Zustandsänderungen von Mineralwolledämmstoffen in ... - PU Europe

Zustandsänderungen von Mineralwolle in Flachdächern infolge Feuchteeintritt 41
Inwieweit die Druckbelastbarkeit vom Feuchtegehalt abhängt, haben bereits [Achtziger, Hoffmann 1990]
untersucht. Sie lagerten Prüfkörper einer Mineralfaserplatte hoher Rohdichte (144 kg/m³) unter Wasser und
überprüften anschließend die Druckspannung in verschiedenen Austrocknungsstadien. Bei diesen Versuchen
sind, ausgehend von einer anfänglichen Druckspannung von 80 kPa bei 10 % Stauchung, die Werte
auf 60 und 40 kPa gesunken.
Vol-% M.-% Druckspannung bei
10% Stauchung
39 270 ca. 60 kPa
22 152 ca. 40 kPa
5 35 ca. 40 kPa
0 0 ca. 60 kPa
Abbildung 37: Messwerte der Druckspannung bei 10 % Stauchung nach Unterwasserlagerung von Mineralwolleproben (144 kg/m³)
und schrittweiser Trocknung nach [Achtziger/Hoffmann 1990]
Aus den Ergebnissen der Untersuchungen wurde geschlossen: „Die Mineralfaserplatten erleiden durch
Wasser eine Reduzierung ihrer Druckspannung bei 10% Stauchung. Die nach Austrocknung erreichte
Druckspannung liegt aber immer noch deutlich über der Mindestanforderung der Stoffnorm.“ Die Stoffnorm
forderte damals 40 kPa Druckspannung bei 10% Stauchung.
Wie weiter unten noch darzustellen ist, sind entsprechende Messwerte auch bei neueren Dämmstoffen zu
verzeichnen.
8.3 Hygrothermische Belastung der Mineralwolle
Die in der Praxis auftretenden hygrothermischen Bedingungen wurden in Bezug auf den Dämmstoff in
Wärmedämmverbundsystemen von [Holm, Künzel 1998] mittels instationären Wärme- und Feuchteberechnungen
simuliert. Sie kamen zu dem Ergebnis, dass hohe Temperaturen (> 30°C) und hohe relative
Luftfeuchten (> 95 %) nur sehr kurzfristig gleichzeitig auftreten. Dies sei „verständlich, da die damit verbundene
hohe absolute Feuchte sofort einen starken Diffusionstransport in Bereichen mit geringer absoluter
Feuchte in Gang bringt. Dieser Vorgang führt dazu, dass kritische hygrothermische Belastungen in der
Mineralwolle aufgrund ihrer hohen Dampfdurchlässigkeit rasch abgebaut werden.“ Sie weisen ferner darauf
hin, dass „Beständigkeitstests, die bei extremen Feuchtebedingungen und Temperaturen über 50°C
durchgeführt werden“, für das Verhalten von Dämmplatten im Einbauzustand nur sehr eingeschränkt
aussagekräftig seien, da diese Zustände in der Praxis nicht aufträten. Praxisfremde Randbedingungen
sollten bei Beständigkeitstests durch praxiskonforme Bedingungen ersetzt werden.
Entsprechende vergleichende Untersuchungen zwischen Berechnungen und Feldversuchen bei Flachdächern
sind in [Zirkelbach, Künzel, Bludau 2007] veröffentlicht worden. Zielsetzung dabei war, neue Testbedingungen
für die Dämmstoffe zu entwickeln, die Aussagen zur Alterungsbeständigkeit auf der Grundlage
von realistischen Beanspruchungssituationen zulassen. Auch bei diesen Versuchen wurde bestätigt, dass
ein Zusammentreffen von hoher Luftfeuchte und hohen Temperaturen im Flachdach nur relativ selten
stattfindet, weil der Feuchtetransport mittels Diffusion einen dauerhaften Zustand bei diesen Extremwerten
verhindert. Entsprechend der in der Regel stärkeren klimatischen Belastungen von Flachdächern wurde
von höheren Temperaturen – maximal 50°C – und höher en Feuchten - 80 bis 100 % - als bei den Versu-