Die Erfindung betrifft ein Dämmstoffelement, insbesondere zur Wärmedäm
mung von Gebäudefassaden und zur Verwendung in Wärmedämmverbund-
Systemen, bestehend aus einem plattenförmigen Element aus purem Beton.
Dämmstoffelemente sind in vielfältiger Ausführung bekannt. Sie können aus
Mineralfasern, Hartschäumen bestehen und einschichtigen oder mehr
schichtigen Aufbau aufweisen. Derartige Dämmstoffelemente werden bei
spielsweise zur Wärmedämmung von Gebäudefassaden verwendet. Hierbei
sind die Dämmstoffelemente Bestandteil von Wärmedämmverbund-
Systemen. Als Bestandteil der Wärmedämmverbund-Systeme werden die
Dämmstoffelemente auf eine tragende Fläche aufgeklebt und gegebenen
falls zusätzlich durch Dämmstoffhalter mit eingesetztem Dübel gesichert.
Hierbei sind Systeme bekannt, die ausschließlich durch Dämmstoffhalter
fixiert sind. Bei anderen Wärmedämmverbund-Systemen wird die Dämm
schicht durch Schienen gehalten, welche in in die Seitenflächen einge
schnittene Nuten greifen. Die Schienen werden durch Schrauben und in die
tragende Fläche eingelassene Spreizdübel gehalten.
Auf die Oberfläche der Dämmstoffelemente wird in der Regel ein zwei
schichtiger Putz aufgebracht, der aus einem Grundputz besteht, in den ein
Verstärkungsgewebe eingebettet wird. Auf den Grundputz ist ein Oberputz
aufgebracht, der die Außenfläche der Fassadendämmung darstellt. Um die
Zahl der Dämmstoffhalter zu reduzieren bzw. die Standsicherheit des Wär
medämmverbund-Systems zu erhöhen, können die Dämmstoffhalter durch
das Gewebe im Grundputz hindurchgehend eingebaut werden.
Als Dämmstoffelemente werden bei den voranstehend beschriebenen Wär
medämmverbund-Systemen im wesentlichen Polystyrol-Hartschaumplatten
verwendet. Diese Hartschaumplatten haben eine geringe Rohdichte zwi
schen 15 und 30 kg/m3, so daß hieraus ein geringes Eigengewicht resultiert,
das die Verarbeitung dieser Dämmstoffelemente vereinfacht. Darüber hinaus
weisen diese Polystyrol-Hartschaumplatten mechanische Festigkeitseigen
schaften auf, die die notwendige Querzugfestigkeit und den notwendigen
Schubmodul in ausreichender Größe für Wärmedämmverbundsysteme be
reitstellen. Schließlich sind die Polystyrol-Hartschaumplatten auch bei
Feuchteinwirkung stabil und im wesentlichen unveränderbar. Durch die nie
drigen Wärmeleitfähigkeiten der Polystyrol-Hartschaumplatten werden sehr
hohe Wärmedurchlaßwiderstände erreicht, die eine Einstufung derartiger
Hartschäume in die Wärmeleitfähigkeitsgruppen WLG 035 und 040 nach
DIN 4 108 bzw. DIN 18 165, Teil 1 ermöglichen. Weiterhin besteht die Möglichkeit,
durch eine entsprechende Elastifizierung der Hartschäume und aufgrund der
guten mechanischen Eigenschaften die Polystyrol-Hartschaumplatten des
Wärmedämmverbund-Systems mit nur partieller Verklebung an der Gebäu
deaußenfassade zu befestigen, so daß auch positive Eigenschaften eines
derartigen Wärmedämmverbund-Systems im Hinblick auf das erreichbare
Schalldämmaß möglich sind.
Nachteil der Wärmedämmverbund-Systeme mit Polystyrol-
Hartschaumplatten ist, daß diese Hartschaumplatten brennbar sind, so daß
sie nur in die Baustoffklasse B1 gemäß DIN 4 102, Teil 1 als schwerent
flammbar eingestuft werden. Wärmedämmverbund-Systeme auf der Basis
von Polystyrol-Hartschaumplatten können bei den heute üblichen Dämm
dicken, insbesondere von mehr als 8 cm von den normalerweise nicht gesi
cherten Öffnungen (Fenster, Türen) in den gedämmten Wandflächen oder
von dem Sockel her relativ leicht abbrennen. Dennoch werden zur Zeit ca.
90% der jährlich erstellten Wärmedämmverbund-Systeme auf Polystyrol-
Hartschaumbasis hergestellt. Als Alternative zu den Polystyrol-
Hartschaumplatten haben sich nichtbrennbare Mineralwolle-
Dämmstoffplatten bewährt. Im Vergleich zu den Polystyrol-
Hartschaumplatten weisen die Mineralwolle-Dämmstoffplatten jedoch gerin
gere Festigkeitseigenschaften auf, so daß die Mineralwolle-
Dämmstoffplatten entsprechend bearbeitet und verstärkt werden müssen.
Um die damit verbundene Schwächung der Oberflächenhärte zu kompensie
ren, werden beispielsweise Platten aus Kalziumsilikat, Faserzement oder
Porenbeton auf die Mineralwolle-Dämmschicht geklebt bzw. mit Dämmstoff
haltern befestigt. Zwar ist Porenbeton eine für Wärmedämmverbund-
Systeme geeignete Dämmschicht, da beispielsweise der thermische Län
genausdehnungskoeffizient niedrig ist und somit keine Rißbildung in den
Putzen auslösen kann, die üblichen Rohdichten von mehr als 400 kg/m3 und
die Wärmeleitfähigkeit von mehr als im wesentlichen 0,10 W/mk machen die
Verarbeitung derartiger Porenbetonplatten umständlich, da extrem dicke
Dämmschichten aufgebracht werden müssen, um einen angemessenen
Wärmeschutz zu erreichen. Diese dicken Dämmschichten führen aber zu
einem hohen Gewicht des Wärmedämmverbundsystems, das einerseits bei
der Verarbeitung nachteilig ist und andererseits eine hohe Beanspruchung
der Verbindungsmittel zwischen der Fassade und den Wärmedämmplatten
hervorruft.
Darüber hinaus haben die Porenbetonplatten den Nachteil, daß sie nur eine
geringe Bruchfestigkeit aufweisen, so daß insbesondere Kanten leicht ab
brechen und die Oberflächen nicht abriebfest sind. Bei dem auf Baustellen
herrschenden Arbeitsbedingungen werden daher große Mengen Porenbe
tondämmplatten beschädigt, die sich dann nachteilig für das Wärmedämm
verbund-System auswirken, sofern diese beschädigten Dämmplatten einge
baut werden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, ein Dämmstoffelement der gattungsgemäßen Art
derart weiterzubilden, daß die voranstehend beschriebenen Nachteile ver
mieden werden können.
Die Lösung dieser Aufgabenstellung sieht bei einem Dämmstoffele
ment der gattungsgemäßen Art vor, daß das plattenförmige Element aus
Porenbeton mit einer Rohdichte von 75 bis 250 kg/m3 und einer Wärmeleit
fähigkeit zwischen 0,030 bis 0,050 W/mK besteht, dessen zumindest eine
große Oberfläche mit einer festigkeitserhöhenden und haftvermittelnden Be
schichtung versehen ist.
Ein derartiges Dämmstoffelement ist insbesondere für Wärmedämmverbund-
Systeme geeignet, wobei die relativ geringe Rohdichte eine Vereinfachung
der Verarbeitung der Dämmstoffelemente ermöglicht und die Anforderungen
an die Haftfähigkeit des auf die Fassade aufzutragenden Verbindungsmittels
verringert. Weiterhin wird durch die festigkeitserhöhende und haftvermitteln
de Beschichtung auf zumindest einer großen Oberfläche des plattenförmigen
Elementes das Dämmstoffelement derart gestärkt, daß eine höhere Abrieb
festigkeit und eine höhere Bruchfestigkeit der Kanten des Dämmstoffele
mentes erzielt werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das plat
tenförmige Element aus Porenbeton eine Rohdichte von 100 bis 150 kg/m3
aufweist.
Geeignete Beschichtungen können aus kunststoffhaltigen Bauklebern, Mör
teln, beispielsweise auf der Basis von hydraulisch abbindenden Zementen
bestehen. Ebenso sind Kunstharzputze geeignet.
Erfindungsgemäß sind die Oberflächen des plattenförmigen Elementes mit
Tiefengründen auf der Basis von Acrylaten, Butadien-Styrol-Copolymerisaten
und ähnlichen verseifungsbeständigen Kunststoff-Dispersionen oder
-Lösungen stabilisiert. Da diese Substanzen negative Auswirkungen auf die
Baustoffklasse haben können, werden sie vorzugsweise mit Kleber- und
Mörtelschichten abgedeckt.
Die Dicke der Beschichtung wird aus Gewichtsgründen möglichst gering ge
halten. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Beschichtung mit einer Dicke
von weniger als 5 mm aufzutragen.
Alternativ kann die Beschichtung aus Kieselsäure bestehen, die als soge
nannte Ormocere über die Nanotechnik aufgebracht wird und im wesentli
chen in den unterhalb der Oberfläche liegenden Bereichen verfestigend
wirkt. Weiterhin sind als Beschichtung mit Kieselsol, Wasser oder Alumini
umphosphaten gebundene, mit Kunststoffen dotierte Gemische von Minera
lien wie Quarzsand, Aluminiumhydroxyd und ähnlichen geeignet. Hierbei ist
lediglich sicherzustellen, daß Mineralien ausgeschlossen werden, die unter
Feuchteinwirkung aufquellen.
Um die Biegezugfestigkeit des plattenförmigen Elementes aus Porenbeton
zu erhöhen und eine gleichmäßige Krafteinleitung zu erreichen, werden er
findungsgemäß Gittergewebe, beispielsweise aus Glasfasern, Aramid- oder
Kohlenstoff-Fasern, Zellulosefasern oder dergleichen auf einer oder beiden
großen Oberflächen des plattenförmigen Elements in die Beschichtung ein
gebettet bzw. mit ihrer Hilfe aufgeklebt.
Erfindungsgemäß weist das Dämmstoffelement Ausnehmungen, insbeson
dere Bohrungen für die Dämmstoffhalter auf. Diese Bohrungen werden bei
spielsweise entsprechend einem in den Zulassungsbedingungen für das
Wärmedämmverbund-System bzw. auf die Plattengröße abgestimmten Dü
belbild angeordnet. Übliche Dämmstoffhalter sind im Übergang vom Schaft
zum flachen Halteteller kegelstumpfförmig erweitert, so daß es sich als vor
teilhaft erwiesen hat, auch die Bohrungen kegelstumpfförmig erweitert aus
zubilden, so daß Kerbspannungen beim Einsetzen der Dämmstoffhalter
vermieden werden. Die Bohrungen dienen gleichzeitig als Bohrhilfe, so daß
beim Bohren auf der Baustelle ein Ausweiten der Bohrlöcher durch schräges
Ansetzen und nachfolgender Korrektur vermieden werden kann.
Die plattenförmigen Elemente aus Porenbeton sind zwar mit einer hohen
Maßgenauigkeit herstellbar, können aber Verlegefugen nicht unbedingt ver
meiden. Üblicherweise werden derartige Verlegefugen gemäß dem Stand
der Technik bei Polystyrol-Hartschaumplatten mit Polyurethan-Ortschaum
oberlächennah geschlossen. Diese Vorgehensweise stellt aber einen zu
sätzlichen Arbeitsschritt dar, der zeit- und damit kostenintensiv ist. Um diese
Nachteile zu vermeiden, ist bei dem erfindungsgemäßen Dämmstoffele
mente vorgesehen, daß an zumindest einer Schmalseite des plattenförmigen
Elementes ein Mineralwollestreifen angeordnet ist.
Der Mineralwollestreifen besteht vorzugsweise aus mit Bindemitteln gebun
dene Einzelfasern, die im wesentlichen parallel zu der Flächen normalen der
großen Oberflächen des plattenförmigen Elementes verlaufen, so daß der
Mineralwollestreifen in einer Richtung rechtwinklig zur Flächen normalen der
großen Oberflächen kompressibel ist und entsprechende Fugen verschlie
ßen kann.
Vorzugsweise sind an mehreren Schmalseiten des plattenförmigen Elemen
tes Mineralwollestreifen angeordnet. Die eine einheitliche Materialstärke
aufweisen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, an den unterschiedlichen
Schmalseiten des plattenförmigen Elementes Mineralwollestreifen mit unter
schiedlichen Materialstärken anzuordnen, um das Dämmelement in Abhän
gigkeit der Fugenbreite entweder mit einem schmaleren Mineralwollestreifen
oder mit einem breiterem Mineralwollestreifen im Wärmedämmverbundsy
stem anzuordnen.
Eine Materialstärke zwischen 5 und 50 mm, vorzugsweise kleiner als 15 mm
hat sich bei den Mineralwollestreifen als vorteilhaft erwiesen.
Wärmedämmverbund-Systeme mit den erfindungsgemäßen Dämmstoffele
menten können auch ein Schienensystem aufweisen, welches die Dämm
stoffelemente an der Fassade halten. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß
zumindest zwei, insbesondere parallel ausgerichtete Schmalseiten des plat
tenförmigen Elements Nuten aufweisen, die vorzugsweise sägend in das
plattenförmige Element eingebracht sind. In diese Nuten können dann ent
sprechend ausgebildete Elemente des Schienensystems eingreifen, um die
Dämmstoffelemente an der Fassade zu haltern.
Die Nuten sind vorzugsweise 1 bis 3 mm hoch und 5 bis 20 mm breit ausge
bildet.
Zur Stabilisierung der Schmalseiten bzw. Kanten des plattenförmigen Ele
mentes bzw. um gegebenenfalls die Eingrifftiefe der Schienen zu reduzieren,
sind die die Nuten aufweisenden Seitenflächen mit in die Seitenflächen ein
dringenden Kunststoffdispersionen, Kieselsol und/oder Wasserglas verfe
stigt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß auf zumin
dest einer großen Oberfläche des plattenförmigen Elements, insbesondere
der der Fassade des Gebäudes zuzuwendenden Oberfläche, vorzugsweise
unter Zwischenlage der Beschichtung, eine kompressible Mineralwolle-
Dämmplatte oder ein Mineralwolle-Dämmfilz angeordnet ist. Diese Ausge
staltung hat sich insbesondere bei einer Verwendung der erfindungsgemä
ßen Dämmstoffplatten in Wärmedämmverbundsystemen mit Schienensy
stemen bewehrt. Die Befestigung der Dämmplatten mit Schienen erfolgt in
der Regel bei unebenen Untergründen, wobei diese Unebenheiten durch die
Schienen bzw. Unterlegscheiben unter den Schienen ausgeglichen werden.
Die Dämmplatten liegen bei derartigen Verhältnissen in einem bestimmten
Abstand von der Fassade, so daß sich zwischen der Fassade und den
Dämmplatten ein Hohlraum bildet. Ein derartiger Hohlraum bzw. mehrere
derartige Hohlräume ermöglicht eine Zirkulation der Luft, so daß eine deutli
che Abminderung des Wärmedurchlaßwiderstandes zu verzeichnen ist. Die
se Abminderung des Wärmedurchlaßwiderstandes führt darüber hinaus bei
durchgehenden Hohlräumen mit einer Verbindung zur Außenluft zu einer
fast vollständigen Aufhebung der Dämmwirkung. Um diese Problematik zu
vermeiden, ist die kompressible Mineralwolle-Dämmplatte bzw. der Mineral
wolle-Dämmfilz vorgesehen, mit dem aufgrund der Kompressibilität entspre
chende Hohlräume verschlossen werden können.
Hierzu hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Mineralwolle-Dämmplatte
bzw. den Mineralwolle-Dämmfilz mit einer Materialstärke von 10 bis 50 mm
auszubilden. Ein maximales Verschließen der Hohlräume ergibt sich dann,
wenn die Mineralwolle-Dämmplatte bzw. der Mineralwolle-Dämmfilz die
Oberfläche des plattenförmigen Elementes vollflächig abdeckt. Es besteht
aber auch die Möglichkeit, daß auf die Oberfläche des plattenförmigen Ele
mentes die Mineralwolle-Dämmplatte bzw. der Mineralwolle-Dämmfilz teilflä
chig aufgebracht ist, wobei sich eine streifenförmige Ausgestaltung dieser
Elemente als vorteilhaft erwiesen hat. Vorzugsweise sind diese Mineralwolle-
Streifen umlaufend oder parallel zu den Längsseiten oder als einzelner
Dichtstreifen angeordnet.
Bei einer vollflächigen Überdeckung des plattenförmigen Elementes hat es
sich als vorteilhaft erwiesen, die Mineralwolle-Dämmplatte bzw. den Mine
ralwolle-Dämmfilz mit Aussparungen zur Aufnahme eines Kleberelementes
auszubilden. Vorzugsweise bildet das Kleberelement im ausgehärteten Zu
stand einen Distanzhalter. Dieser Distanzhalter ist druckbelastbar und ver
hindert, daß die Dämmplatte bei äußerer Druckbelastung durchbricht. Wei
terhin erhöht der Distanzhalter in Verbindung mit einem Dämmstoffhalter die
Standsicherheit des Wärmeverbund-Systems.
Weitere Vorteile und Nachteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be
schreibung der zugehörigen Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Dämmstoffelementes in per
spektivischer Ansicht;
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform eines Dämmstoffelementes in
Seitenansicht und
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform eines Dämmstoffelementes in per
spektivischer Ansicht.
In der Fig. 1 ist ein Dämmstoffelement 1 zur Wärmedämmung von Gebäu
defassaden und zur Verwendung in Wärmedämmverbund-Systemen darge
stellt.
Das Dämmstoffelement 1 besteht aus einem plattenförmigen Element 2 aus
Porenbeton mit einer Rohdichte von 100 kg/m3 und einer Wärmeleitfähigkeit
von 0,040 W/mK. Auf den beiden großen Oberflächen des Elementes 2 ist
eine festigkeitserhöhende und haftvermittelnde Beschichtung 3 angeordnet.
Die Beschichtung kann aus kunststoffhaltigen Bauklebern, Mörteln, bei
spielsweise auf der Basis von hydraulisch abbindenden Zementen und/oder
Kunstharzputzen bestehen.
Es ist zu erkennen, daß das Dämmstoffelement 1 vier Bohrungen 4 aufweist,
die in den Eckbereichen des Dämmstoffelementes 1 angeordnet sind. Diese
Bohrungen 4 dienen der Aufnahme von Dämmstoffhaltern, um das Dämm
stoffelement 1 an der Fassade des Gebäudes zu befestigen. Die Bohrungen
4 sind hierbei in einem auf die Plattengröße abgestimmten Dübelbild ange
ordnet.
An drei der vier Schmalseiten 5 des Elementes 2 sind Mineralwollestreifen 6,
bestehend aus Mineralfasern befestigt. Die Mineralwollestreifen haben hier
bei eine an jeder Schmalseite 5 unterschiedliche Materialstärke und dienen
dem Fugenausgleich bei der Verlegung mehrerer Dämmstoffelemente 1 ne
beneinander. Die Mineralfasern der Mineralwollestreifen 6 sind parallel zu
den Schmalseiten 5 bzw. parallel zur Flächennormalen des Elementes 2
ausgerichtet, so daß die Mineralwollestreifen 6 in Richtung auf das Dämm
stoffelement 1 kompressible ausgebildet sind.
Die in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Dämmstoffelementes 1 besteht ebenfalls aus dem plattenförmigen Element
2 aus Porenbeton mit den voranstehend angegebenen Charakteristiken.
Weiterhin ist zu erkennen, daß auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2
das Element 2 an beiden großen Oberflächen eine Beschichtung 3 aufweist.
Zur Befestigung des Dämmstoffelementes 1 gemäß Fig. 2 sind wiederum
Dämmstoffhalter vorgesehen, die nicht näher dargestellt sind und in Bohrun
gen 4 einsetzbar sind. Die Bohrungen 4 sind hierbei an einem Ende kegel
stumpfförmig erweiternd ausgebildet, so daß entsprechend ausgebildete
Dämmstoffhalter eingesetzt werden können.
An der der Fassade zugewandten Oberfläche 7 des Elementes 2 ist vollflä
chig eine Mineralwolleplatte 8 aufgeklebt. Die Mineralwolleplatte 8 ist in
Richtung auf die Oberfläche 7 kompressible ausgebildet.
Darüber hinaus ist zu erkennen, daß die Mineralwolleplatte 8 Ausnehmun
gen 9 aufweist, in die Kleberelemente 10 eingesetzt sind. Diese Kleberele
mente bilden im ausgehärteten Zustand Distanzhalter, die ein Brechen des
Elementes 2 verhindern.
Schließlich ist in Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Dämmstoffele
mentes 1 dargestellt, welches wiederum aus einem plattenförmigen Element
2 mit beidseitig an den großen Oberflächen angeordneten Beschichtungen 3
besteht. In den Längskanten des Elementes 2 sind durchgehend verlaufen
de Nuten 11 eingesägt, die der Aufnahme eines Schenkels einer Befesti
gungsschiene dienen, welche Befestigungsschiene nicht näher dargestellt ist
und mit der Fassade des zu dämmenden Gebäudes verschraubt wird.