Schlüsselwörter
(Deutsch)
|
Bauwesen, Nachhaltigkeit, Dämmstoff, Holzbasis
|
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
|
Der Einsatz natürlicher Dämmstoffe gewinnt im Bauwesen zunehmend an Bedeutung. Schlagwörter wie Nachhaltigkeit und Ökologie sind in aller Munde und werden zur Anpreisung verschiedenster Produkte und Bereiche verwendet und medial eingesetzt. Besonders für die Anwendung natürlicher Dämmstoffe fehlen befriedigende Informationen, Dokumentationen und Erfahrungen, was zur Folge hat, dass Bauplaner und Architekten vielerorts auf deren Einsatz verzichten.
Dennoch verbucht die Produktion von Dämmstoffen auf Holzbasis derzeit einen Aufwärtstrend. So errichtete Kronospan® in Heiligengrabe und Homatherm® in Berga eine neue Anlage, zugleich kaufte Homatherm® die Firma Isoroy® und Gutex® baute ein neues Werk in Waldshut. Auch Pavatex® erweiterte seine Produktion von Dämmplatten in den letzten Jahren deutlich und baut zurzeit ein neues Werk (Trockenverfahren) in Frankreich.
Die Industrie steht jedoch vor der Frage, inwieweit die derzeitige Rohstoffversorgung durch Nadelhölzer, deren zukünftige Sicherung in Frage gestellt werden muss, substituiert werden kann. Die Verwendung von Laubholzfasern und anderen Naturfasern ist alternativ denkbar und gewinnt daher zunehmend an Bedeutung.
Eine Möglichkeit der Optimierung des Materialeinsatzes, aber auch der Verbesserung bauphysikalisch relevanter Materialeigenschaften, bietet die Kombination verschiedener Dämmmaterialien zu einem mehrschichtigen Endprodukt. Dabei spielt neben den Eigenschaften der einzelnen Lagen auch deren Verbindung eine wichtige Rolle. Gewisse Erfahrungen zu Materialkombinationen mit schichtweisem Aufbau bestehen bereits aus der Prüfung des Diffusionsverhaltens und der Wärmeleitung von verklebtem Holz, wobei u.a. Jahrringlage und Schichtdicke wichtige Einflussgrössen sind. Zudem werden zunehmend verschiedene Rohstoffe im Fasergemisch kombiniert (z.B. Hanf- und Holzfasern), um Synergieeffekte zu erzielen.
Im Bauwesen erfolgen heute die meisten Betrachtungen der Feuchtetransportvorgänge ungeachtet der Übergänge an den Grenzflächen zwischen Schicht und Schichtverbindung. Zwar werden für unterschiedliche Materialien verschiedene Kennwerte herangezogen, die Übergänge und allfällige Randerscheinungen werden jedoch wenig oder gar nicht betrachtet. In dieser Arbeit wurden an Einzelmaterialien und bei Materialkombination unterschiedlicher poröser Weichfaserplatten neben der Wärmeleitfähigkeit auch die Aufnahme und Leitung von Wasserdampf mittels genormter Materialeigenschaftsprüfungen untersucht und betrachtet.
Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die Wärmeleitfähigkeit, die Sorption und Diffusion sowie das Quellen und Schwinden bei porösen Holzfaserplatten sehr stark von der Rohdichte, aber auch vom Feuchtegehalt abhängt. Des Weiteren hat sich ein Einfluss des verwendeten Herstellverfahrens und der damit verbundenen Faserorientierung in der Dämmplatte gezeigt. Beim Trockenverfahren kann aufgrund der neueren Technologie eine diffusere Faserorientierung, bei einem homogenen Plattenquerschnitt bis zu 20 cm Dicke erzeugt werden. Im Nassverfahren ergibt sich eine stärker gerichtete Orientierung der Fasern, i.d.R. bei einem maximalen Produktionsquerschnitt von 20 mm Dicke. Höhere Querschnitte werden im Nassverfahren durch schichten und verkleben einzelner Lagen erzielt. Aus den Untersuchungen geht hervor, dass diese Schichtung einen Einfluss auf die Materialeigenschaften hat, welcher mit Erhöhung der linienförmig verklebten Schichten verstärkt nachgewiesen werden konnte.
|
Kurzbeschreibung
(Englisch)
|
In the building industry the use of natural insulants is increasingly gaining in importance. Buzzwords such as sustainability and ecology are on everyone’s lips and used in order to advertise various products and fields as well as for medial purposes. Especially the implementation of natural insulants lacks satisfactory information, documentation and experience, which results in the fact that construction planners and architects in many places refrain from their use.
Despite this fact, the production of insulants is experiencing an upward trend. Kronospan®, for example, built a new site in Heiligengrabe and Homatherm® built a new one in Berga. At the same time, Homatherm® bought the Isoroy® company and Gutex® built a new plant in Waldshut. Also Pavatex® considerably expanded its production of insulation boards in the last years and is currently building a new plant (dry process) in France.
However, the industry is facing the question of to what extent the current raw material supply can be substituted by conifers whose future safeguard has to be questioned. Alternatively, the use of hardwood fibres and other natural fibres is imaginable and therefore increasingly gaining in importance.
The combination of various insulating materials into a multilayered end product offers a possibility to optimise the material usage as well as to improve material properties that are relevant from a construction physics point of view. Thereby, apart from the properties of the individual layers, their combination also plays an important part. Certain knowledge regarding material combinations with a layered fitting already exists from the analysis of the diffusion behaviour and the thermal conduction of glued wood. Thereby, the position of annual rings and the layer thickness are, among others, important influencing variables. Additionally, various raw materials are increasingly combined to a fibre blend (e.g. hemp and wood fibres) in order to achieve synergy effects.
Today, most of the considerations concerning moisture transport processes are made without regard to the transitions at the interfaces between layer and layer combination. Although various characteristic values are raised for different materials, transitions and peripheral matters are not or hardly considered. In this thesis, apart from the thermal conductivity also the absorption and conduction of water vapour of individual materials and material combinations of different porous soft boards were analysed and observed with the aid of standardised material property examinations.
The research has shown that thermal conductivity, sorption and diffusion as well as swelling and evaporation of wood fibre boards depend strongly on the bulk density but also on the moisture content. Additionally, an influence by the used production method and the therewith associated fibre orientation was shown. Thanks to modern technology, a more diffuse fibre orientation can be achieved in the dry process, in the case of a homogeneous board cross-section up to a thickness of 20 cm. In the wet process, a more directed fibre orientation results, generally in the case of a maximal production cross-section of a thickness of 22 mm. In the wet process, higher cross-sections are achieved by layering and laminating the individual layers. The research shows that this layering has an influence on the material properties which was additionally proven by increasing the linear glued layers.
|
