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DI Dr. Bernhard LippGeschäftsführerIBO - Österreichische Institut für Bauen und Ökologie GmbH

Wie sich Dämmung rechnet

Salzburg, 9. Dezember 2014


Übersicht

Dämmstoffe Übersicht

Grundlagen: Ökologische Bewertung LCA

Ökologische Bewertung von

Dämmassnahmen

Ökonomische Bewertung von

Dämmassnahmen


Dämmstoffe

Dämmstoffe sind Baustoffe mit einer Wärmeleitfähigkeit < 0,1 (0,06) W/(mK)

Fossilen Rohstoffen

Mineralischen Rohstoffen

Nachwachsenden Rohstoffen

Sekundärrohstoffen

Es gibt Dämmstoffe auf Basis von


Wärmeleitfähigkeit

Dämmstoffe � in W/(mK)

Mineralwolle 0,036-0,040

EPS 0,035-0,040

Flachs, Hanf, ... 0,040-0,045Schafwolle 0,038-0,042

Holzfaser 0,040-0,060

Perlite 0,042-0,065

Polyurethan 0,025-0,030

XPS 0,035-0,042

Blähton 0,080-0,090

Schaumglas 0,041-0,050

Vakuumdämmplatte 0,004-0,005


Rohstoffbasis Dämmstoffe

Nachwachs R. Recycling R.Mineralische R.

Glaswolle

Steinwolle

Schaumglas

Mineralschaum

Blähperlite

Blähglimmer

Blähton

Kork

Holzfaser, -späne

Flachs

Hanf

Schafwolle

Schilf, Stroh

Roggen, Gras, …

Fossile R.

Polystyrol EPS

Polystyrol XPS

Polyurethan

Polyethylen

Ortschaum

Phenolharz

Altpapierflocken

Altpapierplatten

Blähglas

Schaumglas-granulat

Sonderformen: Vakuumdämmung, Transparente Wärmedämmung


Ökobilanz (LCA Life Cycle Assessment)

Die Ökobilanz ist eine Methode zur quantitativen Abschätzung der

mit einem Produkt verbundenen Umweltaspekte und

produktspezifischen potentiellen Umweltwirkungen“ (EN ISO 14040).

Dabei erfolgt eine systematische Analyse und Bewertung „sämtlicher“

Stoff- und Energieströme aus und in die Umwelt.

EN ISO 14040: Umweltmanagement - Ökobilanz -

Prinzipien und allgemeine Anforderungen


Aufbau der Ökobilanz - Übersicht

Rahmen der Ökobilanz

Zieldefinition

Sachbilanz

Wirkungs-abschätzung

Auswertung

Anwendungen

- Entwicklung und Verbesserung von Produkten

- Strategische Planung- Politische Entschei-

dungsprozesse- Marketing- Sonstige


Wirkungskategorien

Abk. Einheit Bezeichnung

PEI e MJ Bedarf an erneuerbaren Energieträgern

PEI ne MJ Bedarf an nicht erneuerbaren Energieträgern

GWP kg CO2-eq Treibhauspotential

AP kg SOx-eq Versauerungspotential

POCP kg Ethylen-eq Photosmogpotential

ODP kg R11-eq Ozonabbaupotential

NP kg PO4--eq Überdüngungspotential


Der “Primärenergieinhalt” berechnet sich aus dem oberen Heizwert all jener energetischen Ressourcen, die in der Herstellungskette des Produkts verwendet wurden. Einheit: MJ

Der Primärenergieinhalt ist keine Wirkungskategorie sondern eine Stoffgröße, er wird aber häufig gleichberechtigt mit den restlichen ökologischen Wirkungskategorien angegeben.

Primär-energie

End-energie

Nutz-energie

Verluste

Verluste

Primärenergieinhalt (PEI)


Treibhauseffekt (Global Warming)

Als Folge der Klimaveränderung werden sich die Wüstengebiete ausdehnen

Vulkanausbrüche haben schon immer zum Treibhauseffekt beigetragen. Dies kann aber nicht als Gegenargument zur

Tatsache des anthropogenen Treibhauseffekts vorgebracht werden.

= Veränderung des Strahlungsgleichgewichts der Erde durch anthropogene Treibhausgase


Versäuerung wird hauptsächlich durch die Wechselwirkung von Stickoxid- (NOx) und Schwefeldioxidgasen (SO2) mit anderen Bestand-teilen der Luft wie dem Hydroxyl-Radikal verursacht.

Versäuerung (AP)


Produktion: EPS-Dämmstoff

Förderung Rohöl, Erdgas

Raffination, Erzeugung Naphtha

Erzeugung Ethylen, Benzol

Erzeugung Ethylbenzol

Erzeugung Styrol

Polymerisation

Schäumen

Störfallrisiko

VOC

EPS-Dämmstoff

Bohrchemikalien

Toluol

Benzol/Ethylen

Rohöl in WasserRohöl, Erdgas

Pentan

Katalysatoren

Strom

Therm. Energie

Wasser

HBCD

Stabilisatoren

Pentan

Abwasser

Ethylbenzol, Styrol


EPS-Platten (Expandiertes Polystyrol)

Styrol: neurotoxisch, reizend, Kombinationswirkungen (Hemmung des Stoffwechselabbaus gem. mit Alkohol), möglicherweise reproduktionstoxisch, gentoxische Potenzial von Styrol-7,8-oxid, humankanzerogen (Kat. 2A der IARC).

Benzol: Veränderungen im Blutbild, Müdigkeit, Schwäche, Schlaflosigkeit, Schwindel, Übelkeit, Kopfschmerzen, Abmagerung, Blässe, Augenflimmern, nachweislich erbgutschädigend und

krebserzeugend (Kategorie 1).

Flammschutzmittel (Hexabromcyclododecan)- äußerst persistent und äußerst bioakkumulativ (weltweit

verbreitet); 2008 als PBT-Substanz in die Liste von „substances of very high concern“ aufgenommen.

Brandfall

betrifft v.a. Herstellung;Styrol-emissionen tw. auch Einbau und erste Zeit danach


XPS-Platten (Extrudiertes Polystyrol)

Einsatzgebiete: Perimeterdämmung, Umkehrdächer, bei erhöhten Feuchteanforderungen

Herstellung: vergleichbar mit EPS-Herstellung

Treibmittel HFKW oder CO2

- Gesetzliche Regelungen in Österreich (BGBl. 447/2002) sehen ein Verbot des Einsatzes von HFKW vor (es gibt noch Ausnahmen).

Flammschutzmittel- enthält ca. 3-mal so viel HBCD wie EPS (2,5 %).


Mineralwolle-Dämmstoffe

Mineralische Rohstoffe

Glaswolle: hoher Altglasanteil (hochwertige Produktionsabfälle

aus Flachglas)

Bindemittel (Phenolformaldehydharz)

KMF (Künstliche Mineralfaser)- krebsverdächtig K3 mit Freizeichnungskriterien

(Richtlinie 97/69/EG zur 23. Anpassung der Richtlinie 67/548/EWG) – - in Österr. o. Deutschland hergestellte Mineralwolle ist freigezeichnet.

Entsorgung- Recycling theoretisch möglich; wird nicht praktiziert, weil kein gesetzlicher/finanzieller Anreiz

besteht.


Glaswolle-Produktion


Dämmstoff aus Mineralischen Rohstoffen, BeispielProduktion: Glaswolledämmstoff

Abbau mineralischer Rohstoffe

Herstellung der Bindemittelkomp

Transport

Schmelze

Spinnen

Bindemittelzugabe

Härten

Altglas

Glas-komp.

Bindemittel

Strom

Erdgas

Staub

Abfall

Abwasser

Abluft

Glaswolledämmstoff

Abraum


Weitere Mineralische Dämmstoffe

Nachteile: energieaufwändige Herstellung (außer: Mineralschaum, Perlite) Bitumenverlegung bei SchaumglasStaub bei Schüttungen

Vorteile: 100 % mineralisch, kein Bindemittel, kein Flammschutzmittel, faserfrei

SchaumglasMineralschaum Blähperlite Blähton


Mineralschaumplatte

Dampfgehärtete Dämmplatten aus Quarzsand, Kalk, Zement, Wasser und einem porenbildenden Zusatzstoff Herstellungsverfahren wie Porenbeton oder Kalksandstein

Rohdichte: ca. 120 kg/m3, Wärmeleitfähigkeitsgruppe WLG045, dampfdurchlässig und nicht brennbar

sehr gute Ökobilanzergebnisse, bestehen zu fast 100 % aus mineralischen Rohstoffen, keine Fasern und bei der Verarbeitung keine Reizerscheinungen

Umweltfreundliche Alternative im Wärmedämmverbundsystem außerdem: unterseitigen Deckendämmung in Keller und Tiefgarage, bei Massiv-Steildächern sowie bei vorgehängten, hinterlüfteten Fassaden. Faserdotierte Mineralschaumplatten als Innendämmung für Sanierungen ->Calciumsilikatplatten


Herstellung wie Mineralschaumplatten mit geringer Zugabe an Zellulosefasern

Rohdichte: 260-290 kg/m3, Wärmeleitfähigkeit: 0,07, µ-Wert: 7.

Feuerschutzplatte und als technische Wärmedämmung bei erhöhten Brandwiderstandsanforderungen wie z.B. für Kamine oder Kachelöfen

Neuerdings Einsatz als kapillar aktive Dämmplatten für die Innendämmung• direkt mit vom Hersteller empfohlenen Putzen verputzt • bietet keinen Nährboden für Schimmelpilze das porige Volumen ermöglicht die Einlagerung von Salzen auch für Schimmel- oder Salzsanierung eingesetzt

Calciumsilikatplatte


Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen (nawaro)

Korkplatten Holzfaser Zellulosefaser


Dämmstoff aus Sekundärrohstoffen, Beispiel

Produktion: Zellulosefaser

Sammeln von Altpapier

Aussortieren

Zerfasern

Vermischen mit Borsalzen

Altpapier

Staub

Zellulosefaserdämmstoff

Borsalze


Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen (nawaro) - Forts

Weitere: Kokos, Roggen, Gras, …

Flachs Hanf SchafwolleRohrkolben


Dämmstoff aus Nawaro, Beispiel

Produktion: Flachsdämmstoff

Anbau

Feldbewirtschaftung

Ernte

Rösten

Pressen

Transport

Schwingen

Produktion

Borax

Stärke

CO2

Diesel

Strom

Erdgas

Langfaser

Staub

Abfall

Abwasser

Abluft

Flachsdämmstoff


Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen - Zusatzstoffe

tw. Bindemittel (Biko-Fasern, PMDI) eingesetzt

Mottenschutzmittel (Schafwolle)

Flammschutzmittel (außer: Schafwolle, Kork, Holzfaser nass)- Borsalze (10 – 15 %)

- Ammoniumpolyphosphate (10 – 15 %)

- Soda (3 – 5 %)

- Aluminiumsulfat (<1 %, Holzfaser-Dämmplatten)

Biko …. Bikomponenten (Polyethylen und PET)PMDI .. Bindemittel aus Diisocyanatbasis, vgl. Holzwerkstoffe


Einbau von Zellulosefaserflocken

Staubfreisetzung bei der Verarbeitung- bis zu 10 Mio. Fasern pro m3

- Hinweise für krebserzeugende Wirkung von Zellulosefasern gibt es in der Literatur bisher keine

- Zellulosefasern relativ lange Halbwertszeit in der Lunge- bekannt sind berufsbedingte gutartige

Lungenerkrankungen

Das Einblasen von Dämmstoffen ist eine staubige Angelegenheit. Anders als in diesem Bild ist daher ein Staubschutz unbedingt anzuraten.


Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen

Nebenprodukte der Land- und Forstwirtschaft

Flachs, Hanf: Bindemittel (Biko-Fasern, PMDI, Stärke) Biko …. Bikomponenten (Polyethylen und PET)PMDI .. Bindemittel aus Diisocyanatbasis, vgl. Holzwerkstoffe

Schafwolle: <1 % Mottenschutzmittelakzeptabel: Kaliumfluorotitanat (anorganisch, nicht flüchtig)

negativ: Pyrethroide, Permethrine (flüchtig)

Holzfaser-Dämmplatten im Nassverfahren:

<1 % Aluminiumsulfat

FlachsfaserHanffaserHolzfaser

KokosfaserSchafwolle


Flammschutzmittel

DecabromdiphenyletherTetrabrombisphenol A, additiv I

I Anwendungsverzicht

Tetrabrombisphenol A, reaktivTris(chlorpropyl)phosphat

IIMinderung sinnvoll, Substitution anzustreben

Stoff Gr. Empfehlung

HexabromcyclododecanNatriumborat-decahydrat (Borax)Antimontrioxid

IIIproblematische Eigen-schaften, Minderung sinnvoll

Bis(pentabromphenyl)ethanPyrovatex CP neuMelamincyanurat

IVwegen Kenntnisdefizitenkeine Empfehlung möglich

Roter PhosphorAmmoniumpolyphosphatAluminiumhydroxid

VAnwendung unproblematisch

Quelle: Umweltbundesamt Deutschland (UBA-Texte 25/01)


Richtwerte - Produktkennwerte


Qualitativer Vergleicheiniger Dämmstoffe

Ressourcenbedarf

Ökotoxikologie

Humantoxikologie

Gesundheitsgefährdung am Arbeitsplatz

Flächenbedarf

Beeinträchtigung der Artenvielfalt

Abfall

Belästigung (Lärm, Geruch)

Fla

chs

Sch

afw

olle

Zel

lulo

sefa

ser

Gla

swol

le

EP

S

Kor

k

1

2

2

1

?

?

1

1

1

3

1

1

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1

2

2

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4

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3

3

3

1

1

1

?

?

2

2-4

5 sehr negativ

4 negativ

3 durchschnittlich

2 positiv

1 sehr positiv


Ökologische Bewertung von

Dämmmassnahmen


Dämmen und die Presse

Beim Sanieren auch ans Material denken

Wirtschaftsblatt 04.02.2011

"Auf der einen Seite wird saniert, um Energie zu sparen, auf der anderen ein Produkt verwendet, das viel Energie benötigt."

"Es solle nicht nur an die Nutzungsphase gedacht werden, sondern auch an die Primärenergie."


Verputzte Dämmfassaden (PEIne)


Verputzte Dämmfassaden (GWP)


Verputzte Dämmfassaden (AP)


Berechnung der ökologischen optimalen Dämmdicken

Berechnung des Heizwärmebedarfsnach ÖN EN 832

� Q = Q - QRef = 1/� H * (QH - QH,Ref) =

= 1 /� H * (U - URef) * HGT * 0,024 * tNutz

Heizenergiebedarf Q, Qref in kWh/m2

Heizwärmebedarf QH, QH, Ref in kWh/m2

Wirkungsgrad des Heizsystems � H

Heizgradtage HGT = 3500 Kd

Nutzungsdauer tNutz = 80 Jahre

Umweltbelastungen gemäß

Ökoinventare für Energiesysteme

Ausgewertet für4 Heizsysteme5 Dämmstoffe7 Wirkungskategorien

Hildegund Mötzl, Thomas Zelger, „Ökologie der Dämmstoffe“, Springer Wien 2000

Wirkungsgrade:Holzheizung 80 %Gasheizung 90 %Ölheizung 90 %Fernwärme 95 %

Nicht berücksichtigt:Be- und Entlastungen zu unterschiedlichen Zeiten


„Materialfluss“:Herstellung + Nutzung

Beheizung

Herstellung

Dämmstoffstärke

Minimum


Gesamtbelastung:Herstellung + Beheizung

Minimum

cm


Gesamtbelastung:Herstellung + Beheizung


Ökonomische Bewertung von

Dämmassnahmen


Prognosen sind unsicherbesonders wenn sie die Zukunft betreffen!

Obergrenze:71 EUR !!!2020( 90 US $)


Optimale Dämmstoffdicke III


Berechnen des Gebäudestandards


Ökonomisch optimale Dämmstoffdicke I

Untergrenze:71 EUR !!!2014( 90 US $)


Ökonomisch optimale Dämmstoffdicke II


Ökonomisch optimale Dämmstoffdicke III


Ökologische und ökonomische Amortisation


Ökologischen Baustoffwahl und Hilfsmittel


www.baubook.info


Bauteile und ökologische Optimierung: baubook


Umweltzeichen

• freiwillige und unabhängig vergebene

Umweltzeichen

• ÖNORM EN ISO 14024 (Umweltkennzeichnung Typ 1)

• Der Lebensweg eines Produktes wird berücksichtigt.

• Die Kriterien sind transparent und überprüfbar.

• Unabhängige Überprüfung.


baubook – ökologisch ausschreiben


baubook – Ausbildung


Ökologie der Dämmung

Ressourceneffiziente Dämmstoffstärken jenseits von 50 cm Dämmstoff.

Kreislauffähigkeit der Produkte/Konstruktionen verbessern Vermeidung kritischer Inhaltsstoffe (Recyclingfähigkeit) Der Passivhausdämmstandard ist somit ein ressourceneffizienter Minimalstandard. Der Passivhausdämmstandard ist auch in ökonomischer Sicht ein Sicherheitsstandard.


www.baubook.infoAb Februar 2015:

Ökologischer und ökonomischer Amortisationsrechner auf baubook


DI Dr. Bernhard Lipp

IBO - Österreichisches Institut

für Bauen und Ökologie GmbH

Alserbachstraße 5/8

A-1090 Wien

[email protected]

Tel: +43 (1) 319 20 05 - 12

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