[0001] Die Erfindung betrifft ein Dämmstoffelement aus mit einem Bindemittel gebundenen
Mineralfasern, insbesondere aus Mineralwolle und/oder Glaswolle, mit zwei großen Oberflächen,
die im Abstand und parallel verlaufend zueinander angeordnet sind und mit vier Seitenflächen,
die rechtwinklig zueinander und zu den großen Oberflächen ausgerichtet sind, wobei
die Mineralfasem im Bereich zumindest einer Kontaktzone, die sich unmittelbar an eine
große Oberflächen anschließt, im wesentlichen parallel zu der großen Oberfläche verlaufend
ausgerichtet sind und wobei zwischen den großen Oberflächen, benachbart zu der Kontaktzone
ein Kembereich angeordnet ist, in dem Mineralfasem im wesentlichen rechtwinklig und/oder
schräg zu den großen Oberflächen verlaufend angeordnet sind. Weiterhin betrifft die
Erfindung ein Wärmedämmverbundsystem mit zumindest einem Dämmstoffelement aus mit
einem Bindemittel gebundenen Mineralfasern, insbesondere aus Mineralwolle und/oder
Glaswolle, welches zwei große Oberflächen aufweist, die im Abstand und parallel verlaufend
zueinander angeordnet sind und welches vier Seitenflächen aufweist, die rechtwinklig
zueinander und zu den großen Oberflächen ausgerichtet sind, wobei die Mineralfasem
des Dämmstoffelementes im Bereich zumindest einer Kontaktzone, die sich unmittelbar
an eine große Oberfläche anschließt, im wesentlichen parallel zu der großen Oberfläche
verlaufend ausgerichtet sind und wobei zwischen den großen Oberflächen, benachbart
zu der Kontaktzone ein Kernbereich angeordnet ist, in dem Mineralfasern im wesentlichen
rechtwinklig und/oder schräg zu den großen Oberflächen verlaufend angeordnet sind.
[0002] Dämmstoffe aus glasig erstarrten Mineralfasern werden nach der chemischen Zusammensetzung
handelsüblich in Glaswolle- und Steinwolle-Dämmstoffe unterschieden. Beide Varietäten
unterscheiden sich durch die chemische Zusammensetzung der Mineralfasern. Die Glaswolle-Fasern
werden aus silikatischen Schmelzen hergestellt, die große Anteile an Alkalien und
Boroxiden aufweisen, die als Flussmittel wirken. Diese Schmelzen weisen einen breiten
Verarbeitungsbereich auf und lassen sich mit Hilfe von rotierenden Schüsseln, deren
Wandungen Löcher aufweisen, zu relativ glatten und langen Mineralfasem ausziehen,
die zumeist mit Gemischen aus duroplastisch aushärtenden Phenol-Formaldehyd- und Hamstoffharzen
zumindest teilweise gebunden werden. Der Anteil dieser Bindemittel in den Glaswolle-Dämmstoffen
beträgt beispielsweise ca. 5 bis ca. 10 Masse-% und wird nach oben auch dadurch begrenzt,
dass der Charakter eines nichtbrennbaren Dämmstoffs erhalten bleiben soll. Die Bindung
kann auch mit thermoplastischen Bindemitteln wie Polyacrylaten erfolgen. Der Fasermasse
werden weitere Stoffe, wie beispielsweise Öle in Mengen unter ca. 0,4 Masse-% zur
Hydrophobierung und zur Staubbindung hinzugefügt. Die mit Bindemitteln und sonstigen
Zusätzen imprägnierten Mineralfasem werden als Faserbahn auf einer langsam laufenden
Fördereinrichtung aufgesammelt. Zumeist werden die Mineralfasem mehrerer Zerfaserungsvorrichtungen
nacheinander auf dieser Fördereinrichtung abgelegt. Dabei sind die Mineralfasem in
einer Ebene weitgehend richtungslos orientiert. Sie lagern aber ausgesprochen flach
übereinander. Durch leichten vertikalen Druck wird die Faserbahn auf die gewünschte
Dicke und über die Fördergeschwindigkeit der Fördereinrichtung gleichzeitig auf die
erforderliche Rohdichte verdichtet und die Bindemittel in einem Härteofen mittels
Heißluft ausgehärtet, so dass die Struktur der Faserbahn fixiert wird.
[0003] Bei der Herstellung von Steinwolle-Dämmstoffen werden imprägnierte Mineralfasem als
möglichst dünnes und leichtes Mineralfaservlies, einem sogenannten Primärvlies aufgesammelt
und mit hoher Geschwindigkeit aus dem Bereich der Zerfaserungsvorrichtung weggeführt,
um erforderliche Kühlmittel gering zu halten, die andernfalls im Verlauf des weiteren
Herstellungsverfahren mit weiterem Energieaufwand wieder aus der Faserbahn zu entfemen
wären. Aus dem Primärvlies wird eine endlose Faserbahn aufgebaut, die eine gleichmäßige
Verteilung der Mineralfasern aufweist.
[0004] Das Primärvlies besteht aus relativ groben Faserflocken, in deren Kembereichen auch
höhere Bindemittel-Konzentrationen vorliegen, während in den Randbereichen schwächer
oder gar nicht gebundene Mineralfasern vorherrschen. Die Mineralfasern sind in den
Faserflocken etwa in Transportrichtung ausgerichtet. Steinwolle-Dämmstoffe weisen
Gehalte an Bindemitteln von ca. 2 bis ca. 4,5 Masse-% auf. Bei dieser geringen Menge
an Bindemitteln ist auch nur ein Teil der Mineralfasern in Kontakt mit den Bindemitteln.
Als Bindemittel werden vorwiegend Gemische aus Phenol-, Formaldehyd- und Harnstoffharzen
verwendet. Ein Teil der Harze wird auch schon durch Polysacharide substituiert. Anorganische
Bindemittel werden wie auch bei den Glaswolle-Dämmstoffen nur für spezielle Anwendungen
der Dämmstoffe eingesetzt, da diese deutlich spröder sind, als die weitgehend elastisch
bis plastisch reagierenden organischen Bindemittel, was dem angestrebten Charakter
der Dämmstoffe aus Mineralfasern als elastisch-fedemde Baustoffe entgegen kommt. Als
Zusatzmittel werden zumeist hochsiedende Mineralöle in Anteilen von 0,2 Masse-%, in
Ausnahmefällen auch ca. 0,4 Masse-% verwendet.
[0005] Üblicherweise werden die Primärvliese mit Hilfe einer pendelnd aufgehängten Fördereinrichtung
quer über eine weitere Fördereinrichtung abgelegt, was die Herstellung einer aus einer
Vielzahl von schräg aufeinander liegenden Einzellagen bestehenden endlosen Faserbahn
ermöglicht. Durch eine horizontal in Förderrichtung gerichtete und eine gleichzeitige
vertikale Stauchung kann die Faserbahn mehr oder weniger intensiv aufgefaltet werden.
Die Achsen der Hauptfaltungen sind horizontal ausgerichtet und verlaufen somit quer
zu der Förderrichtung.
[0006] Die auf die Faserbahn einwirkenden Kräfte führen dazu, dass bindemittelreiche Kemzonen
zu schmalen Lamellen verdichtet und aufgefaltet werden, wobei sich Hauptfalten mit
Faltungen in Flanken ergeben. Gleichzeitig werden die weniger gebundenen oder bindemittelfreien
Mineralfasem in den Zwickeln der Faltungen und zwischen den Lamellen leicht gerollt
und dabei leicht komprimiert. Die Feinstruktur besteht somit aus relativ steifen Lamellen,
die durch ihre zahlreichen Faltungen eine gewisse Flexibilität aufweisen, aber parallel
zu den Faltungsachsen relativ steif sind und Zwischenräume ausbilden, die leicht kompressibel
sind. Durch die Auf- und Verfaltungen steigen die Druckfestigkeit und die Querzugfestigkeit
der Faserbahn gegenüber einer normalen, insbesondere ausgesprochen flachen Anordnung
der Mineralfasem deutlich an. Die Biegefestigkeit der Faserbahn bzw. der von ihr abgetrennten
Abschnitte in Form von Platten oder Dämmfilzen ist deshalb in Querrichtung deutlich
höher als in Produktionsrichtung. Bei Dachdämmplatten mit Rohdichten von ca. 130 bis
150 kg/m
3 ist die Biegefestigkeit in Querrichtung größenordnungsmäßig drei- bis viermal so
hoch, wie die Biegefestigkeit in Produktionsrichtung.
[0007] Ein Verfahren zur Herstellung von Dämmstoffelementen mit einer für Lamellen, Lamellenplatten
oder Lamellenbahnen charakteristischen Orientierung der Mineralfasern ist aus der
EP 0 741 827 B1 bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein dünnes Primärvlies durch eine
sich auf und ab bewegende Fördereinrichtung aufgefaltet und endlos sowie schlaufenförmig
auf eine zweite Fördereinrichtung aufgelegt. Hierbei entstehen einzelne Lagen, die
in horizontaler Richtung aneinander gedrückt und in Abhängigkeit von der je nach der
angestrebten Rohdichte unterschiedlich gestaucht werden. Zu diesem Zweck wird das
Primärvlies zwischen zwei drucksteifen Bändern geführt, welche zunächst nur die Höhe
des Primärvlieses begrenzen. Bereits hierdurch werden die Mineralfasem in den bogenförmig
umgelenkten Bahnen des Primärvlieses parallel zu Begrenzungsflächen ausgerichtet.
[0008] Um weitgehend ebene Oberflächen zu erhalten, kann das Primärvlies auch aktiv in vertikaler
Richtung gestaucht werden.
[0009] Diese Ausrichtung der Mineralfasem im Primärvlies kann in einer separaten Vorrichtung
erfolgen, wird aber zweckmäßig in Verbindung mit einem Härteofen vorgenommen. Im Härteofen
wird die aus dem Primärvlies hergestellte endlose Faserbahn zwischen zwei Druckbändem,
von denen mindestens eines in vertikaler Richtung verfahrbar ist, mit Heißluft in
vertikaler Richtung durchströmt.
[0010] Mit Hilfe der durch die Heißluft übertragenen Wärmeenergie wird die Faserbahn mit
den darin enthaltenen Binde- und/oder Imprägniermitteln erwärmt, so dass in der Faserbahn
vorhandene Feuchtigkeit ausgetrieben wird und die Bindemittel aushärten, in dem sie
verbindende Filme oder Festkörper bilden. Nach der Fixierung der Faserbahn durch Verfestigung
der Bindemittel zeigt sich im Längsschnitt eine Struktur, in der die Mineralfasem
im Kern des Primärvlieses überwiegend rechtwinklig zu den großen Oberflächen der endlosen
Faserbahn orientiert sind.
[0011] In den oberflächennahen Bereichen sind die Mineralfasem parallel zu den großen Oberflächen
ausgerichtet. Wegen der relativ großen Steifigkeit des Kerns des Primärvlieses können
die Mineralfasern bei entsprechend großen vertikalen Drücken auch pilzartig gestaucht
und/oder nach unten hin zwischen die Zonen mit rechtwinklig zu den großen Oberflächen
verlaufenden Mineralfasem gedrückt sein. Zwischen den bogenförmig umgelenkten Bahnen
des Primärvlieses verbleiben generell kleine Zwickel, die als unterschiedlich breite
und unterschiedlich tiefe Querfurchen in den beiden großen Oberflächen der endlosen
Faserbahn auftreten.
[0012] Im Horizontalschnitt unterscheiden sich die höher verdichteten Zonen mit den rechtwinklig
zu den großen Oberflächen verlaufenden Mineralfasem deutlich von den Zwischenzonen
mit einer flachen Anordnung der Mineralfasem. Im Querschnitt ist die Struktur weniger
gleichmäßig als bei Dämmplatten, die zur Herstellung von Lamellen verwendet werden.
So ist beispielsweise die Biegezugfestigkeit wegen der Inhomogenität der Struktur
bei vergleichbarer Rohdichte niedriger.
[0013] Die in den oberflächennahen Zonen flach liegenden Mineralfasern verringern deutlich
die Wärmeleitfähigkeit rechtwinklig zu den großen Oberflächen.
[0014] Aus der EP 0 741 827 B1 ist ferner die Herstellung von kaschierten Dämmfilzen bekannt,
bei der die endlose schlaufenförmig aufgefaltete Faserbahn auf beiden großen Oberflächen
mit Trägerschichten aus Aluminiumfolien verklebt werden und die Faserbahn anschließend
mittig und parallel zu ihren großen Oberflächen aufgeschnitten wird, so dass letztlich
zwei gleich dicke und kaschierte Faserbahnen entstehen, die anschließend aufgerollt
werden. Bei den auf diese Weise hergestellten, als Dämmfilze bezeichneten Faserbahnen
ist nur eine partielle Verklebung mit der Trägerschicht möglich. Diese partielle Verklebung
und die geringe Querzugfestigkeit der Mineralfasern führt zu einem nur geringe Festigkeit
aufweisenden Verbund, dessen Verbindung im Vergleich zu einer Lamellenplatte bzw.
einer Lamellenmatte aus Lamellen wesentlich weniger fest ist. Dieser Unterschied spielt
aber bei einer kontinuierlich verklebten Faserbahn insbesondere beim Ablösen der Trägerschichten
an den beiden Enden keine bedeutende Rolle. Jedoch führen die außenliegenden, unkaschierten
kompressiblen Zonen zu Unebenheiten.
[0015] Hier in Rede stehende Dämmstoffelemente können in Wärmedämmverbundsystemen verwendet
werden. Ein Wärmedämmverbundsystem, System genannt, besteht aus insbesondere plattenförmigen
Dämmstoffelementen, die auf eine zu dämmende Gebäudefläche aufklebbar und/oder mit
Hilfe von Dämmstoffhaltem befestigbar sind. Auf die auf der Gebäudefläche befestigten
Dämmstoffelemente wird ein zumeist zweilagige Putzschicht aufgetragen, wobei die erste
Lage der Putzschicht üblicherweise mit Hilfe von Glasfaser-Gittergeweben bewehrt ist.
[0016] Diese Systeme werden außen auf Gebäudeflächen, wie Außenwände, Decken über Durchfahrten,
offene Garagen, Kellerdecken, aber auch auf beheizte von unbeheizten Gebäudeteilen
abgrenzende Trennwände oder Decken aufgebracht.
[0017] Neben Systemen mit Dämmstoffelemente aus Mineralfasem sind auch Systeme mit Dämmstoffelemente
aus Hartschaumplatten, insbesondere aus expandiertem Polystyrol, zur Reduktion der
Wärmeleitfähigkeit beispielsweise auch aus mit Mikrographit dotiertem Polystyrol,
aus Phenolharzschaum, oder aus extrudiertem Polystyrol bekannt. Von Bedeutung für
die Erfindung sind aber ausschließlich solche Systeme mit Dämmstoffelementen aus nichtbrennbaren
Mineralwolle-Dämmplatten oder einer Kombination aus beiden grundsätzlich unterschiedlichen
Materialien. Es sind nämlich Ausführungen von Systemen bekannt, bei denen Dämmplatten
aus Mineralfasem im Bereich von Stürzen und/oder von Laibungen angeordnet sind, während
die weiteren Gebäudeflächen mit entflammbaren, aber durch die Wand und die Putzschichten
geschützte Dämmstoffelemente aus Polystyrol wärme- und schallgedämmt sind.
[0018] Gesetzliche Vorschriften und eine erforderliche Einsparung von Primärenergien haben
dazu geführt, dass die Dicken der Dämmschichten von einer offiziellen Mindestdicke
von 40 mm bis auf ca. 240 mm bei Passivhäusem angestiegen ist. Als übliche Dämmschichtdicken
im Neubau-Bereich sind ca. 100 bis ca. 140 mm anzusehen, während bei Sanierungsarbeiten
im Gebäudebestand die Dämmschichtdicken gewöhnlich nur ca. 60 bis ca. 80 mm betragen.
[0019] Die bereits voranstehend beschriebenen Dämmstoffelemente aus Mineralfasem haben sich
für die Verwendung in diesen Systemen besonders geeignet. Diese Dämmstoffelemente
werden aus einer mit in Wasser gelösten Bindemitteln und anderen Zusätzen, wie beispielsweise
Hydrophobierund/oder Staubbindemitteln imprägnierten, kontinuierlich auf einer Fördereinrichtung
abgelegten Mineralfaserbahn hergestellt. Übliche Bindemittel sind wässrige Mischungen
aus Phenol-Fomaldehyd-Harnstoff-Harzen, die Katalysatoren zur Beschleunigung der Aushärtung
und haftvermittelnde Subtanzen, wie Silane enthalten.
[0020] Die endlose Mineralfaserbahn wird durch eine kombinierte horizontale Stauchung in
Förderrichtung und eine vertikale Stauchung intensiv verfaltet, so dass im Bereich
von großen Oberflächen der Mineralfaserbahn Verfaltungsachsen entstehen.
[0021] Bei der Herstellung der Mineralfaserbahn bilden sich insbesondere durch die Art der
Krafteinleitung Mineralfaseragglomerationen in Form von dünnen lamellenartige Bereichen
aus, die in sich einen festeren Verband aufweisen und als solcher gegenüber den benachbarten
lamellenartigen Bereichen der Mineralfaserbahn bewegbar sind, wobei die Verbindung
zwischen den einzelnen lamellenartigen Bereichen deutlich geringer ist als der innere
Zusammenhalt der lamellenartigen Bereiche. Die lamellenartigen Bereiche verlaufen
zu einem großen Teil flach zu den großen Oberflächen der Mineralfaserbahn.
[0022] Die Verfaltungsachsen verlaufen überwiegend parallel zu den großen Oberflächen der
Mineralfaserbahn. Die intensiv verfaltete und imprägnierte Mineralfaserbahn wird zwischen
ein oberes und ein unteres, jeweils drucksteifes und zugleich luftdurchlässiges Förderband
eines Härteofens gefördert. Beide Förderbänder bestehen zumeist aus stabilen, über
Zugglieder verbundenen Körpem, die Lochungen in charakteristischer Anordnung auf den
großen Oberflächen ausbilden. Die verformbare Mineralfaserbahn wird im Härteofen in
der angestrebten Lieferdicke fixiert, wobei die flexiblen Mineralfasem in oberflächennahen
Bereichen derart umgelagert werden, dass die Mineralfasem in den oberflächennahen
Bereichen parallel zu den Förderbändem liegen. Ein anderer Teil der derart umgelagerten
Mineralfasern wird zwar in die Löcher der drucksteifen Förderbänder gedrückt, die
Mineralfasem verbleiben aber in paralleler Lagerung zu den entsprechend geformten
Oberflächen.
[0023] Im Härteofen wird im übrigen die Restfeuchte der Mineralfaserbahn ausgetrieben und
das Bindemittel erhitzt und ausgehärtet, indem Heißluft in rechtwinkliger Richtung
durch die endlose Mineralfaserbahn gesaugt wird. Nach der Aushärtung der Bindemittel
ist die Struktur der nunmehr als endlose Dämmstoffbahn zu bezeichnenden Mineralfaserbahn
fixiert. Durch die Heißluft können Monomere der Bindemittel verfrachtet werden, die
in den oberflächennahen Bereichen und in den in die Löcher der Förderbänder im Härteofen
gedrückten Mineralfasem zu geringfügig erhöhten Bindemittelanteilen führen. Im Längsschnitt
der Mineralfaserbahn sind somit ein Kembereich daran angrenzende oberflächennahe Bereiche,
sogenannte Kontaktzonen zu unterscheiden.
[0024] Die endlose Dämmstoffbahn wird nach dem Verlassen des Härteofens mit Hilfe von Sägen
in Dämmstoffplatten, beispielsweise mit einer Länge von 800 mm und einer Breite von
625 mm aufgeteilt. Vorzugsweise wird die Längsachse der Dämmstoffplatten quer zur
Stauchungs-, damit auch quer zur Produktionsrichtung der Mineralfaserbahn orientiert.
[0025] Die als Putzträgerplatten verwendbaren Dämmstoffplatten werden mit Rohdichten von
ca. 140 bis ca. 180 kg/m
3 hergestellt. Die Anteile an den üblicherweise als Bindemittel verwendeten Gemischen
von Phenol-, Harnstoff-, Formaldehydharzen betragen ca. 4 bis ca. 7 Masse-%. Höhere
Gehalte an organischen Bindemitteln werden wegen des dadurch möglichen Verlustes der
Nichtbrennbarkeit und auch aus Kostengründen vermieden.
[0026] Vornehmlich als Folge der flachen Lagerung der Mineralfasern in beiden horizontalen
Hauptachsen der Mineralfaserbahn weisen hieraus hergestellte Dämmstoffplatten Querzugfestigkeiten
rechtwinklig zu den großen Oberflächen von ca. 15 bis ca. 35 kPa auf. Die Zugfestigkeit
der Mineralfaserbahn quer zur Faltungs- und Produktionsrichtung ist in der Regel 3
bis 5 mal höher, als die voranstehend angegebenen Querzugfestigkeit.
[0027] Um die Wärmeleitfähigkeit derartiger Dämmstoffplatten beispielsweise auf einen Bemessungswert
von 0,035 W/m K zu senken, werden insbesondere horizontal weniger gestauchte Dämmstoffplatten
mit einer Rohdichte von ca. 100 kg/m
3 hergestellt, die eine Querzugfestigkeit von etwas mehr als 5 kPa aufweisen.
[0028] Die unterschiedlichen Querzugfestigkeiten der Dämmstoffplatten wird dazu benutzt,
die verfaltete endlose Dämmstoffbahn in Produktions- und entsprechender horizontaler
Stauchungsrichtung in Scheiben aufzuteilen. Um jedoch die nachfolgenden Verarbeitungsschritte
unabhängig von den leistungsstarken Produktionsanlagen ausführen zu können, wird die
endlose Dämmstoffbahn üblicherweise in großformatige Dämmstoffplatten aufgeteilt.
Diese Vorgehensweise erlaubt zwar die Herstellung auf relativ preisgünstigen Anlagen,
erhöht aber die variablen Herstellungskosten beträchtlich.
[0029] In diesen Scheiben sind die einzelnen, wenn auch in Richtung der Längsachse lamellar
miteinander verfalteten Mineralfasern ganz überwiegend rechtwinklig oder in sehr steiler
Lagerung zu den großen Oberflächen, hier also den Schnittflächen angeordnet. Die Scheiben
werden üblicherweise von max. 200 mm dicken Dämmstoffplatten abgetrennt, die in den
bekannten Härteöfen ausgehärtet werden können.
[0030] Neben den voranstehend beschriebenen Dämmstoffplatten aus Mineralfasem sind sogenannte
Mineralfaser-Lamellenplatten mit Rohdichten von ca. 85 bis ca. 90 kg/m
3 und Querzugfestigkeiten bis > 100 kPa sowie Druckspannungsfestigkeiten von ca. 70
kPa bei 10 % Stauchung bekannt. Diese Mineralfaser-Lamellenplatten sind in die Wärmeleitfähigkeitsgruppe
045 nach DIN 4108 zu klassifizieren. Bei Mineralfaser-Lamellenplatten mit geringeren
Wärmeleitfähigkeiten, z.B. WLG 040 werden zumindest die Rohdichten auf 70 bis 80 kg/m
3 abgesenkt. Hieraus resultiert eine Verringerung der Querzugfestigkeit auf ca. 80
kPa und der Druckspannungsfestigkeit auf ca. 40 kPa. Durch die Orientierung der einzelnen
Mineralfasem ist somit eine Verringerung, des Materialeinsatz für die Herstellung
von Dämmstoffelementen möglich.
[0031] Die Mineralfaser-Lamellenplatten werden mit einer Schnittfläche auf die zu dämmende
Gebäudefläche aufgeklebt. Die Mineralfaserbahn und damit auch die fertige Dämmstoffbahn
bzw. die daraus hergestellten Dämmstoffplatten oder Mineralfaser-Lamellenplatten sind
hydrophob ausgebildet und gehen selbst mit oberflächenaktive Substanzen aufweisenden
Klebem eine nur unzureichende Verbindung ein, so dass die sichere Montage der Dämmstoffplatten
umständlich und aufwändig ist. Diese Probleme werden durch haftvermittelnde Schichten
zumindest teilweise gelöst, die zumindest voll- oder teilflächig auf die als Klebefläche
dienende Schnittfläche aufgebracht werden. In gleicher Weise werden auch die mit einem
Putzsystem zu beschichtenden großen Oberflächen der Dämmstoffelemente insbesondere
herstellerseitig vorbehandelt.
[0032] Aus der EP 277 500 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Dämmstoffplatte aus
Mineralfasem mit zwei Schichten bekannt. Die vorbekannte Dämmstoffplatte weist eine
Rohdichte zwischen ca. 75 und ca. 100 kg/m
3 sowie eine 10 bis 20 mm dicke Deckschicht auf, die auf ca. 160 kg/m
3 verdichtet ist, wobei die Mineralfasem ganz überwiegend flach zu der großen Oberfläche
angeordnet sind. Da die Kompression der Deckschicht unabhängig von der der eigentlichen
Dämmstoffplatte erfolgt, ist eine Kontaktzone auf der der Dämmstoffplatte zugewandten
Oberfläche der Deckschicht ausgebildet. Die Rohdichte einer derartigen Verbundplatte
kann in vorteilhafter Weise mit steigender Dicke von ca. 100 kg/m
3 auf ca. 85 kg/m
3 abgesenkt werden. Die Querzugfestigkeit dieser Verbundplatte erreicht eine Größenordnung
von ca. 5 kPa, während die Druckspannungsfestigkeit ca. 10 kPa beträgt. Sollen höhere
Festigkeitswerte erzielt werden, so ist es erforderlich, die Rohdichte der Deckschicht
auf ca. 180 kg/m
3 und der eigentlichen Dämmstoffplatte auf ca. 125 - ca. 135 kg/m
3 anzuheben. Hieraus resultieren dann auch eine höhere Druckspannungsfestigkeit von
ca. 40 kPa und eine höhere Querzugfestigkeit von < ca. 15 kPa.
[0033] Die relativ steife Deckschicht erhöht die Schubfestigkeit der Dämmstoffplatte, so
dass die Orientierung der Dämmstoffplatte relativ zu der ursprünglichen Lage in der
endlosen Dämmstoffbahn zurücktritt.
[0034] Die Festigkeitseigenschaften Dämmstoffelementen aus Mineralfasem vermindern sich
mit der Zeit und insbesondere unter der Einwirkung von Feuchtigkeit. Um diesem Verlust
an Festigkeit entgegen zu wirken werden auf die aus Standsicherheitsberechnungen ermittelten
Mindestfestigkeitswerte Aufschläge für mögliche Festigkeitsverluste von bis ca. 50
% gefordert.
[0035] Mineralfaser-Lamellenplatten weisen die höchsten Querzugfestigkeiten auf und können
demzufolge bis zu Gebäudehöhen von ca. 20 m allein durch die Verklebung einer der
Schnittflächen mit der zu dämmenden Gebäudefläche gedämmt werden. Zwischen einer Schicht
Kleber und der zu dämmenden Gebäudefläche sind Haftzugfestigkeit von bis zu 80 kPa
vorgeschrieben. Für die Verklebung werden kunststoffhaltige Mörtel, die nachfolgend
als Klebemörtel bezeichnet sind, oder übliche Putze verwendet, die in der Praxis annähernd
identisch sind. Es handelt sich in der Regel um kunststoffhaltige und hydraulisch
abbindende Stoffe, die entweder vollflächig auf die Dämmstoffplatte, insbesondere
die Mineralfaser-Lamellenplatte aufgebracht und anschließend mit einem gezahnten Spachtel
aufgekämmt oder in Form von dünnen, rechtwinklig zu den Längsachsen verlaufenden Kleberwülsten
mit Hilfe einer Fördermaschine und entsprechendem Zubehör auf die Wand aufgebracht
wird.
[0036] Bei den Dämmstoffplatten aus Mineralfasern wird der Kleber zum einen randseitig umlaufend
als Wulst und zum anderen mittig als zumindest ein, vorzugsweise mehrere Batzen auf
die zu verklebende Oberfläche der Dämmstoffplatte aufgetragen, wobei der Anteil der
mit dem Kleber ausgebildeten Oberfläche zumindest > 40 % sein soll. Der Kleber dient
hier als Ausgleichsmasse für die Unebenheiten der zu dämmenden Gebäudefläche und der
Oberfläche der Dämmstoffplatte, als die Ränder der Dämmstoffplatte aussteifend und
zusammen mit den im zentralen Bereich der Oberfläche der Dämmstoffplatte angeordneten
Batzen als Abstandshalter.
[0037] Die Haftzugfestigkeit des Klebers geht bei den allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen
des Deutschen Instituts für Bautechnik nicht in die Berechnungen der Standsicherheit
entsprechender Systeme ein. Gleichwohl wird die gegenüber der zu dämmenden Gebäudefläche
zumindest formschlüssige Kleberschicht als Sicherung gegen ein Abrutschen der Dämmstoffplatten
angesehen.
[0038] Bei einer Vielzahl von Gebäuden müssen die Dämmstoffplatten aus Mineralfasem mechanisch
mit sogenannte Dämmstoffhaltern an der zu dämmende Gebäudefläche befestigt werden.
Diese Dämmstoffhalter werden handelsüblich auch Schraubdübel oder Spreizdübel genannt.
[0039] Dämmstoffhalter bestehen aus einer Metallschraube und einem Kunststoffkörper, der
zumeist einen runden, in seiner Fläche gelochten und scheibenförmig ausgebildeten
Kopf aufweist. Altemativ kann ein Ring mit radial nach innen verlaufenden Stegen und
ein zentraler Schaft vorgesehen sein, wobei der äußere Ring einen hohen Widerstand
des Kopfes gegen Durchzug in die Dämmstoffplatte bewirkt.
[0040] Die Länge des hohl ausgebildeten Schaftes ist auf die Dicke der Dämmschicht und insbesondere
der Dämmstoffplatten abgestimmt und endet in Form eines Spreizdübels. Durch den Schaft
wird in der häufigsten Ausführungsform ein Metallstift geführt, der an einem Ende
einen beispielsweise sechseckig geformten Schraubenkopf und am gegenüberliegenden
Ende ein schraubenförmiges Gewinde aufweist. Zum Setzen des Dämmstoffhalters wird
der Kunststoffkörper in ein zuvor angelegtes Bohrloch eingeschlagen und der Metallstift
in den Schaft soweit eingedreht, bis der Teller fest auf der Oberfläche der Dämmstoffplatte
aufliegt.
[0041] Die Anzahl der erforderlichen Dämmstoffhalter ist abhängig von der Höhe der zu dämmenden
Gebäudefläche und der Größe der unterschiedlichen Dämmstoffplatten.
[0042] Die Haftung des Putzes ist in erster Linie abhängig von der Querzug- und Schubfestigkeit
der Oberfläche bzw. der oberflächennahen Zonen der Dämmstoffplatte aus Mineralfasem.
Die Dicken des auf Dämmstoffplatten aus Mineralfasem aufgebrachten Putzes haben sich
durch zunehmende Verwendung von Kunstharzputzen systematisch verringert. Es sind zweischichtige
Putzsysteme mit einem Unterputz von ca. 2 mm Dicke und einem Oberputz von ca. 0,5
bis ca. 1,5 mm Dicke bekannt. Diesem Trend sind auch die Mineralputze durch höhere
Zusätze von Kunststoffen gefolgt, so dass auch deren Gesamtdicken im Minimum ca. 4
bis ca. 7 mm betragen.
[0043] Um bei diesen dünnen Putzschichten eine ebene Oberfläche herzustellen zu können,
müssen die Dämmstoffhalter nach Möglichkeit in die Dämmschicht eingedrückt werden.
Trotzdem ist die Überdeckung der Dämmstoffhalter oftmals nicht ausreichend. Weiterhin
haben diese dünnen Putzschichten nur ein geringes Wärmespeichervermögen, so dass es
unter bestimmten Witterungsbedingungen regelmäßig zu Unterschreitungen der Oberflächentemperaturen
der Putzschicht gegenüber der Umgebungstemperatur kommt, woraus Tauwasserbildungen
resultieren können. Diese begünstigen die Bildung biogener Filme, wie das Wachstum
von Algen auf den Oberflächen des Systems, wobei die Bereiche des Putzes oberhalb
der Dämmstoffhalter zum einen wegen der Wärmebrückenwirkung der metallischen Schrauben
und/oder zum anderen aufgrund des schnelleren Abtrocknens frei bleiben.
[0044] Da sich auch Staub bevorzugt auf feuchten Stellen niederschlägt, bleiben trockenere
Stellen oberhalb der Dämmstoffhalter schon aus diesem Grund dauerhaft sichtbar. Bei
starkem Algenwachstum können allerdings auch diese verhältnismäßig kleinen Flächen
relativ schnell von den Rändern her besiedelt werden.
[0045] Die trockneren Stellen bleiben auch sichtbar, wenn das Tauwasser auf der Oberfläche
des Putzes gefriert und sich im Bereich der trockneren Stellen kein oder weniger Eis
bildet. Auch das Auftreffen von Schlagregen auf den wasserhemmenden Oberflächen des
Putzes kann wegen der unterschiedlichen Aufnahme von Feuchtigkeit und wegen der unterschiedlichen
Abtrocknungsgeschwindigkeiten, insbesondere bei Putzen mit geringeren Helligkeitswerten
zum Abzeichnen der Dämmstoffhalter führen.
[0046] Der Erfindung liegt daher die
Aufgabe zugrunde, ein Dämmstoffelement und ein Wärmedämmverbundsystem zu schaffen, bei dem
die Verwendung von Dämmstoffhaltern auch im Bereich höher gelegener Gebäudeflächen
nicht erforderlich ist, wobei das Dämmstoffelement darüber hinaus preisgünstig herstellbar
sein soll, so dass sich auch das Wärmedämmverbundsystem in wirtschaftlicher Weise
erstellen lässt.
[0047] Zur
Lösung dieser Aufgabenstellung ist bei einem erfindungsgemäßen Dämmstoffelement vorgesehen,
dass zumindest auf der der Kontaktzone zugeordneten großen Oberfläche in zumindest
eine Hauptachsenrichtung verlaufend ausgerichtete wulstartige Vorsprünge in gleichmäßigen
Abständen zueinander angeordnet sind, die einen im wesentlichen kreisbogenabschnittförmigen
Querschnitt aufweisen. Bei einem erfindungsgemäßen Wärmedämmverbundsystem ist zur
Lösung der Aufgabenstellung vorgesehen, dass das Dämmstoffelement mit seiner der Kontaktzone
abgewandt angeordneten großen Oberfläche () auf einer zu dämmenden Gebäudefläche aufliegt
und mit dieser über einen Kleber verbunden ist und dass die außenliegende, die Kontaktzone
aufweisende große Oberfläche mit einer Abdeckung ausgebildet ist.
[0048] Das erfindungsgemäße Dämmstoffelement macht den Einsatz von Dämmstoffhaltem zur Befestigung
von beschichteten Dämmschichten, beispielsweise in Wärmedämmverbundsystemen bei üblichen
mehrstöckigen Gebäuden überflüssig, da das erfindungsgemäße Dämmstoffelement wesentlich
verbesserte Festigkeitswerte aufweist und insbesondere preiswert auf bereits bestehenden
Produktionsanlagen herstellbar ist. Darüber hinaus ist die Verbindung des erfindungsgemäßen
Dämmstoffelementes mit dem Putz und/oder dem Kleber wesentlich verbessert, so dass
auch hier eine Verbesserung der Standfestigkeit eines mit den erfindungsgemäßen Dämmstoffelementen
ausgebildeten Wärmedämmverbundsystems erzielt wird. Die erfindungsgemäßen Vorsprünge
verbessern hierbei die Haftung des Klebers an dem hydrophob ausgebildeten Dämmstoffelement,
soweit die Vorsprünge auf der großen Oberfläche angeordnet sind, die in Einbaulage
des Dämmstoffelementes einer Gebäudefläche zugewandt ist. Wird das Dämmstoffelement
mit der die Vorsprünge aufweisenden großen Oberfläche in Einbaulage von der Gebäudefläche
weg orientiert, haben die Vorsprünge ebenfalls die Wirkung der Haftverbesserung mit
dem Putz.
[0049] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Mineralfasem in zwei Kontaktzonen im Bereich
beider großen Oberflächen parallel zu den großen Oberflächen verlaufend angeordnet
sind und dass auf beiden großen Oberflächen wulstartige Vorsprünge angeordnet sind.
Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Dämmelementes führt zu einer Verbesserung
der Haftung des Klebers und des Putzes am Dämmelement.
[0050] Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kernbereich aus
einer Vielzahl von mäandrierend angeordneten und vorzugsweise in Längsrichtung des
Kernbereichs komprimierten Schlaufen eines Primärvlieses besteht, wobei die Schlaufen
des Primärvlieses über Umlenkungsbereiche miteinander verbunden sind, die in zumindest
einer Kontaktzone angeordnet sind. Neben der verbesserten Zugfestigkeit in Längsrichtung
des Dämmstoffelementes wird bei dieser Ausgestaltung auch eine Verbesserung der Druckfestigkeit
des Dämmstoffelementes in Richtung der Flächennormalen der großen Oberflächen erzielt.
Die Kontaktzonen bieten aber durch die Ausrichtung der Mineralfasem parallel zu den
großen Oberflächen auch eine vorteilhafte Elastizität, so dass Unebenheiten im Bereich
einer zu dämmenden Gebäudefläche ausgeglichen werden können.
[0051] Für die Verwendung des Dämmstoffelementes in einem Wärmedämmverbundsystem hat es
sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, das Dämmstoffelement mit einer unterschiedlichen
Querzugfestigkeit im Bereich unterhalb der beiden großen Oberflächen auszubilden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass ein Bereich unter einer großen Oberfläche eine Querzugfestigkeit
von > 30kPa, vorzugsweise > 60kPa und ein Bereich unter der gegenüberliegenden großen
Oberfläche eine Querzugfestigkeit > 5 kPa aufweist. Das Dämmstoffelement erfüllt bei
dieser Ausgestaltung die Anforderung der Haftfestigkeit in Einbaulage, wobei die große
Oberfläche mit der höheren Querzugfestigkeit einer zu dämmenden Gebäudefläche zuzuordnen
ist, da in diesem Bereich größere Kräfte, wie Gewichtskraft des Dämmstoffelementes
und des Putzes sowie Windsog auftreten und in die Gebäudefläche abzutragen sind, während
die dem Putz zugewandte große Oberfläche des Dämmstoffelementes lediglich die Gewichtskraft
des Putzes und den Windsog als Kräfte in das Wärmedämmverbundsystem abzutragen hat,
so dass in dieser großen Oberfläche eine geringere Querzugfestigkeit ausreichend ist.
Durch diese Ausgestaltung können die Herstellungskosten für die Dämmstoffelemente
wesentlich gesenkt werden.
[0052] Erfindungsgemäß ist nach einem weiteren Merkmal vorgesehen, dass die Bereiche unmittelbar
an die großen Oberflächen angrenzen, um die maximale Querzugfestigkeit bereitstellen
zu können.
[0053] Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das Dämmstoffelement derart auszubilden, dass
die Mineralfasem im Bereich mit der Querzugfestigkeit von > 30kPa annähernd ausschließlich
rechtwinklig zu der großen Oberfläche verlaufend ausgerichtet sind.
[0054] Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest eine große
Oberfläche mit einer haftvermittelnden Beschichtung ausgebildet ist, die gemäß einer
Weiterbildung auf der großen Oberfläche angeordnet ist, zu der die Mineralfasem einen
rechtwinkligen Verlauf aufweisen.
[0055] Neben einer vollflächigen Anordnung der haftvermittelnden Beschichtung kann es vorteilhaft
sein, dass die haftvermittelnde Beschichtung teilflächig auf der großen Oberfläche
angeordnet ist. Hierdurch können die Herstellungskosten im Zuge einer Materialeinsparung
gesenkt und dem Verarbeiter gleichzeitig die zutreffende Anordnung beispielsweise
eines Klebers auf der großen Oberfläche des Dämmstoffelementes angezeigt werden.
[0056] Als haftvermittelnde Beschichtung hat sich eine solche aus einem Kunststoff-Film
mit einer hohen Affinität zu einem Baukleber, insbesondere einem Mörtel und/oder einem
Klebemörtel als vorteilhaft erwiesen.
[0057] Ein voranstehend beschriebenes Dämmstoffelement kann beispielsweise von einer endlosen
Dämmstoffbahn aus Mineralfasern abgetrennt werden. Die endlose Dämmstoffbahn mit einem
Kernbereich und einer oder zwei Kontaktzonen kann in Bezug auf eine in Längsrichtung
verlaufende Mittenebene symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet sein.
[0058] Die Dämmstoffbahn zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, dass die einzelnen Mineralfasem
über den Querschnitt der Dämmstoffbahn deutlich unterschiedlich zu den beiden großen
Oberflächen angeordnet sind. Beide großen Oberflächen weisen Vorsprünge auf, die sich
im Härteofen bei der Fixierung der Dämmstoffbahn ausbilden. Hierzu werden die großen
Oberflächen in Teilbreichen zwischen den Vorsprüngen komprimiert und während des Aushärtens
des Bindemittels komprimiert gehalten.
[0059] In beiden Oberflächen und den Vorsprüngen haben die Mineralfasem einen Verlauf, der
im wesentlichen parallel zu den großen Oberflächen ausgerichtet ist. Diese ausgesprochen
laminare Ausrichtung der Mineralfasem zu den großen Oberflächen erstreckt sich bis
in die Kontaktzonen unterhalb der beiden großen Oberflächen. Ohne scharfe Übergänge
schließen sich darunter vertikale Stauchzonen an, in denen die Mineralfasern als Folge
einer überwiegend rechtwinklig zur Förderrichtung der Dämmstoffbahn gerichteten Kompression
flach bis flach geneigt zu den großen Oberflächen ausgerichtet sind. Bei gleichzeitiger
in Förderichtung ausgerichteter Kompression bilden sich lamellenartig verfaltete und
überwiegend flach zu den großen Oberflächen liegende Teilbereich der Dämmstoffbahn
aus.
[0060] Im Kembereich der Dämmstoffbahn sind die einzelnen Mineralfasern überwiegend steil
bis rechtwinklig zu den großen Oberflächen orientiert. Die Übergänge von dem Kernbereich
zu den Stauchzonen sind durch eine im wesentlichen gleichmäßige Veränderung der Neigungen
des Hauptanteils der Mineralfasern geprägt. Grundsätzlich weist die Dämmstoffbahn
demzufolge eine Aneinanderreihung einer Vielzahl von bogen- oder schlaufenartigen
Elementen auf, die durch rechtwinklig zur Förderrichtung wirkende Kräfte abgeflacht
sind, wobei ein Teil der Mineralfasem in die Zwickel zwischen die bogen- oder schlaufenartigen
Elementen gedrückt wird.
[0061] Es bilden sich sanfte und den Eigenschaften der glasig erstarrten Mineralfasem gerecht
werdende Übergänge aus, die auch Auswirkungen auf die sich nicht abrupt ändernde Querzugfestigkeit
der einzelnen, parallel zu den großen Oberflächen ausgerichteten Schichten in der
Dämmstoffbahn haben. Durch einen unterschiedlich tiefen Abtrag der außen liegenden
Kontaktzonen lassen sich die Querzugfestigkeiten der für einen kraftschlüssigen Verbund
maßgeblichen beiden großen Oberflächen im Vergleich zu dem Kembereich mit den rechtwinklig
zu den großen Oberflächen ausgerichteten Mineralfasern in weiten Grenzen variieren
und so auf den jeweiligen Anwendungsfall anpassen. Somit können auch Dämmstoffplatten
mit einer deutlich unterschiedlichen Querzugfestigkeit in den beiden großen Oberflächen
hergestellt werden.
[0062] Mit diesen Dämmstoffelementen können Wärmedämmverbundsystem hergestellt werden, bei
denen die Dämmstoffelemente eine große Oberfläche bzw. darunter liegende Kontaktzone
mit Querzugfestigkeiten von > ca. 30 kPa, vorzugsweise > ca. 60 kPa aufweisen, während
die gegenüberliegende große Oberfläche und die dort angrenzende Kontaktzone zumindest
eine Querzugfestigkeit von > ca. 5 kPa erreicht. Die Querzugfestigkeit der einen großen
Oberfläche ist damit ausreichend hoch, um die Dämmstoffplatte ohne zusätzliche Verankerungen
auf einer zu dämmenden Gebäudefläche aufzukleben. Die Querzugfestigkeit der zweiten,
im Wärmedämmverbundsystem außen liegenden großen Oberfläche genügt demgegenüber, um
Putze, Mörtel, Spachtelmassen oder Farbbeschichtungen halten zu können.
[0063] Demzufolge hat es sich bei einem erfindungsgemäßen System als vorteilhaft erwiesen,
dass die der Gebäudefläche zugewandte große Oberfläche als Schnittfläche ausgebildet
ist, zu der die Mineralfasem rechtwinklig verlaufend ausgerichtet sind. In diesem
Bereich können in einfacher und herstellungstechnisch kostengünstiger Weise hohe Querzugfestigkeiten
durch die Ausrichtung der Mineralfasem relativ zur großen Oberfläche erzielt werden.
[0064] Eine Verbesserung der der Verbindung zwischen dem Kleber und/oder Putz mit dem Dämmstoffelement
wird dadurch erzielt, dass die Schnittfläche eine haftvermittelnde Beschichtung aufweist,
die vorzugsweise vollflächig aufgebracht ist.
[0065] Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abdeckung als
vorzugsweise bewehrtes Putzsystem ausgebildet ist.
[0066] Für die Standfestigkeit des Wärmedämmverbundsystems ist es ferner von Vorteil, dass
das Dämmstoffelement im Bereich der Kontaktzone eine zum Bereich der Schnittfläche
unterschiedliche Querzugfestigkeit aufweist. Hierbei hat sich in der Schnittfläche
eine Querzugfestigkeit von > 30kPa, vorzugsweise > 60kPa und in der Kontaktzone eine
Querzugfestigkeit von > 5 kPa als ausreichend und vorteilhaft erwiesen.
[0067] Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Wärmedämmverbundsystems ergibt sich
dadurch, dass die Abdeckung mit einem Glasfaser-Gittergelege bewehrt ist.
[0068] Schließlich ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass mehrere
Dämmstoffplatten im Verband auf der zu dämmenden Gebäudefläche angeordnet und befestigt
sind.
[0069] Weitere Merkmal und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsformen eines Dämmstoffelementes
und eines Wärmedämmverbundsystems dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:
- Figur 1
- ein Dämmstoffelement im Längsschnitt;
- Figur 2
- einen Abschnitt eines Wärmedämmverbundsystems mit einem Dämmstoffelement im Längsschnitt;
- Figur 3
- eine Abschnitt einer Dämmstoffbahn zur Herstellung von zwei Dämmstoffelementen gemäß
Figur 2;
- Figur 4
- die beiden Dämmstoffelemente gemäß Figur 3 im Längsschnitt und
- Figur 5
- einen Abschnitt einer Dämmstoffbahn in verschiedenen Bearbeitungsstufen im Längsschnitt.
[0070] In Figur 1 ist ein Dämmstoffelement 1 im Längsschnitt dargestellt. Das Dämmstoffelement
1 besteht aus Mineralfasern 2, die mit Bindemitteln gebunden sind.
[0071] Zwei große Oberflächen 3, 4 sind beabstandet und parallel zueinander verlaufend vorgesehen.
Die großen Oberflächen 3, 4 begrenzen nach außen Kontaktzonen 5, 6, in denen die Mineralfasem
2 im Wesentlichen parallel zu den großen Oberflächen 3, 4 verlaufend ausgerichtet
sind. An die Kontaktzonen 5, 6 schließen sich Stauchzonen 7, 8 an, die durch eine
im Wesentlichen gleichmäßige Veränderung der Neigungen des Hauptanteils der Mineralfasern
2 geprägt sind. Schließlich ist zwischen den Stauchzonen 7, 8 ein Kembereich 9 angeordnet,
in dem die Mineralfasem 2 überwiegend steil bis rechtwinklig zu den großen Oberflächen
3, 4 verlaufend angeordnet sind.
[0072] Im Bereich der beiden großen Oberflächen 3, 4 weist das Dämmstoffelement 1 wulstartige
Vorsprünge 10 auf, die in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind und einen
im Wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen. Die Vorsprünge 10 sind rechtwinklig
zur Längserstreckung des Dämmstoffelementes 1, demzufolge rechtwinklig zur Produktions-
oder Förderrichtung des Dämmstoffelementes 1 im Herstellungsprozess ausgerichtet.
In den Vorsprüngen 10 verlaufen die Mineralfasem 2 parallel zu den großen Oberflächen
3, 4.
[0073] Das Dämmstoffelement 1 besteht aus einer Vielzahl von mäandrierend angeordnet und
in Längsrichtung des Kernbereichs 9 komprimierten Schlaufen 11 eines Primärvlieses.
Die Schlaufen 11 des Primärvlieses sind über Umlenkungsbereiche miteinander verbunden,
die im Bereich der Stauchzonen 7, 8 bzw. der Kontaktzonen 5, 6 angeordnet sind bzw.
die Stauchzonen 7, 8 bilden.
[0074] In den Figuren 3 und 4 sind die Schlaufen 11 zu erkennen, wobei die Figuren 3 und
4 Abschnitte eines Dämmstoffelementes 1 zeigen, welches noch nicht mit Vorsprüngen
10 versehen ist. Diese Vorsprünge 10 werden in einem nicht näher dargestellten Härteofen
durch auf den großen Oberflächen 3, 4 aufliegende Förderelemente ausgebildet, welche
das Dämmstoffelement in einer Richtung rechtwinklig zu den großen Oberflächen 3, 4
in Teilbereichen komprimieren und zur Aushärtung des enthaltenen Bindemittels komprimiert
hält.
[0075] Demzufolge zeigen die Figuren 3 und 4 das Dämmstoffelement 1 vor dem Durchlauf des
Härteofens.
[0076] In den Figuren 3 und 4 sind die Stauchzonen 7, 8 erkennbar, in denen die Mineralfasem
2 abweichend von der rechtwinkligen Ausrichtung im Kembereich 9 umgelenkt sind, so
dass die Mineralfasem 2 einen flach geneigten bzw. parallelen Verlauf zu den großen
Oberflächen 3, 4 aufweisen.
[0077] In Figur 3 ist darüber hinaus eine Mittenebene 12 strichpunktiert dargestellt, entlang
welcher das Dämmstoffelement 1 parallel zu den großen Oberflächen 3, 4 in zwei Dämmstoffelemente
1.1 bzw. 1.2 gemäß Figur 4 getrennt werden kann.
[0078] Grundsätzlich ist eine Trennung des Dämmstoffelementes 1 in die Dämmstoffelemente
1.1 und 1.2 auch außermittig möglich, wie dies beispielsweise durch einen Pfeil 13
in Figur 3 angedeutet ist.
[0079] Femer zeigt Figur 3 schematisch ein Schneidwerkzeug 14, welches Teilbereiche der
Stauchzonen 7, 8 entfernt, um glatte große Oberflächen 3, 4 auszubilden. Die Dämmstoffelemente
1.1 und 1.2 haben ergänzend auf einer Schnittfläche 15 eine haftvermittelnde Beschichtung
16, die beispielsweise aus einem Kunststoff-Film mit einer hohen Affinität zu einem
Baukleber, insbesondere einem Mörtel und/oder einem Klebemörtel besteht. Die Beschichtung
16 ist vollflächig auf den Schnittflächen 15 angeordnet, wobei der Verlauf der Mineralfasern
2 im Bereich der Schnittflächen 15 rechtwinklig zu den Schnittflächen 15 ausgerichtet
ist.
[0080] Die Dämmstoffelemente 1.1 und 1.2 gemäß Figur 4 zeichnen sich dadurch aus, dass die
große Oberfläche 3 bzw. 4 eine im Vergleich zur Schnittfläche 15 geringere Querzugfestigkeit
von 10 kPa aufweist, während die Querzugfestigkeit des Dämmstoffelementes 1.1 bzw.
1.2 im Bereich der Schnittfläche 15 bei 65 kPa liegt.
[0081] Diese Dämmstoffelemente 1.1 bzw. 1.2 sind insbesondere zur Verwendung in einem Wärmedämmverbundsystem
17 geeignet, wie es in Figur 2 in einem Abschnitt dargestellt ist. Das Wärmedämmverbundsystem
17 besteht aus Dämmstoffelementen 1.2 gemäß Figur 4, die mit einem punkt- oder linienförmig
auf die Beschichtung 16 aufgetragenen Kleber 18 an einer zu dämmenden Gebäudefläche
19, beispielsweise einer Wand 20 befestigt sind. Das Dämmstoffelement 1.2 ist hierbei
mit seiner Schnittfläche 15 zur Gebäudefläche 19 hin ausgerichtet, so dass die Beschichtung
16 mit dem Kleber 18 in Verbindung steht. In diesem Bereich weist das Dämmstoffelement
1.2 die voranstehend beschriebene hohe Querzugfestigkeit auf, so dass die hier auftretenden
Kräfte, nämlich die Gewichtskraft des Dämmstoffelementes 1.2 einschließlich eines
außenseitig angeordneten Putzes 21 sowie Windsogkräfte abgetragen werden können.
[0082] Der Putz 21 ist zweischichtig ausgebildet und hat einen Grundputz 22 und einen Deckputz
23, die insbesondere aus einem Material ausgebildet sind, welches annähernd mit dem
Material des Klebers 18 übereinstimmt. In den Grundputz 22 ist eine Armierung 24 in
Form eines Gittergewebes eingelegt, um die Festigkeit des Putzes 21 zu erhöhen.
[0083] Der Putz 21 ist auf der großen Oberfläche 4 des Dämmstoffelementes 1.2 im Bereich
der Kontaktzone 6 angeordnet und füllt die Bereiche zwischen den Vorsprüngen 10 aus.
Durch die Vorsprünge 10 wird eine verbesserte Verbindung zwischen dem Putz 21 und
der großen Oberfläche 4 des Dämmstoffelementes 1.2 ausgebildet.
[0084] Figur 5 zeigt eine Dämmstoffbahn 25, die aus Schlaufen 11 eines Primärvlieses gebildet
ist und in Richtung eines Pfeils 26 gefördert wird. Die großen Oberflächen 3, 4 mit
den dort angeordneten Stauchzonen 7, 8 und Kontaktzonen 5, 6 werden mit Schneidwerkzeugen
14 bearbeitet, die parallel zur Längserstreckung und Förderrichtung gemäß Pfeil 26
der Dämmstoffbahn 25 ausgerichtet sind.
[0085] In Figur 5 ist zu erkennen, dass mit den Schneidwerkzeugen 14 entweder ein Teil der
Stauchzonen 7, 8 oder die gesamten Stauchzonen 7, 8 entfernt werden können, so dass
die Dämmstoffbahn 25 unterschiedliche Faserverläufe aufweisen kann. Insbesondere können
aus einer Dämmstoffbahn 25 gemäß Figur 5 die Dämmstoffelemente 1.1 bzw. 1.2 gemäß
Figur 4 hergestellt werden oder die Dämmstoffbahn 25 kann einen insgesamt ausschließlich
rechtwinkligen Verlauf der Mineralfasem 2 zu den großen Oberflächen 3, 4 aufweisen.
[0086] Das Dämmstoffelement 1.1 bzw. 1.2 gemäß Figur 4 ist somit dadurch geprägt, dass die
Kontaktzone 5, 6 im Bereich der großen Oberflächen bis in die Stauchzone 7, 8 entfernt
worden ist und dass die Schnittfläche 15 zur Erzielung einer hohen Querzugfestigkeit
im Kernbereich 9 des Dämmstoffelementes 1 gemäß Figur 4 ausgebildet ist. Die Schnittfläche
15 ist mit einer haftvermittelnden Beschichtung 16 vollflächig abgedeckt, die die
Schnittfläche 15 mit einem haftvermittelnden Kunststoff-Film imprägniert.
[0087] Die äußere große Oberfläche 3, 4 kann in gleicher Weise wie die Schnittfläche 15
haftvermittelnd beschichtet oder imprägniert sein. Bei Verwendung von relativ dicken
Beschichtungen 16 kann die Kontaktzone 5, 6 in der ursprünglichen Form und Lage belassen
werden.
[0088] Die Dämmstoffelemente 1.1 bzw. 1,2 können als Dämmstoffplatten ausgebildet sein und
in Abhängigkeit von der Breite der Produktionsanlagen in vielen unterschiedlichen
Abmessungen hergestellt werden, so dass beispielsweise auch auf die Geometrien der
zu dämmenden Gebäudeflächen 19, beispielsweise durch Fenster gegliederte Fassaden,
abgestimmte Formate oder Zuschnitte der Dämmstoffelemente 1.1 bzw. 1.2 produziert
werden können. Bei Verwendung großformatiger Dämmstoffplatten verringert sich in einem
Wärmedämmverbundsystem 17 die Anzahl der Fugen zwischen den Dämmstoffplatten und damit
deren mögliche Wärmebrückenwirkung. Somit wird die Effektivität einer Dämmstoffschicht
in dem Wärmedämmverbundsystem 17 gesteigert.
[0089] Gegenüber in bekannter Weise verwendeten Mineralfaser-Lamellenplatten ist die Herstellung
eines Wärmedämmverbundsystems 17 mit den Dämmstoffelementen 1.1 bzw. 1.2 wesentlich
wirtschaftlicher. Dasselbe gilt im Vergleich zu der Verwendung bekannter Dämmstoffplatten
aus Mineralfasem, da die Rohdichte der Dämmstoffelemente 1.1 bzw. 1.2 im Vergleich
zu Dämmstoffplatten mit einem Verlauf der Mineralfasem parallel zu den großen Oberflächen
um zumindest 25 % verringert werden kann, ohne dass hierdurch die Standfestigkeit
des Wärmedämmverbundsystems 17 beeinträchtigt wird. Bis zu bestimmten Gebäudehöhen
kann hierdurch auch auf zusätzliche mechanische Befestigungselemente, wie beispielsweise
Verankerungen in Form von Dämmstoffhaltern verzichtet werden, was wiederum die Herstellungskosten
für das Wärmedämmverbundsystem 17 beträchtlich reduziert. Durch den Wegfall der Dämmstoffhalter
können sich diese nicht mehr unter dünnen Putzschichten abzeichnen und dadurch den
Gesamteindruck des Wärmedämmverbundsystems 17 negativ beeinträchtigen.
1. Dämmstoffelement aus mit einem Bindemittel gebundenen Mineralfasern, insbesondere
aus Mineralwolle und/oder Glaswolle, mit zwei großen Oberflächen, die im Abstand und
parallel verlaufend zueinander angeordnet sind und mit vier Seitenflächen, die rechtwinklig
zueinander und zu den großen Oberflächen ausgerichtet sind, wobei die Mineralfasem
im Bereich zumindest einer Kontaktzone, die sich unmittelbar an eine große Oberflächen
anschließt, im wesentlichen parallel zu der großen Oberfläche verlaufend ausgerichtet
sind und wobei zwischen den großen Oberflächen, benachbart zu der Kontaktzone ein
Kernbereich angeordnet ist, in dem Mineralfasem im wesentlichen rechtwinklig und/oder
schräg zu den großen Oberflächen verlaufend angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest auf der der Kontaktzone (5, 6) zugeordneten großen Oberfläche (3, 4) in
zumindest eine Hauptachsenrichtung verlaufend ausgerichtete wulstartige Vorsprünge
(10) in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind, die einen im wesentlichen
kreisbogenabschnittförmigen Querschnitt aufweisen.
2. Dämmstoffelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mineralfasem (2) in zwei Kontaktzonen (5, 6) im Bereich beider großen Oberflächen
(3, 4) parallel zu den großen Oberflächen (3, 4) verlaufend angeordnet sind und dass
auf beiden großen Oberflächen (3, 4) wulstartige Vorsprünge (10) angeordnet sind.
3. Dämmstoffelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kembereich (9) aus einer Vielzahl von mäandrierend angeordneten und vorzugsweise
in Längsrichtung des Kembereichs (9) komprimierten Schlaufen (11) eines Primärvlieses
besteht, wobei die Schlaufen (11) des Primärvlieses über Umlenkungsbereiche miteinander
verbunden sind, die in zumindest einer Kontaktzone (5, 6) angeordnet sind.
4. Dämmstoffelement nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch,
eine unterschiedliche Querzugfestigkeit im Bereich unterhalb der beiden großen Oberflächen
(3, 4).
5. Dämmstoffelement nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Bereich unter einer großen Oberfläche (3, 4, 15) eine Querzugfestigkeit von >
30kPa, vorzugsweise > 60kPa und ein Bereich unter der gegenüberliegenden großen Oberfläche
(3, 4) eine Querzugfestigkeit > 5 kPa aufweist.
6. Dämmstoffelement nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bereiche unmittelbar an die großen Oberflächen (3, 4, 15) angrenzen.
7. Dämmstoffelement nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mineralfasem (2) im Bereich mit der Querzugfestigkeit von > 30kPa annähernd ausschließlich
rechtwinklig zu der großen Oberfläche (15) verlaufend ausgerichtet sind.
8. Dämmstoffelement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine große Oberfläche (3, 4, 15) mit einer haftvermittelnden Beschichtung
(16) ausgebildet ist.
9. Dämmstoffelement nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die haftvermittelnde Beschichtung (16) auf der großen Oberfläche (15) angeordnet
ist, zu der die Mineralfasern einen rechtwinkligen Verlauf aufweisen.
10. Dämmstoffelement nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die haftvermittelnde Beschichtung (16) teilflächig auf der großen Oberfläche (3,
4, 15) angeordnet ist.
11. Dämmstoffelement nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die haftvermittelnde Beschichtung (16) aus einem Kunststoff-Film mit einer hohen
Affinität zu einem Baukleber, insbesondere einem Mörtel und/oder einem Klebemörtel
besteht.
12. Wärmedämmverbundsystem mit zumindest einem Dämmstoffelement aus mit einem Bindemittel
gebundenen Mineralfasern, insbesondere aus Mineralwolle und/oder Glaswolle, insbesondere
nach einem der Ansprüche 1 bis 11, welches zwei große Oberflächen aufweist, die im
Abstand und parallel verlaufend zueinander angeordnet sind und welches vier Seitenflächen
aufweist, die rechtwinklig zueinander und zu den großen Oberflächen ausgerichtet sind,
wobei die Mineralfasem des Dämmstoffelementes im Bereich zumindest einer Kontaktzone,
die sich unmittelbar an eine große Oberfläche anschließt, im wesentlichen parallel
zu der großen Oberfläche verlaufend ausgerichtet sind und wobei zwischen den großen
Oberflächen, benachbart zu der Kontaktzone ein Kembereich angeordnet ist, in dem Mineralfasem
im wesentlichen rechtwinklig und/oder schräg zu den großen Oberflächen verlaufend
angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dämmstoffelement (1, 1.1, 1.2) mit seiner der Kontaktzone (5, 6) abgewandt angeordneten
großen Oberfläche (15) auf einer zu dämmenden Gebäudefläche (19) aufliegt und mit
dieser über einen Kleber (18) verbunden ist und dass die außenliegende, die Kontaktzone
(5, 6) aufweisende große Oberfläche (3, 4) mit einer Abdeckung ausgebildet ist.
13. System nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die der Gebäudefläche (19) zugewandte große Oberfläche als Schnittfläche (15) ausgebildet
ist, zu der die Mineralfasern (2) rechtwinklig verlaufend ausgerichtet sind.
14. System nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schnittfläche (15) eine haftvermittelnde Beschichtung (16) aufweist, die vorzugsweise
vollflächig aufgebracht ist.
15. System nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abdeckung als vorzugsweise bewehrtes Putzsystem (21) ausgebildet ist.
16. System nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dämmstoffelement (1, 1.1, 1.2) im Bereich der Kontaktzone (5, 6) eine zum Bereich
der Schnittfläche (15) unterschiedliche Querzugfestigkeit aufweist.
17. System nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schnittfläche (15) eine Querzugfestigkeit von > 30kPa, vorzugsweise > 60kPa und
die Kontaktzone (5, 6) eine Querzugfestigkeit > 5 kPa aufweist
18. System nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abdeckung mit einer Armierung (24), beispielsweise einem Glasfaser-Gittergelege
bewehrt ist.
19. System nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere, als Dämmstoffplatten ausgebildete Dämmstoffelemente (1, 1.1, 1.2) im Verband
auf der zu dämmenden Gebäudefläche (19) angeordnet und befestigt sind.