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Feuchte Dämmung (von Kälteleitungen) dämmt nicht

(7.7.2018) Feuchte Dämmstoffe sind so nutzlos wie ein nasser Pullover im Winter. Sie schützen weder vor Energieverlusten noch vor Korrosion. Eine aktuelle Untersuchung des Fraunhofer Instituts für Bauphysik (IBP) im Auftrag von Armacell hat jetzt bestätigt, dass geschlossenzelliger Elastomerdämmstoff sehr gut vor Feuchteaufnahme geschützt sei und auch langfristig die Energieeffizienz technischer Anlagen erhalten könne. Der Einsatz von PUR- und Mineralfaserprodukten auf Kälteleitungen berge dagegen Risiken.

Kondensation – Todfeind jeder Dämmung

Für „technische Isolierungen“ (besser: Dämmungen) ist Tauwasser der Todfeind Nummer 1: Bildet sich Feuchtigkeit auf der Oberfläche von Leitungen oder dringt Wasserdampf von außen in die Dämmung, hat das Dämmsystem versagt. Das Tückische am Feuchteeintrag ist, dass die Prozesse in der Regel lange Zeit unbemerkt verlaufen. Das Tauwasser fällt unter der Dämmung auf der Rohroberfläche aus. Erkannt wird das Versagen der Dämmung oft erst, wenn das Material so feucht ist, dass es von der abgehängten Decke tropft oder sich Eis auf der Leitung bildet.

Wenn Feuchtigkeit in die Dämmung dringt,

  • steigen die Energieverluste,
  • kann Korrosion unter der Dämmung entstehen,
  • können Schimmelpilze wachsen,
  • entstehen hohe Reparatur- und Folgekosten.

Die zentrale Frage bei der Auswahl von Dämmstoffen ist also, wie gut das Material vor Feuchteaufnahme geschützt ist.

Verschiedene Dämmstoffe in unabhängigem Test

Um das Feuchte- und Tauwasserverhalten unterschiedlicher Dämmstoffe zu untersuchen, hat das Fraunhofer IBP einen praxisnahen Test durchgeführt. Untersuchungsgegenstand waren Mineralfaser, PUR und FEF (flexibler Elastomerdämmstoff):

  • Geschlossenzelliges Elastomermaterial verfügt demnach über eine „integrierte“ Dampfbremse, bei der sich der Wasserdampfdiffusionswiderstand über die gesamte Dämmschichtdicke – Zelle für Zelle - aufbaue.
  • Bei Mineralfaser- und PUR-Produkten reduziert sich dagegen die Dampfbremse auf eine dünne Alu- oder PVC-Folie. Unter baupraktischen Bedingungen sei es jedoch nahezu unmöglich, die Kaschierungen so auszuführen, dass eine ausreichende Wasserdampfdichtigkeit erreicht werde.

Rohraufhängungen, Bögen, T-Stücke, Ventile, Einbauten etc. sind fast nie komplett dampfdicht. Entsprechende Beschädigungen an der Kältedämmung, die in der Baupraxis eher die Regel als die Ausnahme sind, wurden vom Fraunhofer IBP simuliert, indem bei drei der insgesamt sechs Probekörper zwei kleine Löcher (Ø 5 mm) 5 mm tief in die Oberfläche gebohrt wurden. Die Testbedingungen in der Klimakammer wurden bewusst moderat gewählt:

  • Die Leitungen wurden mit einer Mediumtemperatur von 20°C gefahren.
  • Als Umgebungstemperatur wurde 35°C definiert.
  • Die relative Luftfeuchte hat 55% betragen.
  • Unter diesen Bedingungen lief der Test 33 Tage.

Tauwasserbildung auf den Rohrleitungen

Sowohl unter der PUR- als auch der Mineralwolle-Dämmung hat sich laut Untersuchung IBP bereits während dieser relativ kurzen Testdauer eine erhebliche Menge an Feuchtigkeit angesammelt. Selbst unter diesen moderaten Bedingungen konnte die Dampfbremse die Wasserdampfaufnahme nicht verhindern. In den elastomeren Dämmstoff sei dagegen keine Feuchtigkeit diffundiert und auch die Rohroberfläche sei trocken geblieben.

Langfristige Folgen einer Durchfeuchtung

Um die längerfristigen Folgen der Feuchtigkeitsaufnahme zu untersuchen, hat das Fraunhofer Institut auf der Basis der Ergebnisse Berechnungen angestellt und hochgerechnet, wie sich die Dämmstoffe über einen angenommenen Zeitraum von zehn Jahren verhalten: Demnach verschlechtert sich die Wärmeleitfähigkeit (λ) von ...

  • flexiblen Elastomerdämmstoffen (FEFs) um rund 15%,
  • Mineralwolle um 77% und von
  • PUR-Dämmung um 150%.

Die Wärmeleitfähigkeit erhöht sich also erwartungsgemäß mit jedem Volumenprozent Feuchtegehalt und die Dämmwirkung verschlechtert sich rapide. Die Folgen sind ...

  • nicht nur konstant steigende Energieverluste während des Betriebs,
  • sondern auch ein Absinken der Oberflächentemperatur, und sinkt diese unter die Taupunkttemperatur, entsteht Tauwasser und das Korrosionsrisiko steigt.

Elastomere Dämmstoffe schützen vor Kondensation und Korrision

Nur wenn die Kältedämmung von Kälteleitungen vor Feuchteaufnahme geschützt sind, werden das Entstehen von Tauwasser auf der Rohroberfläche und ein Anstieg der Wärmeleitfähigkeit während der Betriebsdauer verhindert. Der Nachweis der Wärmeleitfähigkeit muss als Anfangs-Wärmeleitfähigkeit oder „trockener λ-Wert“ verstanden werden und darf nur in Kombination mit dem Wasserdampfdiffusionswiderstand über die Materialwahl entscheiden. Mit anderen Worten: Ein Kältedämmstoff mit einem sehr guten „trockenen λ-Wert“, aber einem geringen Wasserdampfdiffusionswiderstand ist in diesem Kontext eine schlechte Wahl.

Zusammenfassung in 2½ Minuten: „Feuchte Dämmstoffe dämmen nicht“

Übrigens: In Deutschland widerspricht die Verwendung von Mineralwolle in Kälteanwendungen den Anforderungen der DIN 4140. Sie ist nur zulässig bei Verwendung eines Doppelmantels, einer luft- und diffusionsdichten, verschweißten oder verlöteten metallenen Ummantelung. Das verlangt jedoch einen erheblichen Zeit- und Kostenaufwand und wird in der Regel nicht zur Anwendung kommen.

Weitere Informationen zur Kältedämmung mit flexiblen Elastomerdämmstoffen können per E-Mail an Armacell angefordert werden.

siehe auch für zusätzliche Informationen:

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