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Die
Erfindung betrifft ein plattenförmiges
Dämmelement
zur gebäudeinnenseitigen
Wärmedämmung einer
Gebäudeaußenwand.
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Aus ökologischen,
aber zunehmend auch aus ökonomischen Überlegungen
wird von Hauseigentümern
und Hausbauern dem Energiesparen eine zentrale Bedeutung bei der
Bauplanung und Renovierung zugemessen. Neben vielen anderen Maßnahmen,
wie dem Einsatz von Wandheizungen und effizienter Brenntechnik kann über die
Isolierung der Außenwände ein
nennenswerter Effekt beim Energiesparen erzielt werden. Unter dem
Begriff „Außenwand" bzw. „Gebäudeaußenwand" soll nicht nur eine
Wand im klassischen Sinne verstanden werden, sondern auch Dachinnenflächen oder
Decken mit Anschluss an nicht geheizte Bereiche, z. B. im Übergang
zu einem Dachboden oder dergleichen.
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Die
effektivste Form der Wärmeisolation
ist aus bauphysikalischer Sicht die Außendämmung, die jedoch bei zahlreichen
Häusern
nicht möglich
ist (Denkmalschutz, hohe Kosten, etc.). So muss in solchen Fällen die
Dämmung
auf der Innenseite der Außenwand
angebracht werden (sogenannten Innendämmung).
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Bei
einer Innendämmung
werden derzeit standardmäßig Gipskartonplatten
in Verbindung mit Styropor® oder Polystyrol und anderen
Schäumen
verwendet. Auch kommen Mineral- und Steinwollvliese zum Einsatz,
die raumseitig mit einer Schließlich
werden sog. Naturdämmstoffe
aus Wolle, Hanf, Flachs, Holzfasern und anderen Materialien eingesetzt,
die zum Beispiel mit Gipskartonplatten oder OSB-Platten kaschiert
werden.
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Man
kann grundsätzlich
zwei bestehende Dämmsysteme
unterscheiden: dampfdiffusionsdichte Dämmsysteme, die eine Dampfdiffusionssperre
aufweisen, und dampfdiffusionsoffenen Dämmsystemen.
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Die
dampfdiffusionsdichten Dammsysteme zeichnen sich dadurch aus, dass
die freie Dampfdiffusion durch den Dämmstoff/die Außenwand
behindert wird. Um zu vermeiden, dass Mineralwolle und ähnliche Dämmstoffen
durchfeuchten, wenn der Taupunkt in der Dämmstoffebene liegt, und das
Gewicht des Kondensats so zum Absinken des Dämmstoffes führt, dadurch die Dämmwirkung
beeinträchtigt
wird, sich die Feuchte in Bodennähe
konzentriert, und die Außenwand
dauerhaft Nässe
ausgesetzt ist, ist bei der Verwendung dieser Dämmstoffe eine Dampfsperre zwingend
vorgeschrieben.
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Da
beim Einbau der Dampfsperren häufig
Fehler gemacht werden oder spätere
Arbeiten an der Wand (Verlegung von Elektroleitungen, Heizaggregaten,
Einbringen von Nägeln/Schrauben
zur Befestigung von Bildern, Spiegeln, Regalen, etc.) ungewollt
eine Perforierung der Dampfsperre vorkommen kann, ist eine Innendämmung aus
Mineralwolle und vergleichbaren Substanzen mit erheblichen Gefahren
für die
Bausubstanz verbunden.
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Alle
Dämmsysteme,
bei denen eine Dampfsperre erforderlich ist, unterbinden ferner
den freien Feuchtetransport, der erstens für eine flächige Verteilung der Feuchte
innerhalb der Wandbereiche, zweitens für eine Austrocknung der Wand
nach Ende der Heizperiode und drittens für die Luftfeuchteregulierung
in Innenräumen erforderlich
ist.
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Dampfdiffusionsoffene
Dammsysteme können
verwendet werden, wenn die oben genannten. Gefahren für die Bausubstanz
nicht bestehen, weil der Dämmstoff
selbst bei höherem
Tauwasseranfall formstabil bleibt (wie z. B. Schäume aus expandiertem Polystyrol,
EPS-Schäume)
oder Feuchtetransportprozesse (Ka pillarität, Hygroskopität) eine
hohe Feuchtekonzentration im Taupunkt verhindern.
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Die
genannten Feuchtetransportprozesse müssen erstens flächenhaft
wirken, um den Feuchteanfall in konstruktiv oder in geometrisch
bedingten Wärmebrücken auf
trockene Wandbereiche zu verteilen. Können Baustoff/Dämmstoffe
diese Wirkung nicht erzielen, werden gefährdete Wandbereiche dauerhaft
durchfeuchtet, so dass sich in diesen Arealen Schimmelpilze, deren
Sporen gesundheitsgefährlich
sind, ansiedeln können.
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Zweitens
muss ein ungehinderter Feuchtetransport nach außen möglich sein, damit die Austrocknung einer
Wand nach Ende der Heizperiode erfolgen kann.
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Drittens
muss eine Wand auch einen Feuchtetransport nach innen ermöglichen,
um eine ungesunde, die Atemwege austrocknende, zu niedrige relative
Luftfeuchte zu verhindern. Wenn wegen einer hohen Lufttrockenheit
die Schleimhäute
in den Atemwegen ausgetrocknet sind, ist die Infektabwehr im Mund-,
Rachen und Bronchialbereich erheblich beeinträchtigt, so dass Erkältungskrankheiten
gehäuft
in diesen Regionen, bis hin zu Lungenentzündungen, auftreten können.
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Dämmstoffe
wie z. B. expandiertes Polystyrol (EPS), können zwar dampfdiffusionsoffen
verlegt werden, weil sie, anders als zum Beispiel Mineralwolle,
auch bei Duchfeuchtung formstabil bleiben. Da EPS-Dämmstoffe
jedoch keinen Feuchtetransport über
Kapillarität
oder Hygrospopität
gewährleisten,
also das Taupunktkondensat, wenn es außenwärts (hinter dem Dämmstoff)
anfällt,
weder horizontal (flächig)
noch vertikal (durch die Dämmstoffebene)
transportieren können,
kommt es häufig
zu erheblichen Feuchteansammlungen in der Außenwand. Diese Feuchteansammlung
in der Außenwand
kann zu erheblichen Schäden
führen, insbesondere
dann, wenn in dieser Holz eine statische Funktion besitzt (Fachwerk
und andere Holzkonstruktionen). Diese bauphysikalischen Probleme
schränken
den Einsatz einer Innendämmung
mit Stoffen wie z. B. expandierten Polystyrolplatten ein, so dass
EPS-Dämmstoffe
zumindest in Fachwerk-/Holzständerkonstruktionen
nicht ohne Dampfsperre verlegt werden dürfen.
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Alle
dampfdiffusionsoffenen Dämmstoffe
(auch sog. Naturbaustoffe aus Zelluloseflocken, Hanf, Flachs, Holzfasern,
etc.) sind unter baubiologischen Aspekten nur als suboptimal zu
bewerten, sofern sie keinen kontinuierlichen Feuchtetransport von
Innen nach Außen
bewirken und somit die relative Luftfeuchte in Wohnräumen senken.
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Eine
Innendämmung
sollte deshalb nicht nur Energiesparen zum Ziel haben, sondern muss
aus Baustoffen bestehen, die in der Lage sind, große Feuchtemengen
aufzunehmen, zu speichern, bei Bedarf auch wieder abzugeben, gegebenenfalls
anfallende Feuchte flächig
zu verteilen und zugleich einen ungehinderten Feuchtetransport durch
das Mauerwerk sicherzustellen. Die letztgenannte Fähigkeit
darf sich nicht nur auf die Richtung von Innen nach Außen beschränken, sondern
muss auch in umgekehrter Richtung möglich sein, um eine zu trockene
Raumluft zu verhindern. Insbesondere sollte die Dämmung dampfdiffusionsoffen
sein, Feuchtekonzentrationen in der Taupunktebene vermeiden und
ein Absinken der relativen Luftfeuchte im Innenraum unter 50% verhindern.
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Hier
setzt die Aufgabe der Erfindung an, mit der entsprechend ein Dämmelement
angegeben werden soll, das eine effektive Dämmung erlaubt, hohe Feuchtekonzentrationen
in der Taupunktebene verhindert und die Einhaltung eines gesunden
Raumklimas mit physiologischen Luftfeuchtewerten ermöglicht.
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Es
ist ferner Ziel der Erfindung eine entsprechende neuartige Dämmung anzugeben
sowie ein neues Dämmsystem.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein plattenförmiges
Dämmelement
mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei vorteilhafte Weiterbildungen
in den abhängigen
Ansprüchen
2 bis 14 angegeben sind. Eine neuartige Dämmung ist in Anspruch 15 gekennzeichnet,
Anspruch 16 enthält
eine vorteilhafte Weiterbildung hierzu. In Anspruch 17 ist schließlich ein
neues Dämmsystem
zum Dämmen
der Innenseite von Gebäudeaußenwänden angegeben.
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Die
der Erfindung zugrundeliegende Erkenntnis besteht darin, dass die
genannten, bauphysikalisch und bauphysiologisch geforderten Eigenschaften
mit den in dem als Verbundelement gebildeten Dämmelement enthaltenen Bestandteilen
einer dampfdiffusionsoffene Dämmplatte
in Verbindung mit einer Lehmplatte in idealer Weise erfüllt werden,
da diese Materialien einer Dampfdiffusion fast keinen Widerstand
entgegen setzen, einen kapillaren Feuchtetransport erlauben und
eine hohe Feuchtesorptions- und -desorptionskapazität besitzen.
Diese positiven Eigenschaften gehen auch bei Zusammenfügen der
Ausgangselemente zu einem Verbundelement nicht verloren, sondern
wirken gut harmonierend zusammen, so dass das Dämmelement insgesamt hervorragende
raumklimatische Eigenschaften aufweist. Zugleich bietet das Dämmelement,
nicht zuletzt aufgrund der bei geeigneter Wahl der Dämmplatte
z. B. als Faserplatte aus organischen Fasern (insbesondere Holzfaserplatte
oder Zellstofffaserplatte), aber auch als Polymerschaumstoffplatte
(insbesondere aus expandiertem Polystyrol, EPS) oder als aus Mineralfasern
gebildete Platte geringen Wärmeleitfähigkeit
einen guten Dämmeffekt
für eine
gute Isolierungswirkung.
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Für die Bildung
eines erfindungsgemäßen plattenförmigen Dämmelementes
ist es grundsätzlich
möglich,
nur eine Lehmplatte zu verwenden und einseitig mit einer Dämmplatte
zu verbinden. Ebenso gut können aber
auch beidseits an der Dämmplatte
jeweils eine Lehmplatte angebracht und so ein Verbundelement gebildet
werden.
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Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Dämmelementes liegt darin, dass
dieses, sofern ausschließlich ökologische
Baustoffe verwendet werden (Zellstoff, Zellulose, Holz und Lehm)
nicht als Bauschutt entsorgt werden muss, sondern sogar kompostiert
werden kann.
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Mit
Vorteil sind in die Lehmplatte als Armierung Fasern eingebettet.
Diese erhöhen
die Biegezugfestigkeit der Lehmplatte und damit des gesamten Dämmelementes.
Dadurch wird insbesondere beim Transport und beim Einbau des erfindungsgemäßen Dämmelementes
das Risiko von Beschädigungen
deutlich vermindert. Die in der Lehmplatte als Verstärkung eingebetteten
Fasern machen mit Vorteil einen Anteil von 5–40 Gew.-%, insbesondere 25–35 Gew.-%
aus. Die Fasern bzw. Faserabschnitte können aus den klassischen und dem
Fachmann ge läufigen
Materialien gewählt
werden, insbesondere aus Holzfasern, Holzspänen, Papierfasern, Stroh, Hanffasern,
Flachsfasern, Spelzen und Textilfasern.
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Mit
Vorteil sind in dem erfindungsgemäßen Dämmelement die Dämmplatte
und die Lehmplatte mit einem auf Tonmehl basierenden Kleber verbunden.
Dieser enthält
insbesondere Zusätze
von quellfähigen
Substanzen und Zellulose. Ein solcher Kleber hat den Vorteil, dass
er für
eine sehr gute Haftung zwischen den Bestandteilen Lehmplatte und
Dämmplatte
des erfindungsgemäßen plattenförmigen Dämmelementes
sorgt und zugleich als ökologischer
Baustoff nicht etwa eine Diffusionssperre für den Wasser- bzw. Feuchtetransport zwischen
den beiden Bestandteilen des Dämmelementes
darstellt. Ein solcher Kleber kann darüber hinaus auch für die Befestigung
des erfindungsgemäßen plattenförmigen Dämmelementes
auf dem Untergrund, insbesondere also an der Innenseite einer Außenwand,
verwendet werden.
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Das
Haftmittel, also z. B. der zuvor beschriebene Kleber auf Tonmehlbasis,
hat mit Vorteil eine höhere Festigkeit
als die innere Festigkeit der Dämmplatte.
Dies bewirkt insbesondere, dass die Lehmplatte nicht ohne weiteres
von der Dämmplatte
gelöst
und das als Verbundelement ausgebildete Dämmelement so zerstört werden
kann. Erst bei höherem
Kraftaufwand kann hier eine Zerstörung erfolgen, dann jedoch
unter gleichzeitiger Beschädigung
der Dämmplatte.
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Die
Gesamtdicke des erfindungsgemäßen Dämmelementes
beträgt
mit Vorteil 40–130
mm, wobei unterschiedliche Stärken
bzw. Dicken vorgesehen sein können,
z. B. 60, 80, 100 und 120 mm.
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Erreicht
werden diese unterschiedlichen Gesamtdicken bevorzugt durch die
Wahl unterschiedlich starker Dämmplatten
in dem Verbundsystem, die Lehmplatte wird mit Vorteil auch bei Dämmelementen
unterschiedlicher Gesamtdicke immer in gleicher Stärke verbaut
und nimmt dann nur über
die Anzahl in dem Verbundsystem (eine, zwei oder gar mehr Lehmplatten)
Einfluss auf die Gesamtdicke.
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Mit
Vorteil liegt die Stärke
der Lehmplatte im Bereich von 15–25 mm, insbesondere bei 20
mm.
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Die
Lehmplatte kann für
eine bessere Anhaftung auf einer oder beider ihrer Oberflächen aufgeraut, insbesondere
mit eng beabstandeten Rillen versehen sein. Ein solches Aufrauen
auf der der Dämmplatte
zugewandten Seite verbessert die Anhaftung und die innige Verbindung
mit dem Haftmittel; eine Aufrauung auf der gegenüberliegenden Oberfläche bietet
eine verbesserte Haftung für
auf das erfindungsgemäße plattenförmige Dämmelement
aufzubringenden Putz oder dgl. Selbstverständlich kann, wenn das Dämmelement
z. B. ohne Aufbringen eines weiteren Putzes tapeziert oder mit einem
anderen Belag versehen werden soll, hier eine besonders glatte außen liegende
Oberfläche
der Lehmplatte gewählt
werden. Ist die Oberfläche
der Dämmplatte
originär
sehr glatt, kann auch diese selbstverständlich für eine bessere Haftungsausbildung
aufgeraut werden.
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Aus
solchen neuen und erfindungsgemäßen plattenförmigen Dämmelementen
lässt sich
eine neuartige Dämmung
für die
Innenseite einer Gebäudeaußenwand
errichten, die ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist. Diese Dämmung besteht
aus mit der die Dämmplatte
oder eine zweite Lehmplatte aufweisenden Seite an der Gebäudeinnenseite
der Außenwand
befestigten Dämmelementen,
die erste Lehmplatte ist mir ihrer freien Oberfläche dem Gebäudeinneren zugewandt. Diese
können
mit Vorteil auf der freiliegenden Oberfläche der Lehmplatten mit einem
Lehmputz verputzt sein. Lehmputz hat gegenüber einem anderen Putz aus
mineralischem Material, z. B. einem Gips-, Kalk- oder Kalkzementputz,
den Vorteil, dass er die Feuchte regulierende Wirkung des erfindungsgemäßen Dämmelementes
nicht durch eine Oberflächenversiegelung
unterbindet, da er selbst Feuchte regulierend wirken kann.
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Insoweit
beseht die Erfindung auch in einem erfindungsgemäßen Dämmsystem bestehend aus wie oben
beschriebenen Dämmelementen
und einem Lehmputz zum Verputzen der Oberflächen der Lehmplatten, welches
System insgesamt den Aufbau einer atmungsaktiven und Feuchte regulierenden
wie auch wärmedämmtechnisch
wirksamen Dämmung
im Bereich des Innenausbaus ermöglicht.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
anhand der beigefügten
Figuren.
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Dabei
zeigen:
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1 in
schematischer Darstellung eine mit einer erfindungsgemäßen Dämmverbundplatte
gebildete Dämmung
an der Innenseite einer Gebäudeaußenwand;
und
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2 schematisch
und in Ausschnitten einmal in einer Aufsicht (2a)
einmal in einer Ansicht von der Seite (2b)
die Strukturierung der Oberfläche
der in der Dämmverbundplatte
enthaltenen Lehmplatte.
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In
den Figuren ist in stark schematischen und keinesfalls maßstabsgerechten
Darstellungen ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Dämmverbundplatte
dargestellt und allgemein mit 1 bezeichnet. Die Figuren
dienen lediglich der Erläuterung
und Veranschaulichung und sollen insbesondere keine Konstruktionszeichnungen
oder derartige Anleitungen sein.
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Die
Dämmverbundplatte 1 besteht
aus einer Lehmplatte (Lehmbauplatte) 3, die über einen
Kleber 4 mit einer Dämmplatte 2 verklebt
wurde. Die Lehmbauplatte 3 wurde mit einem Anteil von etwa
30 Gew.-% Sägespänen armiert
und ist auf beiden Hauptflächen
mit Längsrillen 9 (vergleiche 2)
versehen, die auf der einen Seite die Erhöhung der Haftung bei der Verklebung
mit der Dämmplatte 2 sichern,
auf der anderen Seite Haftung für
einen im Aufbau der Dämmung
hier aufgebrachten Lehmputz 7 (der nicht Bestandteil der
Dämmverbundplatte 1 ist)
bieten sollen. Die Rillen 9 haben in diesem Ausführungsbeispiel
eine Tiefe von 2 mm. In dem Verbund bietet die Dämmplatte 2 den wesentlichen
Anteil der Wärmeisolierung,
so dass über
deren Stärke
und Material der Umfang der Wärmeisolierung
eingestellt werden kann. Als Material für die Dämmplatte 2 kommen
insbesondere Faserplatten mit organischen Fasern, wie z. B. Holzfaserplatten,
aber auch Platten aus geschäumten
Polymeren, wie expandiertes Polystyrol (EPS), Mineralwoll- oder
-faserplatten oder ähnliche
in der Wärmedämmtechnik übliche Platten
in Betracht. Die Stärke
der Dämmplatte 2 kann – abhängig von
deren Material – z.
B. bei 4 cm, 6 cm, 8 cm und höher
liegen. Die Lehmbauplatte 3 hat hier eine Stärke von
2 cm, diese wird in der Regel bei der Anpassung der Gesamtdicke
der Dämmverbundplatte 1 nicht
verändert.
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Der
Kleber 4 ist ein wasserlöslicher Kleber, der die Dampfdiffusion
und den Feuchtetransport nicht beeinträchtigt. Er besteht in diesem
Ausführungsbeispiel
aus einem Tonmehl mit einem hohen Anteil quellfähiger Substanzen und Zellulose.
Die Festigkeit des Klebers ist hier höher als die innere Festigkeit
der Dämmplatte 2,
so dass eine Trennung beider Materialien nicht möglich ist, ohne die Dämmplatte 2 zu
zerstören.
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In
der in 1 gezeigten Situation einer zu einer Dämmung an
der Innenseite einer Außenwand 6 verbauten
erfindungsgemäßen Dämmverbundplatte 1,
in der deren im Rauminnern frei liegende Oberfläche der Lehmbauplatte 3 mit
einem Lehmputz 7 verputzt ist, kann auf den Lehmputz 7 z.
B. eine Tapete 8 aufgebracht sein.
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Für verschiedene
Versuchsaufbauten eines erfindungsgemäßen Dämmelementes (Dämmverbundplatte
1)
wurde jeweils eine Lehmbauplatte
3 des Herstellers Crinitz
Baukeramik GmbH mit folgenden Daten verwendet:
Maß | 500 × 250 × 20 mm |
Rohdichte
bei rel. Luftfeuchte von 50% | 1,250
t/m3 |
Rohdichte
nach Trocknung auf Gewichtskonstanz | 1,190
t/m3 |
Anteil
H2O bei Gleichgewichtsfeuchte | 4,5% |
Dampfdiffusionswiderstand | 3–5 |
Feuchtetransport | 1,5
cm/h |
Sorptions-/Desorptionskapazität ab Gewichtskonstanz
auf 50% relative Luftfeuchte | 320
g/(m2·24
h) |
Sorptions-/Desorptionskapazität bei Anstieg
von 50% auf 80% relative Luftfeuchte | 45
g/(m2·24
h) |
Sorptions-/Desorptionskapazität bei Anstieg
von 50% auf 80% relative Luftfeuchte | 85
g/(m2·48
h) |
Sorptions-/Desorptionskapazität bei Anstieg
von 50% auf 80% relative Luftfeuchte | 115
g/(m2·94
h) |
Biegezugfestigkeit | 1,10
N/cm2 |
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Nachfolgend
werden Ergebnisse von Untersuchungen an einer solchen Lehmbauplatte 3 und
damit hergestellten Dämmverbundelementen 1 wiedergegeben.
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Rohdichte der Lehmbauplatte:
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Die
Differenz zwischen der Rohdichte der verwendeten Lehmbauplatte 3 nach
Trocknung bis zur Gewichtskonstanz und der Rohdichte nach Eintritt
der Gleichgewichtsfeuchte bei einer relativen Luftfeuchte von 50%
lag bei 60 kg, d. h. ein Kubikmeter des Lehmbaustoffes enthält 60 Liter
Wasser. In der verwendeten Lehmbauplatte 3 sind demnach
0,3 Liter Wasser gespeichert. Ein erheblicher Teil dieser Feuchte
wird bei Abfall der relativen Luftfeuchte in der Raumluft abgegeben,
so dass die relative Luftfeuchte in Innenräumen nicht auf ungesunde Werte
absinken kann.
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Dampfdiffusionswiderstand der Lehmbauplatte:
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Der
Dampfdiffusionswiderstand der verwendeten Lehmbauplatte 3 ist,
wie bei allen Lehmbaustoffen mit einem hohen Anteil von Tonmineralen
mit 3–5
sehr niedrig, d. h. die Lehmbauplatte lässt einen unbehinderten Transport
des Wasserdampfes zu. Die Dampfdurchlässigkeit ist in beiden Richtungen
möglich,
so dass bei einem hohen Tauwasseranfall in der Wand die Feuchte
bei einer trockenen Innenluft wieder raumwärts transportiert wird.
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Feuchtetransport der Lehmbauplatte:
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Lehm
kann, wie alle hygroskopischen Materialien sehr schnell Wasser von
einem feuchten Bereich in trockene Areale transportieren. Diese
Fähigkeit
bietet einen effektiven Schutz gegen Schimmelpilzbefall, da selbst
bei konstruktiven oder geometrischen Wärmebrücken, an denen Tauwasser anfällt, die
Obenfläche
nie so feucht werden kann, dass sich Schimmelpilze ansiedeln können.
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Sorptions-/Desorptionskapazität der Lehmbauplatte
ab Gewichtskostanz
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Eine
bis zur Gewichtskonstanz herunter getrocknete verwendete Lehmbauplatte 3 nimmt
in einer Raumluft mit einer relativen Luftfeuchte von 50% innerhalb
von 24 Stunden die enorme Menge von ca. 80 g Wasser auf. Entsprechend
kann ein Quadratmeter dieser Lehmbauplatten 3 320 g Feuchte
in Form von Dampf aufnehmen. Die hohe Sorptionsfähigkeit der Lehmbauplatte 3 lässt sich
nicht allein aus den Eigenschaften des Lehms erklären, sondern
ist mitbedingt durch den hohen Anteil von in der Lehmbauplatte 2 zur
Armierung enthaltenen Sägespänen.
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Sorptions-/Desorptionskapazität der Lehmbauplatte
ab 50% relativer Luftfeuchte
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Ein
Quadratmeter der verwendeten Lehmbauplatten 3, die bei
50% relativer Luftfeuchte Gewichtskonstanz erreicht haben, nehmen
bei einem Anstieg der relativen Luftfeuchte auf 80% innerhalb von
24 Stunden 45 g, nach 48 Stunden 80 g und nach 96 Stunden 115 g
in Form von Dampf auf. Eine Sättigung
der Sorptionsfähigkeit
tritt auch nach 96 Stunden nicht ein. Selbst bei einer hohen Raumbelegung
kann deshalb durch Schwitzen, Atmen etc, die relative Luftfeuchte
der Innenluft nicht auf Konzentrationen über 60% ansteigen, da eine
Wand aus die Lehmbauplatten 2 enthaltenen Dämmplatten 1 die
anfallende Feuchte aufnimmt.
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Die
Werte zur Sorptionsfähigkeit
gelten in gleichem Maße
für die
Desorption von Wasserdampf, so dass eine Wand aus die Lehmbauplatten 3 enthaltenden
Dämmplatten 1 die
aufgenommene Feuchte wieder abgeben kann, ein Absinken der relativen
Luftfeuchte der Raumluft auf ungesunde Werte unter 45% deshalb nicht
möglich
ist.
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Biegezugfestigkeit der verwendeten
Lehmbauplatte
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Die
Sägespäne sichern
der Lehmbauplatte 2 eine hervorragende Biegezugfestigkeit,
die weit über
den Werten eines gleich starken Lehmputzes liegen. Eine Wand, die
mit der erfindungsgemäßen Dämmplatte 1 versehen
wurde, kann demnach erheblichen mechanischen Kräften ausgesetzt werden, wie
auch die Dämmplatte 1 selbst
bei der Lagerung, dem Transport und dem Einbau solchen Kräften widerstehen
kann.
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In
einem ersten Versuch wurde eine Dämmverbundplatte
1 aus
einer wie oben beschriebenen Lehmbauplatte
3 und einer
Holzfaserplatte als Dämmplatte
2 gebildet.
Die Holzfaserplatte war eine solche des Herstellers Consieco GmbH
aus Hildesheim mit folgenden Daten:
Maß | 500 × 250 × 20 mm |
Rohdichte | 185
kg/m3 |
Stärke in mm | 40,
60, 80 und 100 |
Wärmeleitfähigkeit | 0,048
(W/mK) |
Dampfdiffusionswiderstand | 3–5 |
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Die
Holzfasern der hier verwendeten Holzfaserplatte (einer Holzweichfaserplatte)
wurden im Rahmen der Herstellung mit Paraffin ummantelt, das einen
kapillaren Feuchtetransport ausschließt. Ein Feuchtetransport durch
die Holzfaserplatte ist dennoch fast ungehindert möglich, da
der Dampfdiffusionswiderstand sehr gering ist. Insoweit ist ein
Feuchtetransport von innen nach außen in jedem Fall gesichert.
Ein Feuchtetransport von außen
(Taupunkt) nach innen wird auf jeden Fall durch die Materialeigenschaften
des Lehms in der Lehmbauplatte 3 sichergestellt. Wenn der
Innenraum zu trocken wird (z. B. aufgrund eines durch Beheizung stattfindenden
Abfalls der relativen Luftfeuchte) wird die Lehmbauplatte Feuchtigkeit
an die Raumluft abgeben. Aufgrund der starken Hygroskopität des Lehms
in der Lehmbauplatte 3 zieht diese Feuchtigkeit in Form
von feuchter Luft (Wasserdampf) aus der Holzfaserplatte. Dies sorgt
dann wiederum für
ein Absinken der relativen Luftfeuchtigkeit der Luft in der Holzfaserplatte,
so dass der hygroskopische Kleber 5 austrocknet und Feuchtigkeit
aus dem Material der Wand zieht, die über kapillaren Transport nachgeführt wird.
Das Material „Lehm" der Lehmbauplatte 3 und
gegebenenfalls eines aufgebrachten Lehmputzes 7 wirkt hier
also wie eine „Feuchtepumpe".
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Die
aus den oben beschriebenen Lehmbauplatte
3 und Holzfaserplatte
gebildete Dämmverbundplatte
1 hatte
folgende technische Daten:
Flächenmaß in mm | 500 × 250 |
Stärke in mm | 60,
80, 100 oder 120 |
Gewicht | 6,50–7,20 kg |
Dampfdiffusion | 4–6 |
Biegezugfestigkeit | 1,10
N/cm2 |
Feuchtesorption/-desorption
in 24 h/m2 bei Anstieg der relativen Luftfeuchte
von 50% auf 80% | 45
g/m2 |
Bruchlast
(Abriss der Dämmverbundplatte
v. Untergrund) | 0,75
N/m2 |
Anteil
H2O bei Gleichgewichtsfeuchte | 4,5% |
Feuchtetransport | 1,5
cm/h |
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In
weiteren Versuchen wurde die oben beschriebene Lehmbauplatte 3 der
Firma Crinitz Baukeramik GmbH mit einer Dämmplatte 2 in Form
einer EPS-Platte zu einer Dämmverbundplatte 1 kombiniert.
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Dabei
galt es folgende Voraussetzungen und Überlegungen zu beachten: Sofern
eine EPS-Platte, die mit einer Lehmbauplatte 3 verklebt
wird, die an das erfindungsgemäße Dämmelement
gestellten Anforderungen erfüllen
will, muss diese Dämmverbundplatte 1 sicherstellen,
dass
- – Feuchte,
die als Kondensat in der Ebene der EPS-Platte anfällt, innenwärts und
- – Feuchte,
die als Kondensat in der Außenwand
anfällt,
durch die gesamte Dämmverbundplatte 1 innenwärts transportiert
wird.
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Kann
diese Dämmverbundplatte 1 die
genannten Anforderungen erfüllen,
können
die eingangs beschriebenen bauphysikalischen und baubiologischen
Probleme vermieden werden.
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Voraussetzung
ist, dass alle Materialien und Schichten dampfdiffusionsoffen sind,
einen kapillaren Feuchtetransport sicherstellen und/oder über eine
hohe Hygroskopität
verfügen,
die ebenfalls einen Feuchtetransport ermöglicht.
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Sowohl
die EPS-Platte als auch die Lehmbauplatte 3 sind dampfdiffusionsoffen.
Als Kleber, der die Haftung zwischen der EPS-Platte und der Lehmbauplatte 3 sicherstellt,
wird erneut eine Zellulose/Tonmehlgemisch gewählt, damit weder die Dampfdiffusion
noch andere Feuchtetransportprozesse beeinträchtigt werden.
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Es
wurde so eine Dämmverbundplatte 1 hergestellt
aus einer EPS-Platte mit der Stärke
von 60 mm und einer Fläche
von 150 × 150
mm, die beidseits mit einer Lehmbauplatte in der Stärke von
20 mm mittels eines Zel-lulose/Tonmehlklebers verklebt wurde. Der
Kleber wurde mit einem Zahnspachtel (Kantenlänge 4 mm) aufgetragen. Die
EPS-Platte wurde zuvor angerauht, um die sehr glatte Oberfläche der
EPS-Platte, die ansonsten keine ausreichende Haftung zwischen EPS-Platte und Lehmbauplatte
gewährleist,
für die
Verbindung vorzubereiten. Die Kanten des so gewonnenen Prüfköpers (mit
den Abmessungen 100 mm Stärke × 150 mm
Breite × 150
mm Höhe)
wurden mit einer Stichsäge
begradigt und mit einem Modellgips ausgeglichen. Um den späteren, einwandfreien
Luftabschluss zu gewährleisten,
wurden die Kanten anschließend
mit einem Schwingschleifer geglättet.
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Mit
einem solchen Prüfkörper wurden
die folgenden beiden Versuche durchgeführt:
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1. Versuch
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Über eine
Kanüle
wurden an zwei Prüfkörpern (Prüfkörper 1,
Prüfkörper 2)
an verschiedenen Stellen unter sanftem Druck insgesamt je 40 ml
Wasser in die EPS-Platte eingespritzt. Anschließend wurden die Kanten der
Prüfkörper mit
einer Wasser- und dampfdiffusionsdichten Folie verklebt, so dass
ein Luftaustausch bzw. ein Feuchteaustritt nicht über die
Kanten der EPS-Platte, sondern nur über die Lehmbauplatten erfolgen
konnte. Danach wurde das Gewicht der Prüfkörper in Abhängigkeit der verstrichenen
Zeit gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle
wiedergegeben:
| – 1 h | 0
h | 1
h | 4
h | 12
h | 24
h | 48
h | 96
h |
Gewicht
des Prüfkörper 1 | 2472
g | 2511
g | 2508
g | 2501
g | 2486
g | 2477
g | 2463
g | 2448
g |
Gewicht
des Prüfkörpers 2 | 2356
g | 2494
g | 2391
g | 2386
g | 2370
g | 2362
g | 2355
g | 2343
g |
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Eine
Stunde vor Versuchsbeginn wurde das Gewicht des jeweiligen Prüfkörpersvor
dem Einspritzen des Wassers gemessen. Die Ergebnisse dieser Messung
sind in der mit „– 1 h" überschriebenen Spalte aufgetragen.
in der mit „0
h" überschriebenen
Spalte sind die unmittelbar nach Einspritzen des Wassers gemessenen
Gewichtswerte aufgetragen; es folgen die Werte in der oben angegebenen
Zeitfolge nach dem Versuchsbeginn.
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Der
Gewichtsverlust nach 48 bzw. nach 96 h liegt höher, als die 40 Gramm, die
den Prüfkörpern mit der
Spritze zugegeben wurden. Dies erklärt sich daraus, dass die Herstellung
der Prüfkörper in
einem Raum mit ca. 50% relativer Luftfeuchte erfolgte und der beidseitig
aufgetragene Kleber zwar ausreichend haftete, aber noch nicht vollständig durchgetrocknet
war. Die Versuche wurden in einem Raum mit einer relativen Luftfeuchte
von 40% durchgeführt,
so dass nach Abgabe der mit der Spritze in den Dämmstoff zugeführten Feuchte
(in ca. 30–34
h) die Lehmbauplatten weiterhin Feuchte abgaben und deshalb das
Gesamtgewicht der Prüfkörper nach
Versuchsende niedriger lag, als bei Versuchsbeginn.
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Ergebnis:
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In
dem relativ kurzen Zeitraum von max. 48 Stunden war das Wasser,
das in die EPS-Platte eingespritzt worden war, vom Prüfkörper wieder
an die Raumluft abgegeben worden. Da die Abgabe nur über die Lehmbauplatten 3 erfolgen
konnte, hat der Versuch gezeigt, dass die Hygroskopität des Lehms
die hohe Feuchte konzentration aus der Mitte der EPS-Platte „angesaugt" haben muss, um diese
anschließend
an die trockene Raumluft abzugeben.
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Dies
wird erklärt
durch die bekannte Eigenschaft des Lehms, der eine über die
Dampfdiffusion dem Innenraum verloren gegangene und im Taupunkt
kondensierte Feuchte aus der Wand „zurückholen" kann, um im Innenraum eine zu ungesunde,
zu niedrige rel. Luftfeuchte zu verhindern.
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Bei
einer Sorptions-/Desorptionsfläche
von 450 cm2 (15 cm × 15 cm pro Lehmbauplatte × 2) wurden innerhalb
von 24 Stunden (34 g Prüfkörper 1 und
32 g Prüfkörper 2;
Mittelwert 33 g) von den Lehmbauplatten aufgenommen und wieder an
die Raumluft abgegeben. Bezogen auf eine Fläche von 1 m2 beträgt die Feuchtesorptions-/-desorptionsleistung
ca. 725 Gramm/pro 24 h. Dieser Wert liegt um ein Vielfaches über der
Feuchtemenge, die bei einer relativen Luftfeuchte von 50% und 20°C Raumtemperatur über die
Dampfdiffusion bei einer Innendämmung
als Kondensat im Taupunkt anfallen kann, so dass eine Durchfeuchtung
der Wand – zumindest
in der Dämmplatte – ausgeschlossen
ist.
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2. Versuch
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Da
bei einer Innendämmung
in der Regel der Taupunkt im Bereich der tragenden Wand (Hintermauer-, Gasbeton-,
Kalksandstein, Fachwerk oder andere Baustoffe) liegt, war zu prüfen, ob
eine aus einer EPS-Platte und einer oder mehreren Lehmbauplatten 3 gebildete
Dämmverbundplatte 1 in
der Lage ist, das in einer Wand angefallene Kondensat „anzusaugen", durch die gesamte
Dämmebene
zu transportieren und anschließend
an die Raumluft abzugeben.
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Es
wurden wiederum zwei Prüfkörper hergestellt
wie folgt: Die EPS-Platte wurde auf der einen Seite mit einer Lehmbauplatte 3 (Stärke 20 mm)
verklebt. Auf der gegenüberliegenden
Seite wurde der Zellulose-/Tonmehlkleber in einer Stärke von
ca. 2–3
mm aufgetragen. Dieser Kleber entspricht dem Material, das bei der
Verlegung der Dämmverbundplatte 1 die
Haftung an der Außenwand
sicherstellen soll.
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Für die Versuchsdurchführung wurde
die gesamte Oberfläche
der mit dem Kleber versehenen Seite des Prüfkörpers mit einem Quast kräftig angefeuchtet.
Nach mehrmaligem Befeuchten wurden von dieser 44 g (Prüfkörper 1)
und 38 g (Prüfkörper 2)
Wasser aufgenommen, wie durch Wiegen der Prüfkörper vor und nach der Befeuchtung
mit dem Quast festgestellt werden konnte.
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Anschließend wurde
diese Seite der Prüfkörper jeweils
mit einer Wasser- und dampfundurchlässigen Folie überklebt.
Ebenso wurden die Kanten der Prüfkörpers mit
Folie abgedeckt, so dass eine Feuchteabgabe nur über die gegenüberliegende
Lehmbauplatte erfolgen konnte. Um eine Feuchteabgabe an der Kante
auszuschließen,
wurde ein 5 cm breites Klebeband so verlegt, dass ca. 2,5 cm der
Kanten und 2,5 cm der jeweiligen Lehmbauplatte 3 überdeckt
waren. Die Fläche,
die zur Feuchtedesorption zur Verfügung stand, betrug demnach
nur noch 100 cm2 (15 cm – jeweils zwei mal 2,5 cm).
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In
einem zeitlichen Verlauf wurde analog zu der Vorgehensweise in Versuch
1 das jeweilige Gewicht des Prüfkörpers ermittelt.
Die Messwerte sind in der nachstehenden Tabelle eingetragen.
| –1 h | 0
h | 1
h | 4
h | 12
h | 24
h | 48
h | 96
h | 120
h |
Gewicht
Prüfkörper 1 in
g | 2442 | 2486 | 2486 | 2485 | 2483 | 2480 | 2475 | 2466 | 2459 |
Gewicht
Prüfkörper 2 | 2291 | 2327 | 2327 | 2326 | 2223 | 2319 | 2316 | 2307 | 2299 |
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Ergebnis:
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Die
Feuchteabgabe erfolgte in dem Versuch 2 deutlich langsamer, als
im ersten Versuch. Als Ursachen sind der wesentlich längere Diffusionsweg
(ca. 4 – 5
cm bei Versuch 1 gegenüber
8 cm bei Versuch 2) sowie die deutlich kleinere Fläche, über die
die Feuchte abgegeben werden konnte (450 cm2 bei
Versuch 1 und 100 m2 bei Versuch 2), zu
benennen.
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Über einen
Zeitraum von fünf
Tagen wurden von dem jeweiligen Prüfkörper 27 bzw. 28 Gramm
abgegeben. Bezogen auf die Fläche
von einem m2 beträgt die Feuchtetransportkapazität innerhalb
des dampfdiffusionsoffenen und hygroskopischen Dämmsystems in dem Zeitraum von
fünf Tagen
2,7 bzw. 2,8 kg bzw. Liter Wasser.
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Diese
Feuchtemenge ist größer, als
das Kondensat, das während
einer gesamten Heizperiode (90 Tage) bei einer Temperaturdifferenz
von innen 20°C
und außen –5°C anfällt. Insoweit
haben die oben geschilderten. Versuche gezeigt, dass eine Dämmverbundplatte 1 aus
einer Dämmplatte 2 aus
EPS Schaum und einer Lehmbauplatte 3, die mit hygroskopischen
Klebern hergestellt und an der Wand befestigt wurde, keine Feuchteansammlungen
in der Außenwand
zulässt,
die bauphysikalisch bedenklich sind, und zugleich sicherstellt, dass
die relative Luftfeuchte in den Innenräumen nicht auf ungesunde Konzentrationen
absinken kann.
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Die
Befestigung einer Dämmverbundplatte 1 auf
dem Untergrund (der Innenseite der Außenwand 6) erfolgt
für beide
in den Ausführungsbeispielen
genannten Materialkombinationen ebenfalls mit einem Tonmehl-/Zellulosekleber 5.
Auch dieser Kleber 5 sichert auf saugenden, nicht saugenden
und Altputzen eine Haftzugfestigkeit, die höher ist, als die innere Festigkeit
der Holzfaserplatte, zumindest wenn der Kleber 5 vollständig durchgetrocknet
ist. Diese Durchtrocknung tritt je nach Feuchte des Untergrundes/Mauerwerkes, Raumtemperatur
und Luftfeuchtigkeit nach 5 bis 14 Tagen ein.
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Trotz
der hohen Haftkraft des Klebers 5 kann und sollte die Dämmverbundplatte 1 aus
Sicherheitsgründen
auf dem Untergrund noch anders befestigt werden, z. B. mit Dübelschrauben
verschraubt, wobei eine Dübelschraube
pro Dämmverbundplatte 1 ausreichend
ist. Dies ist zwingend bei der Anbringung der Dämmverbundplatten 1 an
Schrägen
und unter der Decke zu beachten.
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- 1
- Dämmverbundplatte
- 2
- Dämmplatte
- 3
- Lehmbauplatte
- 4
- Kleber
- 5
- Kleber
- 6
- Außenwand
- 7
- Lehmputz
- 8
- Tapete
- 9
- Rille