Download - Hausbau-Isorast

InhaltWas ist isorast?Merkmale und Anwendungsbereiche (S. 4) -Die verschiedenen Wandkonstruktionen (S. 4) - Geschichte (S. 7) -Programm in Perspektive (S.10)1DatenTechnische Daten der Wand (S. 14) - Bemaßte Zeichnungen (S. 16) -Produktion und Versand (S. 23) - Richtpreise im Vergleich (S. 24) -Verarbeitungszeiten (S. 24) - Zuschläge für einzelne Wandabschnitte mit Wärmebrückengefahr(S. 25)WärmedämmungBedeutung des U-Wertes (S. 26) - Bauherrenbefragung (S. 26) -Umweltschutz (S. 27) - Energiekosten (S. 27) - Raumklima ( S. 28)Bedeutung im Sommer (S. 28) - Wärmespeicherung (S. 28)Beeinflussung durch Feuchtigkeit (S. 29)SchalldämmungGrundsätzliche Erläuterungen (S. 30) - BaurechtlicheAnforderungen (S. 31) - Resonanzfrequenz ( S. 32) -Schall-Längsleitung (S. 33)234Baubiologie und BauökologieElektroklima (S. 34) - Radioaktivität (S. 34) - Gase (S. 34) -Bienentest (S. 35) - Prüfungen (S. 36) - Diffusionsverhalten (S. 37) -Alterungsbeständigkeit (S. 38) - Recycling (S. 39)Primärenergieinhalte (S. 39) - Umgang mit Rohstoffen (S. 40)Statik, Zulassung undbauaufsichtliche GenehmigungZulassung (S. 41) - Gütesicherung und Überwachung (S. 41) -Typenstatik (S. 42) - Brandschutz (S.42) - Literatur (S. 44)56

1 Was ist isorast?1.1 Merkmale und Anwendungsbereicheisorast ist ein Schalungselement aus Polystyrol-Hartschaum(z.B. Neopor ® derFirma BASF) und hochwertiger Bausteinfür alle Anwendungsbereiche des Hochbaus,in denen es auf Wärmedämmungankommt: beheizte Wohnbauten, vomEinfamilienhaus bis zum Hochhaus, Kellermit beheizten Räumen, Bürogebäude,Schulen, Hotels, Kindergärten, Krankenhäuser,Schwimmbecken, Schwimmhallen,temperierte Gewerbebauten,usw. Mit diesem Baustein kann man sobauen, wie es aufgrund steigenderEnergiekosten - und nicht zuletzt ausGründen des Umweltschutzes - zwingendnotwendig wird.Das isorast-System wurde mit internationalenAuszeichnungen versehen:Bronzemedaille der Batimat, Paris;Auszeichnung der Hannover-Messe für Basiselementefunktionales Design „Die gute Industrieform“; Goldmedaille der 25. Erfindermessein Genf. Zudem wurde isorast als erstes Wandbausystem mit demPassivhauszertifikat des Passivhaus-Institutes, Darmstadt, ausgezeichnet.1.2 Die verschiedenen massiven WandkonstruktionenNach ihrem Aufbau unterscheidet man drei große Gruppen: ein-, zwei- unddreischalige Wandkonstruktionen.1.2.1 Einschalige WandkonstruktionenHierunter versteht man eine sog. monolithische Wand, z.B. ein Porenbeton-,Porenziegel- oder Bimsstein-Mauerwerk. Bei dieser einschaligen Wand soll e i nMaterial alle Anforderungen erfüllen: die Anforderung an die Statik,an die Schalldämmung wie auch an die Wärmedämmung.Einschalige WandDie Wärmedämmfähigkeit einesBaustoffes hängt aber vornehmlichvon seinem Raumgewichtab: je größer der Luftporenanteil,je niedriger das Raumgewicht,desto höher die Wärmedämmung,desto geringer aberauch die Druckfestigkeit. Bei einerAuflast von einem Geschoss werdeni.d.R. bereits Druckfestigkeitenvon 0,5 kN/cm 2 und beizwei Geschossen i.d.R. bereits

1Wandaufbauten mit verschiedenen Wäremeleitzahlen im Vergleich zum 37er-isorast0,75 kN/cm 2 benötigt. Materialien mit höheren Druckfestigkeiten ergeben aberungünstigere Wärmedämmwerte. Die obere Grafik, die die theoretisch notwendigenWanddicken verschiedener Massivwandbausteine für einen Wärmedurchgangswertvon 0,12 W/(m 2 K) vergleicht, soll verdeutlichen, weshalb einschaligeWände bereits heute unter dem Vorzeichen der Energieersparnisunwirtschaftlich sind:• Um den Wärmedurchgangswert einer 37,5 cm dicken isorast-Wand von0,12 W/(m 2 K) zu erreichen, müsste eine monolithische Wand mit einer Wärmeleitzahlvon 0,08 W/(m 2 K) bereits 65 cm dick werden. Bei der noch alsgut bezeichneten Wärmeleitzahl von 0,16 W/(m 2 K) müsste diese Wandbereits 131 cm dick werden!• Vergleicht man einen isorast-Stein mit 43,75 cm Wanddicke mit seinemU-Wert von 0,10 W/(m 2 K), so müsste diese Wand sogar 157 cm dick werden!Dies ist jedoch nicht der einzige Nachteil. Für Stürze, Stützen, Deckenränderund Drempel muss aus statischen Gründen der Werkstoff „Stahlbeton“ verwendetwerden. Diese Bereiche sind i.d.R.Wärmebrücken, da sie eine erheblichschlechtere Wärmedämmung aufweisen.Verwendet man z.B. einen Porenbeton-Fertigsturz, so hat dieser nur nocheine Wärmeleitzahl um 0,27 W/(m 2 K). Soll dieser Sturz aber länger als 2,25 msein, gibt es von den Herstellern empfohlene U-Schalen, die mit Stahlbeton ausgefülltwerden müssen und dann nur noch eine mittlere Wärmeleitzahl von1,2 W/(m 2 K) aufweisen!Zweischalige Wand1.2.2 Zweischalige WandkonstruktionenHierunter versteht man eine zweiteiligeWand, z.B. eine Massivwandmit einer zusätzlichenäußeren Dämmschicht aus Hartschaumoder Mineralfaser.Dadurch werden die FunktionenSchalldämmung, Wärmedämmungund Druckfestigkeit getrennt.Die äußere Dämmschichtübernimmt ausschließ-5

lich den Wärmeschutz, und somit kann hierfür ein Material verwendet werden,das ein Vielfaches der Wärmedämmung eines Mauersteines aufweist. DerMassivbau wird in einen rundum geschlossenen Dämmmantel eingepackt.Dies bewirkt, dass die tragende Wand vor Temperaturschwankungen undLängenänderungen geschützt ist. Alle in der Wand verlegten Rohrleitungensind vor dem Einfrieren geschützt. Egal, ob eine Stütze, ein Ringanker, einDeckenabschluss, ein Drempel oder ein Sturz betoniert werden muss, dieAußendämmung übernimmt den Wärmeschutz.Die Möglichkeit von Wärmebrücken ist aber dennoch nicht ganz ausgeschlossen:durch Haltedübel für die Dämmplatten, Fugen bei stumpfen Plattenstößenund Aussparungen der Dämmung bei Schwerbefestigungen. Weiterhinentsteht beim Aufkleben der Dämmplatten ein Hohlraum zum Mauerwerk, derbei kleinsten Undichtigkeiten mit der kalten Außenluft hinterspült werden kannund somit die Dämmwirkung beeinträchtigt.1.2.3 Dreischalige WandkonstruktionenDer Idealfall: Hierunter versteht man die Massivwand mit außen- und innenliegenderDämmschicht. Diese Konstruktion kann so ausgelegt werden, dass sieein Optimum in Bezug auf Wärmedämmung, Schallschutz und Tragfähigkeitbietet. Wärmebrücken sind bei dieser Ausführungsart ausgeschlossen: Selbstwenn die Außendämmung einmal beschädigt sein sollte, die zusätzliche Innendämmungverhindert die Entstehung einer Wärmebrücke. In diese Bauart werdenHartschaum-Schalungselemente eingereiht.Speziell beim isorast-Schalungselemente-Systemkommen nochweitere Vorteil hinzu:• Das Nut- und Nasenraster verhindertWärmebrücken an denPlattenstößen.• Hinterspülung der Dämmungmit Kaltluft ist aufgrund desformschlüssigen Kontaktes mitdem Betonkern nicht möglich.•Dreischalige Wand (isorast)Dauerhafter und intensiverVerbund durch die Stege ausHartschaum: Bei isorast beträgt die Zugfestigkeit gegen das Ablösen deräußeren Dämmschicht mehr als das Hundertfache gegenüber der Mindestvorschriftbei der geklebten Plattenware!• Bei herkömmlicher Verarbeitung würde diese Wand allerdings zu teuer, dazuerst gemauert und dann noch beidseitig gedämmt werden müsste.• Durch die isorast-Umkehrbauweise - zuerst die Dämmung setzen und dannmit Beton verfüllen - wird der Wandaufbau jedoch erheblich kostengünstiger.

1.3 Geschichte der isorast-Schalungselemente• 1951: Herstellung von Polystyrol-Hartschaum (Styropor) bei der BASF.• 1965: Der österreichische Styropor-Pionier Herbert Fitzek stellt die dortgängigen Holzbeton-Schalungssteineaus Polystyrol-Hartschaum her.• 1973: Erteilung der internationalenPatente für das isorast-System anManfred Bruer.Bild rechts oben:1968: Hauptschule in Berghausenbei Speyer, mit den Elementen desösterreichischen Styropor-PioniersHerbert Fitzek gebaut.1968: SchulbauRechtes Bild:1985: Verwirklichung des isorast-Architekturvorschlages„Erkerhaus“ in der Nähe vonKoblenz mit 25er-isorast.1985: Erkerhaus1986: isorast-Firmensitz, gebaut mit 25er-isorast7

• 1975: Bau des ersten isorast-Hauses.• 1979: Durch neue Formgebung derSchalungselemente war es erstmalsmöglich, geschosshoch mit einer Autobetonpumpezu verfüllen.• 1980: Ein Deutsch-Amerikaner undein Deutsch-Australier erwerben dieisorast-Grundlizenz und führen dieTechnologie erstmals in den USA undAustralien ein. Anfang 2002 gab es inden USA 30 und in Australien 20 verschiedeneSysteme aus Polystyrol-Erstes isorast-Patent von 1973.Hartschaum, die auf der isorast-Ideebasierten. Weltweit existieren im Jahre2002 rd. 100 Systeme.• 1983: Das internationale Patent überden leichtesten, selbstragendenDeckenträger der Welt wird an ManfredBruer erteilt.• 1994: Ergebnis der Wiedervereinigung:Allein im Jahr 1994 wurde dasMaterial für 1.000 Wohneinheiten verkauft.1995: Prof. Gösele gratuliert M. Bruer• 1995: Abschluss einer mehrjährigen Forschungsarbeit zusammen mit Prof.Gösele: „Vermeidung von Schall-Längsleitung und Resonanzfrequenz bei derInnendämmung“. Zu den umfangreichen Forschungen gehörte auch die Vermessungvon über 50 Prüfwänden. Daraus entstanden zehn Patente.• 1996: Von isorast wird der internationale Wettbewerb „Das Passivhaus“ fürArchitekten und Architekturstudenten ausgelobt. Dieser Wettbewerb wurdewegweisend als Planungsgrundlage für „Das neue Bauen mit der Sonne“.1997: Die hochkarätige Jury des isorast-Wettbewerbs• 1997: Präsentation des neu entwickelten isorast-Systems mit erheblich verbesserterSchalldämmung, besserem Schalungsdruckverhalten, Passivhaus-

tauglichen Elementen mit U-Werten bis zu 0,11, kleinerem Rastermaß undallen denkbaren Lösungen für wärmebrückenfreie Anschlüsse.• 1998: Als erstes Wandbausystem erhält isorast die Goldmedaille der ErfindermesseGenf .• 1999: Als erstes Wandbausystem erhält isorast das begehrte Zertifikat„passivhaustauglich“ vom Passivhaus-Institut in Darmstadt.• 2002: Zum Ausgabezeitpunkt dieser Broschüre sind mit isorast 15.000Wohneinheiten im Niedrigenergie-Standard erstellt worden.• 2002: Zum Ausgabezeitpunkt dieser Broschüre wurden mit isorast bereits 100Objekte im Passivhaus-Standard gebaut, davon 60% im Eigenbau. isorast istdamit Marktführer in Produkten für Selbstbau-Passivhäuser.• 2003: Die Produktion wurde umgestelltauf das neue Material „Neopor“der BASF. Hierzu musste eine komplettneue Vorschäumung, Siloanlage undMaschinenstraße errichtet werden.Das neue Material ist nun nicht mehrweiss, sondern hellgrau. Es ist erheblichUV-beständiger, hat ein günstigeresBrandverhalten und einen besserenWärmedämmwert: Der 37er Dickwandsteinhat nun einen U-Wert von0,12 W/(m 2 K)!2003: Neuer Dickwandstein1Prämierte Studie aus dem Passivhaus-IdeenwettbewerbPassivhaus und Plus-Energie-Haus bei Freiburg, fertiggestellt 19979

1.4. Programm in Perspektive25er-InnenwandsteineInnenwandstein75 +150cmEndstein 50+75cmBrandwandsteinRollladenkästenRa (Revision außen) Ri (Revision innen)DeckenabschlusssteinEndstückpaar BW-Endstück Sturzstein Innentürsturz HöhenausgleichErkerundEckrund-Höhenausgleichrechter Erkerstein und linkerEckrundsteinrechter Bogenanschlussstein und linkerBogensteinSchalldämmstein18er-Innenwandstein und Endstück

37er-DickwandsteineDickwandsteinBrandwandsteinDeckenabschlusssteinSturzsteinSturzstein „S“mit 20er KammerRollladenkastenRa (Revision außen)RollladenkastenRi (Revision innen)Rollladenkasten Ra(mit 160mm Rollraum)rechter Dickwand-Erkerstein und linkerErker-Höhenausgleichrechter Erkerstein mit 20er-Kammer und linkerrechter Bogenanschlussstein und linkerBogenstein

2 Daten2.1 Technische Daten derWand(1) (2)MaterialWandungenStegeGewichteGewicht pro Element, ca.Gewicht der Elemente pro m 2Wandgewicht einschl. Normal-Beton, ohne PutzWandgewicht einschl. Normal-Beton und PutzBetonmengenU-Werte in W/(m 2 K) **)innen Gipsputz 15 mm, außenKunststoffputz 10 mminnen Gipsputz 15 mm, außenSparverblender ohne Luftschicht,mit 5 Drahtankern/m 2Wand ohne Putz25er-Innenwandst.75 cmPolystyrol-Hartschaum, z.B.Polystyrol-Hartschaum650 g3.460 g295 kg330 kg0,260,280,2631er-Außenwandst.75 cm970 g5.170 g297 kg332 kg 334 kg121,5 l0,170,190,1737er-Dickwandst.75 cm1.280 g6.820 g299 kg0,120,130,1243er-Superdickwst.75 cm1.590 g8.000 g300 kg335 kg0,100,110,10Wandoberflächentemperaturinnen bei +20°C Raumluftbei Außentemperaturen -10°Cbei Außentemperaturen -15°Cbei Temperaturen im Sommerauf der Außenwand von +60°C19,0°C18,8°C21,4°C19,4°C19,2°C20,9°C19,6°C19,5°C20,6°C19,7°C19,6°C20,5°CKohlendioxidemissionaufgrund des Wärmeverlustespro m 2 Wand pro Jahr undÖl-ZentralheizungTauwasserniederschlagin der Wand wg. Diffusionin der Winterperiodetheoretischer MaximalwertPraxismessungAustrocknung im SommerFeuerwiderstandinnen Gipsputz, außen gewebearmierterKunststoffputzSchalldämm-Maß Rbeidseits PutzRechenwertMesswert7,1 kg105 g/m 20 g/m 2279 g/m 2F 30- AB42 dB44 dB4,6 kg43 g/m 20 g/m 2274 g/m 2F 30- AB~ 42 dB~ 44 dB3,4 kg32 g/m 20 g/m 2249 g/m 2F 30- AB~ 42 dB~ 44 dB2,7 kg23 g/m 20 g/m 2225 g/m 2F 30- AB~ 42 dB~ 44 dB

18er- 25er-Zwischenwandstwandst.Brand-125 cm 125 cm31er-Brandwandst.125 cm37er-Brandwandst.125 cm43er-Brandwandst.125 cm25er-Schalldämmst.50 cm31er-Super-Schalld.-St.125 cmNeopor der BASF, Raumgewicht 27 g/l,*) schwer entflammbarStahldraht St. 37, 5 mm1.850 g5.920 g2.100 g6.720 g2.620 g8.380 g3.140 g10.050 g3.660 g11.710 g840 g6.720 g2.620 g8.320 g192 kg227 kg77,5 l343 kg378 kg344 kg379 kg346 kg 347 kg381 kg 382 kg140 l343 kg378 kg344 kg379 kg20,310,310,190,130,110,310,230,320,310,320,310,200,190,140,140,120,110,320,310,240,2318,8°C18,6°C18,8°C18,6°C19,3°C19,1°C19,5°C19,4°C19,6°C19,6°C18,8°C18,6°C19,1°C19,0°C21,7°C21,7°C21,0°C20,7°C20,5°C21,7°C21,2°C8,3 kg8,3 kg5,1 kg3,6 kg3,0 kg8,3 kg6,3 kg105 g/m 20 g/m 2279 g/m 2105 g/m 20 g/m 2279 g/m 243 g/m 20 g/m 2274 g/m 232 g/m 20 g/m 2249 g/m 223 g/m 20 g/m 2225 g/m 2105 g/m 20 g/m 2279 g/m 280 g/m 20 g/m 2275 g/m 2F 60- ABF 90- ABF 90- ABF 90- ABF 90- ABF 90- ABF 90- AB40 dB42 dB41 dB43 dB~ 41 dB~ 43 dB~ 41 dB~ 43 dB~ 41 dB~ 43 dB51 dB53 dB53 dB55 dB*) +/-10%**) Vorbehaltlich der Zustimmung durch das DIBt15

2.2 Bemaßte ZeichnungenProduktgruppe 1: Innenwandsteine

172

Produktgruppe 2: Außenwandsteine219

2Folgende Teile wie Innenwandsteine, Außenwandung jedoch 117,5 mm:3809 31er-Deckenabschlussstein3725 31er-Erkerstein rechts + links3722 31er-Höhenausgleich für Erkerstein3810 31er-Bogenstein, Radius nach Maß3811 31er-Bogenanschlussstein, Radius nach Maß3847 31er-Erkerstein rs. + ls., 20 cm Betonkammer3842 31er-Rollladenkasten, Ra, Rollraum 160 mmProduktgruppe 3: DickwandsteineFolgende Teile wie Außenwandsteine, Außenwandung jedoch 180 mm:3814 37er-Dickwand-Brandwandstein 125 cm3849 37er-DW-Brandwandstein, 20 cm Kammer3815 37er-DW-Sturzstein3815 S 37er-DW-Sondersturzstein „S“3816 37er-DW-Deckenabschlussstein3726 37er-Dickwand-Erkerstein rechts + links3850 37er-DW-Erkerstein rs. + ls., 20 cm Kammer21

3743 37er-Höhenausgleich für Erkerstein3817 37er-Dickwand-Bogenstein, Radius nach Maß3818 37er-Bogenanschlussstein, Radius nach Maß3819 37er-Rollladenkasten, Ri, Rollraum 190 mm3944 37er-Rollladenkasten, Ra, Rollraum 160 mm3945 37er-Rollladenkasten, Ra, Rollraum 190 mmProduktgruppe 4: Super-DickwandsteineFolgende Teile wie Dickwandsteine, Außenwandung jedoch 242,5 mm:3820 43er-Superdickwand-Brandwandstein 125 cm3852 43er-Brandwandstein, 20 cm Betonkammer3821 43er-Superdickwand-Sturzstein3821 S 43er-Superdickwand-Sondersturzstein „S“3822 43er-Superdickwand-Deckenabschlussstein3744 43er-Höhenausgleich 6,25 x 75 cm3727 43er-Superdickwand-Erkerstein rechts + links3853 43er-Erkerstein rechts + links, 20 cm Betonkammer3826 43er-Superdickwand-Höhenausgleich für Erker3823 43er-Bogenstein, Radius nach Maß3824 43er-Bogenanschlussstein, Radius nach Maß3825 43er-Rollladenkasten, Ri, 190 mm3946 43er-Rollladenkasten, Ra, 160 mm3947 43er-Rollladenkasten, Ra, 190 mmProduktgruppe 5: Nebenprodukte3717 Kantenschutz, Ober- und Unterteil, 750 mm

2.3 Produktion und Versandisorast-Produkte werden in einem dergrößten Produktionsbetriebe für Hartschaum-Formteilehergestellt: derSchlaadt GmbH in Lorch/Rhein. Produktionund schonende Entnahme erfolgendurch eigens dafür hergestellte Maschinen.Die gesamte Energieerzeugungerfolgt mit Holz. Holz verhält sich CO 2 -neutral: Es nimmt während seinesWachstums genauso viel CO 2 auf, wiees bei der Verbrennung verursacht.Automatische Entnahme2Luftbild vom WerkPrüfung SchalungsdruckDampferzeugung……mit Biomasse (Holzabfälle)Fuhrpark23

2.4 Richtpreise im Vergleich (3) pro m 2 U-Wert(Material inkl. gewerb. Verarb.) Dicke ohne MwSt.* ) W/(m 2 K)Edelputz 2,0 cm 27,40 €Porenziegel 0,21, Leichtmörtel 36,5 cm 88,40 €Gipsputz 1,5 cm 12,30 €40,0 cm 128,10 € 0,51Edelputz 2,0 cm 27,40 €Porenbeton 0,21, Leichtmörtel 49,9 cm 120,35 €Gipsputz 1,5 cm 12,30 €52,5 cm 160,05 € 0,39Edelputz 2,0 cm 27,40 €Porenbeton GPW 4/0,5, 0,14 37,5 cm 93,45 €Gipsputz 1,5 cm 12,30 €41,0 cm 133,15 € 0,35Dünnputz mit Gewebe1,0 cmKleber 0,5 cm 101,20 €PS-Hartschaumplatten15,0 cmKalksandstein KS 12/1,8 17,5 cm 56,45 €Gipsputz 1,5 cm 12,30 €35,5 cm 169,95 € 0,24Dünnputz mit Gewebe 1,0 cm 30,30 €isorast einschl. Beton **) 31,2 cm 94,90 €Grundierung 2,10 €Gipsputz 1,5 cm 12,30 €33,7 cm 139,60 € 0,19Dünnputz mit Gewebe 1,0 cm 30,30 €isorast einschl. Beton **) 37,5 cm 114,15 €Grundierung 2,10 €Gipsputz 1,5 cm 12,30 €40,0 cm 158,85 € 0,14Dünnputz mit Gewebe 1,0 cm 30,30 €isorast einschl. Beton **) 43,7 cm 130,25 €Grundierung 2,10 €Gipsputz 1,5 cm 12,30 €46,2 cm 174,95 € 0,11*) Mittlerer Preis nach (3) Baupreishandbuch ohne Gerüst, ohne Baustelleneinrichtung.**) Bei Verfüllung mit Silobeton muss mit einem Zuschlag von € 10/m 2 gerechnetwerden.2.5. VerarbeitungszeitenDass Baustoffe mit zunächst niedrigem Materialpreis dann letztlich doch einenrelativ hohen Endpreis ergeben, ist vornehmlich in den unterschiedlichen Verarbeitungszeitenbegründet:schwere Mauerwerkssteine kleinformatig ca. 5-6 Stunden/m 3schwere Mauerwerkssteine großformatig ca. 4-5 Stunden/m 3leichte Mauerwerkssteine großformatig, verklebt ca. 3-4 Stunden/m 3isorast bei Erstverarbeitung ca. 2 Stunden/m 3isorast bei Mehrfachverarbeitung ca. 1 Stunde /m 3}

Die hohe Arbeitsleistung bei isorast ist u.a. auch in der geringen körperlichenBeanspruchung begründet: Für 100 m 2 der in der Tabelle genannten Wandkonstruktionenmüssen folgende Gewichte bewegt werden:KalksandsteinPorenziegelPorenbetonisorast-Super-Dickwandstein 43erisorast-Dickwandstein 37erisorast-Außenwandstein 31er35.000 kg30.000 kg22.000 kg800 kg682 kg517 kgEntscheidende weitere Verarbeitungsersparnisse, die u.U. bis zu 50% der Kosteneiner Außenwand ausmachen können, ergeben sich in wegfallenden Zusatzarbeiten:Stützen, Drempel, Stürze, Ringanker und Deckenabschlüsse einschalenund wärmedämmen, bei Erkerecken Wandbausteine zuschneiden usw. Dienachfolgende Tabelle gibt eine kleine Auswahl mit den dazugehörigen Kosten: 22.6 Zuschläge für einzelne 36,5 cm 37,5 cm 17,5 cm 37,5 cmWandabschnitte mit Poren- Poren- KS + PS isorast-Wärmebrückengefahr (3) ziegel beton 15,0 cm WandStütze in der Wand,Sturz aus Stahlbetonoder Ringanker in derWand• U-Schale setzen und betonieren,Mehrpreis €/m 25,50 24,25 27,00 0,00• Dämmung außen 60 mm ausHolzwolle-Leichtbauplattemit Steinfaser 5,40 5,40 0,00 0,00= Mehrpreis €/m 30,90 29,65 27,00 0,00U-Wert des Bauteils W/(m 2 K) 0,51 0,51 0,24 0,12Fertigsturz für geringeSpannweiten (7,1 cm (25 cm (24 cm (25 cmhier 100 cm lichte Breite hoch) hoch) hoch) hoch)= Mehrpreis €/m 25,45 29,25 27,00 6,95U-Wert des Bauteils W/(m 2 K) 1,19 0,64 0,24 0,12Drempel• einschalen und betonieren,Mehrpreis €/m 2 12,80 10,80 53,60 0,00• Dämmung außen 60 mm ausHolzwolle-Leichtbauplattemit Steinfaser €/m 2 21,45 21,45 0,00 0,00= Mehrpreis €/m 2 34,25 32,25 53,60 0,00U-Wert des Bauteils W/(m 2 K) 0,51 0,51 0,24 0,1225

3 Wärmedämmung3.1 Wärmedämmung - Bedeutung des U-WertesDie entscheidende Größe für den Wärmedurchgang ist der U-Wert (früherk-Wert), der Wärmedurchgangswert. Dieser U-Wert besagt, wieviel Wärmeenergiedurch ein Bauteil entweicht, wenn der Temperaturunterschied1°C beträgt.• Je kleiner der U-Wert, desto besser die Wärmedämmung und desto größer dieEnergieeinsparung.Bei den Angaben zum U-Wert unterscheidet man zwischen dem bauaufsichtlichzulässigen „Rechenwert“ und einem „Laborwert“ nach Firmenangaben.Der Rechenwert ist ein Wert, der auf den Angaben der DIN beruht und/oder vonder obersten Bauaufsichtsbehörde bestätigt worden ist. Nur dieser Rechenwertdarf verwendet und Berechnungen zugrunde gelegt werden. Nicht zu verwechselnmit dem U-Wert in W/(m 2 K) ist die Wärmeleitzahl in W/(mK): Vereinfachtdefiniert ist die Wärmeleitzahl der U-Wert bei einer Wanddicke von1 m! Ein Mauerwerkstein mit einer Wärmeleitzahl von 0,21 hat in 37 cm Dickebeispielsweise einen U-Wert von 0,52.3.2 Wärmedämmung - Befragung von BauherrenDie Wärmedämmung ist mit der entscheidende Faktor, nicht nur für die Energiekosten,sondern auch für das angenehme und behagliche Raumklima sowiefür die Schadstoffreduktion.Dennoch wird die Wärmedämmung oftmals sträflich vernachlässigt. Erst einigeZeit nach dem Einzug bemerkt der Bauherr seinen Fehler, wenn die Heizkostenzu begleichen sind und das Raumklima unbehaglich ist.BauenundW ohnenAus den Fehlern der anderen lernenFrage: „Wenn Sie heute erneut bauen(kaufen) wollten, was würden Sie dannanders machen?“Eine Bauweise wählen, die teurer ist, aber Energiekosten spartEine Nummer kleiner bauenAndere BauformGrößer bauen5% 10% 15% 20% 25%Ergebnis einer Umfrage der Zeitschrift DM auf die Frage an Bauherren, diebereits 2-3 Jahre in ihrem neuen Haus wohnten: „Wenn Sie heute erneut bauenoder kaufen wollten, was würden Sie dann anders machen?“ Darauf antwortetemit Abstand der größte Teil: „Eine Bauweise wählen, die teurer ist, aberEnergiekosten spart.“Viele Entscheidungen, bei denen Wärmedämmung vernachlässigt wurde, basierenallerdings auf Unwissenheit. Nachfolgende Einwände hört man immer wieder:• „Wärmedämmung ist nicht notwendig, da im Winter die Sonne ja die Wändeaufheizt.“ Tatsache ist, dass dieser Solargewinn in unserer Klimazone wenigerals 1/100 der eigentlichen Heizenergie ausmacht.

• „Durch Dämmung werden die Wände so dicht, dass man wieder mehr lüftenmuss und so den Energiegewinn zunichte macht.“ Tatsache ist, dass durchkeine Wand, weder aus Holz, Beton oder Ziegel, ein nennenswerter Luftaustauschstattfindet.CO 2 -Emissionen bei verschiedenen U-Werten*) (5)U-WertW/(m 2 K)1,251,090,570,560,510,440,400,300,170,120,103.3 Wärmedämmung und UmweltschutzBeim Verbrennen von 1l Heizöl entsteht durch die Verbindung von Kohlenstoff(C) und Sauerstoff (O 2 ) 2,7 kg (!) Kohlendioxid (CO 2 )! Kohlendioxid ist derHauptverursacher für die Erwärmung unserer Erdatmosphäre!Ein U-Wert von 1,0 W/(m 2 K) bedeutet für unsere Breiten, dass pro Jahr ca.10 l Heizöl pro m 2 Außenwandfläche nötig sind, um eine Raumtemperatur von20°C zu halten.*) (4)In nachstehender Tabelle sind verschiedene Wandbauarten mit ihren U- Werten,dem anteiligen Heizölverbrauch und den Schadstoffemissionen gegenübergestellt:Wanddickeinkl.Putzin cm4040404040404032,533,74046,2entsprichtAußenwandbauteilfrühere GenerationKalksandlochsteine KSL 1,4Leichtbeton-Hohlblock HBL 25Porenziegel mit NormalmörtelGasbeton-Planblock GP 4neue GenerationPorenziegel mit DünnbettmörtelPorenbeton GPW 4/0,6, geklebtVollblöcke aus gesieb. Bims, Vbl217,5 cm Kalksandstein + 12 cm EPS31er-isorast-Außenwandstein37er-isorast-Dickwandstein43er-isorast-Superdickwandsteinca. Heizöl-Verbrauchpro m 2Wand proJahr (4)13,5 l10,9 l5,7 l5,6 l5,1 l4,4 l4,0 l3,0 l1,7 l1,2 l1,0 lCO 2 -Emissionpro m 2Wandpro Jahr36,5 kg29,4 kg15,4 kg15,1 kg13,8 kg11,9 kg10,8 kg8,1 kg4,6 kg3,2 kg2,7 kg33.4 Wärmedämmung und EnergiekostenNach den Prognosen der Experten sind die Energierohstoffe bei dem zu erwartendenVerbrauchsanstieg in einigen Jahrzenhnten erschöpft.Ein Energieverzicht wird es nach diesen Daten nicht geben, wohl aber wird nachden Gesetzen des Marktes bei zunehmender Verknappung der Preis überdurchschnittlichsteigen. Beschleunigend auf die Preisbildung können sich nochdie zusätzlichen Ökoabgaben auswirken.*) Bei Öl-Zentralheizung in einem Gebiet mit durchschnittlichem Klima (Würzburg).In kälteren Regionen (z.B. Ulm, Nürnberg, München, Kiel usw.) oder inwärmeren Regionen (z.B. Freiburg, Darmstadt) können die angegebenen Wertebis zu 10% abweichen.27

Welche künftigen Heizkosten unter derVoraussetzung einer jährlichen Verteuerungvon 5% entstehen, lässt sich ausnebenstehender Grafik ablesen:300 m 2 Außenwand mit Mindestwärmeschutzvon U = 0,5 W/(m 2 K) verursachenim Jahr 2015 ca. 700 € anteiligeHeizkosten. Eine Wand mit einemU-Wert von 0,12 W/(m 2 K) (isorast-Dickwand) würde dagegen nur 160 €anteilige Heizkosten im Jahr verursachen.Künftige Heizkosten bei verschiedenenAußenwänden3.5 Bedeutung der Wärmedämmungfür das RaumklimaFür ein gesundes, wohliges und angenehmes Raumklima im Winter ist der Gradder Wärmedämmung und damit der U-Wert die entscheidende Größe: Weichtdie raumseitige Oberflächentemperatur der Außenwand um mehr als 3°C vonder Raumlufttemperatur ab, entsteht eine zu große Luftbewegung, so dass manden Eindruck hat, „es zieht“. Bei diesem „Wartesaal-Klima“ entsteht keinegemütliche Atmosphäre. In ungünstigen Fällen können auch gesundheitlicheSchäden, wie rheumatische Erkrankungen, die Folge sein. Der weitere Nachteilist die erhöhte Staubaufwirbelung.• Bei isorast weicht bei einer Außentemperatur von -15°C die innere Wandoberflächentemperaturbeim 31er-Außenwandstein nur um 0,9°C von derRaumlufttemperatur ab. Beim isorast-Dickwandstein sind es nur 0,7°C, beimisorast-Superdickwandstein sogar nur 0,5°C.3.6 Bedeutung der Wärmedämmung im SommerIm Sommer können an der Wandaußenfläche Temperaturen bis zu 70°C entstehen.Selbst diese Extremtemperaturen führen bei einem isorast-Dickwandsteinnur zu einem geringen Wärmedurchgang: Die Temperatur der innerenWandoberfläche würde sich nur um 0,8°C erhöhen. isorast-Häuser bleibenauch im Sommer angenehm kühl.3.7 WärmespeicherungIn Zeiten der Ofenheizung war es notwendig, dass eine Wand über viel Wärmespeichermasseverfügte: Wurden Kohle und Briketts nachgeschüttet, musstedie Steinmasse die überschüssige Wärme aufnehmen. War das Heizmaterialverbrannt, sollten die Steinwände die aufgenommene Wärme wieder abgebenund so zu einer erträglichen Begrenzung der Temperaturschwankungen führen.Heute haben sich die Ansprüche an die exakte Regelbarkeit einer Raumlufttemperaturgrundlegend gewandelt:• Der heutige Bauherr möchte die Raumlufttemperatur nicht mehr dem Wohlwolleneines Kohleofens und der Steinwände überlassen, sondern durch eineSteuerung selbst bestimmen, wann und wo er welche Temperaturen habenmöchte.• Energieersparnis ist das Gebot der Stunde. Auch nicht die geringste Heizenergiesoll unnötig verbraucht werden.

Diesen Forderungen wird eine Bauweise mit raumseitigen Massivwänden nureingeschränkt gerecht:• Bei einer gewünschten Temperaturveränderung wirkt die Trägheit derSpeicherungsmassen zeitverzögernd.• Ebenfalls verzögert sich der Aufheizvorgang am Morgen nach der nächtlichenTemperaturabsenkung. Muss die Heizungsanlage aus diesem Grunde z.B. einedreiviertel Stunde früher in Gang gesetzt werden, so würde das bei 16 StundenHeizzeit bereits 5% unnötige Heizenergie bedeuten.• Kinderzimmer, Appartementwohnungen und Schlafräume im Sommer: Dietagsüber durch die Fensterscheiben eingedrungene Hitze wird von den raumseitigenSteinmassen gespeichert und nachts ununterbrochen ohne Beeinflussungsmöglichkeiten,wie von einem nicht regelbaren Kachelofen, abgegeben(Kachelofeneffekt).Zu wenig raumseitige Wärmespeicherung kann jedoch auch nachteilig sein:Nach einem Lüften der Räume im Winter soll sich nicht nur die Heizquelle amerneuten Erwärmen der Luft beteiligen, sondern auch die warme Wandfläche,um den Aufheizvorgang zu verkürzen.Ein 10-15 mm dicker Gips- oder Kalkgipsputz beteiligt sich im Winter ideal amerneuten Aufwärmen der Raumluft, aber die erwähnten Nachteile der „Zuviel-Wärmespeicherung“ werden durch die darunter liegende Hartschaum-Innendämmungvermieden.Die geringe Energiemenge, die noch zum Betonkern vordringt, bewirkt, dass derBetonkern noch außerhalb der Frostzone liegt. Sie gibt nur so viel an Wärme ingeringsten Mengen dosiert ab, dass bei einem Ausfall oder einer kurzzeitigenStilllegung der Heizungsanlage die Räume nicht vollständig auf Minustemperaturabkühlen (günstig bei nur zeitweise genutzen Räumen, z.B. bei Wochenendhäusern,Kirchengebäuden usw.). Der Umstand der „dosierten, wirtschaftlichenWärmespeicherung“ rechtfertigt auch den Einsatz von isorast bei tragendenInnenwänden.3.8 Beeinflussung der Wärmedämmung durch FeuchtigkeitEntscheidend ist zudem, ob die Wärmedämmung ohne Feuchtigkeit bleibt.Kapillar saugfähige Baustoffe erleiden bei geringer Feuchtigkeitsaufnahmebereits erhebliche Einbußen in der Dämmfähigkeit. In der unten stehendenTabelle ist dargestellt, wie sich die Dämmfähigkeit eines monolithischen Mauerwerksbei Feuchtigkeitsaufnahme vermindert.• Polystyrol-Hartschaum in der von isorastverwendeten Qualität ist nichtkapillar saugend und nimmt selbst beieinwöchiger Unterwasserlagerungnicht mehr als 2 Volumen-% Feuchtigkeitauf.Übrigens: Aus diesem Grund könnenRisse und Feuchtigkeitsmarkierungenan Putz und Tapeten bei isorast erst garnicht entstehen.Minderungder DämmfähigkeitFeuchtigkeitsgehaltin Volumen-%0%2%4%6%8%10%15%Beispiel: Porenbeton0%9%20%30%39%48%60%329

4 SchalldämmungBeim Schall unterscheidet man zwischen dem Luft- und dem Körperschall:• Luftschall ist der sich in Luft ausbreitende Schall.• Körperschall ist der sich in festen Stoffen ausbreitende Schall.Der Lärm von einem zum anderen Raum wird durch die Luft weitergeleitet.Insofern ist dort für die Schalldämmung auch nur die Luftschalldämmung derTrennwand maßgebend. Beim Begehen einer Treppe entsteht dagegen Körperschall.Da sich die nachfolgende Darstellung auf Wände bezieht, wird hierzunächst ausschließlich die Luftschalldämmung behandelt:HörgrenzeGehen auf weichem TeppichWald (leichte Luftbewegung)leises GesprächRadio in ZimmerlautstärkePresslufthammer, 7 m entferntSchmerzgrenze harte MetallbearbeitungKreissäge 1 m entferntlaute BeatmusikDüsenflugzeug in 100 mDüsenflugzeug in 25 mtödlich10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120130140150160 dBVerschiedene Lärmquellen und ihre LautstärkeFür die Stärke des Schalls ist die Maßgröße das Dezibel (dB). 6 Dezibel mehroder weniger werden vom menschlichen Ohr als Verdoppelung bzw. Halbierungder Lautstärke empfunden. In gleicher Weise ist Dezibel auch dieMaßgröße für die Schalldämmung: Befindet sich ein Gebäude in 40 m Entfernungan einer Hauptverkehrsstraße mit mittlerem Verkehrsaufkommen,so kann man von einem Schallpegel von 70 dB ausgehen (vg. nachstehendeTabelle). Dämmt man ein Außenbauteil nun mit 40 dB, so kommt im Innenraumnur noch ein Schall von 30 dB an. Dies entspricht dem leisen Geräuschin einem Wald.Die nachfolgenden baurechtlichen Anforderungen sind mit beidseits verputztenisorast-Wänden relativ leicht zu erreichen: Eine 31er-isorast-Wand hat bereitsein Schalldämm-Maß von 42 dB, der 31er-Super-Schalldämmstein sogar 53 dB.

Lärm-Außenlärpegel-entsprichtVerkehrsbelastunbereichindB (A) Fahrzeuge/h StraßentypIIIIIIIVVVI0-5556-6061-6566-7071-7576-8010-5050-20050-200200-100050-200200-10001000-30003000-50001000-30003000-50001000-30003000-5000WohnstraßeWohnsammelstr.Wohnsammelstr.LandstraßeWohnsammelstr.LandstraßeHauptverkehrsstr.AutobahnzubringerHauptverkehrsstr.AutobahnzubringerHauptverkehrsstr.Autobahnzubringer25-3550-20025-3535-30010-2525-10035-100100-30010-3535-1000-1010-35Entfernungzum Gebäude/merforderlichesSchalldämm-Maß R’ w ,res derAußenbauteile30 dB30 dB35 dB40 dB45 dB50 dBTabelle 1: Luftschalldämmung von Außenbauteilen nach DIN 4109, Tabelle 8 von 1989*)4.1 Baurechtliche Anforderungen Haus- und Wohnungs-TrennwändeHöhere Anforderungen werden gestellt an die Schalldämmung von innerenTrennwänden zwischen zwei Wohnungen, zwischen Reihenhäusern oderDoppelhäusern. Wände zwischen Doppelhäusern (Haustrennwände) werdenmit zwei 25er-Brandwänden ausgeführt. Beträgt die Trennfuge zwischen denBauwerkBauteilEinfamilien-Doppelhäuser + Einfamilien-ReihenhäuserHaustrennwändeDecken57 dB53 dB-15 dBGeschosshäuser mit Aufenthaltsräumen (Wohn- und Arbeitsräume)WohnungstrennwändeWände neben HausflurenWände neben DurchfahrtenWohnungstrenndeckenDecken über Kellern,unter AufenthaltsräumenBeherbergungsstätten, KrankenanstaltenWände zwischen ÜbernachtungsundKrankenräumenFreistehende EinfamilienhäuserWändeDecken53 dB -52 dB -55 dB -54 dB 10 dB52 dB 10 dB47 dB -Schalldämm-Maß R’ w inDIN 4109von 1989TrittschallschutzmaßTSM DIN 4109von 1989- -- -Tabelle 2: Erforderliche Luft- und Trittschalldämmung zum Schutz gegen Schallübertragungaus einem fremden Wohn- oder Arbeitsbereich nach DIN 4109, Tabelle 3, von 1989*). Dietabellarische Übersicht ist nur ein Auszug aus der DIN und eignetsich daher nicht für umfassende Beurteilungen.431

eiden Wänden mindestens 50 mm undfüllt man diese mit einer Mineralfaserplattevollflächig aus, so kann mit einemSchalldämmwert R’ w von mindestens60 dB gerechnet werden.Wichtig ist bei der Verarbeitung, dassbeim Betonieren die Mineralfaserplatteoben herausschaut, so dass kein Betonin die Trennfuge fallen kann. Eine Betonverbindungin der Fuge würde die hoheSchalldämmung zunichte machen.Wohnungs-Trennwände können mitAusbildung von Haus-Trennwändendem 31er-Super-Schalldämmstein ausgeführtwerden. Der Dämmwert von 53dB ist für verputzte Hartschaum-Schalungselementeeinmalig. Putz- undDämmschicht sind an der innerenEckanbindung zur Aussenwand miteiner 6 mm breiten Fuge zu versehenund elastisch auszuspritzen.Der 25er-Schalldämmstein wird z. Zt.neu gestaltet, mit dem Ziel, Wohnungs-Trennwände auch damit auszuführen.4.2 ResonanzfrequenzSchnitt isorast-Super-SchalldämmsteinVerkleidet man massive Wände mit einer Hartschaum-Dämmung und einemInnenputz, so vermindert sich normalerweise die Schalldämmung: Polystyrol-Hartschaum verhält sich wie ein schallverstärkender Resonanzkörper. Betroffendavon ist besonders die wesentliche mittlere Frequenz von 500-1000 Hertz(menschliche Stimme). Man spricht deshalb auch von der „Resonanzfrequenz“.Wandkonstruktion Schalldämm-Maß R’ w bei einer Frequenz von500 Hz 600 Hz 800 Hz 1000 Hz 2000 Hz gesamtalte 25er-isorast-Wand 35 dB 36 dB 34 dB 27 dB 45 dB 33 dBmit Hartschaumsteg,beidseits verputztResonanzfrequenzneue 25er-isorast-Wand 45 dB 54 dB 56 dB 59 dB 70 dB 42 dBmit Hartschaumsteg,beidseits verputzt (6)alte 25er-isorast-Wand 35 dB 25 dB 26 dB 43 dB 70 dB 38 dBmit Metallsteg,beidseits verputztResonanzfrequenzneue 25er-isorast-Wand 45 dB 54 dB 57 dB 59 dB 70 dB 41 dBmit Metallsteg,beidseits verputzt (6)neuer 31er-isorast- 59 dB 64 dB 67 dB 74 dB 76 dB 53 dBSuper-Schalldämmstein,beidseits verputzt (6)neuer 25er-isorast - 56 dB 58 dB 59 dB 62 dB 70 dB 51 dBSchalldämmstein,12/18 mm dick verputzt

Vor den eigentlichen Messungen im DIN-Prüfstand wurden mehr als 50 Konstruktionsvariantenaufgebaut und vermessen.Diese Resonanzfrequenz äußert sich in der Praxis oftmals in der Weise, dassGespräche in mittlerer Lautstärke im anderen Raum noch zu verstehen waren.In einem Forschungsvorhaben, das 1990 begann und 1996 abgeschlossen werdenkonnte, wurde bei dem neuen isorast-System diese Beeinträchtigung beseitigt.Begleitet wurde das Objekt von dem führenden Bau-Akustiker in Deutschland,Prof. Dr.-Ing. Gösele. Die Forschung führte dazu, dass durch viele eingeformte,feine Schlitze in den Hartschaum-Wandungen Putz und Betonkernakustisch voneinander entkoppelt wurden (siehe Abbildung unten).• Ergebnis: Im entscheidenden mittleren Frequenzbereich beträgt die Verbesserungder Schalldämmung gegenüber bisherigen Hartschaum-Schalungselementenrd. 20 dB! Dies entsprichteiner Verachtfachung der Schalldämmungin diesem Frequenzbereich!• Dieses Forschungsergebnis ist für isorastumfassend patentiert und bedeuteteinen erheblichen Vorteil gegenüberallen Wettbewerbsprodukten.4.3 Schall-LängsleitungDer Resonanzkörper bisheriger Hartschaum-Innendämmungenführte zurSchall-Längsleitung: Der Schall wurdevon Geschoss zu Geschoss geleitet und Prof. Dr.-Ing. K. Gösele und M. Bruerdurchwanderte die Betondecke oderdie Wohnungs-Trennwand.• Mit der Beseitigung der Resonanzfrequenzwar auch das Problem derSchall-Längsleitung gelöst.• isorast ist (Stand 01.2003) weltweitdas einzige Hartschaum-Schalungselemente-System,das innen verputztwerden kann und mit dem ohneZusatzmaßnahmen Reihen- undMehrfamilienhäuser ausgeführt werdendürfen.Untersicht der isorast-Wandung433

5 Baubiologie und Bauökologie5.1 ElektroklimaJede Art von Baumaterial schirmt das natürliche Feld in gleicher Weise ab,egal ob es sich um eine isorast-Wand, eine Ziegelwand, eine Glaswand odersogar nur um eine Wand aus Wellpappe handelt. Dies ist das Ergebnis vonUntersuchungen des Fraunhofer-Institutes für atmosphärische Umweltforschung,Garmisch, im Auftrag des Bundesbauministeriums (8).5.2 RadioaktivitätJedes Steinmaterial ist vulkanischen Ursprungs und enthält in geringen DosenRadioaktivität (9).BaumaterialZiegel, KlinkerKalksandstein, PorenbetonBimssteineBausand, KiesSand-Kies-BetonPolystyrol-Hartschaummax. erlaubte Konzentrationmittlere Konzentration in Bq/kgRadium 226 Thorium 232 Kalium 40671981152203706319851526026063022089026022004810Wichtig: Um das Aufsteigen der Radongase aus dem Erdreich zu verhindern, istdie Bodenplatte mit einer Folie abzudecken, die Stöße sind zu verkleben undalle Anschlüsse luftdicht auszuführen.5.3 Absonderung von toxischenGasenUm die Frage nach möglichenAusgasungen zu beantworten,wurden im Hygiene-Institut derUniversität Heidelberg Messungenin Räumen mit Hartschaum-Innendämmung vorgenommen.• Ergebnis: Nach sechs Monatenkonnten in der Atemluft keinerleiFremdstoffe mehr festgestelltwerden, die aus der Dämmungstammen könnten (10).Das Material erfüllt zudemdie hohen Anforderungen desBundesgesundheitsamtes: Auchnicht die geringsten GeschmacksundSchadstoffe dürfen in soempfindliche Lebensmittel wieFrischfisch, Butter oder Cremetortenübertragen werden (siehe173. Mitteilung des BundesgesundheitsblattesNr. 30, 1987,Styropor als FischverpackungS.112).

5.4 Der BienentestFür eingefleischte Baubiologen sind Untersuchungsergebnisse konservativerWissenschaftler zweitrangig. Sie stellen sich auf den Standpunkt, dass die Wissenschaftnicht alles weiß und sich immer wieder korrigieren muss. Sie akzeptierenvornehmlich die Natur, hier insbesondere den Instinkt der Tiere. Dieser istnach ihrer Meinung noch nicht durch die Zivilisation degeneriert.Was wäre alsobesser geeignet, als Bienen mit ihrem 1000-fach empfindlicheren Immunsystem.Ideal beobachtet werden kann das unterschiedliche Verhalten in Imkereien,die einerseits mit Holz- und andererseits mit Styropor-Bienenkörbenarbeiten.Holz-Bienenkörbe: Die Bienen ziehen sich in der Mitte haufenartig zusammen.Sie vermeiden es, in die Nähe der Aussenwand zu kommen, wie an denAbzeichnungen des Deckels zu erkennenist (siehe Foto).Styropor-Bienenkörbe: Hier bilden sichkeine Haufen. Die Bienen bevölkern denKorb gleichmäßig bis zu den Außenwändenund fühlen sich überall wohl.Sie fangen früher mit der Honigproduktionan, was auf größere Vitalität undGesundheit schließen läßt. Einige Imkerberichten auch, dass Bienen in den Styropor-Körbenlänger leben und wenigeranfällig für Krankheiten sind.Haufenbildung im Holzkorb5Gleichmäßige Verteilung der Bienen im Styropor-Korb35

Weitergehende Untersuchungen wurden von einem Bio-Institut vorgenommen,wobei Mikroorganismen eingesetzt wurden, die bereits auf allergeringsteSchadstoffmengen reagieren.Auch hier gab es keine negativen Ergebnisse (11).• Fazit: Die natürliche Herkunft eines Baustoffes garantiert noch nicht seinegesundheitliche Unbedenklichkeit , ebenso wie moderne Kunststoffe nichtungesund sein müssen.“ (Hessisches Umweltministerium, siehe (12))5.5 Gase beim Verbrennen von Polystyrol-HartschaumIn der staatlichen Versuchsanstalt von Wien wurden im Jahre 1967 Ratten denVerschwelungsgasen von Holz, Filz, Leder, Kork, Schafwolle und verschiedenenTypen von Polystyrol-Hartschaum ausgesetzt.• Ergebnis: Poplystrol-Hartschaum war das einzige Material, bei dem alle Tiereüberlebten (13).5.6 Sonstige baubiologischen PrüfungenFCKWZur Produktion von Polystyrol-Partikelschaum wurden zu keiner Zeit FCKW-haltigeoder teilhalogenierte Treibmittel eingesetzt (14).GrundwasserPolystyrol-Hartschaum ist Grundwasser-neutral (11). Polystyrol-Hartschaum istein zugelassener Bodenhilfsstoff. Hartschaum-Abfälle werden gemahlen undunter die Erde gemischt: Pflanzen gedeihen kräftiger, Drainagen funktionierenbesser und Kompost entsteht schneller.GesundheitsverträglichkeitUm jeden denkbaren Einwand zu entkräften,wurde in einem englischemInstitut die Nahrung von Versuchstierenüber einen Zeitraum von zwei Jahrenmit 5% reinem Polystyrol angereichert.Ergebnis: Das Polystyrol wurde unverdautausgeschieden, und die Versuchstiereerfreuten sich bester Gesundheit.DämmstoffvergleichEine umfangreiche Untersuchung desPolystyrol-Hartschaumes im Vergleich zuanderen Dämmstoffen ist vom angesehenenund kritischen österreichischen„Institut für Baubiologie und - ökolgie“,Wien, durchgeführt worden. Ergebnis:Auch hier wird das Material bezüglichder Gesundheitsverträglichkeit durchwegpositiv beurteilt - ganz im Gegensatzzu einigen sog. „natürlichen“Dämmstoffen (15).BetonAuch Beton wird z. B. als biologisch einwandfreiesMaterial zum Verfüllen vonWunden an alten Bäumen verwendet.Styropor zur BodenlockerungBeton für Baumwunden

5.7 Diffusionsverhalten5.7.1 Kondensatanfall und AustrocknungAufgrund des Druckgefälles zwischen Innen- und Außenluft wandert mit derLuft auch die darin enthaltene Feuchtigkeit durch die Wandkonstruktion. Durchniedrigere Temperaturen in der Wand kann die Luftfeuchte 100% Sättigungerreichen (Taupunkt) und wird dort zu Kondensat. Beispiel: Luft mit 20°C undeiner relativen Feuchte von 50% kondensiert bei 9,3°C. Nun muss berechnetwerden, ob das im Winter anfallende Tauwasser auch im Sommer wieder austrocknenkann. Nach den Regeln der Bautechnik sollte die berechnete Verdunstungsmengeim Sommer doppelt so hoch sein wie die Kondensatmenge imWinter (vgl. Rechenwerte auf Seite 14 +15).• Beim isorast-Außenwandstein ist die Verdunstungsmenge sechsmal so hochwie die Kondensatmenge!5.7.2 Sollen Außenwände atmungsfähig sein?„Durch eine fachgerecht ausgeführte, riss- und fugenfreie Außenwand findet sogut wie kein Austausch zwischen der Raumluft und der Außenluft statt. Unterdiesem Gesichtspunkt unterscheiden sich Wände aus konventionellen Baustoffenwie Ziegel oder Holz nicht von Wänden aus Beton und Stahl. Der erforderlicheLuftwechsel in Räumen muss durch Lüftung über Fenster oder spezielleLüftungseinrichtungen erfolgen. Wünschenswert und vorteilhaft ist außerdem,dass die Rauminnenoberfläche Wasserdampf absorbiert, um Schwankungender Luftfeuchte bei wechselnder Feuchtezufuhr auszugleichen. Dies ist z.B.durch Papiertapeten, unbehandeltesHolz und Textilbeläge in ausreichendemMaße gegeben.“ (Zitat aus dem Artikelvon Dr.-Ing.-H. Künzel vom FrauenhoferInsitut für Baupyhsik (16)).Die Versuchsanordnung auf der rechtenAbbildung zeigt, dass man selbst durcheine 37,5 cm isorast-Wand aus Hartschaumund Beton durchblasen kann.Auf allen isorast-Messeständen und imisorast-Videofilm wird dies immer wiederzum großen Staunen der Zuschauerdemonstriert. Man glaubt zunächst,eine Wand aus Hartschaum und Betonsei absolut dicht, aber die Diffusionswiderständeliegen in der Größenordnungvon Kiefernholz.Für die Praxis ist diese Demonstrationjedoch ohne Bedeutung:• Maximal ein 1000stel der Luftmenge,die durch Fensterlüftung ausgetauschtwird, könnte durch eineAußenwand dringen!Diffusion durch isorast-Wand537

5.7.3 Austrocknung des Beton-AnmachwassersDas Anmachwasser trocknet durch das Schalungselement, ähnlich wie durcheine massive Beton-Vollwand, aus. In den ersten drei Monaten nach derBetonverfüllung ist auch im Haus die Luftfeuchte erhöht.5.8 Alterungsbeständigkeit5.8.1 Genereller Vergleich von Massiv- und Leichtbauweise:BauenundW ohnenNicht für die Ewigkeit: Wie lange Baumaterial wirklich hältSo viele Jahre sollten diese Bauteile undMaterialien haltenso viele Jahrehalten sie tatsächlichKonstruktion A B Ceinfache Ausführung 80-100 80 80städtische Ausführung 100 80 80bessere Ausführung 100-200 80 80monumentale Ausführung 150 80 80Leichtbauweise -- 40 40A = Wertermittlung-Richtlinien des BundesB = Katalog des Gesamtverbandes Gemeinnütziger Wohnungsunternehmene.V. KölnC = Ermittlungen der Gruppe Haus- und Stadterneuerung im BundDeutscher Baumeister (BDB)Im Bauschadensbericht der Bundesregierung wird zudem festgestellt: „Hausbesitzermüssen für die Instandhaltung der Gebäude bei Massivbau ca. 10%,bei Holzbauweise ca. 50 % der Herstellkosten während der Lebensdauer einesGebäudes ausgeben.“5.8.2 Alterung von Polystyrol-HartschaumDie älteste am Bau eingebaute Dämmung aus Polystyrol-Hartschaum ist inzwischenrd. 50 Jahre alt, wobei nicht die geringsten Merkmale einer Alterung festgestelltwerden konnten (17). In Labortests wurde eine Lebensdauer von 100Jahren simuliert, ebenfalls ohne Anzeichen einer Alterung.• Ergebnis: Polystyrol-Hartschaum ist bei fachgerechter Verarbeitung unbegrenztalterungsbeständig.Voraussetzung ist, dass das Material fachgerecht verarbeitet worden ist. Esmuss durch Putz oder andere Verkleidungen vor UV-Einwirkung, Lösungsmittelnund Temperaturen über 110°C geschützt werden.5.8.3 Alterung von BetonBeton ist auch in unseren Breiten Temperaturen von -15 bis + 60°C ausgesetzt.Es können sich im Laufe der Zeit Risse bilden, in die Wasser eindringen kannund die zu Abplatzungen und Beschädigungen der Armierung führen können.Bei isorast ist der tragende Betonkern in dicke Dämmschichten eingepackt. Sieschützen den Beton vor großen Temperaturdifferenzen und vor witterungsbedingtenSchäden.

5.9 RecyclingJeder Herstellungsbetrieb von Polystyrol-Hartschaum in Deutschland hat sichverpflichtet, sauberes Material entgegenzunehmen. Polystyrol-Hartschaumkann wieder aufbereitet und in den Produktionsprozeß zurückgeführt werden.Unsaubere Materialien können gemahlen und zur Bodenlockerung verwendetwerden. Polystyrol-Hartschaum verhält sich neutral, belastet nicht das Grundwasserund ist als „Bodenhilfsstoff“ zugelassen.Eine der führenden Recycling-Anlagen steht in der isorast-Produktionsstätte in Lorch.5.10 Primärenergieinhalte von Baustoffen (18) (19)Bei Betrachtung der Energiesituation soll auch die Herstellungsenergie nichtunberücksichtigt bleiben. Dieser sog. „Primärenergieinhalt“ eines Baumaterialssetzt sich zusammen aus dem• direkten Energiebedarf, der bei der Produktion im Herstellerwerk entsteht;• indirekten Energiebedarf, der bei der Erzeugung von im Endprodukt verwendetenRohstoffen entsteht;• indirekten Energiebedarf, der anteilmäßig in den Produktionsanlagen enthaltenist.Der günstige Wert von Polystyrol-Hartschaum ist erst in den letzten Jahrendurch erhebliche Fortschritte in der Herstellungstechnik möglich geworden.5Baustoffe Dichte kg/dm 3 Primärenergieinhalt(kWh/m 2 )Klinker-Mauerziegel 2,0 1732Ton-Hochlochziegel 1,2 870Porenziegel 0,8 545Porenbetonsteine (Gasbeton) 0,55 475 (18)Blähton-Leichtbetonsteine 0,7 475Brettschichtholz 0,6 420Kalksandsteine 1,4 339Normbeton B 25 2,3 306Polystyrol-Hartschaum 0,03 269 (19)Bauschnittholz 0,55 151 (18)39

Dies übertragen auf die gängigen Außenwand-Konstruktionen ergibt:AußenwandkonstruktionPorenziegelPorenziegelPorenbetonKalksandstein / PS-DämmungisorastisorastisorastU-WertW/(m 2 K)0,510,390,350,240,170,120,10Wanddickein cm36,549,037,517,5 / 1531,2537,543,75PrimärenergieinhaltkWh/m 2 bei U=0,121712331781008910612310401040710180--106--• Bezieht man die Primärenergie auf einen einheitlichen U-Wert von 0,12W/(m 2 K), so ist bei isorast die Bilanz besonders günstig (siehe letzte Spalte).Hinzu kommt, dass die Wärmeenergie für die Wasserdampferzeugungder isorast-Produktion mit CO 2 -neutraler Biomasse (Holz) erfolgt (siehe auchAbbildung Seite 23).Holzkonstruktionen mit vordergründig niedrigem Primärenergiebedarf: Durchdie i.d.R. deutlich geringere Lebensdauer eines derartigen Gebäudes (vgl. S. 38)muss die zusätzlich notwendige Energie für Abriss, Entsorgung und Neuaufbaumit in die Betrachtung einbezogen werden. Dies kann dann zu einem Vielfachendes zunächst berechneten Primärenergieinhaltes führen.5.11 Verhältnis von Primärenergie zu eingesparter EnergieDie Frage war: „Wann hat sich der Primärenergieeinsatz zur Herstellung desDämmstoffs amortisiert?" Antwort: „In ca. 3 Monaten einer Heizperiode!"• Das heißt, dass durch eine Wanddämmung mittlerer Dicke in drei Wintermonatenso viel Energie gespart wird, wie zur gesamten Herstellung notwendigwar (19).Im gleichen Gutachten wird auch eine Kohlendioxidbilanz aufgestellt: EinerCO 2-Emission von 1,2 t bei der Herstellung von Polystyrol-Hartschaum standen295 t Minderung beim Einsatz dieses Materials zur Dämmung einer Gebäudehüllegegenüber, bei einer Lebensdauer von 50 Jahren.5.12 Ökologischer und ökonomischer Umgang mit Rohstoffen beim neuen isorast-SystemBei der Entwicklung des isorast-Systems wurde größter Wert auf den sparsamenUmgang mit Rohstoffen gelegt:• Minimierung des Energiebedarfs durch modernste Produktionstechniken.• Tragwerksoptimierung: Der Betonbedarf wurde beim neuen isorast-Systemum ca. 15% reduziert. Gleichzeitig hat sich die Dämmschicht verdickt undsomit die Wärmedämmung erhöht.• Ein kleineres Rastermaß von 62,5 mm ergibt geringere Abschnitte und bessereSchnittreste-Verwertung gegenüber dem alten isorast-System.• Die Verpackungsecken der Paletten werden beim Deckenabschluss mitverwendet.Verpackungsabfälle aus Dämmstoff gibt es kaum mehr.• Höherwertiges Rohmaterial „Neopor“ und höheres Raumgewicht führten zueiner 20 %-igen Verbesserung der Wärmedämmung.

6 Statik, Zulassung und bauaufsichtlicheGenehmigung6. 1 ZulassungNach den „Mitteilungen Institut für Bautechnik“ der Obersten Bauaufsichtsbehördevom 02.06.1980 benötigten Schalungselemente aus Hartschaum keineZulassung. Für die Bemessung galt DIN 1045. Für den Standsicherheitsnachweiswurde nur der Nettoquerschnitt der Wand - abzüglich der Stege - angesetzt.Dieses vereinfachte Verfahren wurde 2002 durch eine Zulassung ersetzt, in deralle Details geregelt sind:• Die Hartschaumstege müssen übereinander liegen.• Die vertikalen Verfüllkanäle müssen mindestens 12 cm und die horizontalenmindestens 8 cm betragen.• Das Größtkorn des Betons darf bei Elementen mit Hartschaumstegen 8 mmnicht überschreiten und bei Elementen mit Drahtstegen 16 mm.Weitere Details sind der Zulassung zu entnehmen, die im isorast-Architekten-Handbuch enthalten ist. Alle Auflagen sind weiterhin in Teil 2 der isorast Technikbroschüre„Verarbeitungsleitfaden“ berücksichtigt.6.2 Gütesicherung und ÜberwachungDie Produktion wird gemäß der Zulassung im Werk wie auch durch die „StaatlicheForschungs- und Materialprüfungsanstalt, Stuttgart“ überwacht.63-Fam.-Haus mit Dickwandsteinen in Wiesbaden41

isorast-Haus im Erdbebengebiet inGriechenland6.3 TypenstatikFür Kellerwände steht eine Typenstatikzur Verfügung. Diese istim isorast-Architektenhandbuchsowie in Teil 2 dieser Broschüredargestellt.6.4 BrandschutzDer tragende Teil der isorast-Wände (Betonkern) ist aus nichtbrennbaremBaustoff der BrandklasseA1.Die Wandungen aus Polystyrol-Hartschaum werden in schwerentflammbarer Qualität = Brandklasse B1 hergestellt. Das Material kann nurmittels einer fremden Zündquelle wegschmelzen. Wird die fremde Zündquelleentfernt, ist auch der Brand- und Schmelzvorgang in wenigen Sekunden beendet.Diese Materialeigenschaft wird im Werk laufend durch interne Kontrollenüberprüft sowie extern durch die von der Zulassungsbehörde anerkannte"Staatliche Forschungs- und Materialprüfungsanstalt, Stuttgart" überwacht.6.4.1 Anforderungen an das Brandverhalten (20)Beispiel: Bundesland Gebäude Gebäude Gebäude abHessen *) bis zu 2 von 3-4 5 Vollgesch.Bauteil Vollgeschossen Vollgeschossen bis 22 mTragende Innen- undAußenwände F 30-B F 90-AB F 90-ABNichttragende Innen- Bekleidung Bekleidung Bekleidungwände B2 B2 B2Wohnungs- F 90-AB F 90-AB F 90-ABTrennwändeBrandwände F 90-AB + F 90-AB + F 90-AB +Bewehrung Bewehrung BewehrungWände notwendigerTreppenräume F 30-B F 90-AB F 90-ABWände allgemeinzugänglicher Flure ohne F 30-B F 30-BKellerdecken F 30-B F 30-B +F 90-AB F 90-ABGeschossdecken F 30-B F 30-AB +F 90-AB F 90-AB*)Diese Tabelle kann nur Orientierungscharakter haben: In anderenBundesländern können die Anforderungen z.T. erheblich abweichen.Zu empfehlen ist die ausführliche Darstellung in (20). In starkverdichteten Gebieten kann auch die örtliche Bauaufsichtsbehördenoch weitere Auflagen erlassen.

6.4.2 Klassifizierung F 30-B, F 30-AB, F 90-AB und B2„F“ steht für Feuerwiderstandsklasse. „30“ und „90“ stehen für „Standsicherheitdes Bauteiles bei 30 bzw. 90 Minuten Brandbeanspruchung“. „B“ hinterder 30 bzw. 90 heißt, dass für die tragende Konstruktion ein brennbares Material(z.B. Holz) zugelassen ist. „A“ heißt, dass für die tragende Konstruktion nurein unbrennbares Material (z.B. Beton) zugelassen ist. „AB“ heißt, dass für dietragende Konstruktion ein unbrennbares Material vorgeschrieben und fürBekleidungen ein brennbares Material zugelassen ist (z.B. isorast). „B1“ , „B2“,„B3“: B1 ist die höchste Anforderung an brennbare Baustoffe. Sie müssenschwer entflammbar sein, d.h. sie dürfen bei Wegnahme der Zündquelle nurnoch wenige Sekunden selbständig weiter brennen und die Flamme muss dannverlöschen. In diese Gruppe fällt derPolystyrol-Hartschaum, der für isorastverwendet wird. B2 heißt normal entflammbar(z. B. Holz) und B3 heißt leichtentflammbar (z. B. Papier).6.4.3 Einstufung von isorast-Wändenisorast-Schalungselemente mit 14 cmBetonkern und Drahtstegen sind „F 90 -AB“: In DIN 4102,Ausgabe März 1994,Teil 4, Tabelle 35, 1.2.2.3, ist festgelegt,dass tragende Betonwände mit einerMindestdicke von 140 mm feuerbeständigF90 sind. Brandwände müssen nachder gleichen DIN, Tabelle 45, 1.2.2,ebenfalls mindestens 140 mm Betonquerschnitthaben, jedoch bewehrt sein.Nur für diese Brandwände gilt alsoisorast-Super-Schalldämm-Stein,D = 31,25 cm: Brandschutz-KlassifizierungF 90 AB. Dieses Elementerfüllt alle Anforderungen für Wohnungs-Trennwände.zusätzlich: Sollte eine statische Berechnung ergeben, dass keine Bewehrungerforderlich ist, so muss dennoch aus Gründen des Brandschutzes eine Mindestbewehrungnach DIN 4102 eingelegt werden. isorast-Schalungslementemit 14 cm Betonkern und Hartschaumstegen sind„F 30-AB“ (21).6.4.4 Sondervorschrift für Außenwände mit Dämmschichten über 100 mm undab drei Vollgeschossen.Für Außenwände, auf die die beiden nachfolgenden Kriterien zutreffen, werdenerhöhte Anforderungen gestellt:1. Äußere Dämmschicht dicker als 100 mm (also bei Verwendung der 31er,37er und 43er-isorast-Elemente).2. Gebäude höher als 7 m, gemessen ab Erdanschüttung bis oberster Fußboden.In diesem Falle muss über allen Fenstern und Türen der Außenwände der patentierte„isorast-Brandschutzsturz Typ S“ verwendet werden (siehe Prüfzeugnis imisorast-Architektenordner (22)).66.4.5 SchornsteineZwischen Fertigteilschornsteinen und isorast muss ein Luftzwischenraum von5 cm bleiben (§ 18, Abs. 14 FeuVo).43

Literatur(1) Hauser: Wärme- und feuchtetechnische Beurteilung des Systems 2000,abgedruckt im isorast-Architektenhandbuch.(2) „U-Wert-Berechnung für isorast-Schalungselemente aus Neopor“.(3) Voelckner/Gebert/Hartel: Ausschreibungstexte und Baupreise HochbauEdition AUM, München, 1/1995, 7. Auflage.(4) Bundesministerium für Wirtschaft, Bonn (Herausgeber): Broschüre„Wärmeschutz bei Gebäuden“, Januar 1983.(5) RWE-Energie-Bauhandbuch, 12. Auflage, Essen 1998.(6) ITA Ingenieurgesellschaft für technische Akustik: Schallprüfzeugnisse,abgedruckt im isorast-Architektenhandbuch.(7) Becker/Mechel/Lamprecht: Gesundes Wohnen - ein Kompendium,Düsseldorf 1986.(8) Reiter, R.: Elektronische und elektromagnetische Felder im Freien und inRäumen; abgedruckt in (7).(9) Keller/Muth: Natürliche Radioaktivität; abgedruckt in (7).(10) Hygiene-Institut der Universität Heidelberg:Fachhygienisches Gutachten zur Frage der Emission von Styrolaus Polystyrol-Hartschaum, abgedruckt im isorast-Architektenhandbuch.(11) Institut Bio-Bauforschung: Beurteilung von EPS-Hartschaum unter besondererBerücksichtigung biologischer Aspekte; Karlsfeld, 1982; herausgegebenvom Industrieverband Hartschaum.(12) Hessisches Ministerium für Umwelt und Energie:Broschüre Niedrigenergiehäuser, Wiesbaden 1994.(13) Staatliche Versuchsanstalt für Chemie und Kunststoffe, Wien:Gutachten über Verschwelungsgase beim Verbrennen vonDämmstoffen, abgedruckt im isorast-Architektenhandbuch.(14) Hygiene-Institut der Universität Heidelberg: Gutachtliche Stellungnahmezur Emission von Treibmitteln aus EPS-Hartschaum-Produkten; herausgegebenvom Industrieverband Hartschaum.(15) IBO-Österreichisches Institut für Baubiologie und -ökologie:Ökologie der Dämmstoffe, Wien 2000.(16) Künzel, H., Fraunhofer Institut für Bauphysik: „Sollen Außenwändeatmungsfähig sein?“; abgedruckt im isorast-Architektenhandbuch.(17) Industrieverband Hartschaum, Heidelberg: Langzeitbewährung vonStyropor, abgedruckt im isorast-Architektenhandbuch.(18) Marmé/Seeberger: Energieinhalte von Baustoffen, abgedruckt in (7).(19) Interdisziplinäre Forschungsgemeinschaft: EPS-Dämmstoffe - eine Lebenswegbilanz;herausgegeben vom Industrieverband Hartschaum.(20) Brandschutztechnische Zulässigkeit von Hartschaum-Dämmstoffen;herausgegeben von der Güteschutzgemeinschaft Hartschaum, Frankfurt.(21) Amtliche Materialprüfanstalt für das Bauwesen der TU Braunschweig:Brandprüfzeugnis, abgedruckt im isorast-Architektenhandbuch.(22) Amtliche Materialprüfanstalt, Leipzig:Brandprüfzeugnis, abgedruckt im isorast-Architektenhandbuch.(23) Brockhaus Enzyklopädie: Mannheim, 1986.(24) Tagespresse vom 02.11.1995: Jahresgutachten des wissenschaftlichenBeirats der Bundesregierung „Globale Umweltveränderungen“.(25) Feist, Wolfgang, Institut Wohnen und Umwelt:Grundlagen der Gestaltung von Passivhäusern; Darmstadt 1995.