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Abschätzung des Nachhaltigkeitspotentials durch den Einsatz von regional verfügbaren Naturdämmstoffen im Hochbau in Österreich Da das Bauwesen für einen großen Anteil der jährlichen globalen Umweltbelastung verantwortlich ist, sind die einzelnen Bereiche der Bauindustrie auf Möglichkeiten der Verbesserung zu untersuchen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich deshalb mit Wärmedämmstoffen aus natürlich nachwachsenden Rohstoffen, die in Österreich produziert und vermarktet werden. Anhand eines Vergleichs der Dämmstoffeigenschaften in den wesentlichen Bereichen soll herausgefunden werden, ob Naturdämmstoffe mit konventionell eingesetzter Wärmedämmung mithalten können und gleichzeitig das Potential besitzen nachhaltig verwendet zu werden. Bei diesem stellte sich heraus, dass einige der verfügbaren österreichischen Naturdämmstoffe sehr gute ökologische, soziokulturelle sowie ökonomische Eigenschaften besitzen und somit mit Polystyrol und Mineralwolle wettbewerbsfähig sind. Dies zeigt, dass der Markt an Dämmstoffen aus natürlich nachwachsenden Ressourcen jedenfalls weiter ausgeschöpft werden kann und sollte. Das Resultat wird anhand einer Gesamtübersichtstabelle und einer Karte von Österreich dargestellt, auf der die regional sinnvollen Einsatzbereiche der Naturdämmstoffe markiert sind. Estimation of the sustainability potential by using regionally available natural insulating materials in building construction in Austria Since the building industry is responsible for a large share of the annual global environmental impact, the individual sectors of the construction industry are to be examined for possibilities of improvement. This paper therefore deals with thermal insulating materials made from naturally renewable raw materials that are produced and marketed in Austria. By means of a comparison of the insulating material properties in the key areas, it is to be found out whether natural insulating materials can keep up with conventionally used thermal insulation and at the same time have the potential to be used sustainably. It turned out that some of the available Austrian natural insulation materials have very good ecological, socio-cultural, and economic properties and are thus competitive with polystyrene and mineral wool. This shows that the market for insulating materials made from naturally renewable resources can and should be further utilized. The result is presented in a general overview table and on a map of Austria, on which the regionally meaningful areas of use of natural insulating materials are highlighted.

Das wissenschaftliche Begleitvorhaben »WiTraBau« verfolgt das Ziel, forschende Stellen bei der Entwicklung von Strategien zur Verwertung ihrer Forschungsergebnisse zu unterstützen. Die neu entwickelten Dämmstoffe SULFOAM, EcoSphere, THELMA, AeroBasalt und AeroPutz werden durch WiTraBau begleitet und exemplarisch vorgestellt.

Die Themen Nachhaltigkeit und Ökologie sind allgegenwärtig, jedoch kommen überwiegend bei der Produktion von Dämmstoffen begrenzte Rohstoffe wie bei-spielsweise Erdöl zur Anwendung. Synthetisch hergestellte Dämmprodukte können einen hohen ökologischen Fußabdruck hinterlassen. Nachwachsende Rohstoffe bieten hingegen eine nachhaltigere Alternative. Jene können derzeit jedoch nicht in allen Dämmbereichen zur Verwendung kommen, da diese bei bestimmten Thematiken nicht die notwendigen bautechnischen Anforderungen erfüllen. Im Rahmen dieser Arbeit werden Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt und mit synthetischen Dämmstoffen im Hinblick auf die Bauphysik und Ökologie verglichen. Die Analyse stellt fest, in welchen Bereichen der Einsatz von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen sich als sinnhaft erweist. Die Gegenüberstellung bezieht sich meist auf Polystyroldämmstoffe, da diese eine sehr häufige Verwendung finden. The topics of sustainability and ecology are omnipresent, but limited raw materials such as petroleum are predominantly used in the production of insulation materials. Synthetically produced insulation products can leave a high ecological footprint. Renewable raw materials, on the other hand, offer a more sustainable alternative. However, these cannot currently be used in all insulation areas, as they do not meet the necessary construction requirements for certain themes. In the context of this work, insulating materials made from renewable raw materials are compared with synthetic insulating materials in terms of building physics and ecology. The analysis determines in which areas the use of insulating materials made from renewable raw materials proves to be useful. The comparison mostly refers to polystyrene insulating materials, since these are used very frequently.

Hintergrund: Wärmedämmstoffe sind ein entscheidender Faktor für klimabelastende Einflüsse eines Gebäudes auf die Umwelt. Ausgelöst durch die Energiekrise Anfang der 1970er Jahre und ursprünglich durch den wirtschaftlichen Anreiz vorangetrieben, entwickelten sich Wärmedämmstoffe in den letzten Jahrzehnten zu einem festen Bestandteil im Gebäudebau. Heute werden mit modernsten Rechenmethoden zahlreiche Kennwerte ermittelt, um den geeigneten Dämmstoff in der passenden Ausführung für den jeweiligen Anwendungsbereich zu ermitteln. Ständig werden neue Produkte mit verbesserten Eigenschaften auf den Markt gebracht und den Konsumenten wird ein schwer überschaubares Produktportfolio geboten. Ziel: Ziel der Arbeit ist der Vergleich von Dämmstoffen auf anorganischer Basis mit nach-wachsenden Naturstoffen. Unter Betrachtung des gesamten Lebenszyklus sollen die Umweltauswirkungen der verschiedenen Materialien festgestellt werden. Darüber hinaus sollen auch weitere Aspekte, wie beispielsweise rechtliche Grundlagen und die geeigneten Einsatz-gebiete, betrachtet werden. Methodik: Eine systematische Literaturrecherche fand in Fachbibliotheken sowie online in für das Bauwesen relevanten Datenbanken und Zeitschriften statt. Ergebnisse: Da es keinen Dämmstoff gibt, der sich für alle Anwendungsgebiete eines Gebäudes eignet, ist eine pauschale Antwort nicht möglich. Bezüglich der Anwendbarkeit kann jedoch gesagt werden, dass synthetische Produkte häufig sehr robust und wiederstandfähig sind und daher eher für Bereiche mit größeren Belastungen (z.B. Perimeterdämmung) geeignet sind. Naturprodukte hingegen sind meist diffusionsoffen und haben sehr gute Fähigkeiten hinsichtlich der Feuchtigkeitsregulierung. Betrachtet man die Umweltauswirkungen, haben synthetische Produkte logischerweise den Nachteil, dass sie aus fossilen Rohstoffen gewonnen werden. Darüber hinaus ist ihre Herstellung meist auch energieaufwändiger als jene der Naturstoffe. Entlastend für die synthetischen Produkte ist jedoch zu nennen, dass beispielsweise bei der Herstellung von Glaswolle ein nennenswerter Anteil mit Altglas abgedeckt wird und viele der verwendeten fossilen Rohstoffe noch in ausreichender Menge vorhanden sind. Naturprodukte werden aus nachwachsen-den Rohstoffen gewonnen und benötigen in der Regel auch weit weniger Energie bei ihrem Herstellungsprozess. Schlussfolgerung: Um die Klimaziele erreichen zu können, bedarf es in Zukunft klare Konzepte und konsequent umgesetzte Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz von Ge-bäuden, zur Steigerung des Anteils von Erneuerbaren Energieträgern als Raumheizung, zur Steigerung der Energieeffizienz der privaten Stromnachfrage sowie zur Senkung von Treibhausgasemissionen. Eine wichtige Rolle bei der Erreichung der Klimaziele kommt den Wärmedämmstoffen zu. Durch ihren Einsatz senken sie den Heizwärmebedarf von Gebäuden. Dadurch sinken der Energieverbrauch sowie die an die Umwelt abgegeben Emissionen von Gebäuden. Keywords Dämmstoffe, Ökologische Naturstoffe, anorganische - organische Produkte, Nachhaltigkeit, ökologisch Background: Heat insulators are an essential factor for noxious impacts of a building to the environment. Due to the oil crisis in the early seventies heat insulators were used on buildings to reduce heating costs. Heat insulators became a fixed part in building industry. Nowadays state of the art methods are used to determine the best heat insulator for each application. New products with better insulating characteristics are constantly presented to the market which offers the customer a wide selection of heat insulators. Purpose: Purpose of this bachelor thesis is a comparison of heat insulators made from mineral resources compared to heat insulators made from renewable resources. The examina-tion of the Life Cycle Assessment (LCA) illustrates the environmental impact of different materials. In addition, lawful background and appropriate areas of applications are considered as well. Methodology: A systematic research of literature has been done in compartment libraries as well as in online data bases and compartment journals. Results: There is no heat insulator that can be used in every area of application. A comparison of applicableness has shown that synthetic products are more resistant. There-fore, they are prevalent used in areas with high strains. Natural products are most of the time diffusion furnace and have good competences by controlling moisture. Synthetic products have worse impacts on the environment because they are made of fossil resources. Furthermore, synthetic products often have a higher energy consumption during their production. The usage of recycling materials can reduce the negative environmental impacts. Conclusions: In order to reach the climate targets, it is necessary raise the energy efficiency and share of renewable energy carriers for space heating of buildings. Contrariwise the ex-pulsion of greenhouse gases needs to be reduced. Heat insulator are playing an in important role to accomplish the climate targets. The usage of heat insulators causes a reduction of energy consumption with means that a reduced amount of emissions is released into the en-vironment. Keywords: Insulator, ecological natural materials, mineral – organic products, sustainability, ecological vorgelegt von: Thomas Habisch Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers Bachelorarbeit FH JOANNEUM 2020

Illustrationen, Diagramme

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob es auf Grund von bauphysikalischen, bautechnischen und ökologischen Aspekten sinnvoll ist, dass Stroh wieder vermehrt in der Baubranche zum Einsatz kommt. In Zeiten des Klimawandels sind es vor allem nachwachsende Materialien, die immer mehr an Bedeutung gewinnen, da diese einen geringeren schädlichen Einfluss auf unsere Umwelt haben. Mit dieser Arbeit sollen ökologische Aspekte wie Primärenergieinhalt, Treibhauspotential und Versauerungspotential von Stroh untersucht und mit anderen Baumaterialien vergleichen werden. Dabei soll auch untersucht werden, ob Stroh aus bautechnischer und bauphysikalischer Sicht mit herkömmlichen Baustoffen mithalten kann. Es wird gezeigt wie Stroh als Wärmedämmung oder sogar als lasttragender Baustoff eingesetzt werden kann. Zum Schluss erfolgt eine Gebäudeanalyse eines erbauten Strohballengebäudes in Österreich. This thesis deals with the question of whether it makes sense due to physical, structural and ecological aspects that straw is increasingly used again in the construction industry. In times of climate change, it is above all renewable materials that are becoming more and more important as they have less harmful influence on our environment. With this work, ecological aspects such as primary energy content, global warming potential and acidification potential of straw are to be investigated and compared with other building materials. In the process, it will also be investigated whether straw can compete with conventional construction materials from a structural and building physics point of view. The work shows how straw can be used as a thermal insulation or even as a load-bearing building material. Finally, a building analysis of a built straw bale building in Austria is carried out.

Im Rahmen dieser Arbeit wird das Glimmverhalten von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen charakterisiert. Dies erfolgt zum einen mit dem Cone-Kalorimeter und zum anderen mit einem am Fraunhofer WKI entwickelten Glimmprüfstand. Dabei zeigen alle untersuchten Dämmstoffe eine Neigung zum kontinuierlichen Glimmen. Für die untersuchten Holzfaserplatten konnte unabhängig von der Herstellungsart ein linearer Zusammenhang zwischen der Rohdichte und dem Materialkennwert der Glimmbeschleunigung nachgewiesen werden. Die Dichte hat ebenso einen Einfluss auf die maximale Wärmefreisetzungsrate beim Schwelen. Des Weiteren wird gezeigt, dass alle untersuchten losen Materialien bei derselben Rohdichte ein ähnliches Glimmverhalten aufweisen. Die Ertüchtigung der Materialien mit Flammschutzmittel verlangsamt den Glimmprozess, stoppt ihn aber nicht. Die Freisetzung von gasförmigen Brandprodukten wurde u. a. mittels FTIR-Spektrometer bestimmt, eine Leitsubstanz ist Kohlenstoffmonoxid.

Junge Wissenschaft. Paper 05/2018, Zur Wärmedämmung von Häusern wird heute meist Polystyrol verwendet. Ökologisch gesehen weist dies jedoch viele Nachteile auf. Es wurde daher ein Material auf Altpapierbasis (recypap) entwickelt, hergestellt und auf seine Eigenschaften wie zum Beispiel Wärmeleitfähigkeit und Brandschutz getestet. recypap brennt nicht, ist aus ökologischer Sicht sinnvoller als Polystyrol und lässt sich einfacher verarbeiten., In der Jungen Wissenschaft werden Forschungsarbeiten von Schüler/innen, die selbstständig, z.B. in einer Schule oder einem Schülerforschungszentrum, durchgeführt wurden, veröffentlicht.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit Untersuchung der gekoppelten Einflüsse ‎von Gasart, Porengröße und Porengrößenverteilung auf die effektive ‎Wärmeleitfähigkeit nicht-durchströmter poröser Materialien (Dämmstoffe). Diese ‎Zusammenhänge sind bisher nur ansatzweise bekannt und für eine spätere ‎praktische Anwendung von zunehmend großer Bedeutung. Um dies zu erreichen ‎wurden 12 verschiedene hoch poröse Materialien (Porosität höher als 70 %) ‎ausgewählt, die unterschiedlichen Porengrößenverteilungen im Makro- Mikro- und ‎Nanobereich haben. Die effektive Wärmeleitfähigkeit wurde hauptsachlich in zwei ‎unterschiedlichen Messverfahren untersucht. Die Messungen erfolgt bei normalem ‎Druck in vier Gas Atmosphären ‎(Kr, Ar, N2 and He) bei Temperaturen bis maximal 900 °C. Kritische Analyse zum ‎jeweiligen Messverfahren und Auswertungsalgorithmus wurden durchgeführt. Ein ‎mathematisches Model basiert auf die Porengrößenverteilung mit Berücksichtigung ‎des Knudsen Effekts wurde entwickelt um die Änderung der effektiven ‎Wärmeleitfähigkeit beim Wechsel der Gas Atmosphäre auszuwerten. Diese führt zu ‎besser Ergebnisse als die ausgewertet Ergebnisse von den vorhandenen Modellen ‎aus der Literatur. ‎ In the present work, the influences of exchanging the filling gas accompanied with Knudsen effect on effective thermal conductivity were investigated with experiments and physical mathematical modeling. This work is thought to be the first intensive study in this area of the research, which includes twelve different porous insulation materials. Analysis of the huge number of experimental results leaded to new observations regarding various coupling effects. An improved model for predicting the change in effective thermal conductivity due to exchanging the filling gas has been developed with regards to the Knudsen effect based on models for rarefied gases and parallel arrangements models for effective thermal conductivity.

vorgelegt von : Robert Kraus Zsfassung in eng. Sprache FH Campus Wien, Masterstudiengang Bautechnische Abwicklung internationaler Großprojekte, Masterthesis, 2013

eingereicht von Michael Huber Zsfassung in engl. Sprache Wien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2013

Claudia Pasteiner Zsfassung in engl. Sprache Wien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2013

vorgelegt von: Katharina Strobach Zusammenfassung in englischer Sprache Masterarbeit FH Campus Wien 2010

Ill., graph. Darst.

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Ill., graph. Darst.

Ill., graph. Darst.

Ill., graph. Darst.

Ill., graph. Darst.

Ill., graph. Darst.

Vorgehaengte hinterlueftete Fassaden haben zwischen Bekleidungsmaterial und Daemmschicht einen Luftspalt. Der Forschungsbericht untersucht die Auswirkungen konvektiver Luftbewegung an der Oberflaeche oder im Inneren von Mineralwolledaemmaterial auf ihren Waermedurchlasswiderstand. Wie die Messungen an Versuchsaufbauten mit gross- und kleinformatigen Platten aus Faserzement belegen, ist fuer kleine Gebaeude der Einfluss der Belueftung auf die Daemmwirkung vernachlaessigbar. Bei Hochhausfassaden empfielt sich die Verwendung von aussenseitig mit Vlies kaschierten Daemmplatten. Kleinformatige Bekleidungen werden deutlich staerker durchstroemt als grossformatige, so dass hier im Luftspalt Aussenluftbedingungen herrschen.

Zur Herstellung von Isolationsmaterialien auf der Basis von Mineralwollefasern werden derzeit hauptsächlich organische Bindemittel auf der Basis von Phenol-Formaldehyd-Harzen eingesetzt, die die Anwendungsgrenztemperatur der damit hergestellten Dämmstoffe auf ca 200°C beschränken. Desweiteren besteht aufgrund der öffentlichen Diskussion über die Gesundheitsrisiken von Phenol/Formaldehyd-Emissionen und der bisher noch nicht zufriedenstellend geklärten Recyclingfrage ein Bedarf, diese Phenolharz-Bindemittel zu ersetzen. Eine Lösung dieser Problematik bietet sich prinzipiell durch Verwendung anorganischer Bindemittel an. Diese sind, wie z.B. Gips, Alkalisilikate, Aluminiumphosphate oder Kieselsol seit langer Zeit bekannt, konnten aber aufgrund ihrer Sprödigkeit bis heute nicht für die Bindung flexibler Materialien wie Mineralwollefasern eingesetzt werden. Die Sprödigkeit resultiert aus der Bindungsart anorganischer Materialien, die in der Regel dreidimensional ist.