Titelaufnahme

Titel
Auswahl von Dämmstoffen nach technisch-wirtschaftlichen Kriterien
Weitere Titel
Selection of insulation by technical and economic criteria
VerfasserKopic, Vedran
GutachterPöhn, Christian
Erschienen2012
Datum der AbgabeOktober 2012
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Bauphysik / Bauprodukte / Brandschutz / Dämmstoff / Energieausweis / Energiekostensenkung / Heizwärmebedarf / Klimaschutz / Isolierung / Schalldämmung / Wärmedämmung / Wärmeschutz
Schlagwörter (EN)building physics / fire protection / insulation / energy cost reduction / heating demand / climate Change / soundproofing / thermal protection
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Dämmstoff ist nicht gleich Dämmstoff. Daher soll diese Bachelorarbeit eine Übersicht der technischen und wirtschaftlichen Kriterien, die für die Auswahl entscheidend sind, geben. Um diese unterschiedlichen Merkmale sowie den späteren Vergleich der Dämmstoffe verstehen zu können, sind bauphysikalische Grundkenntnisse notwendig. Die wichtigsten Begriffe wie Wärmeleitfähigkeit, Wärmedurchgangskoeffizient, Luftdichtheit, Sättigungsdampfdruck usw. werden im zweiten Kapitel erklärt.

Im nächsten Kapitel werden die Einflüsse der Politik sowie der Wirtschaft auf dem Dämmstoffmarkt beschrieben. Denn in der Politik ist es nicht nur interessant, die Energie aus erneuerbaren Quellen zu gewinnen, sondern generell den Energieverbrauch und CO2-Verbrauch zu senken. Ein Lösungsweg wäre es den energetischen Standard der Gebäude in Österreich zu erhöhen. Es gibt verschiedene Gesetze und Richtlinien, mit denen die Politik diese Ziele zum Teil in die Tat umsetzen kann.

Für welchen Dämmstoff man sich letztendlich entscheidet, hängt von mehreren Faktoren ab. Die erste Frage, die man sich dabei stellen sollte, ist, was man überhaupt dämmen möchte. Man kann nicht jeden Dämmstoff in einen Hohlraum einblasen, zwischen die Sparren klemmen oder als Trittschalldämmung verwenden. Daher ist eines der ersten Entscheidungskriterien die Lieferform. Außerdem ist in Normen festgelegt worden, welche Voraussetzungen Dämmstoffe beispielweise für die Außenwände haben müssen. Dabei gibt es Faktoren wie die Brennbarkeit, Druckbelastbarkeit, Punkbelastbarkeit usw. die bei der Auswahl ebenfalls berücksichtigt werden müssen. Die unterschiedlichen Herstellungsverfahren, Eigenschaften, Kenndaten und Anwendungsgebiete werden im vierten Kapitel beschrieben.

Im fünften Kapitel werden anhand eines Praxisbeispiels die Dämmplatten und Dämmfilze miteinander verglichen. Hierbei wird ein Einfamilienhaus aus den 70er Jahren, welches eine Energieeffizienzklasse von G besitzt, saniert. Es werden der λ-Wert, die Dämmstoffstärken und die Investitionskosten der Platten-Dämmstoffe gegenüber gestellt. Mit dem λ-Wert, der Dämmstoffstärke und dem restlichen Schichtaufbau resultiert der U-Wert. Mithilfe des U-Werts können wir den neuen Heizwärme- und Endenergiebedarf ausrechnen. Sobald wir den Endenergiebedarf, die Preissteigerung der Energiekosten und die Investitionskosten für die Dämmung kalkuliert haben, kann man die Amortisationszeit bestimmen, welche hier die Vergleichsgröße ist. Der Vergleichszeitraum beträgt 20 Jahre. Dabei werden folgende Bauteile gedämmt: die oberste Geschossdecke , die Außenwand (einmal mit einem WDVS und das zweite Mal als hinterlüftete Fassade) , das Steildach mit einer Zwischen-Sparrendämmung und die Kellerdecke . Im letzten Punkt des Kapitels wird die gesamte Gebäudehülle gedämmt; dabei werden diejenigen Dämmstoffe verwendet, die sich am ehesten amortisiert haben.

Die Schlussfolgerung dieses Vergleiches lautet, dass man jedes Gebäude im Einzelnen betrachten muss und erst dann gesagt werden kann, ob und wie viel gedämmt werden soll. Dabei tragen die Baustoffhändler, Baumeister, Planer, Bauphysiker, Architekten und Verarbeiter eine große Verantwortung, die Bauherren und Heimwerker richtig und gut zu beraten. Die Dämmstoffhersteller machen oft Werbung für Produkte mit einer sehr geringen Wärmeleitfähigkeit. Doch wie im Versuch erkennbar ist, geben diese, selbst bei einem sehr schlechten Ausgangszustand, nicht den ausschlaggebenden Faktor bei der Amortisation. Somit sollte man jede Sanierungsmaßnahme oder jedes Bauvorhaben vorher gründlich bewerten.

Es sollte auf jeden Fall erstrebenswert sein, ein energetisch gutes Gebäude zu haben. Denn mit den steigenden Energiekosten zahlen sich in den meisten Fällen die Sanierungsmaßnahmen oder höheren Investitionskosten beim Neubau spätestens nach 20 Jahren aus.

Zusammenfassung (Englisch)

As Insulation materials are not equal, this bachelor's thesis should give an overview of the technical and economic criteria involved in the selection of insulation. Basic knowledge about building physics is required to be able to understand the different technical criteria and the selection of insulation. The most important terms such as thermal conductivity, heat transfer coefficient, air leakage, saturation vapor pressure, etc. are explained in chapter two.

In the next chapter the influences of politics and economy on the insulation market are described. The politicians want to reduce the CO2 and energy consumption. A medium to achieve this is to reduce the energy consumption of buildings, which provides a great savings potential. A building with improved energy efficiency uses less power and therefore produces less CO2. Politicians have passed various laws and regulations to control this.

The economy has served as a medium to influence the insulation market, because not only the oil prices have increased in recent years, also the price of pellets, electricity and other energy sources; and an end of the price increases is not in sight. The insulation of a building is one of the cheapest options to save energy costs.

Selecting the right insulation depends on several factors. The most important question is where to insulate the building. Not any insulation can be put on any space of the building. Not all insulations can be processed to boards or injected in a cavity. Therefore, one of the first criteria will be the delivery form of the insulation. Norms specify prerequisites for the insulation. Factors such as flammability, compressive strength, point load, etc. must be considered in the selection. The different production methods, properties, characteristics and application areas are described in chapter four.

In the fifth chapter insulation boards and insulation felt are compared using the example of the renovation of a family house from the 1970s. The house has an energy efficiency rating of G. The λ-value and the insulation material strength are compared with the capital cost of the insulation board. Calculating the λ-value, the insulation thickness and the rest of the layers renders the U-value, which is used to calculate the new heating- and final energy demand. Ultimately, the payback period (amortization) can be calculated under consideration of, the price increase in energy costs and the capital cost of the insulation. The payback periods are compared in this dissertation. They depend on how long it takes to recoup the investment in the insulation with the lower heating costs. The reference period is twenty years. The following components are insulated: the top-floor ceiling, the exterior wall with an EIFS (exterior insulation finishing system), a ventilated facade, the pitched roof with intermediate rafter insulation and the basement ceiling.

The result shows that the stone wool insulation between the rafters in the pitched roof and top floor ceiling insulation was the best. The hemp insulation is the first choice in the basement ceiling and for ventilated facades. For the EIFS, EPS insulation has performed best. However, this result is not representative. It is difficult to say how much the prices on the price lists of the insulation manufacturers differ from those of the builder's merchants. The prices are only suggested retail prices and they do not say anything about how much it would cost at the builder's merchant. Also, the additional cost of the dowels, gluing and renovation are assumed as flat-rate without considering any single insulation. In this sector there are significant price differences that were not considered in the experiment, because some insulation materials are easier to process and thus have lower additional costs.

Essential in this experiment is the fact that the lambda value affects the amortization time much less than the investment costs. Thus it can be seen that a much better U-valu