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30.07.2014 | Baustoffe | Im Fokus | Onlineartikel

Poröse Gläser im Putz für das Raumklima

Autor:
Christoph Berger
3:30 Min. Lesedauer

Außenbauteile von Bauten haben luftdicht zu sein. Es soll von innen möglichst keine Wärme nach außen entweichen. Allerdings bleibt dadurch Feuchtigkeit im Gebäude. Feuchtregulierende Baustoffe können dies verhindern.

Zusätze für Farben und Putze sollen zukünftig positiv auf die Raumfeuchte einwirken. Dies ist gerade vor dem Hintergrund der verschärften Dämmstandards sinnvoll, die oftmals Schimmel in den Wänden zur Folge haben.

Drei Projektpartner – das Team besteht aus Forschern des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC und der Universität Bayreuth sowie dem Unternehmen Keimfarben GmbH – nutzten dazu als Additive künstlich hergestellte poröse Gläser. Deren Porengröße, -volumen und Partikelform lässt sich gezielt beeinflussen. Das sei ein Vorteil der anorganischen Materialien gegenüber natürlichen Werkstoffen.

Glasflakes nehmen Wasser auf

Die Glaspartikel, die vor allem in der Form von Flakes untersucht wurden, nehmen Wasser aus der Raumluft besonders schnell auf, speichern es und geben es langsam wieder ab.

„Wasser ist als unsichtbarer Dampf ein Bestandteil der Luft. Damit das Raumklima angenehm ist und bleibt, muss das Wasser, das wir beim Duschen, Kochen und Schwitzen zusätzlich an die Raumluft abgeben, irgendwie auch wieder abgeführt werden“, erklärt Ferdinand Somorowksy, Wissenschaftler am ISC. Gerade Wände und Decken seien die großen Flächen, die so für das Feuchtemanagement genutzt werden könnten. „Wenn wir die Glaspartikel in Gipse, Putze und Farben für Innenwände einbringen, können sie täglich und jahreszeitlich bedingte Feuchteschwankungen abpuffern. Die Wohnung ist dann einfach behaglicher“, sagt Somorowsky weiter. Allerdings hätten 95 bis 98 Prozent der bislang erhältlichen Putze haben keine solchen Zusätze.

In Praxistests haben die Wissenschaftler nachgewiesen, dass Putze mit eingearbeiteten Glasflakes im Vergleich zu Zeolithen und Holzfaserplatten, die ebenfalls zur Feuchteregulierung verwendet werden, deutlich mehr Feuchtigkeit aufnehmen und diese auch wieder vollständig abgeben können.

Die Poren passen sich an

Die Glaspartikel basieren auf Vycor-Glas®. Bei diesem Glas können sich durch eine geeignete Herstellung Poren bilden, die man durch Anpassen der Prozessparameter gezielt einstellen kann.

Im Gegensatz zu anderen Materialien mit Sorptionseigenschaften wie Zeolithe oder Keramiken lassen sich runde Partikel, Fasern und Flakes produzieren. Möglich sind Füllstoffe mit Porengrößen zwischen wenigen Nano- bis zu mehreren Mikrometern. „Da sich die Porosität und die Größe der Poren exakt einstellen lassen, kann man die Feuchtigkeit effektiv regulieren. Indem wir die Porengröße minimal verändern, passen wir das Material für unterschiedliche Temperaturen und verschiedene Anwendungen wie Wohn-, Feucht – oder Kellerräume an“, sagt Somorowsky. Die ungiftigen und nicht brennbaren porösen Gläser seien außerdem preisgünstig und könnten schon in Vorversuchen in großen Mengen von mehreren 100 Kilogramm hergestellt werden.

Der Versuchsaufbau

Die Tests wurden bei konstanter Temperatur und einer Luftfeuchtigkeit durchgeführt, die einem normalen Innenraumklima nachempfunden wurde. Auch in weiteren Untersuchungen mit Referenzputzen erwies sich das anorganische Material als überlegen.

So wurde festgestellt, dass bei steigender Luftfeuchtigkeit die Massenzunahme und damit die Wasseraufnahme bei dem mit Glasflakes versetzten Putz deutlich höher war als bei den Vergleichsmaterialien. „In einem 30 Kubikmeter-Raum stehen über Decke und Wände etwa 40 Quadratmeter Fläche für einen feuchteregulierenden Putz zur Verfügung. Um die Luftfeuchtigkeit von 72 auf 47 Prozent Luftfeuchte zu reduzieren, müssten rund 180 Milliliter Wasser aufgenommen werden können. Tatsächlich kann unser Putz mit Glasflakes mehr als einen halben Liter Wasser adsorbieren“, sagt Somorowsky.

Weitere Vorteile durch weniger Feuchtigkeit

Die Forscher machten bei den Tests noch weitere Entdeckungen. So hätten die porösen Glasflakes auch einen positiven Einfluss auf die Energiebilanz des Gebäudes: Wird bei hoher Luftfeuchte Wasser an der Glasoberfläche angereichert, macht die dabei frei werdende Energie die Raumluft trockener und wärmer. Bei geringer Luftfeuchte und Desorption wird die Raumluft abgekühlt und feuchter.

Diese Vorgänge träfen sowohl auf Winter als auch Sommer zu, sodass Primärenergie zum Heizen oder Kühlen einspart werden könnte. Vor allem beim Heizungsbetrieb würden gleichmäßig in der Putzschicht verteilte Glasflakes das Raumklima verbessern.

Derzeit prüfen die Projektpartner wie sich die glasbasierten Werkstoffe unter zusätzlichen Farbschichten und Tapeten verhalten. Sie gehen davon aus, dass es noch etwa zwei Jahre dauern wird, bis die umweltfreundlichen, feuchteregulierenden Putze in den Fachhandel kommen.

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