DAA ds ≥ 150PUR/PIR 025 DAAPUR/PIR 028 DAAPUR/PIR 030 DAA

PUR/PIR 024 DEO dh ≥ 100PUR/PIR 025 DEOPUR/PIR 028 DEOPUR/PIR 030 DEO

PUR/PIR 024 DEO ds ≥ 150PUR/PIR 025 DEOPUR/PIR 028 DEOPUR/PIR 030 DEO

PUR/PIR 030 PW ds ≥ 150PUR/PIR 030 PB

maximale Stauchung des Dämmstoffs von2 % bei einer Belastungsdauer von 20 bzw.50 Jahren nicht wesentlich überschreiten.Langzeitversuche an PUR/PIR-Hartschaumhaben die sichere Einhaltung dieser Wertebestätigt.

Zeitstand-Druckkurven von Polyurethan-Hartschaum

Das Langzeitverhalten von PUR/PIR-Hart-schaum-Dämmstoffen unter Dauerdruck-spannung wird nach DIN EN 1606 be-stimmt.

Zeitstand-Druckversuche nach EN 1606 anAluminium-kaschiertem PUR/PIR-Hart-schaum mit einer Rohdichte von 33 kg/m3

haben gezeigt, dass sich dieser Wärme-dämmstoff in druckbelasteten Anwendun-gen über viele Jahrzehnte hinweg hervorra-gend bewährt. Unter einer zweijährigenDauerlast von 40 kPa wurden Stauchungenvon 1,4 % gemessen. Unter fünfjährigerDauerlast wurde eine Stauchung von 1,5 %gemessen. Die nach dem Extrapolationsverfahren nachFindley errechneten Werte ergaben nach20-jähriger Dauer-Druckspannung eine Stau-chung von 1,7 % und nach 50-jähriger Dauer-Druckspannung eine Stauchung von 1,9 %.

Bild 21:

Sta

uch

un

g [

%]

010

Zeit t [h]

1

2

3

4

Prüfspannung 40 kPaMessdaten

100 1.000 10.000 100.000 1.000.000

DWF/FF Test-Nr. 96410Klima: 23°C/50% r. F.

1,4 %1,5 %

1,7 %1,9 %

2 Jahre

5 Jahre

20 Jahre

50 Jahre

19

Druckfestigkeit oder Druckspannung bei

10 % Stauchung von PUR/PIR-Hartschaum-

Dämmstoffen in druckbelasteten Anwendungen.

Dauerdruckspannung sc

Baukonstruktionen sind in der Regel stati-schen Beanspruchungen über längereZeitspannen ausgesetzt. Die auftretendenLasten müssen ohne Beeinträchtigung derGesamtkonstruktion sicher weitergeleitetwerden.Polyurethan-Hartschaum hat sich durchseine hohe Druckspannungen bei gleichzei-tiger Elastizität als Wärmedämmstoff in die-sen druckbelasteten Anwendungen überviele Jahrzehnte hinweg hervorragendbewährt.

Bei bestimmten Anwendungen – meist imBodenbereich – wird PUR/PIR-Hartschaumz.B. durch Maschinen oder Lagergut dauer-haft statischen Druckbelastungen ausge-setzt. Dabei ist die Stauchung unter dauer-haften Belastungen für die statische Be-rechnung maßgebend. Zur sicheren Dimen-sionierung solcher Konstruktionen soll die

Tabelle 7:

4.4


Das Kurzzeichen »dh« steht für hohe Druckbelastbarkeit von mindestens

100 kPa. Als Anwendungen kommen z.B. genutzte Dachflächen oder

Terrassendächer in Betracht. Für sehr hohe Druckbelastbarkeit von über

150 kPa wird das Kurzzeichen »ds« verwendet. Anwendungsgebiete sind

beispielsweise Industrieböden und Parkdecks.

20

Kurzzeitige Druckfestigkeit sm oder Druckspannung

bei 10% Stauchung s10 und zulässige Dauerdruck-

spannung sc von Polyurethan-Hartschaum

Zugfestigkeit senkrecht zurPlattenebene smt, Scherfestigkeit t undBiegefestigkeit sb

Dämmstoffe aus Polyurethan-Hartschaumwerden häufig im Verbund mit anderenBaustoffen z.B. im Wärmedämmverbund-system (WDVS), im industriellen und land-wirtschaftlichem Hallenbau eingesetzt. Indiesen Anwendungen sind sie auf Zug-,Scher- und Biegefestigkeit beansprucht.Verbundelemente mit einem Kern ausPUR/PIR-Hartschaum haben sich aufGrund ihrer Stabilität und der hervorragen-den Wärmedämmung schon bei extremdünnen Elementen seit Jahrzehnten be-währt.

Wird PUR/PIR-Hartschaum als Wärme-dämmung im Flachdach, beim Innenaus-bau oder im Wärmedämmverbundsystem(WDVS) eingesetzt, muss sichergestelltsein, dass der Verbund erhalten bleibt undkein Bruch innerhalb der Dämmschichterfolgt. Hier ist die Zug- und Scherfestigkeitvon Bedeutung. Die Zugfestigkeit senkrechtzur Plattenebene wird nach DIN EN 1607bestimmt. Die Werte für PUR/PIR-Hart-schaum liegen je nach Rohdichte zwischen

40 und 900 kPa. Dämmstoffe aus PUR/PIR-Hartschaum weisen in Abhängigkeitder Rohdichte Scherfestigkeiten nachDIN EN 12090 von 120 bis 450 kPa auf.

Die Biegefestigkeit nach DIN EN 12089beschreibt das Verhalten bei Biegebean-spruchung im Hinblick auf die Anwen-dungsgebiete wie z.B. Putzträger im Holz-bau oder die Überbrückung großer lichterSpannweiten zwischen den Obergurten beiDachkonstruktionen. Die Biegefestigkeitvon Verbundelementen mit einem Kern ausPolyurethan-Hartschaum ist abhängig vonder Schaumstoffrohdichte und den jeweili-gen Deckschichten. Die Werte liegen zwi-schen 250 und 1300 kPa.

Verhalten gegen Wasser und Feuchte

Für die feuchtetechnische Funktionstüch-tigkeit von Bauteilen ist das Verhalten vonDämmstoffen gegenüber Bau- und Boden-feuchte sowie Niederschlägen bei Trans-port, Lagerung und Montage wichtig.Ebenso spielt der Einfluss von Kondens-wasser auf der Bauteiloberfläche und dieKondensation im Querschnitt von Bauteilenals Folge von Wasserdampfdiffusion eineRolle.

Dämmstoffe aus Polyurethan-Hartschaumnehmen keine Feuchte aus der Luft auf.Aufgrund ihrer geschlossenen Zellstruktursaugen sie weder Wasser auf noch trans-portieren sie es weiter, d.h. sie sind nichtkapillaraktiv. Aus diesem Grund trägt dieübliche Baufeuchte auch nicht zurErhöhung der Wärmeleitfähigkeit bei. Eineerhöhte Durchfeuchtung von Dämmplattenaus Polyurethan-Hartschaum kann nurdurch Wasserdampfdiffusion bei bauphysi-kalisch unsachgemäßer Anwendung erfol-gen, z.B. infolge fehlender Dampfsperren,Luftdichtheitsschichten oder bei undichtenAbdichtungen in Flachdächern.

4.5

4.6

Anwendungs- PUR/PIR- Kurzzeichen sm Zulässigegebiet Qualitätstyp der bzw. Dauerdruck-

Dämmstoff- s10 spannung sc ineigenschaft in kPa kPa bei

Stauchung ≤ 2%

PUR/PIR 024 DAA dh ≥ 100 20PUR/PIR 025 DAAPUR/PIR 028 DAAPUR/PIR 030 DAA

PUR/PIR 024 DAA ds ≥ 150 30PUR/PIR 025 DAAPUR/PIR 028 DAAPUR/PIR 030 DAA

PUR/PIR 024 DEO dh ≥ 100 20PUR/PIR 025 DEOPUR/PIR 028 DEOPUR/PIR 030 DEO

PUR/PIR 024 DEO ds ≥ 150 30PUR/PIR 025 DEOPUR/PIR 028 DEOPUR/PIR 030 DEO

PUR/PIR 030 PW ds ≥ 150 30PUR/PIR 030 PB

Tabelle 8:


Wasseraufnahme beiUnterwasserlagerung über 28 Tage

Werden Dämmplatten aus Polyurethan-Hartschaum in Laborversuchen dauerhaftvon Wasser umgeben, kann es durch Dif-fusion und Kondensation zur Wasserauf-nahme kommen. Die im Untertauchver-such nach DIN EN 12087 in 28 Tagengemessene Wasseraufnahme liegt bei-spielsweise bei einer 60 mm dicken PUR/PIR-Dämmplatte (mineralvlieskaschiert,Rohdichte 35 kg/m3) bei 1,3 Vol.-%.

Wasseraufnahme von Polyurethan-Hartschaum nach

28-tägiger Unterwasserlagerung [3]

In der Anwendung von PUR/PIR-Hart-schaum Dämmplatten als Perimeterdäm-mung (Qualitätstyp PUR/PIR 030 PW oderPUR/PIR 030 PB) können die Dämmplatteneiner ständigen Durchfeuchtung ausgesetztwerden. Für diese Anwendung ist eine bau-aufsichtliche Zulassung erforderlich.

Feuchteverhalten bei Diffusionund Kondensation sowie beiFrost-Tau-Wechsel

Bei der Anwendung von Polyurethan-Hartschaum als Perimeterdämmung sinddie Dämmplatten dauerhaft in direktemKontakt mit dem Erdreich und somit aucherhöhter Feuchte- und Frostbeanspru-chung ausgesetzt.

Die maximale Feuchteaufnahme vonPUR/PIR-Hartschaum-Dämmplatten beiDiffusion und Kondensation nachDIN EN 12088 beträgt ca. 6 Vol-%.

Untersuchungen beim Forschungsinstitutfür Wärmeschutz e.V. München hinsichtlich

Bild 22:

0

Was

sera

ufna

hme

(Vo

l.-%

) f

Zeit (Tage) f

0

1,50

2821141 7

0,30

0,60

0,90

1,20

1,80

2,10

2,40

2,70

3,00

1,251,15

0,47

1,30

21

des Feuchteverhaltens von PUR/PIR-Hartschaum bei Frost-Tau-Wechsel erge-ben – auf den Dämmstoff ohne Deckschichtbezogen – Werte zwischen 2 und 7 Vol.-%.

Wasserdampf-Diffusionswiderstandszahl m

Für die Berechnung hinsichtlich des feuch-tetechnischen Verhaltens von Bauteilen istdie Wasserdampf-Diffusionswiderstands-zahl (m-Wert) eine maßgebliche Kenngröße.Der m-Wert gibt an, um wie viel der Wasser-dampf-Diffusionswiderstand einer Bauteil-schicht größer ist als der einer gleich dickenLuftschicht (m-Luft =1).

Die Wasserdampf-Diffusionswiderstands-zahl von Polyurethan-Hartschaum wirdnach DIN EN 12086 ermittelt. Sie ist abhän-gig von der Rohdichte und dem Herstel-lungsverfahren. Mit Beschichtungen oderKaschierungen ist der Wasserdampf-Diffusionswiderstand Z anzugeben.

Die m-Werte von PUR/PIR-Hartschaum-Dämmstoffen liegen nach DIN V 4108-4zwischen 40 und 200.

Für die feuchtetechnische Berechnung vonBauteilen ist der für den Anwendungsfallungünstigere Wert anzunehmen.

Diffusionsäquivalente Luftschichtdicke sd

Als diffusionsäquivalente Luftschichtdickesd wird das Produkt aus der Schichtdicke sin Metern und der Diffusionswiderstands-zahl m bezeichnet

sd = m · s

Beispiel:120 mm dicke mineralvlieskaschierte PUR/PIR-Hartschaum-Dämmplatten haben jenach Anwendung in der Konstruktion einensd-Wert zwischen 40 x 0,12 = 4,8 m und200 x 0,12 = 24 m.

Für die Anwendung von Polyurethan-Hartschaum als Dämmstoff in belüftetenDachkonstruktionen gibt DIN 4108 Hin-weise auf verschiedene Dachkonstruktio-nen, die ohne rechnerischen Nachweis alsfeuchtetechnisch unbedenklich gelten, dafür sie eine ausreichende Praxiserfahrungvorliegt.

4.6.2

4.6.1

4.6.3

4.6.4


Thermisches Ausdehnungsverhalten von unkaschier-

tem PUR/PIR-Hartschaum

Die Mindestanforderungen an die Dimen-sionsstabilität von werkmäßig hergestelltenPUR/PIR-Hartschaum-Dämmplatten unterdefinierten Temperatur- und Feuchtebe-dingungen sind in der Produktnorm DINEN 13165 und in der AnwendungsnormDIN V 4108-10 festgelegt.

Mindestanforderungen an die Dimensionsstabilität

von PUR/PIR-Hartschaum

Anwendungs- Dimensionsstabilitätgebiet unter definierten Temperatur-nach und Feuchtebedingungen

DIN V 4108-10

Stufe DS (TH) 2

Prüfung

in der Wärme1) in der Kälte2)

Maßänderungin Länge (l), Breite (b) und Dicke (d)

l und b d l und d d

%

Für alle ≤ 5 ≤ 10 ≤ 1 ≤ 2genormten

Anwendungen(s. Kap. 3, Tab. 3)

22

Neben den Anforderungen an die freienLüftungsquerschnitte an First und Traufedürfen bestimmte Werte der diffusionsäqui-valenten Luftschichtdicke sd nicht unter-schritten werden, um eine unerwünschteTauwasserbildung zu vermeiden.

Thermisches Ausdehnungsverhalten

Jeder Stoff dehnt sich bei Erwärmung aus.Die materialspezifische Wärmeausdehnungpro 1 Kelvin Temperaturerhöhung wirddurch den Wärmeausdehnungskoeffizien-ten beschrieben. Bei geschlossenzelligenSchaumkunststoffen beeinflusst auch derGasdruck im Zellgefüge das Ausdeh-nungsverhalten.

Der Wärmeausdehnungskoeffizient vonPolyurethan-Hartschaum hängt u. a. ab– von der Rohdichte, – der Deckschicht,– einer eventuellen Fixierung des Dämm-

stoffes auf einer Bauteilschicht,– vom gewählten Temperaturbereich.

An PUR/PIR-Hartschaum-Platten mit flexi-blen Deckschichten und einer Rohdichtevon ca. 30 bis 35 kg/m3 wurden Ausdeh-nungskoeffizienten von 3 bis 7 x 10-5·K-1

gemessen.

Bei PUR/PIR-Hartschaum-Platten ohneDeckschichten mit Rohdichten von 30 bis60 kg/m3 liegt der lineare Wärmeausdeh-nungskoeffizient zwischen 5 bis 8 x 10-5·K-1

Der Ausdehnungskoeffizient von unka-schierten Dämmplatten mit höheren Roh-dichten beträgt etwa 5 x 10-5·K-1. DieseWerte gelten für Platten oder Formteile, dienicht auf einem Untergrund befestigt bzw.nicht eingespannt sind.

Bild 23:

0

10

Rohdichte (kg/m3) f80

Line

arer

Wär

mea

usd

ehnu

ngsk

oeffi

zien

t f

30 40 50 60 70

1

2

3

4

5

6

7

8

9

X · 10-5 · K-1

Tabelle 9:

1) Prüfbedingungen: (48±1)h bei (70±2)°C und einer relativen Luftfeuchte

von (90 ± 5)%2) Prüfbedingungen: (48±1)h bei (-20±3)°C

Anmerkung: Es handelt sich hier um Mindestanforderungen. Die auf dem

Markt befindlichen Produkte besitzen eine erheblich höhere Dimensions-

stabilität. Maßgebend sind die Herstellerangaben.

4.7


Thermische Ausdehnung von unkaschiertem PUR/PIR-Hartschaum

im Temperaturbereich von -60°C bis +20°C in Abhängigkeit von der

Rohdichte

Material Dicke Wärme- Roh- Spezifische Wärme-leitfähig- dichte Wärme- speicher

keit kapazität vermögen

mm W/(m·K) kg/m3 kJ/(kg·K) kJ/(m2·K)

Variante 1: Steildach mit PUR-Hartschaum-Dämmung

PUR/PIR-Hartschaum 105 0,025 30 1,5 4,73

Holzschalung 028 0,13 600 1,6 26,88

Bitumenbahn 002 0,17 1200 1,0 2,40

Gipskartonplatte 012,5 0,21 900 1,0 11,25

Variante 2: Steildach mit Holzfaserplatten-Dämmung

Holzfaserplatte 180 0,040 120 1,4 30,24

Holzschalung 028 0,13 600 1,6 26,88

Bitumenbahn 002 0,17 1200 1,0 2,40

Gipskartonplatte 012,5 0,21 900 1,0 11,25

Wärmespeichervermögen

Die spezifische Wärmekapazität der Bau-stoffe hat eine Bedeutung für das Wärme-speichervermögen der aus verschiedenenBaustoffen bestehenden Bauteile.

Das Wärmespeichervermögen C in J/(m2·K),auch Wärmespeicherfähigkeit genannt,gibt an, wie viel Wärme ein homogenerBaustoff von 1 m2 Oberfläche und derDicke s bei einer Temperaturerhöhungum 1 K speichern kann.

Wärmespeichervermögen C in J/(m2·K) =spezifische Wärmekapazität (c) x Roh-dichte (r) x Schichtdicke (d)

Beispiele für das Wärmespeichervermögen

verschiedener Bauteilschichten eines Steildaches

Nach dieser Tabelle weisen Holzfaserplat-ten ein vielfach höheres Wärmespei-chervermögen als PUR/PIR-Hartschaum-Dämmplatten auf. Auf das sommerlicheRaumklima wirken sich diese Unterschiedeaber kaum aus.

Spezifische Wärmekapazität undWärmespeichervermögen

Spezifische Wärmekapazität

Die spezifische Wärmekapazität cp gibt an,welche Wärmeenergiemenge notwendig ist,um die Temperatur von 1 kg Masse einesStoffes um 1 K zu erhöhen. Die Einheit derspezifischen Wärmekapazität cp ist J/(kg·K).

Ein Stoff mit großer Wärmekapazität be-nötigt eine große Wärmemenge, bis sichseine Temperatur um 1 K erhöht. Umge-kehrt benötigt ein Stoff mit niedrigerWärmekapazität nur eine kleine Wärme-menge, bis seine Temperatur um 1 K ange-stiegen ist.

Rechenwerte der spezifischen Wärmekapazität cp

verschiedener Stoffe

23

Tabelle 10:

Stoff SpezifischeWärmekapazität cp

J/(kg·K)

Polyurethan-Hartschaum 1400 – 1500

Holzfaserdämmplatten 1400

Mineralwolle 1030

Holz und Holzwerkstoffe 1600

Gipskartonplatten 1000

Aluminium 880

Sonstige Metalle 380 – 460

Luft (r=1,25 kg/m3) 1000

Wasser 4190

Tabelle 11:

4.8

4.8.1

4.8.2


Diese Rechenwerte sind nach DIN EN 12524 für spezielle Berechnungen

der Wärmeleitung von Bauteilen bei instationären Randbedingungen zu

verwenden.

Luft außenPUR/PIR 105 mm AufSpHolzfaser-/Zellulose 160 mm AufSpPUR/PIR 105 mm AufSp + GKHolzfaser/Zellulose220 mm ZwSp + GK

Auß

enlu

ft-

bzw

. em

pfu

nden

e R

aum

tem

per

atur

in [

°C] 35

30

25

20

15

100

Uhrzeit [h]4 8 12 16 20 24

Luft außenPUR/PIR 105 mm AufSpHolzfaser/Zellulose 160 mm AufSpPUR/PIR 105 mm AufSp + GKHolzfaser/Zellulose 220 mm ZwSp + GK

Auß

enlu

ft-

bzw

. em

pfu

nden

e R

aum

tem

per

atur

in [

°C] 35

30

25

20

15

100

Uhrzeit [h]4 8 12 16 20 24

24

Das Forschungsinstitut für Wärmeschutze.V. München hat anhand thermischerComputer-Simulationen, den Einfluss des Dämmstofftyps in verschiedenen Steildach-konstruktionen auf das Raumklima unter-sucht. [6]

Außentemperatur und Raumlufttemperatur am

heißesten Tag einer heißen Sommerwoche –

ohne Sonnenschutz

Außentemperatur und Raumlufttemperatur am

heißesten Tag einer heißen Sommerwoche –

mit Sonnenschutz

Die Ergebnisse der thermischen Computer-Simulationen verdeutlichen,

– dass die einfallende Sonneneinstrahlungden größten Einfluss auf das sommer-liche Raumklima hat und daher ins-besondere ein wirksamer Sonnenschutzan der Fensterfläche ein angenehmesRaumklima schafft;

– dass der Einfluss der unterschiedlichenWärmespeicherfähigkeit der Dämmstoffeauf das sommerliche Raumklima ver-nachlässigbar gering ist.

Eine gute Wärmedämmung verbessert dasRaumklima auch im Sommer. Bei gleicherDämmstoffdicke reduzieren Wärmedämm-stoffe mit niedriger Wärmeleitfähigkeit denWärmeeintrag durch die gedämmtenAußenbauteile.

Bild 24:

Bild 25:


Ohne Sonnenschutz heizt sich der Innenraum nachmittags bis auf eine

Temperatur von 31° C auf. Die im Raum gemessenen Temperaturen zeigen,

dass die Wärmespeicherfähigkeit der unterschiedlichen Dämmstoffe keine

Rolle spielt. Der Temperaturunterschied im Innenraum beträgt maximal 0,6 K.

Wenn das Dachfenster mit einem Sonnenschutz ausgestattet wird, ist die

Raumlufttemperatur nachmittags deutlich niedriger als die Außentemperatur;

die Raumlufttemperatur liegt immer unter 25° C. Auch in diesem Fall hat die

Art des Dämmstoffes keinen wesentlichen Einfluss auf die Temperatur im

Innenraum.

25

Temperaturbeständigkeit

Neben den Festigkeitseigenschaften einesDämmstoffes unter erhöhten Temperaturensind auch die unteren und oberen Tempera-turanwendungsgrenzen für bestimmte An-wendungsgebiete von Bedeutung. Dabeispielt besonders die Dauer der Einwirkungeiner bestimmten Temperatur eine wichtigeRolle. Die Temperaturanwendungsgrenzekann durch verschiedene Merkmale wiebeispielsweise Maßänderungen, Verlust vonForm und Festigkeit bis hin zur thermischenZersetzung gekennzeichnet sein.

Dämmstoffe aus Polyurethan-Hartschaumzeichnen sich durch hohe thermischeBeständigkeit und gute Dimensionsstabilitätaus. Die im Bauwesen eingesetzten Dämm-stoffe aus Polyurethan-Hartschaum könnenin Abhängigkeit von Rohdichte und Deck-schicht dauerhaft in Temperaturbereichenvon –30°C bis zu +90°C verwendet wer-den. Kurzzeitige Temperaturbelastungenvon bis zu 250°C nehmen Dämmstoffe ausPUR/PIR-Hartschaum schadlos auf. PUR/PIR-Hartschaum mit Mineralvliesdeck-schichten oder ohne Kaschierung ist heißbi-tumenbeständig und kann im Flachdach-bereich mit bituminösen Dachdeckungenabgedichtet werden. PUR-Hartschaum istein Duroplast und schmilzt daher imBrandfall nicht.

Darüber hinaus gibt es Polyurethan-Spezialprodukte, die als Dämmstoffe unterGussasphalt-Estrich bis zu Temperaturenvon +200°C ohne zusätzlichen Hitzeschutzverlegt bzw. die im Kältebereich bis –180°Ceingesetzt werden können.

Temperaturbeständigkeit von PUR/PIR-Hartschaum-

Wärmedämmstoffen

Chemische und biologischeBeständigkeit

Die Einwirkung von chemischen Stoffenkann die Eigenschaften eines Dämmstoffesbeeinflussen. Dämmplatten aus Polyure-than-Hartschaum sind jedoch größtenteilsbeständig gegenüber den in den bauprakti-schen Anwendungen vorkommenden che-mischen Substanzen.

Dazu zählen beispielsweise die meistenLösungsmittel, wie sie in Klebern, bituminö-sen Materialien, Holzschutzmitteln oderDichtungsmassen vorkommen.Außerdem wird der Dämmstoff von den inAbdichtungsfolien enthaltenen Weich-machern, von Kraftstoffen, Mineralölen, ver-dünnten Säuren und Alkalien sowie vonAbgasen oder aggressiver Industrieatmos-phäre nicht angegriffen.

PUR/PIR-Hartschaum verrottet nicht, istschimmel- und fäulnisfest, geruchsneutralund physiologisch unbedenklich für die inBetracht kommenden technischen Bauan-wendungen.

4.9

4.10

50

10

30

50

20

40

250240

260

280270

230220

210200

190180

170160

150140

130120

110100

9080

7060

4030

2010

0

°C

Langzeitanwendungsgrenzen*–30° bis +90°C*

Kurzzeitbeanspruchung+250°C

10

30

50

20

40 *Mit Spezialprodukten sind niedrigerebzw. höhere Temperaturen möglich

Bild 26:


Brennbare Baustoffe werden nach DIN4102-1 im Hinblick auf das Brandverhaltenin folgende Klassen eingeteilt:

– schwerentflammbar (Baustoffklasse B1)– normalentflammbar (Baustoffklasse B2)– leichtentflammbar (Baustoffklasse B3)

PUR/PIR-Hartschaum wird für Anwendun-gen im Bauwesen als »schwerentflammbar«und »normalentflammbar« angeboten. Fürdie Klassifizierung »normalentflammbar«oder »schwerentflammbar« ist ein Prüf-zeugnis eines amtlich anerkannten Prüf-instituts erforderlich.

Leichtentflammbare Dämmstoffe dürfen imdeutschen Hochbau nicht eingesetzt wer-den.

Brandverhalten von Dämmstoffen nacheuropäischer Normung

Während die DIN 4102 sowohl die Prüfung,als auch die Klassifizierung von Baupro-dukten festlegt, gibt es bei den europäi-schen Normen eine Trennung von Prüf- undKlassifizierungsnormen. Wichtige Festle-gungen für die erforderlichen Prüfungenwerden darüber hinaus in den Produktnor-men getroffen.

Die europäischen Prüfnormen beschreibendie Versuchsapparatur, den Versuchsauf-bau, die Versuchsdurchführung und dieAuswertung des Versuchs. Das zentralePrüfverfahren für Produkte der Klassen A2bis D ist der SBI-Test (Single-Burning-Item-Test) nach DIN EN 13823. Im SBI wird diePrüfung mit einem Gasbrenner durchge-führt, dessen Brandlast der eines brennen-den Papierkorbes entspricht. Es werden dieKenngrößen seitliche Flammenausbreitung,Wärmefreisetzung, Rauchentwicklung undbrennendes Abtropfen ermittelt. Der SBI-Test ersetzt den bisherigen Brandschacht-test nach DIN 4102-1. Wie bisher inDeutschland wird für die Klassen B, C undD zusätzlich eine Kleinbrennerprüfung nachDIN EN ISO 11925-2 gefordert (Beflam-mungszeit: 30 Sekunden).

26

UV-Strahlung führt auf unkaschierten PUR-Dämmplatten oder an Schnittstellen zuVergilbung und im Laufe der Zeit zu einerleichten Absandung der Oberfläche. Dies istjedoch kein technischer Mangel. Versan-dungen der Oberfläche sind bei Weiter-führung der Arbeiten zu beseitigen.

Chemische Beständigkeit von PUR/PIR-Hartschaum

Brandverhaltenvon Polyurethan-Hartschaum

Brandverhalten von Dämmstoffen

Das Brandverhalten von Dämmstoffen wirdin Deutschland bis zur endgültigen europäi-schen Harmonisierung der Brandnormungnach DIN 4102 »Brandverhalten von Bau-stoffen und Bauteilen« beurteilt.

Nach dieser Norm werden die Baustoffeentsprechend ihrem Brandverhalten innichtbrennbare Baustoffe (BaustoffklassenA1 und A2) und in brennbare Baustoffe(Baustoffklassen B1, B2 und B3) eingestuft.

Wie alle Schaumkunststoffe ist Polyure-than-Hartschaum ein organisches Materialund daher brennbar.

Tabelle 12:

4.11

4.11.1

4.11.2


Die chemische Beständigkeit von PUR/PIR-Hartschaum (unkaschiert)

gegenüber Baustoffen und chemischen Substanzen wurde bei einer

Prüftemperatur von 20°C ermittelt.

Baustoffe / Chemische Substanzen Verhalten von PUR/PIR-Hartschaum

Kalk, Gips, Zement +Bitumen +Kaltbitumen und Bitumenspachtelmassen auf wässriger Basis +Adhäsiv-Bitumen-Kaltkleber +/-Heißbitumen +/-Kaltbitumen und Bitumenspachtelmassen mit Lösungsmitteln +/-Siliconöl +Seifen +

Meerwasser +Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure,Natronlauge (je 10 %) +Ammoniumhydroxid (konz.) +Ammoniakwasser +

Normalbenzin / Dieselkraftstoff / Gemisch +

Toluol / Chlorbenzol +/-Monostyrol +/-

Ethylalkohol +/-Aceton / Ethylacetat +/-

+ beständig +/- teilweise beständig

27

Die Euroklasse E wird ausschließlich nachDIN EN ISO 11925-2 geprüft (Beflam-mungszeit: 15 Sekunden); diese Prüfung istnahezu deckungsgleich mit der B2-Prüfungnach DIN 4102-1 (Kleinbrennertest).

Für die Beurteilung oder die Bewertung derMessergebnisse gibt es die Klassifizie-rungsnormen.

Die Einstufung der Baustoffe in die»Europäischen Klassen« erfolgt nach DINEN 13501-1 »Klassifizierung von Baupro-dukten und Bauarten zu ihrem Brand-verhalten – Teil 1: Klassifizierung mit denErgebnissen aus den Prüfungen zumBrandverhalten von Bauprodukten«.

Nach den harmonisierten europäischenNormen werden Baustoffe in 7 europäischeKlassen (Euroklassen) eingeteilt: Euroklas-sen A1, A2, B, C, D, E und F.

Das europäische Klassifizierungssystemregelt zusätzlich zum BrandverhaltenBrandnebenerscheinungen wie Rauchent-wicklung und brennendes Abtropfen-/Ab-fallen. Jeweils drei Klassen für die Rauch-entwicklung (s1 bis s3) und das brennendeAbtropfen/Abfallen (d0 bis d2) eines Bau-stoffes sind festgelegt und müssen immerzusammen mit der Brennbarkeitsklasse an-gegeben werden (ausgenommen Klasse E).

Eine Zuordnung der europäischen Klassenzu den bauaufsichtlichen Benennungennach Bauregelliste A Teil 1 (2003/1) Anlage0.2.2 zeigt die nachfolgende Tabelle.

Tabelle 13:


Zuordnung der europäischen Klassen zu den

bauaufsichtlichen Benennungen nach Bauregelliste A

Teil 1 (2003/1) Anlage 0.2.2

In Deutschland sind nur Dämmstoffe zuläs-sig, die mindestens der Baustoffklasse B2nach DIN 4102-1 oder der Euroklasse Enach DIN EN 13501-1 entsprechen. PUR/PIR-Hartschaum wird – je nach Deck-schicht bzw. Rezeptur – in die europäischenKlassen B, C, D oder E eingestuft.

Der duroplastische PUR/PIR-Hartschaum-Dämmstoff schmilzt nicht im Brandfall undtropft auch nicht brennend ab.

Zuordnung der Euroklassen zu den bauaufsichtlichen Benennungennach Bauregelliste A Teil 1 (2003/1) Anlage 0.2.2

Bauaufsichtliche Zusatzanforderungen EuropäischeBenennungen kein Rauch kein brennendes Klasse nach

Abfallen/Abtropfen DIN EN 13501-1

Nichtbrennbar * * A1* * A2 –s1, d0

Schwerentflammbar * * B –s1, d0* * C –s1, d0

* A2 –s2, d0* A2 –s3, d0* B –s2, d0* B –s3, d0* C –s2, d0* C –s3, d0

* A2 –s1, d1* A2 –s1, d2* B –s1, d1* B –s1, d2* C –s1, d1* C –s1, d2

A2 –s3, d2B –s3, d2C –s3, d2

Normalentflammbar* D –s1, d0* D –s2, d0* D –s3, d0* E

D –s1, d2D –s2, d2D –s3, d2E –d2

Keine Leistung*) Ffestgestellt

*) Bauaufsichtlich mit »leichtentflammbar« gleichgesetzt.

28

Nach den Ausführungen in der BauregellisteB Teil 1 Anlage 03 enthält die harmonisierteNorm keine Festlegungen für die Prüfungdes Brandverhaltens der Bauprodukte hin-sichtlich Vorbereitung, Konditionierung undEinbau des Produktes in den Prüfeinrich-tungen. Bis zu einer Ergänzung der harmo-nisierten Norm um solche Bestimmungenist der Nachweis des Brandverhaltens mitAusnahme der Klassen A1 und E noch nichtharmonisiert. Das Brandverhalten ist des-halb bis auf weiteres mit Ausnahme derKlassen A1 und E im Rahmen einer allge-meinen bauaufsichtlichen Zulassung festzu-legen.

Brandverhalten von Bauteilenmit Polyurethan-Hartschaum-Dämmung

Für das Brandverhalten von Bauteilen wur-den ebenfalls europäische Klassen (Feuer-widerstandsklassen) geschaffen. Die Klassi-fizierung von Bauteilen erfolgt nach DIN EN13501 »Klassifizierung von Bauproduktenund Bauarten zu ihrem Brandverhalten –Teil 2: Klassifizierung mit den Ergebnissenaus den Feuerwiderstandsprüfungen, mitAusnahme von Lüftungsanlagen«.

Die Bauaufsichtsbehörden in den einzelnenMitgliedsländern sind derzeit dabei festzule-gen, welche europäischen Klassen zumBrandverhalten von Bauteilen zukünftig ent-sprechend den derzeitigen nationalen An-forderungen zu fordern sind. Bei den Feuer-widerstandsprüfungen und den darausresultierenden Klassifizierungen zum Brand-verhalten von Bauteilen ist dies relativ ein-fach, da die nationalen Prüfungen nur un-wesentlich von den neuen europäischenPrüfnormen abweichen.

Brandverhalten vonPolyurethan-Hartschaum-Dämmung imSteildach

Bedachungen müssen gegen eine Brand-beanspruchung von außen durch Flugfeuerund strahlende Wärme ausreichend langwiderstandsfähig sein.

In Verbindung mit einer harten Bedachung(Dachziegel, Blech oder Bitumenbahn) wer-den die brandschutztechnischen Anfor-derungen an Dämmstoffe nach DIN 4102»Brandverhalten von Baustoffen und Bau-teilen – Teil 7: Bedachungen« innerhalb derSteildachkonstruktion bei Wohngebäuden(ausgenommen Hochhäuser) bereits mit derBaustoffklasse B2 erfüllt.

In bestimmten Fällen verlangen die Landes-bauordnungen, dass die Dachkonstruktionder Feuerwiderstandsklasse REI 30 (feuer-hemmend) nach DIN EN 13501-2 ent-spricht.

Der Feuerwiderstand wird nicht am einzel-nen Baustoff (z.B. Dämmstoff), sondern ander Gesamtkonstruktion (z.B. am Dach inVerbindung mit allen Schichten, wie Spar-ren, Dämmstoff und Schalung) ermittelt.

Ausschlaggebend ist die Dauer (Minuten),die das Dach dem Feuer standhält und dieWeiterleitung verhindert.

Das allgemeine bauaufsichtliche Prüfzeug-nis P-MPA-E-04-025 für Dachkonstruktio-nen der Feuerwiderstandsklasse REI 30(nach DIN EN 13501-2) zeigt, daß eineAufsparrendämmung mit Polyurethan-Hartschaum nach DIN EN 13165 hervorra-gende brandschutztechnische Eigenschaf-ten besitzt. In der Brandprüfung (nach DINEN 1365-2) hält diese Dachkonstruktion derBrandeinwirkung mit Temperaturen über800°C eine Dreiviertelstunde lang stand.Das allgemeine bauaufsichtliche Prüfzeug-nis erstreckt sich auf nahezu alle bauübli-chen Ausführungsvarianten mit PUR/PIR-Hartschaum. Dies gilt auch für die Standard-konstruktion mit einer 19 mm dicken Holz-schalung (entsprechend DIN 68122). [7]

4.11.3

4.11.4


29

Tabelle 14a:


8765

1 1 2 4

3

85

1 1 2 4

3

6oder 7a

778

1 1 2 4

3

6

87a65

1 1 2 4

3

7a8

1 1 2 4

3

6oder 7b

PUR/PIR-Steildachkonstruktionen der

Feuerwiderstandsklasse REI 30 mit Dachdeckung aus

Metall, Schiefer, Holzschindel, Dachbitumenbahnen

oder Faserzementplatten [7 und 8]

Metall, Schiefer, Holzschindeln, Dachbitumenbahnen oder Faserzementplatten als Dachdeckung

hinterlüftet

Holzschalung Holzschalung bzw. Holzwerkstoffplatte Holzschalungauf den Sparren auf den Sparren unter den Sparren

Holzwerkstoffplatte Gipskartonfaserplattenauf den Sparren unter den Sparren

1 Metall-, Schiefer- oder Schindeldachdeckung, Faserzementplatten, jeweils A1 nach DIN 4102-4;Dachbitumenbahnen, B2 nach DIN 4102-4

2 Trennlage: Kunststoff- oder Bitumenbahn, jeweils mind. B2 nach DIN 4102-1 bzw. DIN 4102-4

3 Unterkonstruktion Dachhaut: Holzwerkstoffplatte, ≥ 500 kg/m3, B2 nach DIN 4102-4, befestigt mit Schrauben lt. Pos.4

4 Statische Befestiger für Aufsparrendämmsysteme: (lastabtragend), bauaufsichtlich für diese Anwendung zugelassen,A1 nach DIN 4102-4

5 Dämmplatten aus Polyurethan-Hartschaum gem. DIN EN 13165, Deckschichten: beidseitig mit Alufolie oder Vlies,ein- oder zweilagig verlegt, B2 nach DIN 4102-1 oder E nach DIN EN 13501-1 oder Verbundelement aus den v.g. miteinseitiger Mineralwollschicht nach DIN EN 13162,

6 Luftdichtheitsschicht: Kunststofffolie; Bitumendachbahn, jeweils mind B2 nach DIN 4102-1 bzw DIN 4102-4

7 Holzschalung auf den Sparren, Holzschalung auf den Sparren, Holzschalung unter den Sparren,Dicke ≥ 19 mm, Dicke ≥ 19 mm, Dicke ≥ 19 mm,Profilbretter aus Nadelholz, Profilbretter aus Nadelholz, Profilbretter aus Nadelholz,lt. DIN 68122-1/2, B2 nach DIN 4102-4, lt. DIN 68122-1/2, B2 nach DIN 4102-4, lt. DIN 68122-1/2, B2 nach DIN 4102-4,Holzfeuchte und Montage nach Holzfeuchte und Montage nach Holzfeuchte und Montage nachDIN 18334 DIN 18334 DIN 18334

7a Holzwerkstoffplatte auf den Sparren, Holzwerkstoffplatte auf den Sparren, GKF nach DIN 18180 auf LattungDicke ≥ 19 mm, Dicke ≥ 19 mm, mindestens 30 mm x 50 mm unterhalbSpanplatte nach DIN 68763 oder Spanplatte nach DIN 68763 oder der Sparren, Dicke ≥ 12,5 mm,OSB-Platten jeweils B2 nach DIN 4102 OSB-Platten jeweils B2 nach DIN 4102 A2 nach DIN 4102-4

7b Gipsfaserplatten auf Lattungmindestens 30 mm x 50 mmunterhalb der Sparren, Dicke ≥ 10 mm,A2 nach allgemeiner bauaufsichtlicherZulassung

8 Sparren: Nadelholz lt. DIN 4074 oder Brettschichtholz, jeweils B2 nach DIN 4102-4, Dimensionierung nach statischenErfordernissen lt. DIN 4102-4 Tabelle 74, Holzfeuchte und Montage nach DIN 18334

30

Tabelle 14b:


754

321

6

74

321

5 6a

67

1 2 3 4

5

7

1 2 3 4

5 6a oder 6b

Ziegel, Dachsteine, Faserzementplatten oder profilierte Metalleindeckungen als Dachdeckung

Holzschalung Holzschalungauf den Sparren auf den Sparren

Holzwerkstoffplatte Holzwerkstoffplatteauf den Sparren unter den Sparren

1 Ziegel, Dachsteine, Faserzementplatten, profilierte Metalleindeckungen, jeweils A1 nach DIN 4102-4

2 Lattung/Traglattung: nach Erfordernissen; Konterlattung mind. 40x60 mm,Nadelholz lt. DIN 4074, B2, nach DIN 4102-4, Holzfeuchte und Montage nach DIN 18334

3 Statische Befestiger: Länge und Durchmesser entsprechend Typenprüfung; Befestiger für Aufsparrendämmsystemelastabtragend), bauaufsichtlich für diese Anwendung zugelassen

4 Dämmplatten mit Unterspann-, Unterdeck- oder Unterdachbahn aus Polyurethan-Hartschaum gem. DIN EN 13165,Decksschichten: beidseitig mit Alufolie oder mit Vlies, ein- oder zweilagig verlegt, B2 nach DIN 4102-1 oderE DIN EN 1350-1 oder Verbundelemente aus den v.g. Dämmplatten mit einseitiger Mineralwollschicht nach DIN EN 13162

5 Luftdichtheitsschicht: Kunststofffolie, Bitumendachbahn

6 Holzschalung auf den Sparren, Profilbretter Holzschalung unter den Sparren, Profilbretteraus Nadelholz, Dicke ≥ 19 mm, lt. DIN 68122-1/2, aus Nadelholz, Dicke ≥ 19 mm, lt. DIN 68122-1/2,Holzfeuchte und Montage nach DIN 18338 Holzfeuchte und Montage nach DIN 18338

6a Holzwerkstoffplatte auf den Sparren, Gipskartonplatten nach DIN 18180Spanplatte, OSB, Dicke ≥ 19 mm, B2 nach DIN 4102-4 auf Lattung mindestens 30 mm x 50 mm unterhalb

der Sparren, Dicke ≥ 12,5 mm, A2 nach DIN 4102-4

6b Gipsfaserplatten auf Lattungmindestens 30 mm x 50 mm unterhalb der Sparren,Dicke ≥ 10 mm, A2 nach allgemeiner bauaufsichtlicherZulassung

7 Sparren: Nadelholz lt. DIN 4074 oder Brettschichtholz, jeweils B2 nach DIN 4102-4,Holzfeuchte und Montage nach DIN 18334

PUR/PIR-Steildachkonstruktionen der

Feuerwiderstandsklasse REI 30 mit Dachdeckung aus

Ziegel, Dachsteinen, Faserzementplatten oder

profilierten Metalleindeckungen [7 und 8]

31

Brandverhalten von Polyurethan-Hart-schaum-Dämmung im Flachdach

Flachdächer müssen nach den Bestim-mungen der Landesbauordnungen in derRegel widerstandsfähig gegen Flugfeuerund strahlende Wärme sein. Dazu muss derDachaufbau den Anforderungen der DIN4102 »Brandverhalten von Baustoffen undBauteilen – Teil 7: Bedachungen; Begriffe,Anforderungen und Prüfungen« entspre-chen.

Dachkonstruktionen entsprechend DIN4102-4 mit Polyurethan-Hartschaum-Dämmplatten erfüllen in Verbindung mit denin dieser Norm aufgeführten Bedachungendie Anforderungen an die Widerstands-fähigkeit gegen Flugfeuer und strahlendeWärme ohne weiteren Nachweis.

Laut einer Untersuchung der Forschungs-und Materialprüfungsanstalt UniversitätStuttgart (MPA Stuttgart, Otto-Graf-Institut)glimmt PUR/PIR-Hartschaum nicht nachund verhindert somit sowohl eineAusbreitung des Brandherdes, als auch einwiederholtes Ausbrechen des Brandes.[9 und 10]

Verschiedene Untersuchungen belegen,dass beim Einsatz von PUR/PIR-Hart-schaum-Dämmplatten bei Stahlprofilblech-Dachkonstruktionen das Brandausbrei-tungsrisiko nicht größer ist als beim Einsatzvon nichtbrennbaren Dämmstoffen. [11]

Die Anforderungen an das Brandverhaltenvon Bedachungen bei Industriebauten sindin der Richtlinie über den baulichen Brand-schutz im Industriebau (Industriebauricht-linie – IndBauR) festgelegt. Entsprechendder IndBauR gelten bei Dächern dieAnforderungen nach DIN 18234-1 »Bau-licher Brandschutz im Industriebau – Teil 1:Begriffe, Anforderungen, Prüfungen fürDächer; Einschalige Dächer mit Abdichtun-gen bei Brandbeanspruchung«, einschließ-lich Beiblatt 1, als erfüllt.

Schalldämmung

Neben der Wärmedämmung von Bauteilenist auch ein ausreichender Schallschutz vonBedeutung. Die schalltechnischen Eigen-schaften von Baustoffen werden durch dieMasse, die dynamische Steifigkeit und denSchallabsorptionsgrad bestimmt.

Polyurethan-Hartschaum trägt selbst nurwenig zur Schalldämmung bzw. -reduktionbei. Durch entsprechende konstruktiveMaßnahmen und fachlich richtige Ausbil-dung der Bauteile können mit einerPUR/PIR-Hartschaum-Dämmung die nachDIN 4109 erforderlichen Schalldämm-Maßeerreicht und übertroffen werden.

Direktschalldämmung und Schall-Längs-dämmung von Steildächern mit PUR/PIR-Hartschaum

In der DIN 4109 werden Anforderungen anden Schallschutz gegen Außenlärm gestellt.Entsprechend diesen Anforderungen müs-sen bauliche Maßnahmen hinsichtlich derLuftschalldämmung von Außenbauteilendurchgeführt werden. Untersuchungen anAufsparrendämmsystemen aus Polyure-than-Hartschaum haben gezeigt, dass inAbhängigkeit von der jeweiligen Dachkon-struktion Rechenwerte des bewertetenLuftschalldämm-Maßes Rw,R von 38 dB biszu 45 dB erreicht werden können.

Schall wird von Raum zu Raum sowohldirekt über das trennende Bauteil als auchüber die flankierenden Bauteile übertragen.Die Schallübertagung über die flankieren-den Bauteile wird durch das Schall-Längsdämm-Maß RLw,R gekennzeichnet. Ergebnisse umfangreicher Messungen zei-gen, dass je nach Konstruktionsaufbau beiSteildachkonstruktionen Werte zwischen60 dB und 73 dB erreicht werden [12]. Da-mit können die Anforderungen an die Schall-schutzstufen 1 bis 3 nach DIN 4109-10erfüllt werden.

4.11.5 4.12


32

Abschirmung gegen Elektrosmog

Unter Elektrosmog versteht man die tech-nisch verursachte elektromagnetischeStrahlung in der Umwelt. Als wesentlicheStrahlungsquellen gelten die allgemeineElektrizitätsversorgung, das Stromnetz derDeutschen Bahn, Sendeeinrichtungen vonHörfunk und Fernsehen, Mobilfunksystemesowie Mikrowellen-Geräte, wie sie imHaushalt eingesetzt werden.

Mit den gesundheitlichen Auswirkungenelektromagnetischer Wellen befassen sichepidemiologische und experimentelle Stu-dien, wobei v.a. die durch sie im menschli-chen Körper hervorgerufene Wärmeeinwir-kung und die damit eventuell verbundenenschädlichen physiologischen Veränderun-gen bzw. der Einfluss auf die Erregbarkeitder Zellmembranen von Interesse sind.

Derzeit sind die Meinungen der Wissen-schaftler über die möglichen Auswirkungenvon elektromagnetischen Emissionen aufden menschlichen Organismus noch sehrunterschiedlich. Der gegenwärtige Wis-sensstand erlaubt es nicht, eine fundierteAussage zu gesundheitlichen Auswirkun-gen von elektromagnetischen Feldern zumachen.

Vorsorglich sind in Deutschland in derElektrosmog-V0 vom 1.1.1997 die Grenz-werte für elektromagnetische Emissionenfestgeschrieben worden.

Elektrosmog und Polyurethan-Hartschaum

Es gibt nahezu keinen Ort auf der Erdeohne Elektrosmog. Die elektromagnetischeStrahlung geht durch Dächer, Wände,Fenster und Türen. Die gebräuchlichenBaustoffe haben, je nach Materialart undSchichtdicke, sehr unterschiedliche Ab-schirmwirkungen. Dämmstoffe, wie Mine-ralwolle, EPS- und XPS-Hartschaum so-wie Polyurethan-Hartschaum-Dämmplattenohne Alu-Deckschichten haben praktischkeine Schutzwirkung.

Einen wirksamen Schutz bieten allerdingsMetalle, wie z.B. Kupfer und Aluminium.Nach einem Gutachten des Instituts für HF-und Radartechnik der Universität derBundeswehr in München können PUR/PIR-Hartschaum-Dämmplatten mit integriertenDeckschichten aus Aluminium, die zurDämmung von Steildächern eingesetztwerden, nahezu die gesamte von außendurch das Dach kommende Strahlung ab-halten.

4.13


33

Nachhaltiges Bauenmit Polyurethan-Hartschaum

Seit dem UNO-Klimagipfel in Rio de Janeiro1992 ist die Bezeichnung »Nachhaltigkeit«in aller Munde. Den Begriff »Nachhaltigkeit«schlicht mit »Ökologie« zu erklären, greift zukurz. Die Umsetzung des Nachhaltigkeits-prinzips bedeutet, dass ökologische, öko-nomische und soziale Aspekte gleicher-maßen beachtet werden. Im Vordergrundsteht die ganzheitliche Vorgehensweise, beider Umweltschutz, soziale Notwendigkeitenund zukunftsfähiges Wirtschaften gleicher-maßen berücksichtigt werden.

Nachhaltiges Bauen

Nachhaltiges Bauen lässt sich nicht daraufreduzieren, einzelne Baustoffe ökologischzu bewerten. Das Konzept der Nachhaltig-keit erfordert ein komplexes Vorgehen, dasden gesamten Lebensweg eines Bauwerksund der dafür verwendeten Materialienumfasst. Folgende Aspekte sind zu berück-sichtigen:

– Ökologische Ziele wie Ressourcenscho-nung, Energieeinsparung, CO2-Reduk-tion und Recycling;

– Ökonomische Ziele wie Baukosten- undBetriebskostensenkung durch Anwen-dung von Bauprodukten mit entspre-chender Leistungsqualität;

– Soziokulturelle Aspekte, Gesundheit undBehaglichkeit, d. h. Gebäude, in denensich Menschen aufhalten, müssen denBedürfnissen ihrer Nutzer entsprechenund ein hohes Maß an Wohlbefindengewährleisten.

Energieverbrauch undEmissionsbegrenzung

Mehr als 40 % des gesamten Endenergie-verbrauchs in der EU werden dem Gebäu-debereich zugerechnet. Energievorräte sindjedoch nicht unendlich verfügbar. DieSteigerung der Energieeffizienz, d. h. Ener-gieeinsparung und optimale Nutzung der

Energie, ist die Voraussetzung, um dieSchere zwischen endlichen Vorräten undsteigendem Bedarf zu schließen.

Eng verknüpft mit dem Energieverbrauch istdie Emission von Treibhausgasen. FossileBrennstoffe liefern Energie für die Behei-zung und Kühlung von Gebäuden, fürTransport und industrielle Prozesse. DerAnstieg der mittleren Oberflächentempera-tur der Erde lässt sich auf die rapide Zu-nahme des Verbrennens fossiler Brenn-stoffe zurückführen. Mehr als 80 % der ge-samten Treibhausgasemissionen entfallenauf das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2).CO2-Emissionen tragen zum Treibhausef-fekt und damit zur Erwärmung derErdatmosphäre bei. Im Protokoll von Kyotoüber Klimaveränderungen verpflichten sichdie Mitgliedstaaten der Europäischen Ge-meinschaft, ihre gesamten Treibhausgas-emissionen im Zeitraum 2008 bis 2012 um8 % gegenüber 1990 zu verringern. Durchverbesserte Energieeffizienz von Gebäudenkönnten diese Ziele erreicht werden.

Lebenszyklus-Analyse von Polyurethan-Hartschaum und Energiebilanz

Neben guten bauphysikalischen Eigen-schaften spielen bei der Auswahl vonDämmstoffen zunehmend ökologischeKriterien eine Rolle. Im Sinne einer Ökobi-lanz ist es wichtig, dass für die Bewertungdes gesamten Lebenswegs einer Wärme-dämmung umfangreiche Daten über denEnergie- und Rohstoffeinsatz, den Aufwandzur Verarbeitung sowie die Emissionen inLuft, Wasser und Boden (Abfälle) herange-zogen werden. Für die Bewertung spielendie lange Nutzungsphase sowie eine ausrei-chende Lebensdauer der Materialien dieentscheidende Rolle, da diese die ökologi-sche Gesamtbilanz entscheidend verbes-sern.

Die Energiebilanz ist ein wichtiges Elementder Lebenszyklus-Analyse. Diese vergleichtden Aufwand zur Herstellung der Produktemit den Energiemengen, die sie währendihrer Lebensdauer einsparen. Untersu-chungen haben ergeben, dass Wärme-dämmprodukte aus Polyurethan-Hart-

5

5.2

5.1

5.3

NACHHALTIGES BAUEN MIT POLYURETHAN-HARTSCHAUM

Produktions- Bau- Bau-AbfälleAbfälle Abfälle aus Rückbau / Gebäudeabriss

sauber sauber sauber verunreinigt

Stoffliche Verwertung EnergetischeVerwertung

Glykolyse Klebepressen Wiederverwertung ThermischeAbfallbehand-lungsanlage

Rohstoff Pressplatte z.B. Dämmplatte Energie-für oberste gewinnung

Geschossdecke

Bild 27:

Pri

mär

ener

gie

verb

rau

ch [

kWh

/m2 ]

00

Jahre [a]

Ungenügende Dämmung (U-Wert: 1,53 W/(m2 · K)Dämmung (U-Wert: 0,30 W/(m2 · K)

10 20 30 40 50

2000

4000

6000

8000

10000

Energieeinsparung8000 kWh/m2

34

schaum während ihrer Nutzungsphase vonmindestens 50 Jahren ein Vielfaches anEnergie einsparen, als sie bei ihrerProduktion benötigen. Der Energieaufwandfür die Herstellung von PUR/PIR-Hart-schaum amortisiert sich in aller Regelbereits nach der ersten Heizperiode.Der Energieverbrauch zur Herstellung einer1 m2 großen und 80 mm dicken Polyure-than-Hartschaumplatte mit Alu-Deck-schicht beträgt 100 kWh. Werden aluka-schierte Polyurethan-Hartschaum-Dämm-platten in der Dicke 80 mm z.B. zur Ver-besserung der Wärmedämmung eines Alt-bau-Steildaches eingesetzt, so können prom2 gedämmte Dachfläche jährlich 160 kWhund in 50 Jahren 8.000 kWh Energie einge-spart werden. [13 und 14]

Energieeinsparung durch Polyurethan-Hartschaum-

Dämmung im Verlauf von 50 Jahren

Stoffliche und energetische Verwertungvon Polyurethan-Hartschaum

Wärmedämmprodukte aus Polyurethan-Hartschaum sind äußerst beständig unddauerhaft; ihre Lebenszeit entspricht daherim allgemeinen der Nutzungsdauer desGebäudes. Nach dem Rückbau/Gebäude-abriss können PUR/PIR-Dämmstoffegrundsätzlich einer zweiten Nutzung zuge-führt werden.

Saubere und unbeschädigte PUR/PIR-Dämmplatten können z.B. zur Dämmungder obersten Geschossdecke wieder ver-wendet werden.

Unverschmutzte PUR/PIR-Hartschaumab-fälle können auch zerkleinert und zuKlebepressplatten (vergleichbar mit Span-platten) verarbeitet werden. Diese setztman zu speziellen Zwecken, wie z.B. inFußbodenaufbauten ein.

Wenn die Zusammensetzung der Abfällebekannt ist und keine Verunreinigungen ent-halten sind, ist die Rückgewinnung einerRohstoffkomponente durch Glykolyse mög-lich.

PUR/PIR-Hartschaumabfälle mit Verunrei-nigungen und Anhaftungen anderer Bau-stoffe können zusammen mit Abfällen ausHaushalten in thermischen Abfallbehand-lungsanlagen ohne zusätzliche Umwelt-belastung verbrannt werden. Hierbei wirddie im Dämmstoff enthaltene Energie inPrimärenergie umgewandelt.

Stoffliche und energetische Verwertung von

PUR/PIR-Hartschaum-Abfällen

Polyurethan-Hartschaum spart in zwei-facher Hinsicht: Bei einer nachträglichen Dämmung mitPUR/PIR-Hartschaum, spart man bis zu30% Heizkosten und das mindestens 50Jahre lang. Nach seinem Dämmdienst spartPUR/PIR-Hartschaum ein zweites Mal,nämlich den Einsatz von neuer Energie (Öloder Gas) in thermischen Abfallbehand-lungsanlagen. Das nützt der Umwelt undletztendlich allen: Menschen, Pflanzen undTiere.

Tabelle 15: 5.4

NACHHALTIGES BAUEN MIT POLYURETHAN-HARTSCHAUM

Qualitätssicherung undProduktzertifizierung

Die Qualität eines Dämmstoffes ergibt sichaus seinem Leistungsniveau und derSicherheit, dass die erforderliche Leistungauch erbracht wird. Die Qualitätssicherungvon Wärmedämmstoffen aus Polyurethan-Hartschaum gewährleistet dem Anwender,dass die Produktqualität stimmt und inregelmäßigen Abständen überprüft wird.

Die Anforderungen an die Leistung vonPolyurethan-Hartschaum-Dämmproduktenwerden bestimmt durch– die harmonisierte europäische Produkt-

norm DIN EN 13165,– die nationalen Verwendungsnormen:

Anwendungsnorm DIN V 4108-10 und Bemessungsnorm DIN V 4108-4,

– die jeweilige Landesbauordnung und dietechnischen Regeln in den Bauregel-listen und

– die Kundenanforderungen.

PUR/PIR-Qualitätssicherung:Freiwillige Produktzertifizierung mitregelmäßiger Fremdüberwachung

Die Überwachungsgemeinschaft Polyure-than-Hartschaum e. V. (ÜGPU) ist eine bau-aufsichtlich anerkannte Zertifizierungsstelle,die Übereinstimmungszeichen (Ü-Zeichen)ausstellt und das ÜGPU-Qualitätszeichenvergibt. Die ÜGPU ist verantwortlich für dasVerfahren und die Durchführung derZertifizierung von Wärmedämmstoffen ausPolyurethan-Hartschaum (PUR/PIR).

Die hervorragende Qualität dieser Dämm-stoffe wird durch die werkseigene Produk-tionskontrolle in Verbindung mit einerFremdüberwachung, die regelmäßige Pro-duktprüfungen einschließt, sichergestellt.Bauaufsichtlich anerkannte und unabhängi-ge Prüf- und Überwachungsstellen füh-ren die Fremdüberwachung durch.Wärmedämmstoffe aus Polyurethan-Hart-schaum tragen ein ÜGPU-Qualitätszeichenin Verbindung mit dem Ü-Zeichen. Da-durch wird die Konformität mit der allgemei-nen bauaufsichtlichen Zulassung garantiert.

35

Kennzeichnung von PUR/PIR-Hart-schaum Wärmedämmstoffen

Jeder Dämmstoff, für den eine europäischeProduktnorm gültig ist, muss – unabhängigvom Herkunftsland – die CE-Kennzeich-nung tragen. Die Kennzeichnung befindetsich entweder auf dem Produkt, demEtikett oder der Verpackung.

CE-Kennzeichnung

Die CE-Kennzeichnung ist der einzigegesetzlich vorgeschriebene Konformitäts-nachweis. Für schwerentflammbare Dämm-stoffe beinhaltet die CE-Kennzeichnungzugleich ein Übereinstimmungszertifikat mitFremdüberwachung. Für normalentflamm-bare Dämmstoffe erfolgt eine weiter gehen-de und umfassendere Qualitätssicherungauf freiwilliger Basis.

Zur CE-Kennzeichnung gehören:– das CE-Konformitätszeichen (bestehend

aus den Buchstaben CE),– Angaben zu Hersteller (Adresse) und

Herstellung (Herstellungsjahr),– Verschlüsselte Angaben zu bestimmten

Produkteigenschaften,– Übereinstimmungserklärung des Her-

stellers.

Die CE-Kennzeichnung ist eine Art »techni-scher Reisepass«. Mit dem CE-Kennzei-chen können Dämmprodukte innerhalb desEU-Binnenmarktes gehandelt werden. DasDämmprodukt erfüllt bestimmte Mindest-anforderungen für die allgemeine Ge-brauchstauglichkeit »Wärmedämmung vonGebäuden«. Für die Anbringung der CE-Kennzeichnung ist der Hersteller verant-wortlich.

Das CE-Kennzeichen ist jedoch keinQualitätszeichen. Das Kennzeichen beinhal-tet keine regelmäßige Fremdüberwachung.Sie bietet auch keine Gewähr dafür, dassder Wärmedämmstoff nach der jeweiligenLandesbauordnung eingesetzt werden darf.

6

6.1

6.2

6.2.1

QUALITÄTSSICHERUNG UND PRODUKTZERTIFIZIERUNG

Bild 29:

Bild 28:

36

Ü-Zeichen undÜGPU-Qualitätszeichen

Dämmstoffe aus Polyurethan-Hartschaumfür die Anwendung im Hochbau haben eineallgemeine bauaufsichtliche Zulassung undtragen deshalb das Übereinstimmungszei-chen. Dieses Ü-Zeichen wird einschließlichzusätzlicher Angaben (Hersteller, Werk,Nummer der bauaufsichtlichen Zulassung,Bildzeichen der Zertifizierungsstelle) aufdem Dämmprodukt, dem Beipackzetteloder der Verpackung angebracht. ImRahmen dieser Kennzeichnung werden derBemessungswert der Wärmeleitfähigkeit,der Anwendungstyp nach DIN V 4108-10sowie die Kennzeichnung für den Verwen-dungszweck und die Baustoffklasse nachDIN 4102 angegeben.

Musteretikett eines Dämmstoffes aus Polyurethan-

Hartschaum (PUR/PIR)

Produkte aus PUR/PIR-Hartschaum, diemit dem ÜGPU-Qualitätszeichen gekenn-zeichnet sind, haben einen hohen Quali-tätsstandard und sind für die vorgeseheneAnwendung optimal geeignet. Die Herstellerhaben sich freiwillig verpflichtet, strengeQualitätsanforderungen einzuhalten undsich durch ein unabhängiges, staatlichanerkanntes Prüfinstitut überwachen zu las-sen. Eine eindeutige Kennzeichnung derPUR/PIR-Hartschaum Wärmedämmstoffemit PUR/PIR-Qualitätstypen erleichtert dieAuswahl und gibt dem Verarbeiter Sicher-heit, dass das Produkt alle für den Einsatz-bereich notwendigen Anforderungen erfüllt.Die Verarbeitung durch den Fachmanngarantiert zudem optimalen Wärmeschutzbei geringen Dämmstoffdicken, Behaglich-keit und gesundes Raumklima sowie Heiz-kostenersparnis.

Qualitätszeichen der Überwachungsgemeinschaft

Polyurethan-Hartschaum (ÜGPU)

6.2.2.

QUALITÄTSSICHERUNG UND PRODUKTZERTIFIZIERUNG

Baustoffklasse

PUR 024 DAD

0,024

5,00

37

Anhang

Planungshilfen und TechnischeInformationen

Der IVPU bietet Planungshilfen und Tech-nische Informationen an, die ausführlichüber den Einsatz und die Eignung vonPolyurethan-Hartschaum als Wärmedäm-mung in verschiedenen Anwendungs-gebieten informieren:

Planungshilfen – Steildach – Flachdach – Fußboden und Decke – Wand

Aus Forschung und Technik– PUR/PIR-Hartschaum-Dämmung im

Neu- und Altbau: Modellrechnungenzur neuen Energieeinsparverordnung

– Zeitstand-Druckverhalten von PUR/PIR-Hartschaum

– Allgemeines bauaufsichtliches Prüf-zeugnis für feuerhemmende Steildach-konstruktionen mit einer Aufsparren-dämmung aus PUR/PIR-Hartschaum –Feuerwiderstandsklasse REI 30

– Sommerlicher Wärmeschutz

Die Planungshilfen sind auf der IVPU-Website www.ivpu.de veröffentlicht.

Weitere Informationen und Konstruktions-hilfen (Ausschreibungstexte, wärmedämm-technische Berechnungen, Preis- undLieferangaben) sind bei den IVPU-Mit-gliedsfirmen erhältlich. Das aktuelle Mitglie-derverzeichnis kann von der IVPU-Websiteabgerufen werden.

Normen, Verordnungen und Richtlinien

Bei der Anwendung von Polyurethan-Hartschaum zur Wärmedämmung vonGebäuden sind eine Reihe von bautechni-schen und bauphysikalischen Anforderun-gen aus vorgegebenen Normen und fach-technischen Regeln in der jeweils gültigenFassung zu beachten:

Anforderungsnormen

DIN 4102-1: Brandverhalten von Baustoffenund BauteilenTeil 1: Baustoffe; Begriffe, Anforderungenund Prüfungen

DIN 4102-2: Brandverhalten von Baustoffenund BauteilenTeil 2: Bauteile; Begriffe, Anforderungen undPrüfungen

DIN 4102-7: Brandverhalten von Baustoffenund BauteilenTeil 7: Bedachungen ; Begriffe, Anforde-rungen und Prüfungen

DIN 4108-1: Wärmeschutz im Hochbau;Größen und Einheiten

DIN 4108 Beiblatt 2: Wärmeschutz undEnergieeinsparung in Gebäuden – Wärme-brücken – Planungs- und Ausführungsbei-spiele

DIN 4108-2: Wärmeschutz und Energie-einsparung in GebäudenTeil 2: Mindestanforderungen an den Wär-meschutz

DIN 4108-3: Wärmeschutz und Energie-einsparung in GebäudenTeil 3: Klimabedingter Feuchteschutz; An-forderungen, Berechnungsverfahren undHinweise für Planung und Ausführung

ANHANG

7

7.1

7.2

38

DIN V 4108-4 (Vornorm): Wärmeschutz undEnergieeinsparung in Gebäuden Teil 4: Wärme- und feuchteschutztechni-sche Bemessungswerte

DIN V 4108-6 (Vornorm): Wärmeschutz undEnergieeinsparung in Gebäuden Teil 6: Berechnung des Jahresheizwärme-und des Jahresheizenergiebedarfs

DIN 4108-7: Wärmeschutz und Energie-einsparung in Gebäuden Teil 7: Luftdichtheit von Gebäuden, Anfor-derungen, Planungs- und Ausführungs-empfehlungen sowie -beispiele

DIN V 4108-10 (Vornorm): Wärmeschutzund Energieeinsparung in Gebäuden –Anwendungsbezogene Anforderungen anWärmedämmstoffeTeil 10: Werkmäßig hergestellte Wärme-dämmstoffe

DIN 4109: Schallschutz im Hochbau;Anforderungen und NachweiseBeiblatt 1: Schallschutz im Hochbau;Ausführungsbeispiele und Rechenverfahren

DIN 18230-1: Baulicher Brandschutz imIndustriebauTeil 1: Rechnerisch erforderliche Feuer-widerstandsdauer

DIN 18234-1: Baulicher Brandschutz imIndustriebauTeil 1: Begriffe, Anforderungen undPrüfungen für Dächer, Einschalige Dächermit Abdichtungen bei Brandbeanspruchungvon unten, Geschlossene DachflächeBeiblatt 1: Verzeichnis der Dächer, die ohneweiteren Nachweis die Anforderungen vonDIN 18234-1 erfüllen

DIN EN 13165: Wärmedämmstoffe für Ge-bäude – Werkmäßig hergestellte Produkteaus Polyurethan–Hartschaum (PUR) –Spezifikation

DIN EN ISO 6946: Bauteile – Wärmedurch-lasswiderstand und Wärmedurchgangs-koeffizient – Berechnungsverfahren

DIN EN ISO 7345: Wärmeschutz; Physika-lische Größen und Definitionen

EN 13172: Wärmedämmstoffe; Konformi-tätsbewertung

prEN 13501-1: Klassifizierung von Baupro-dukten und Bauarten zu ihrem Brandver-haltenTeil 1: Klassifizierung mit den Ergebnissenaus den Prüfungen zum Brandverhalten vonBauprodukten

prEN 13501-2: Klassifizierung von Baupro-dukten und Bauarten zu ihrem Brandver-haltenTeil 2: Klassifizierung mit den Ergebnissenaus den Feuerwiderstandsprüfungen, mitAusnahme von »Lüftungsanlagen«.

prEN ISO 11925-2: Prüfungen zum Brand-verhalten von BauproduktenTeil 2: Entzündbarkeit bei direkter Flam-meneinwirkung

ANHANG

39

Prüfnormen

Länge und Breite EN 822

Dicke EN 823

Rechtwinkligkeit EN 824

Ebenheit EN 825

Verhalten bei Druck-beanspruchung EN 826

Wärmeleitfähigkeit/Wärmedurchlass-widerstand EN 12667 oder EN 12939

Bestimmung der Rohdichte EN 1602

Dimensionsstabilität bei definiertenTemperatur- undFeuchtebedingungen EN 1604

Verformung bei definierter Druck- undTemperaturbeanspruchung EN 1605

Langzeit-Kriechverhalten beiDruckbeanspruchung EN 1606

Zugfestigkeit senkrecht zurPlattenebene EN 1607

Zugfestigkeit in Plattenebene EN 1608

Verhalten bei Biege-beanspruchung EN 12089

Verhalten bei Scher-beanspruchung EN 12090

Wasserdampfdurchlässigkeit EN 12086

Wasseraufnahme bei langzeitigemEintauchen EN 12087

Wasseraufnahme durchDiffusion EN 12088

Verhalten bei Frost-Tau-Wechsel-Beanspruchung EN 12091

Geschlossenzelligkeit ISO 4590

Verordnungen und Richtlinien

Verordnung über energiesparenden Wär-meschutz und energiesparende Anlagen-technik bei Gebäuden (Energieeinsparver-ordnung – EnEV) vom 7. Dezember 2004; inKraft getreten am 8. Dezember 2004.

Technische Regeln für Bauprodukte undBauarten, aufgestellt in den BauregellistenA, B und C vom Deutschen Institut fürBautechnik (DIBt); jährliche Überarbeitung.

»Technische Baubestimmungen«, heraus-gegeben von den für das Bauwesenzuständigen Ministerien der Bundesländer(Landesbauordnungen).

Richtlinien für die Planung und Ausführungvon Dächern mit Dachabdichtungen –Flachdachrichtlinien; aufgestellt und her-ausgegeben vom Zentralverband des Deut-schen Dachdeckerhandwerks – Fachver-band Dach-, Wand- und Abdichtungstech-nik – e.V. (ZVDH), Köln.

Richtlinie über den baulichen Brandschutzim Industriebau (Industriebaurichtlinie –IndBauR).

ANHANG

40

Verzeichnis der Bilder

Bild 1: Polyurethan – Ein Werkstoffmit vielen GesichternQuelle: Bayer MaterialScience AG

Bild 2: Polyurethan-Hartschaum-Dämmstoffe (PUR/PIR)Quelle: IVPU

Bild 3: Vier Phasen der Aufschäumungvon Polyurethan-Hartschaumin einem MeßbecherQuelle: Elastogran GmbH

Bild 4: Kontinuierliche Herstellung vonDämmplatten aus Polyurethan-Hartschaum mit flexiblenDeckschichtenQuelle: GALILEO

Bild 5: Dämmplatten aus Polyurethan-Hartschauma) mit Aluminiumfolien-Deck-schichtb) mit anderen DeckschichtenQuelle: puren GmbH

Bild 6: Kontinuierliche Herstellung vonBlockschaumQuelle: GALILEO

Bild 7: Diskontinuierliche Herstellungvon BlockschaumQuelle: GALILEO

Bild 8: Blockschaum-DämmplattenAttika-Keile undRohrdämmschalen ausPolyurethan-BlockschaumQuelle: Bayer MaterialScience AG

Bild 9: Kontinuierliche Herstellung vonSandwichelementen mitprofilierten metallischenDeckschichten auf derDoppelbandanlageQuelle: GALILEO

Bild 10: Polyurethan-SandwichelementeQuelle: Bayer MaterialScience AG

Bild 11: SteildachQuelle: Bauelemente GmbHF. J. Linzmeier

Bild 12: FlachdachQuelle: Bayer MaterialScience AG

Bild 13: IndustriebauQuelle: Bayer MaterialScience AG

Bild 14: Landwirtschaftliche GebäudeQuelle: IVPU

Bild 15: Fußboden und DeckeQuelle: CorrecthaneDämmsysteme GmbH

Bild 16: WandQuelle: CorrecthaneDämmsysteme GmbH

Bild 17: PerimeterQuelle: puren GmbH

Bild 18: Anstieg der Wärmeleitfähigkeitvon PUR/PIR-Hartschaum-Dämmstoffen in den ersten10 Jahren nach der HerstellungQuelle: IVPU/FIW

7.3

ANHANG

41

Bild 19: Zellstruktur von Polyurethan-HartschaumQuelle: IVPU

Bild 20: Druckfestigkeit oder Druck-spannung bei 10 % StauchungQuelle: Bayer MaterialScience AG

Bild 21: Zeitstand-Druckkurven vonPolyurethan-Hartschaum Quelle: IVPU/BASF

Bild 22: Wasseraufnahme vonPolyurethan-Hartschaum nach28-tägiger UnterwasserlagerungQuelle: IVPU/FIW

Bild 23: Thermisches Ausdehnungs-verhalten von unkaschiertemPUR/PIR-HartschaumQuelle: FIW

Bild 24: Außentemperatur und Raum-lufttemperatur am heißestenTag einer heißen Sommer-woche – ohne SonnenschutzQuelle: FIW

Bild 25: Außentemperatur und Raum-lufttemperatur am heißestenTag einer heißen Sommer-woche – mit SonnenschutzQuelle: FIW

Bild 26: Temperaturbeständigkeitvon PUR/PIR-Hartschaum-WärmedämmstoffenQuelle: IVPU

Bild 27: Energieeinsparung durchPolyurethan-Hartschaum-Dämmung im Verlauf von50 JahrenQuelle: IVPU

Bild 28: Musteretikett eines Dämmstoffesaus Polyurethan-Hartschaum(PUR/PIR)Quelle: ÜGPU

Bild 29: Qualitätszeichen der Über-wachungsgemeinschaftPolyurethan-Hartschaum e.V.(ÜGPU)Quelle: ÜGPU

ANHANG

42

Verzeichnis der Tabellen

Tab. 1: Anwendungen und Herstellungs-möglichkeiten von Polyurethan-Hartschaum-Dämmstoffen

Tab. 2: Anwendungsgebiete vonWärmedämmungen nachDIN V 4108-10 (Auszug)

Tab. 3: Mindestanforderungen anPUR/PIR-Hartschaum nachDIN V 4108-10 undDIN EN 13165 für die AnwendungsgebieteDach, Fußboden und Decke(Auszug)

Tab. 4: Bedeutung der Kurzzeichennach DIN V 4108-10 (Auszug)für das AnwendungsgebietFlachdach

Tab. 5: Wärmeleitfähigkeitsstufenvon PUR/PIR-Hartschaum-Dämmplatten

Tab. 6: Wärmeleitfähigkeitsstufen undBemessungswerte vonPUR/PIR-Hartschaum-Wärme-dämmstoffen

Tab. 7: Druckfestigkeit oder Druck-spannung bei 10 % Stauchungvon PUR/PIR-Hartschaum- Dämmstoffen in druckbelastetenAnwendungen

Tab. 8: Kurzzeitige Druckfestigkeit smoder die Druckspannung bei10 % Stauchung s10 undzulässige Dauerdruckspannungsc von Polyurethan-Hartschaum

Tab. 9: Mindestanforderungen an dieDimensionsstabilität vonPUR/PIR-Hartschaum

Tab. 10: Rechenwerte der spezifischenWärmekapazität cpverschiedener Stoffe

Tab. 11: Beispiele für das Wärme-speichervermögen verschie-dener Bauteilschichten einesSteildaches

Tab. 12: Chemische Beständigkeitvon PUR/PIR-Hartschaum

Tab. 13: Zuordnung der europäischenKlassen zu den bauaufsicht-lichen Benennungen nachBauregelliste A Teil 1 (2003/1)Anlage 0.2.2

Tab.14a: PUR/PIR-Steildachkonstruk-tionen der Feuerwiderstands-klasse REI 30 mit Dachdeckungaus Metall, Schiefer, Holz-schindel, Dachbitumenbahnenoder Faserzementplatten

Tab.14b: PUR/PIR-Steildachkonstruk-tionen der Feuerwiderstands-klasse REI 30 mit Dachdeckungaus Ziegel, Dachsteinen,Faserzementplatten oderprofilierten Metalleindeckungen

Tab. 15: Stoffliche und energetischeVerwertung vonPUR/PIR-Hartschaum-Abfällen

Tab. 16: Übersicht der technischenund physikalischenEigenschaften von Polyurethan-Hartschaum(PUR/PIR)

7.4

ANHANG

43

Literatur

[1] Koschade, R., Die Sandwichbauweise,Verlag Ernst & Sohn,Berlin, 2000

[2] Albrecht, W., Cell-Gas Composition –An Important Factor in the Evaluationof Long-Term Thermal Conductivityin Closed-Cell Foamed Plastics In:Cellular Polymers, Vol. 19,No. 5, 2000

[3] Prüfbericht Nr. F.2-421, 462, 630, 731,840/98, Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V. München(FIW München), 1998

[4] Albrecht, W., Änderung derWärmeleitfähigkeit von 10 Jahre altenPUR-Hartschaumplatten mitgasdiffusionsoffenen Deckschichten,Bauphysik 25, Heft 5, 2003

[5] IVPU Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e.V. (Hrsg.), AusForschung und Technik, Nr. 2:Zeitstand-Druckverhalten vonPUR-Hartschaum, 2002

[6] Untersuchungsbericht »SommerlichesTemperaturverhalten eines Dach-zimmers bei unterschiedlichemDachaufbau«, Forschungsinstitut fürWärmeschutz e.V. München(FIW München), 2000

[7] Prüfzeugnis Nr. P-MPA-E-04-25,MPA NRW MaterialprüfungsamtNordrhein-Westfalen, AußenstelleErwitte, 2005

[8] IVPU IndustrieverbandPolyurethan-Hartschaum e.V. (Hrsg.),Aus Forschung und Technik, Nr. 5:Allgemeines bauaufsichtlichesPrüfzeugnis für feuerhemmendeSteildachkonstruktionen mit einerAufsparrendämmung aus Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR) –Feuerwiderstandsklasse REI 30, 2005

[9] Prüfbericht 16-27375, Material-prüfungsanstalt Universität Stuttgart(MPA Stuttgart, Otto-Graf-Institut),1998

[10] Jagfeld, P., Schwel- und Glimmbrand-risiken von Dämmstoffen imFlachdach, Stuttgart, 1998

[11] Hildebrand, Ch., Brandverhalten vonStahltrapezdächern mit Polyure-than-Hartschaum-Dämmung;IVPU Nachrichten Nr. 51, Stuttgart,1996

[12] Kurz u. Fischer, Bericht 3346:Schall-Längsdämmung von mitPUR-Hartschaum gedämmtenSteildachkonstruktionen, Winnenden2001;

[13] IVPU, Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e.V. (Hrsg.), Ökobilanzvon PUR-Hartschaum-Wärmedämm-stoffen – Energieverbrauch undEnergieeinsparung, Stuttgart, 2002

[14] IVPU, Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e.V. (Hrsg.), Wärmeschutzim Altbau – Energetische Moderni-sierung mit PUR-Hartschaum nachEnergieeinsparverordnung (EnEV),Stuttgart, 2002

ANHANG

7.5

44

ÜBERSICHT EIGENSCHAFTEN

8 Übersicht der technischen und physikalischen Eigenschaftenvon Polyurethan-Hartschaum (PUR/PIR)

Dach/Decke Boden/Decke

Eigenschaft Norm/ Einheit Stufen/ Dämmung DämmungVorschrift Klassen auf d. Sparren zwisch.d.Sparren; unter d. Sparren; Flachdach Fußboden;

nach oberste oberste Geschoss- oberste begehbareDIN EN 13165 begehbare decke u. Keller- Geschossdecke

Geschossdecke decke unterseitig

PUR/PIR- DIN – – PUR/PIR 024 DAD PUR/PIR 024 DZ PUR/PIR 024 DI PUR/PIR 024 DAA (dh, ds) PUR/PIR 024 DEO (dh, ds)Qualitätstyp V 4108-10 PUR/PIR 028 DAD PUR/PIR 025 DZ PUR/PIR 025 DI PUR/PIR 025 DAA (dh, ds) PUR/PIR 025 DEO (dh, ds)

PUR/PIR 028 DZ PUR/PIR 028 DI PUR/PIR 028 DAA (dh, ds) PUR/PIR 028 DEO (dh, ds)PUR/PIR 030 DZ PUR/PIR 030 DI PUR/PIR 030 DAA (dh, ds) PUR/PIR 030 DEO (dh, ds)

Wärmeleitfähigkeit l Nach W/(m·K) – 0,024 0,024 0,024 0,024 0,024allgem. 0,028 0,025 0,025 0,025 0,025bauauf- 0,028 0,028 0,028 0,028

sichtlicher 0,030 0,030 0,030 0,030Zulassung

Wärmedurchlass- DIN (m2·K)/W – nach Herstellerangabewiderstand R EN 13165

Druckfestigkeit oder EN 826 kPa CS(10/Y)i ≥ 100 ≥ 100 (dh)Druckspannung bei bzw.10% Stauchung ≥ 150 (ds)

Zulässige EN 1606 kPa CC(i1/i2/20)sc 20 20 (dh)Dauer-Druckbelastung bzw.über 20 Jahre; 30 (ds)bei Stauchung ≤ 2%

Zugfestigkeit senk- EN 1607 kPa TRi 40 – 100 (bei Rohdichten von 30 bis 40 kg/m3)recht zur Plattenebene 40 – 900 (bei Rohdichten von 30 bis 80 kg/m3)

E-Modul EN 1607 MPa – 6 – 9 (bei Rohdichten von 30 bis 40 kg/m3)aus Zugversuch 8 – 32 (bei Rohdichten von 30 bis 80 kg/m3)

Scherfestigkeit EN 12090 kPa – 80 – 120 (bei Rohdichten von 30 bis 40 kg/m3)120 – 450 (bei Rohdichten von 30 bis 80 kg/m3)

Biegefestigkeit EN 12089 kPa – 250 – 500 (bei Rohdichten von 30 bis 40 kg/m3)250 – 1300 (bei Rohdichten von 30 bis 80 kg/m3)

Dimensionsstabilität EN 1604 % DS(TH)2 Mindestanforderungen in der Wärme: Länge und Breite ≤ 5; Dicke ≤ 10bei definierten Tem- und in der Kälte: Länge und Breite ≤ 1; Dicke ≤ 2peratur und Feuchte- werden erfüllt.bedingungen

Wärmeausdehnungs- Anlehnung – – PUR-Dämmplatten mit flexiblen Deckschichten: 3 – 7·10-5·K-1

koeffizient an DIN 1604 PUR-Dämmplatten ohne Deckschichten: 5 – 8·10-5·K-1

Verformung unter EN 1605 % DLT(i)5 keine AnforderungDruck- und Tem-peraturbelastung

Geschlossen- ISO 4590 Vol.-% – > 90zelligkeit

Brandverhalten DIN 4102 – – B 1 (schwerentflammbar)B 2 (normalentflammbar)

Spezifische EN 12524 J/(kg·K) – 1400Wärmekapazität

Ebenheit nach ein- EN 825 FWi mm keine Anforderungseitiger Befeuchtung

Wasseraufnahme EN 12087 Vol.-% WL(T)i 1,0 bis 2,5nach 28-tägigerUnterwasserlagerung

Wasserdampf-Diffu- EN 12086 Mui 40 – 2001) dickenabhängigsionswiderstandszahl

Temperatur- – °C – –30 bis +902)

beständigkeit kurzzeitig heißbitumenbeständig bis +250

1) Polyurethan-Hartschaum-Dämmelemente mit Alu-Deckschichten sind nahezu dampfdiffusionsdicht2) Mit Spezialprodukten aus Polyurethan-Hartschaum sind tiefere bzw. höhere Temperaturbelastungen möglich.

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Tabelle 16:Übersicht der technischen und physikalischen

Eigenschaften von Polyurethan-Hartschaum

(PUR/PIR)

Wand Perimeter

Eigenschaft Norm/ Einheit Stufen/ Dämmung DämmungVorschrift Klassen Wand außen zweischalige Wand innen Wand unter

nach Außenwände BodenplatteDIN EN 13165

PUR/PIR- DIN – – PUR/PIR 024 WAB PUR/PIR 024 WZ PUR/PIR 024 WI PUR/PIR 030 PW PUR/PIR 030 PBQualitätstyp V 4108-10 PUR/PIR 025 WAB PUR/PIR 025 WZ PUR/PIR 025 WI

PUR/PIR 028 WAB PUR/PIR 028 WZ PUR/PIR 028 WIPUR/PIR 030 WAB PUR/PIR 030 WZ PUR/PIR 030 WIPUR/PIR 024 WAAPUR/PIR 025 WAAPUR/PIR 028 WAAPUR/PIR 030 WAAPUR/PIR 028 WAP

Wärmeleitfähigkeit l Nach W/(m·K) – 0,024 0,024 0,024 0,030 0,030allgem. 0,025 0,025 0,025bauauf- 0,028 0,028 0,028

sichtlicher 0,030 0,030 0,030Zulassung

Wärmedurchlass- DIN (m2·K)/W – nach Herstellerangabewiderstand R EN 13165

Druckfestigkeit oder EN 826 kPa CS(10/Y)i ≥ 100 ≥ 150Druckspannung bei10% Stauchung

Zulässige EN 1606 kPa CC(i1/i2/20)sc 20 30Dauer-Druckbelastung über 20 Jahre;bei Stauchung ≤ 2%

Zugfestigkeit senk- EN 1607 kPa TRi 40 – 100 (bei Rohdichten von 30 bis 40 kg/m3)recht zur Plattenebene 40 – 900 (bei Rohdichten von 30 bis 80 kg/m3)

E-Modul EN 1607 MPa – 6 – 9 (bei Rohdichten von 30 bis 40 kg/m3)aus Zugversuch 8 – 32 (bei Rohdichten von 30 bis 80 kg/m3)

Scherfestigkeit EN 12090 kPa – 80 – 120 (bei Rohdichten von 30 bis 40 kg/m3)120 – 450 (bei Rohdichten von 30 bis 80 kg/m3)

Biegefestigkeit EN 12089 kPa – 250 – 500 (bei Rohdichten von 30 bis 40 kg/m3)250 – 1300 (bei Rohdichten von 30 bis 80 kg/m3)

Dimensionsstabilität EN 1604 % DS(TH)2 Mindestanforderungen in der Wärme: Länge und Breite ≤ 5; Dicke ≤ 10bei definierten Tem- und in der Kälte: Länge und Breite ≤ 1; Dicke ≤ 2peratur und Feuchte- werden erfüllt.bedingungen

Wärmedehnungs- Anlehnung – – PUR-Dämmplatten mit flexiblen Deckschichten: 3 – 7·10-5·K-1

koeffizient an DIN 1604 PUR-Dämmplatten ohne Deckschichten: 5 – 8·10-5·K-1

Verformung unter EN 1605 % DLT(i)5 keine AnforderungDruck- und Tem-peraturbelastung

Geschlossen- ISO 4590 Vol.-% – > 90zelligkeit

Brandverhalten DIN 4102 – – B 1 (schwerentflammbar)B 2 (normalentflammbar)

Spezifische EN 12524 J/(kg·K) – 1400Wärmekapazität

Ebenheit nach ein- EN 825 FWi mm keine Anforderungseitiger Befeuchtung

Wasseraufnahme EN 12087 Vol.-% WL(T)i 1,0 bis 2,5nach 28-tägigerUnterwasserlagerung

Wasserdampf-Diffu- EN 12086 Mui 40 – 2001) dickenabhängigsionswiderstandszahl

Temperatur- – °C – –30 bis +902)

beständigkeit kurzzeitig heißbitumenbeständig bis +250

1) Polyurethan-Hartschaum-Dämmelemente mit Alu-Deckschichten sind nahezu dampfdiffusionsdicht2) Mit Spezialprodukten aus Polyurethan-Hartschaum sind tiefere bzw. höhere Temperaturbelastungen möglich.

IVPU · Industrieverband Polyurethan-Hartschaum e. V. · Kriegerstraße 17 · 70191 StuttgartTelefon (07 11) 29 17 16 · Telefax (07 11) 29 49 02

E-mail: [email protected] · Internet: www.ivpu.de

ISBN 3-932500-28-8

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T.

WDS FINAL 05 - Polyurethan (PUR/PIR) Hartschaum ... · 3 Inhalt Vorwort 1 Was ist...

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