Leistungsvergleich Mineralfaser und Zellulose

Untersuchung der Universität von Colorado, Fachbereich Architektur und Planung

von Architekt Soontorn Boonyartikan und Scott R. Spiezle
Mineralfaser und Zellulose im eingebauten Zustand

Unter der Leitung der obengenannten Architekten wurde von der Universität Colorado in Denver USA ein Forschungsprojekt durchgeführt . Es wurden zwei identische Testgebäude entworfen und gebaut , um die Leistung von Mineralwolle zu feucht gesprühter Zellulose ( CSO ) zu messen.

Die Häuser wurden auf dem Grundstück der Universität errichtet und nach den staatlichen Vorschriften und den üblichen technischen Standarts gebaut.

Die Wände bestanden aus Ständern von 5 x 15cm Querschnitt , 40cm Achsabstand mit außenseitiger Beplankung aus bituminierter Holzweichfaser und einer Abdeckung aus masonite type 111 ( harte Holzfaserplatte)

Die Gebäude hatten identische Sanitär und Elektroinstallation, die in dem Ständerwerk untergebracht wurden. Die Böden wurden auf einem Holzrahmen verankert, der auf dem Asphaltboden der Baustelle aufgelegt war. In diesen Rahmen wurden zunächst zwei Lagen 38mm dicker extrudierter Polystyrolplatten im Format 1,22 x 2,44 m eingelegt und die 5 x 15cm Bodenbalken im 40er Raster aufgelegt. Al Bodenbelag dienten OSB Platten. Die flach geneigte Dachkonstruktion bestand aus 5 x 30 cm Sparren, Sparrenabdeckung aus Sperrholz und darauf bituminöser Dichtungsbahnen.als Deckung.

Beide Häuser hatten Leitungen, die bis in den Dachraum verlängert waren und in beiden Giebeln je eine Lüftungsöffnung von ca 100qcm. In beiden Gebäuden wurde nach Süden ein 0,84qm großes Aluminiumfenster mit Isolierverglasung eingebaut. Außerdem hatten beide Gebäude eine wettersichere überfälzte Außentür von 93 x 203m auf der Nordseite.

Temperaturfühlerwurden außen, in der Mitte der Wärmedämmung, auf der Innenseite, unter der Innenverkleidung sowie darauf,auf der Süd , Ost und Westseiten angebracht. In der Decke zum Dach wurden ebenfalls Temperaturfühler unter, in und über der Dämmung eingebaut. Weitere Meßgeräte umfassten unter anderem die Messung des Energieverbrauchs ( mit einem Umwandler), der relativen Luftfeuchtigkeit und ein Li-CorPyranometer zur Messung der Oberflächenstrahlung.

Sämtliche Messpunkte wurden auf Erfassung in 15-minütigen Intervallen programmiert. Eine kleine Wetterstation wurde auf das Gebäude B aufgebaut, um die nächtlichen Minimal und Maximalthemperaturen sowie die höchste tägliche Windgeschwindigkeit aufzunehmen.

Zusätzlich waren beide Gebäude mit einem eigenen Strohmzähler ausgestattet, um den gesamten Energiefluß zu erfassen, der in jedes Gebäude eingespeißt wurde.

Nach der Fertigstellung wurden beide Gebäude auf Ihre Winddichtigkeit geprüft ( Blower-Door) Die Gebäude wurden vor Anbringung der Innenverkleidung jeweils mit der Überdruck- und Unterdruck-Methode getestet. Gebäude A hatte eine durchschnittliche Luftaustauschrate von 87.5 (bei 50 Pascal Druckdifferenz), während Gebäude B einen Wert von 81.35 aufwies. Die äquivalente Leckfläche ( E.L.A.= equivalent leakage area) bei 10 Pascal war bei Haus A=586qcm bei Haus B=522qcm, bzw die Leckraten betrugen entsprechend Haus A=16,3qcm/qm Gebäudeaußenfläche, bei Haus B=14.5qcm/qm

In der Zeit vom 12.12.89 bis zum 02.01.1990 wurden beide Häuser noch ohne jegliche Dämmung auf konstant 18,3 Grad C aufgeheizt. Haus A verbrauchte dabei 489 KWh und Haus B 473 KWh Strom.: das ergit einen Unterschied von weniger als 1%. . In dieser Zeit war der Energieverbrauch fast gleich, obwohl Haus A um 12% undichter war. Eine Münze wurde geworfen, um zu entscheiden welches Haus welche Dämmung bekommt.

Haus A bekam darauf die CSO ( feucht gesprühte Zellulosedämmung) mit einem k-Wert von 0.26 in der Wand und offen aufgeblasen mit einem K-Wert von 0.17 auf die Decke. Haus B bekam eine gleichwertige unkaschierte Dämmatten aus Mineralfaser in der Wand und mit Kraftpapier kaschierte Matten in der Decke.

Die Gebäude wurden am 16. Januar ein zweites mal mit der Blower-Door getestet Zu dieser Zeit waren die Wände gedämmt, aber Ihre Innenverkleidung noch nicht montiert. Die Innenverkleidung der Decken mit der darauf liegenden Dämmung waren fertig. Haus A hatte nun einen Luftwechsel bei 50 Pascal von 29.5 bzw. Gut 66% weniger, eine E.L.A. von 155 qcm knapp 74% weniger und eine Leckrate von 4.3qcm/qm Gebäudefläche. bzw. Wiederrum 73.6% bessere Dichtigkeit als vor der Montage der Dämmung.

Haus B das ursprünglich dichter war, hatte nun einen Luftwechsel bei 50 Pascal von 47.9 gut 41% weniger eine E.L.A. von 276 qcm und eine Leckrate von 7.7 qcm/qm was einer verbesserung von47% entspricht.

Mit anderen Worten.: Die Zellulosedämmung hatte einen Dichtungseffekt auf das Gebäude, der um 36 - 38% besser lag als die der Mineralfaserdämmung.

 

Nachdem die Innenverkleidung fertiggestellt waren, wurden nur rund um Fenster und Türen Winddichtungsmaßnahmen ausgeführt.

Vom 16. - 24. Januar wurden die Meßapparaturen, zwei 8-Kanal Datenschreiber ( NIVAN), und ein 16-Kanal Datenschreiber (Kimbel scientiffic 21x) getestet. Die Thermostate und die Heizquellen beider Häuser wurden miteinander ausgetauscht, um abzusichern, daß nicht nur die Meßinstrumente, sondern auch die Heizungsregelung und die Heizung selbst fehlerfrei arbeiteten. Die Heizgeräte wurden mit einem Kontaktschalter und einem 24 Volt Transformator zu einem Thermistor und einem 1300 Watt Alvin Heizgerät verbungden, um den Stromfluß genau zu kontrollieren.

Nach den ersten drei Wochen der Aufzeichnung hatte das Haus A ( Zellulose) 82 KWh,bzw. 26.4% weniger Heizwärme verbraucht.

In beiden Häusern wurden auch Feuchtemessungen durchgeführt, und zwar jeweils eine, zwei und fünf Wochen nach der Montage der Wärmedämmungen. Das Holz in Haus B (Mineralfaser) blieb konstant auf etwa 9% Feuchte, während in Haus A (Zellulose im CSO feucht gesprüht) auf 17% anstieg. Die Zellulosedämmung war mit etwa 80% Feuchtezunahme gesprüht worden ist, was mehr als notwendig ist. Die relative Luftfeuchte ist jetzt noch höher als in Haus B, was darauf zurückführt, das die Konstruktion noch feucht ist und die Feuchte abgibt. ( ohne Dampfbremse )

Es wurde auch noch ein Test über den Wärmeverlust über Nacht durchgeführt, in dem die Gebäude auf 21.7 Grad C aufgeheizt und dann sämtliche Energiezufuhr abgestellt wurde. Nach der Periode von 9 Stunden war das mit Zellulose gedämmte Haus 3.7 Grad Wärmer als das Mineralfasergebäude.

 

 

Schlußfolgerung:.

Die Forschung der Universty of Colorado in Denver hat gezeigt, daß die Wirkung im Vergleich mit Mineralfaser um 38% besser ist. Das gilt für die Dichtigkeit . Zellulosedämmung erreicht eine bessere Dichtigkeit der Hohlräume mit geringeren Wärmeverlust durch Luftstömungen und einer besseren Gesamtwirkung von 23-24% in relativ mildem Klima. Es kann geschlossen werden , daß dieser Vorteil bei kühleren Klima noch deutlicher wird.

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