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IBO - Österreichisches Institut für Bauen und Ökologie GmbH www.ibo.at
DI Dr. Bernhard LippGeschäftsführerIBO - Österreichische Institut für Bauen und Ökologie GmbH
Wie sich Dämmung rechnet
Salzburg, 9. Dezember 2014
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Übersicht
Dämmstoffe Übersicht
Grundlagen: Ökologische Bewertung LCA
Ökologische Bewertung von
Dämmassnahmen
Ökonomische Bewertung von
Dämmassnahmen
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Dämmstoffe
Dämmstoffe sind Baustoffe mit einer Wärmeleitfähigkeit < 0,1 (0,06) W/(mK)
Fossilen Rohstoffen
Mineralischen Rohstoffen
Nachwachsenden Rohstoffen
Sekundärrohstoffen
Es gibt Dämmstoffe auf Basis von
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Wärmeleitfähigkeit
Dämmstoffe � in W/(mK)
Mineralwolle 0,036-0,040
EPS 0,035-0,040
Flachs, Hanf, ... 0,040-0,045Schafwolle 0,038-0,042
Holzfaser 0,040-0,060
Perlite 0,042-0,065
Polyurethan 0,025-0,030
XPS 0,035-0,042
Blähton 0,080-0,090
Schaumglas 0,041-0,050
Vakuumdämmplatte 0,004-0,005
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Rohstoffbasis Dämmstoffe
Nachwachs R. Recycling R.Mineralische R.
Glaswolle
Steinwolle
Schaumglas
Mineralschaum
Blähperlite
Blähglimmer
Blähton
Kork
Holzfaser, -späne
Flachs
Hanf
Schafwolle
Schilf, Stroh
Roggen, Gras, …
Fossile R.
Polystyrol EPS
Polystyrol XPS
Polyurethan
Polyethylen
Ortschaum
Phenolharz
Altpapierflocken
Altpapierplatten
Blähglas
Schaumglas-granulat
Sonderformen: Vakuumdämmung, Transparente Wärmedämmung
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Ökobilanz (LCA Life Cycle Assessment)
Die Ökobilanz ist eine Methode zur quantitativen Abschätzung der
mit einem Produkt verbundenen Umweltaspekte und
produktspezifischen potentiellen Umweltwirkungen“ (EN ISO 14040).
Dabei erfolgt eine systematische Analyse und Bewertung „sämtlicher“
Stoff- und Energieströme aus und in die Umwelt.
EN ISO 14040: Umweltmanagement - Ökobilanz -
Prinzipien und allgemeine Anforderungen
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Aufbau der Ökobilanz - Übersicht
Rahmen der Ökobilanz
Zieldefinition
Sachbilanz
Wirkungs-abschätzung
Auswertung
Anwendungen
- Entwicklung und Verbesserung von Produkten
- Strategische Planung- Politische Entschei-
dungsprozesse- Marketing- Sonstige
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Wirkungskategorien
Abk. Einheit Bezeichnung
PEI e MJ Bedarf an erneuerbaren Energieträgern
PEI ne MJ Bedarf an nicht erneuerbaren Energieträgern
GWP kg CO2-eq Treibhauspotential
AP kg SOx-eq Versauerungspotential
POCP kg Ethylen-eq Photosmogpotential
ODP kg R11-eq Ozonabbaupotential
NP kg PO4--eq Überdüngungspotential
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Der “Primärenergieinhalt” berechnet sich aus dem oberen Heizwert all jener energetischen Ressourcen, die in der Herstellungskette des Produkts verwendet wurden. Einheit: MJ
Der Primärenergieinhalt ist keine Wirkungskategorie sondern eine Stoffgröße, er wird aber häufig gleichberechtigt mit den restlichen ökologischen Wirkungskategorien angegeben.
Primär-energie
End-energie
Nutz-energie
Verluste
Verluste
Primärenergieinhalt (PEI)
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Treibhauseffekt (Global Warming)
Als Folge der Klimaveränderung werden sich die Wüstengebiete ausdehnen
Vulkanausbrüche haben schon immer zum Treibhauseffekt beigetragen. Dies kann aber nicht als Gegenargument zur
Tatsache des anthropogenen Treibhauseffekts vorgebracht werden.
= Veränderung des Strahlungsgleichgewichts der Erde durch anthropogene Treibhausgase
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Versäuerung wird hauptsächlich durch die Wechselwirkung von Stickoxid- (NOx) und Schwefeldioxidgasen (SO2) mit anderen Bestand-teilen der Luft wie dem Hydroxyl-Radikal verursacht.
Versäuerung (AP)
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Produktion: EPS-Dämmstoff
Förderung Rohöl, Erdgas
Raffination, Erzeugung Naphtha
Erzeugung Ethylen, Benzol
Erzeugung Ethylbenzol
Erzeugung Styrol
Polymerisation
Schäumen
Störfallrisiko
VOC
EPS-Dämmstoff
Bohrchemikalien
Toluol
Benzol/Ethylen
Rohöl in WasserRohöl, Erdgas
Pentan
Katalysatoren
Strom
Therm. Energie
Wasser
HBCD
Stabilisatoren
Pentan
Abwasser
Ethylbenzol, Styrol
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EPS-Platten (Expandiertes Polystyrol)
Styrol: neurotoxisch, reizend, Kombinationswirkungen (Hemmung des Stoffwechselabbaus gem. mit Alkohol), möglicherweise reproduktionstoxisch, gentoxische Potenzial von Styrol-7,8-oxid, humankanzerogen (Kat. 2A der IARC).
Benzol: Veränderungen im Blutbild, Müdigkeit, Schwäche, Schlaflosigkeit, Schwindel, Übelkeit, Kopfschmerzen, Abmagerung, Blässe, Augenflimmern, nachweislich erbgutschädigend und
krebserzeugend (Kategorie 1).
Flammschutzmittel (Hexabromcyclododecan)- äußerst persistent und äußerst bioakkumulativ (weltweit
verbreitet); 2008 als PBT-Substanz in die Liste von „substances of very high concern“ aufgenommen.
Brandfall
betrifft v.a. Herstellung;Styrol-emissionen tw. auch Einbau und erste Zeit danach
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XPS-Platten (Extrudiertes Polystyrol)
Einsatzgebiete: Perimeterdämmung, Umkehrdächer, bei erhöhten Feuchteanforderungen
Herstellung: vergleichbar mit EPS-Herstellung
Treibmittel HFKW oder CO2
- Gesetzliche Regelungen in Österreich (BGBl. 447/2002) sehen ein Verbot des Einsatzes von HFKW vor (es gibt noch Ausnahmen).
Flammschutzmittel- enthält ca. 3-mal so viel HBCD wie EPS (2,5 %).
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Mineralwolle-Dämmstoffe
Mineralische Rohstoffe
Glaswolle: hoher Altglasanteil (hochwertige Produktionsabfälle
aus Flachglas)
Bindemittel (Phenolformaldehydharz)
KMF (Künstliche Mineralfaser)- krebsverdächtig K3 mit Freizeichnungskriterien
(Richtlinie 97/69/EG zur 23. Anpassung der Richtlinie 67/548/EWG) – - in Österr. o. Deutschland hergestellte Mineralwolle ist freigezeichnet.
Entsorgung- Recycling theoretisch möglich; wird nicht praktiziert, weil kein gesetzlicher/finanzieller Anreiz
besteht.
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Dämmstoff aus Mineralischen Rohstoffen, BeispielProduktion: Glaswolledämmstoff
Abbau mineralischer Rohstoffe
Herstellung der Bindemittelkomp
Transport
Schmelze
Spinnen
Bindemittelzugabe
Härten
Altglas
Glas-komp.
Bindemittel
Strom
Erdgas
Staub
Abfall
Abwasser
Abluft
Glaswolledämmstoff
Abraum
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Weitere Mineralische Dämmstoffe
Nachteile: energieaufwändige Herstellung (außer: Mineralschaum, Perlite) Bitumenverlegung bei SchaumglasStaub bei Schüttungen
Vorteile: 100 % mineralisch, kein Bindemittel, kein Flammschutzmittel, faserfrei
SchaumglasMineralschaum Blähperlite Blähton
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Mineralschaumplatte
Dampfgehärtete Dämmplatten aus Quarzsand, Kalk, Zement, Wasser und einem porenbildenden Zusatzstoff Herstellungsverfahren wie Porenbeton oder Kalksandstein
Rohdichte: ca. 120 kg/m3, Wärmeleitfähigkeitsgruppe WLG045, dampfdurchlässig und nicht brennbar
sehr gute Ökobilanzergebnisse, bestehen zu fast 100 % aus mineralischen Rohstoffen, keine Fasern und bei der Verarbeitung keine Reizerscheinungen
Umweltfreundliche Alternative im Wärmedämmverbundsystem außerdem: unterseitigen Deckendämmung in Keller und Tiefgarage, bei Massiv-Steildächern sowie bei vorgehängten, hinterlüfteten Fassaden. Faserdotierte Mineralschaumplatten als Innendämmung für Sanierungen ->Calciumsilikatplatten
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Herstellung wie Mineralschaumplatten mit geringer Zugabe an Zellulosefasern
Rohdichte: 260-290 kg/m3, Wärmeleitfähigkeit: 0,07, µ-Wert: 7.
Feuerschutzplatte und als technische Wärmedämmung bei erhöhten Brandwiderstandsanforderungen wie z.B. für Kamine oder Kachelöfen
Neuerdings Einsatz als kapillar aktive Dämmplatten für die Innendämmung• direkt mit vom Hersteller empfohlenen Putzen verputzt • bietet keinen Nährboden für Schimmelpilze das porige Volumen ermöglicht die Einlagerung von Salzen auch für Schimmel- oder Salzsanierung eingesetzt
Calciumsilikatplatte
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Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen (nawaro)
Korkplatten Holzfaser Zellulosefaser
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Dämmstoff aus Sekundärrohstoffen, Beispiel
Produktion: Zellulosefaser
Sammeln von Altpapier
Aussortieren
Zerfasern
Vermischen mit Borsalzen
Altpapier
Staub
Zellulosefaserdämmstoff
Borsalze
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Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen (nawaro) - Forts
Weitere: Kokos, Roggen, Gras, …
Flachs Hanf SchafwolleRohrkolben
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Dämmstoff aus Nawaro, Beispiel
Produktion: Flachsdämmstoff
Anbau
Feldbewirtschaftung
Ernte
Rösten
Pressen
Transport
Schwingen
Produktion
Borax
Stärke
CO2
Diesel
Strom
Erdgas
Langfaser
Staub
Abfall
Abwasser
Abluft
Flachsdämmstoff
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Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen - Zusatzstoffe
tw. Bindemittel (Biko-Fasern, PMDI) eingesetzt
Mottenschutzmittel (Schafwolle)
Flammschutzmittel (außer: Schafwolle, Kork, Holzfaser nass)- Borsalze (10 – 15 %)
- Ammoniumpolyphosphate (10 – 15 %)
- Soda (3 – 5 %)
- Aluminiumsulfat (<1 %, Holzfaser-Dämmplatten)
Biko …. Bikomponenten (Polyethylen und PET)PMDI .. Bindemittel aus Diisocyanatbasis, vgl. Holzwerkstoffe
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Einbau von Zellulosefaserflocken
Staubfreisetzung bei der Verarbeitung- bis zu 10 Mio. Fasern pro m3
- Hinweise für krebserzeugende Wirkung von Zellulosefasern gibt es in der Literatur bisher keine
- Zellulosefasern relativ lange Halbwertszeit in der Lunge- bekannt sind berufsbedingte gutartige
Lungenerkrankungen
Das Einblasen von Dämmstoffen ist eine staubige Angelegenheit. Anders als in diesem Bild ist daher ein Staubschutz unbedingt anzuraten.
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Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen
Nebenprodukte der Land- und Forstwirtschaft
Flachs, Hanf: Bindemittel (Biko-Fasern, PMDI, Stärke) Biko …. Bikomponenten (Polyethylen und PET)PMDI .. Bindemittel aus Diisocyanatbasis, vgl. Holzwerkstoffe
Schafwolle: <1 % Mottenschutzmittelakzeptabel: Kaliumfluorotitanat (anorganisch, nicht flüchtig)
negativ: Pyrethroide, Permethrine (flüchtig)
Holzfaser-Dämmplatten im Nassverfahren:
<1 % Aluminiumsulfat
FlachsfaserHanffaserHolzfaser
KokosfaserSchafwolle
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Flammschutzmittel
DecabromdiphenyletherTetrabrombisphenol A, additiv I
I Anwendungsverzicht
Tetrabrombisphenol A, reaktivTris(chlorpropyl)phosphat
IIMinderung sinnvoll, Substitution anzustreben
Stoff Gr. Empfehlung
HexabromcyclododecanNatriumborat-decahydrat (Borax)Antimontrioxid
IIIproblematische Eigen-schaften, Minderung sinnvoll
Bis(pentabromphenyl)ethanPyrovatex CP neuMelamincyanurat
IVwegen Kenntnisdefizitenkeine Empfehlung möglich
Roter PhosphorAmmoniumpolyphosphatAluminiumhydroxid
VAnwendung unproblematisch
Quelle: Umweltbundesamt Deutschland (UBA-Texte 25/01)
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Richtwerte - Produktkennwerte
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Qualitativer Vergleicheiniger Dämmstoffe
Ressourcenbedarf
Ökotoxikologie
Humantoxikologie
Gesundheitsgefährdung am Arbeitsplatz
Flächenbedarf
Beeinträchtigung der Artenvielfalt
Abfall
Belästigung (Lärm, Geruch)
Fla
chs
Sch
afw
olle
Zel
lulo
sefa
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Gla
swol
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EP
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Kor
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3
3
1
1
1
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?
2
2-4
5 sehr negativ
4 negativ
3 durchschnittlich
2 positiv
1 sehr positiv
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Ökologische Bewertung von
Dämmmassnahmen
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Dämmen und die Presse
Beim Sanieren auch ans Material denken
Wirtschaftsblatt 04.02.2011
"Auf der einen Seite wird saniert, um Energie zu sparen, auf der anderen ein Produkt verwendet, das viel Energie benötigt."
"Es solle nicht nur an die Nutzungsphase gedacht werden, sondern auch an die Primärenergie."
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Verputzte Dämmfassaden (PEIne)
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Berechnung der ökologischen optimalen Dämmdicken
Berechnung des Heizwärmebedarfsnach ÖN EN 832
� Q = Q - QRef = 1/� H * (QH - QH,Ref) =
= 1 /� H * (U - URef) * HGT * 0,024 * tNutz
Heizenergiebedarf Q, Qref in kWh/m2
Heizwärmebedarf QH, QH, Ref in kWh/m2
Wirkungsgrad des Heizsystems � H
Heizgradtage HGT = 3500 Kd
Nutzungsdauer tNutz = 80 Jahre
Umweltbelastungen gemäß
Ökoinventare für Energiesysteme
Ausgewertet für4 Heizsysteme5 Dämmstoffe7 Wirkungskategorien
Hildegund Mötzl, Thomas Zelger, „Ökologie der Dämmstoffe“, Springer Wien 2000
Wirkungsgrade:Holzheizung 80 %Gasheizung 90 %Ölheizung 90 %Fernwärme 95 %
Nicht berücksichtigt:Be- und Entlastungen zu unterschiedlichen Zeiten
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„Materialfluss“:Herstellung + Nutzung
Beheizung
Herstellung
Dämmstoffstärke
Minimum
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Gesamtbelastung:Herstellung + Beheizung
Minimum
cm
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Gesamtbelastung:Herstellung + Beheizung
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Gesamtbelastung:Herstellung + Beheizung
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Ökonomische Bewertung von
Dämmassnahmen
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Prognosen sind unsicherbesonders wenn sie die Zukunft betreffen!
Obergrenze:71 EUR !!!2020( 90 US $)
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Berechnen des Gebäudestandards
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Ökonomisch optimale Dämmstoffdicke I
Untergrenze:71 EUR !!!2014( 90 US $)
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Ökonomisch optimale Dämmstoffdicke II
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Ökonomisch optimale Dämmstoffdicke III
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Ökologische und ökonomische Amortisation
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Ökologischen Baustoffwahl und Hilfsmittel
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Bauteile und ökologische Optimierung: baubook
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Umweltzeichen
• freiwillige und unabhängig vergebene
Umweltzeichen
• ÖNORM EN ISO 14024 (Umweltkennzeichnung Typ 1)
• Der Lebensweg eines Produktes wird berücksichtigt.
• Die Kriterien sind transparent und überprüfbar.
• Unabhängige Überprüfung.
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baubook – ökologisch ausschreiben
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Ökologie der Dämmung
Ressourceneffiziente Dämmstoffstärken jenseits von 50 cm Dämmstoff.
Kreislauffähigkeit der Produkte/Konstruktionen verbessern Vermeidung kritischer Inhaltsstoffe (Recyclingfähigkeit) Der Passivhausdämmstandard ist somit ein ressourceneffizienter Minimalstandard. Der Passivhausdämmstandard ist auch in ökonomischer Sicht ein Sicherheitsstandard.
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www.baubook.infoAb Februar 2015:
Ökologischer und ökonomischer Amortisationsrechner auf baubook
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DI Dr. Bernhard Lipp
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für Bauen und Ökologie GmbH
Alserbachstraße 5/8
A-1090 Wien
Tel: +43 (1) 319 20 05 - 12
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