Mineralfaser-Dämmstoffe

Geschichte der Sanitär-, Heizungs-, Klima- und Solartechnik
Abkürzungen im SHK-Handwerk
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Mineralfaser

Steinwolle

Glaswolle

Schlackenwolle

Umgang-
Gefahrenstoffe

Immer den richtigen Begriff verwenden: Eine Dämmung verzögert den Durchgang (z. B. Wärme, Schall) und eine Isolierung schottet komplett ab bzw. verhindert den Durchgang (z. B. Stromkabel, Bauwerksabdichtung, Korrosionsschutz)

Dämmstoffe werden neben der Wärmedämmung auch zum Hitze-, Kälte-, Brand-, Schall- und Feuchteschutz eingesetzt. Die wärmedämmende Eigenschaft ergibt sich aus der ruhenden zum Teil eingeschlossenen Luft, die im Vergleich zu Festkörpern ein schlechter Wärmeleiter ist. Wärmedämmstoffe besitzen eine niedrige spezifische Wärmeleitfähigkeit lambda < 0,1 W/(m·K). Außerdem sind das Feuchtigkeitsverhalten, Brandverhalten, die Schalldämmung und Wärmespeicherfähigkeit wichtige Eigenschaften der Dämmstoffe. Sie werden als Platten, Matten, Filze, lose Schüttungen oder Schichtungen an Dächern, Decken, Wänden, Rohr- oder Lüftungsleitungen eingesetzt.

Wichtige Kennwerte zur Beurteilung eines Dämmstoffes sind die Wärmeleitfähigkeit (W/(m·K), die Rohdichte (kg/m3), die Baustoffklassen (A und B) und Primärenergiegehalt

Kennwerte von Mineralfaser-Dämmstoffen

Dämmstoff

Wärmeleitfähigkeit*1
W/(m·K)

Rohdichte*2
kg/m3

Baustoffklasse*3
(Brennbarkeitsklasse)

Primärenergiegehalt
kWh/m3

Glaswolle
0,035 - 0,045
15 - 200
A2 – nicht brennbar
250 - 500
Steinwolle
0,035 - 0,045
15 - 200
A1 – nicht brennbar
150 - 400
Schlackenwolle
0,035 - 0,040
80 - 220
A1 – nicht brennbar
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*1Die Wärmeleitfähigkeit ist das Vermögen eines Stoffes, thermische Energie zu transportieren. Materialien mit einer Wärmeleitfähigkeit gleich oder kleiner 0,10 W/(m·K) dürfen nach der DIN 4108 "Wärmeschutz und Energieeinsparung in Gebäuden" als Wärmedämmstoffe bezeichnet werden. Dämmstoffe mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,030 bis 0,050 W/(m·K) gelten als gut und unter 0,030 W/(m·K) als sehr gut.
*2Die Rohdichte (kg/m3) definiert sich als Quotient aus der Masse eines Stoffes und dem von dieser Masse eingenommenen Volumen und beeinflusst die wärmeschutztechnischen Eigenschaften eines Dämmstoffes. Materialien mit einer geringen Rohdichte haben eine große Porosität oder ein hohes Hohlraumvolumen und führt zu einer Verringerung der Wärmeleitfähigkeit und dadurch zu einer besseren wärmedämmenden Wirkung. Der günstigste Rohdichtebereich liegt zwischen 20 und 100 (kg/m3). Bei einer geringeren Rohdichte erhöht sich der durch Strahlung übertragene Wärmeanteil und bei einer größeren Rohdichte erhöht sich der durch Wärmeleitung übertragene Anteil.
*3Dämmstoffe werden nach ihrem Brandverhalten in zwei Brennbarkeitsklassen (Baustoffklassen) unterteilt. In der Baustoffklasse A sind nicht brennbare Stoffe und in der Baustoffklasse B brennbare Stoffe zusammengefasst. Nichtbrennbare Stoffe werden noch einmal unterteilt in A1 (Stoffe ohne organische Bestandteile, die nicht brennbar sind und daher keine Gefahr im Fall eines Brandes darstellen) und in A2 (Stoffe mit organischen Bestandteilen, die nicht selbst entzündbar sind, aber in geringem Maß brennbare Anteile enthalten. Brennbare Stoffe werden in B1 (schwer entflammbare Stoffe, sie sind brennbar, brennen aber nach dem Erlöschen des Feuers nicht selbstständig weiter) und B2 (normal entflammbare Stoffe, die sich durch Zündquellen entflammen lassen und abhängig von den Umgebungsbedingungen weiterbrennen.

Mineralfaser

Die wichtigsten Anwendungsgebiete der Mineralfaser-Dämmstoffe (Mineralwolle-Dämmstoffe) sind die Wärme- und Schalldämmung von Gebäuden, Rohrleitungen oder Warmwasserspeichern. Hier kommen die künstliche Mineralfasern als Vliese, Filze, Matten oder lose Mineralwolle zum Einsatz.

Mineralfaserdämmstoffe (Glaswolle, Steinwolle, Schlackenwolle) enthalten ca. 90 % künstliche Mineralfasern, Kunstharz (Harnstoff, Phenol, Formaldehyd), Mineralöl und weitere Zusätze (Zement, Magnesium). Sie sind die am häufigsten eingesetzten Dämmstoffe für die Dach-, Zwischenständer- und Kerndämmung. Auch die meisten Wärmedämm-Verbundysteme (WDVS) bestehen aus Mineralfasern.
Mineralfaser-Dämmstoffe
Die unterschiedlichen Herstellungsverfahren sowie die unterschiedlichsten Rohstoffe und Zusatzstoffe ergeben eine umfangreiche Produktpalette für verschiedenen Einsatzgebiete. Durch das Schmelzen der mineralischen Ausgangsmaterialien und dem folgenden Zerblasen, Zentrifugieren oder Düsenziehen werden die künstlichen Mineralfasern hergestellt.   Glaswolle wird aus Glasrohstoffe (Quarzsand) und Altglas hergestellt. Steinwolle besteht aus Basalt-, Feldspat-, Dolomit- und Diabas-Gestein. Schlackenwolle wird aus der Schlacke, die bei Hochofen-Verbrennungsprozessen entsteht, hergestellt.

Der Mineralfaserdämmstoff ist gegen Schimmel, Fäulnis und Ungeziefer beständig. Er wird aufgrund seiner hohen Temperaturbeständigkeit (Glaswolle [ca. 700 °C], Steinwolle [ca. 1000 °C]) nicht nur als Dämmstoff, sondern auch als Brandschutz bei Abschottungen (z. B. Leitungsdurchführungen) bzw. von nicht feuerwiderstandsfähigen Tragwerken (Holz- oder Stahltragwerke) eingesetzt.
Bei der Herstellung von Mineralwolle muss viel Energie eingesetzt werden. Der Primärenergiegehalt von Glaswolle beträgt 250 - 500 kWh/m3 bzw. von Steinwolle 150 - 400 kWh/m3, aber im Vergleich zu Polystyrolpartikelschaum (EPS > 200 - 760 kWh/m3) oder Polystyrolextruderschaum (XPS > 450 - 1000 kWh/m3), ist das erheblich weniger.

Nach den Einsatzgebieten gibt es verschiedene Lieferformen:
- Lamellmatten mit versteppter Aluminiumfolie kaschiert (Rohr- und Lüftungskanaldämmung)
- Halbschalen (Rohr- und Armaturendämmung)

-
Mineralwolleflocken (Einblasdämmung zur Verfüllung von Hohlräumen und Hohlschichten)
-
Lose gerupfte Mineralfaser oder Verschnitt (Ausstopfen von Hohlräumen)
- Mineralwollfilzmatten kaschiert mit Bitumenpappe oder mit versteppter Alufolie (Feuchtebereich)
- Mineralwollfilzmatten kunstharzgebunden

- Mineralwollvlies zwischen bituminösen Dichtungs- und Dachbahnen
- Mineralwollematten auf verzinktem oder Edelstahl-Drahtgeflecht versteppt
- Steife und halbsteife Mineralwollematten (Zwischensparrendämmung z. B. in einem Kaltdach)

- Mineralwollfilzplatten mit Vliesbeschichtung
- Mineralwollfilzlamellen mit mineralhaltiger Farbe beschichtet (bessere Haftung zum Auftragen von Putz)

Im Gegensatz zu den vor 1998 hergestellten und eingbauten Mineralfaserdämstoffen, hier hauptsächlich Glaswolle, sind die heute eingebauten mineralischen Dämmstoffe nicht mehr als krebsverdächtig eingestuft. Seit 1998 sind in Deutschland nur noch Mineralfaserdämmstoffe zugelassen, die nicht krebsverdächtig sind (Biolöslickeit, KI 40).

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Dämmstoffe in der Haus- und Klimatechnik - Knauf Insulation GmbH

Glaswolle

Glaswolle gehört zu der Gruppe der Mineralfaserdämmstoffe. Die Glasfasern werden aus den Grundstoffen Quarzsand, Soda, Kalkstein und Altglas (60 bis 70 %) hergestellt. Die Schmelze (ca. 1500 °C) wird zu Fasern geschleudert und bis zu 7 % Kunstharz (Phenolharz) als Bindemittel zugegeben, um eine gute Formstabilität zu erreichen. Danach werden die Fasern im Heißluftstrom ausgehärtet, um die flüchtigen Bestandteile (Phenol, Formaldehyd) zu entfernt.. Das Ergebnis ist das ausgehärtete Kunstharz (z.B. Bakelit). Mineralöle als Zusatz verringern den Staubanteil und wirken wasserabweisend.

 

Quelle: Knauf Insulation GmbH

 

 

 

Die Glaswolle ist leicht zu verarbeiten, diffusionsoffen, nichtbennbar (temperaturbeständig bis ca. 700 °C) und gegen Schimmel, Fäulnis und Ungeziefer resistent. Sie besitzt einen guten Dämmwert (Wärmeleitfähigkeit lambda(R): 0,035 – 0,045 W/(m·K)), aber die Dämmfähigkeit kann durch Feuchtigkeit stark herabgesetzt werden. Die Glaswolle ist aber im Gegensatz zur Steinwolle weiterhin komprimierbar, was die Dämmfähigkeit herabsetzt.
Im Gegensatz zu den vor 1998 hergestellten und eingbauten Mineralfaserdämstoffen, hier hauptsächlich Glaswolle, sind die heute eingebauten mineralischen Dämmstoffe nicht mehr als krebsverdächtig eingestuft. Seit 1998 sind in Deutschland nur noch Mineralfaserdämmstoffe zugelassen, die nicht krebsverdächtig sind (Biolöslickeit, KI 40).

Glaswolle - Knauf Insulation GmbH
Künstliche Mineralfasern - Bayerisches Landesamt für Umwelt
Handlungsanleitung Mineralwolle - BG Bau

Steinwolle

Steinwolle gehört zu der Gruppe der Mineralfaserdämmstoffe. Die Steinwolle werden aus den Grundstoffen Dolomit, Feldspat, Basalt, Diabas, Anorthosit und Recyclingmaterial hergestellt. Die Schmelze (ca. 1500 °C) wird zu Fasern geschleudert und bis zu 7 % Kunstharz (Phenolharz) als Bindemittel zugegeben, um eine gute Formstabilität zu erreichen. Danach werden die Fasern im Heißluftstrom ausgehärtet, um die flüchtigen Bestandteile (Phenol, Formaldehyd) zu entfernt.. Das Ergebnis ist das ausgehärtete Kunstharz (z.B. Bakelit). Mineralöle als Zusatz verringern den Staubanteil und wirken wasserabweisend.
Steinwolle - Schrägdach-Dämmplatte
Quelle: Knauf Insulation GmbH

 

Die Steinwolle ist leicht zu verarbeiten, diffusionsoffen, nichtbennbar (temperaturbeständig bis ca. 1000 °C) und gegen Schimmel, Fäulnis und Ungeziefer resistent. Sie besitzt einen guten Dämmwert (Wärmeleitfähigkeit lambda(R): 0,035 – 0,045 W/(m·K)). Die Steinwolle ist aber im Gegensatz zur Glaswolle weitgehend nicht komprimierbar, was die Dämmfähigkeit erhält.
Im Gegensatz zu den vor 1998 hergestellten und eingbauten Mineralfaserdämstoffen, hier hauptsächlich Glaswolle, sind die heute eingebauten mineralischen Dämmstoffe nicht mehr als krebsverdächtig eingestuft. Seit 1998 sind in Deutschland nur noch Mineralfaserdämmstoffe zugelassen, die nicht krebsverdächtig sind (Biolöslickeit, KI 40).

Steinwolle - Knauf Insulation GmbH
Künstliche Mineralfaser - Bayerisches Landesamt für Umwelt
Handlungsanleitung Mineralwolle - BG Bau

Schlackenwolle

Starre Dämmplatte auf Schlackenwolle-Basis
Halbstarre Schlackenwolle-Steinwolle-Dämmplatte
Quelle: Thermafiber, Inc.

Schlackenwolle gehört zu der Gruppe der Mineralfaserdämmstoffe. Das Abfallprodukt fällt bei Hochofen-Verbrennungsprozessen an und wird zu künstlichen Mineralfasern gesponnen und gebunden. Da die Inhaltsstoffe Schwermetalle und krebsverdächtige Fasern enthalten, wird Schlackenwolle nur noch begrenzt eingesetzt.
Schlackenwolle (ca. 40 % SiO2, 38 % CaO und 15 % Al2O3) hat gute Wärmedämmeigenschaften (Wärmeleitfähigkeit lambda(R): 0,035 - 0,040 W/(m·K)), ist nichtbrennbar, schallabsorbierend, wasserunlöslich und elastisch.
Die Dämmstoffe werden hauptsächlich im Anlagen- und Behälterbau eingesetzt.

Künstliche Mineralfasern - Bayerisches Landesamt für Umwelt
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Umgang mit Mineralfaser-Dämmstoffen

Die Handlungsanleitung der Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft (BG BAU) beschreibt Arbeitsschutzmaßnahmen beim Umgang mit Mineralwolle-Dämmstoffen. Seitdem 1. Juni 2000 gilt in Deutschland ein Verbot des Herstellens, des Inverkehrbringens und des Verwendens von Mineralfaser-Dämmstoffen, die nicht die Freizeichnungskriterien des Anhang IV Nr. 22 der Gefahrstoffverordnung erfüllen.
Es wurden Beurteilungskriterien zur Abschätzung des Krebspotenzials von künstlichen Mineralfasern geschaffen und gefährdungsabhängige Schutzmaßnahmen festgelegt. Die Hersteller von Mineralwolle- Dämmstoffen haben auf die Vorschriftenregelungen umgesetzt und bieten eine neue Generation von Dämmstoffen an, die nicht mehr als krebserzeugend gelten.

  • "Alte" Mineralwolle-Dämmstoffe im Sinne dieser Handlungsanleitung werden Produkte zusammengefasst, die nicht die Kriterien des Anhangs IV Nr. 22 Abs. 2 der Gefahrstoffverordnung erfüllen. Nach derTRGS 905 "Verzeichnis krebserzeugender, erbgutverändernder oder fortpflanzungsgefährdender Stoffe" sind die aus "alter" Mineralwolle freigesetzten Faserstäube als krebserzeugend zu bewerten.
    Der Umgang mit "alten" Mineralfaser-Dämmstoffen ist nur im Zuge von Demontage-, Abbruch-, Instandhaltungs- und Instandsetzungsarbeiten möglich bzw. zulässig. Für solche Arbeiten gilt die TRGS 521. Diese wird in der vorliegenden Handlungsanleitung praxisorientiert erläutert.


Tätigkeiten mit eingebauten Mineralwolle-Dämmstoffen (Faserstäube krebsverdächtig)
Quelle: BG Bau - Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft

  • "Neue" Mineralfaser-Dämmstoffe erfüllen die Kriterien des Anhang IV Nr. 22 Abs. 2 Gefahrstoffverordnung und gelten als nicht krebserzeugend. Der Hersteller weist die Freizeichnung nach Anhang IV derGefahrstoffverordnung und die Bewertung als nicht krebserzeugend im Abschnitt 11 (Toxikologische Angaben) des Sicherheitsdatenblattes gemäß § 6 Gefahrstoffverordnung nach.
    Bei der Verarbeitung mit dem RAL-Gütezeichen gekennzeichneter Produkte sind lediglich die Mindestmaßnahmen zum Schutz der Beschäftigten vor Stäuben nach Nummer 4 und 5 der TRGS 5001 zu ergreifen. Diese Maßnahmen sind in Kapitel 3 dieser Handlungsanleitung beschrieben.

Bei dem Umgang mit "neuen" Mineralfaser-Dämmstoffen (Glas- und Steinwollefasern), die als Mineralfaser unbedenklich gelten, müssen Mindestschutzmaßnahmen zum Schutz der Beschäftigten vor Stäuben ergriffen werden. Die Anwendung schützt vor gesundheitlichen Beeinträchtigungen der Atmungsorgane und vor hautreizenden Einwirkungen der Fasern.

Mindestschutzmaßnahmen
Vorkonfektionierte Mineralwolle-Dämmstoffemaßnahmen bevorzugen. Diese können entweder vom Hersteller geliefert oder zentral auf der Baustelle zugeschnitten werden.
Verpackte Dämmstoffe erst am Arbeitsplatz auspacken.
Material nicht werfen.
• Keine schnelllaufenden, motorgetriebenen Sägen ohne Absaugung verwenden.
Auf fester Unterlage mit Messer oder Schere schneiden, nicht reißen.
Für gute Durchlüftung am Arbeitsplatz sorgen. Das Aufwirbeln von Staub vermeiden.
Anfallende Stäube und Staubablagerung nicht mit Druckluft abblasen oder trocken kehren, sondern mit Industriestaubsauger (Kategorie M) aufnehmen bzw. feucht reinigen.
Arbeitsplatz sauber halten und regelmäßig reinigen. Verschnitte und Abfälle sofort in geeigneten Behältnissen (Tonnen oder Plastiksäcken) sammeln.
Locker sitzende, geschlossene Arbeitskleidung und Schutzhandschuhe aus Leder oder nitrilbeschichtete Baumwollhandschuhe tragen.
Nach Beendigung der Arbeit Baustaub mit Wasser abspülen.
Bei Tätigkeiten mit Staubentwicklung im Freien (z. B. bei Abkippvorgängen) mit dem Rücken zum Wind arbeiten und darauf achten, dass sich keine Arbeitnehmer in der Staubfahne aufhalten.

Expositionskategorien
Eine pragmatische Hilfestellung zum Umfang der Schutzmaßnahmen bei eingebauten "alten" Mineralwolle-Produkten liefert die TRGS 521. Diese Technische Regel gibt dem Arbeitgeber eine Hilfestellung bei der Festlegung der Schutzmaßnahmen. Sie enthält sowohl für den Bereich "Hochbau" als auch für den Bereich "Technische Isolierung" eine Tätigkeitsauflistung, der Expositionskategorien zugeordnet sind.
Die Tätigkeitsauflistung der TRGS 521 ist im Anhang I der Handlungsanleitung enthalten.
Die erforderlichen Schutzmaßnahmen bei Tätigkeiten mit eingebauten Mineralwolle- Produkten orientieren sich an der Höhe der Staubbelastungen der Beschäftigten am Arbeitsplatz (Expositionskategorien).

  • Expositionskategorie E1 beinhaltet Tätigkeiten, die unter Berücksichtigung der beschriebenen Schutzmaßnahmen erfahrungsgemäß nur zu keiner oder nur sehr geringen Faserstaub-Exposition führen.
  • Expositionskategorie E2 beinhaltet Tätigkeiten, bei denen unter Berücksichtigung der beschriebenen Schutzmaßnahmen und Art der Tätigkeit eine geringe bis mittlere Faserstaub-Exposition zu erwarten ist.
  • Expositionskategorie E3 gilt für alle Tätigkeiten, die nicht in den Tabellen 1a und 1b im Anhang I aufgeführt sind oder für Tätigkeiten, bei denen die Einschränkungen für die Expositionskategorie E2 nicht eingehalten sind, gilt immer die Expositionskategorie E3.

Für die Festlegung des zulässigen Entsorgungsweges müssen Mineralwolleabfälle den Abfallarten des Europäischen Abfallkataloges (EAK) zugeordnet werden. Gemäß der nationalen Abfallverzeichnisverordnung (AVV) haben Abfälle aus "alter" Mineralwolle die Abfallschlüsselnummer 170603* (Der Zusatz * steht für gefährliche Abfälle).
In den einzelnen Bundesländern gelten für die Entsorgung länderspezifische Regelungen. Diese müssen daher bei der örtlichen für die Entsorgung zuständigen Behörde erfragt werden.

Gefahrstoffe - Umgang mit Mineralwolle-Dämmstoffen (Glaswolle, Steinwolle) - Handlungsanleitung - BG BAU - Berufsgenossenschaft der Bauwirtschaft

Tätigkeiten mit Mineralwolle-Dämmstoffen (Glaswolle, Steinwolle) - Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e.V. (DGUV)

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