Dämmstoffe

Neue Methoden zur Heißbemessung von Holztafelkonstruktionen mit biogenen Dämmstoffen

Der Baubereich fordert energetisch optimierte, wirtschaftliche und aufgrund steigenden ökologischen Bewusstseins ebenso ressourceneffiziente und nachhaltige Konstruktionen. Dadurch rückt der Einsatz nachwachsender biogener Baustoffe mit deren ökologischen Vorteilen zunehmend in den Fokus.

Biogene Dämmstoffe weisen gute technische und konstruktive Eigenschaften auf und erlauben optimierte Konstruktionen im Holzbau oder in Hybridkonstruktionen. Ihre Anwendung, z.B. als Hohlraumdämmung oder als Bekleidungswerkstoff (in Form von Wärmedämmverbundsystemen), wird jedoch durch die individuelle, jeweils produkt- und herstellerspezifische Nachweissystematik bezüglich des Feuerwiderstands deutlich gehemmt.

Bei den bisherigen Bemessungsverfahren nach DIN EN 1995-1-2 [1] sowie dem tabellarischen Verfahren nach DIN 4102-4 [2] für den Raumabschluss und die Tragfähigkeit von Holztafelbauelementen im Brandfall können biogene Dämmstoffe nicht bzw. nur im Rahmen einer ungedämmten Konstruktion berücksichtigt werden.

Ein standardisiertes Verfahren für diese Materialien und Konstruktionen bietet eine erhebliche Vereinfachung sowie einen brandschutztechnischen Vorteil für den Nachweis dieser Konstruktionen. Der nachfolgende Beitrag beschreibt die wesentlichen Arbeitsergebnisse der im Rahmen des durch die Forschungsinitiative Zukunft Bau (BBSR) geförderten Forschungsprojekts und stellt kurz die daraus abgeleiteten Bemessungsmethoden vor. [3]

Umsetzung des Forschungsvorhabens

Um die praxisgerechte Auslegung der Forschungsziele und -ergebnisse sicherzustellen, wurden potenzielle Anwendungsbereiche biogener Dämmstoffe und das Spektrum der resultierenden Feuerwiderstandsanforderungen von Gebäuden normaler Art und Nutzung als auch für Sonderbauten ermittelt.

Dabei wurden praxisrelevante Konstruktionsaufbauten und Materialien zusammengestellt und auf die Art der Dämmstoffe, deren Dicken, die typischen Schichtkombinationen sowie die konstruktiven Randbedingungen entsprechender Holztafelelemente fokussiert. Aufgrund der großen Varianz der zur Verfügung stehenden biogenen Dämmstoffe konzentrierte sich dieses Forschungsvorhaben auf Zellulose- und Holzfaserdämmungen (vgl. Abb. 1).

Zugrunde liegende Nachweisverfahren

Als Grundlage für die Beurteilung des Feuerwiderstands wurden bereits bestehende Verfahren herangezogen: Basierend auf der 2009 in der Schweiz weiterentwickelten Component Additive Method (CAM) [7] wurde eine Systematik zur Ermittlung der Schutzzeit für den Raumabschluss in Frankreich, in Österreich und in der Schweiz als technische Baubestimmung eingeführt [4, 5].

Ähnlich dem bestehenden Verfahren nach Eurocode (EC) 5-1-2 Anhang E [3] werden hier Schutzzeiten für die jeweiligen Schichten (Bekleidung, Dämmung, Hohlräume) einer Konstruktion ermittelt und zur Gesamtschutzzeit des Bauteils aufaddiert (vgl. Abb. 2).

Den ganzen Beitrag können Sie in der Juli-Ausgabe der Bauen+ lesen.  
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