Vorbeschichtete elastomere Dämmstoffe: Was sind die Vorteile?

Gewebebeschichtete Elastomerdämmstoffe können in der Isoliertechnik eine zeit- und kosteneffiziente Alternative zur nachträglichen Ummantelung von Anlagenteilen sein. Anders als traditionelle Dämmstoffe und Ummantelungen lassen sie sich in einem Arbeitsgang installieren und sind platzsparend.

Zum Schutz vor mechanischer Beanspruchung, Feuchtigkeit, Öl, Schmutz oder Chemikalien aus der Produktion werden technische Dämmungen industrieller Anlagenteile ummantelt. Bei Außenanlagen schützen Ummantelungen bzw. Beschichtungen zudem vor UVStrahlung, Witterungseinflüssen und dem erhöhten Korrosionsrisiko. Darüber hinaus erleichtern sie die Reinigung, was insbesondere bei Installationen in hygienekritischen Bereichen entscheidend ist. Wenn technische Anlagen offen verlegt werden, kommen aus ästhetischen Gründen Ummantelungen zum Einsatz. Neben Blechen, Aluminium-Grobkorn- oder PVC-Folien haben sich auch alternative Lösungen aus flexiblen Gewebebeschichtungen oder Kautschuk in der Praxis bewährt. Diese sind besonders leicht und besitzen eine hohe mechanische Stabilität. Darüber hinaus sind sie verrottungsfest. Die Beschichtungsmaterialien schützen die Dämmung vor mechanischer Beanspruchung und sind gleichzeitig flexibel, sodass sie sich nach Stößen oder Tritten zurückbilden und i.d.R. keine Dellen auf der Oberfläche zurückbleiben.

Kombilösungen immer gefragter
Viele dieser Produkte werden heute als sogenannte 2-in-1-Lösung konzipiert, also als werkseitig vorbeschichtete Dämmstoffe. Armacell bietet z.B. mit Arma-Chek Silver, Arma-Chek D oder dem speziell für den Schiffbau entwickelten Arma-Chek Juna mittlerweile ein relativ
breites Sortiment in diesem Bereich an. Die 2-in-1-Lösungen können in einem Arbeitsgang verarbeitet werden und bringen daher eine
deutliche Zeit- und Kosteneinsparung. Zudem entfällt das bei der Verblechung oft notwendige Erstellen von Stütz- und Tragekonstruktionen.
Die Installation vor Ort ist außerdem ohne den Einsatz von Spezialwerkzeugen möglich. Da gerade die Herstellung von Formteilen viel Zeit in Anspruch nimmt, werden vorbeschichtete Dämmstoffe oft auch als vorkonfektionierte Bögen und T-Stücke angeboten. So lassen sich die Montagezeiten nochmals deutlich reduzieren.

Platzsparende Isolationsstärken
Weiterer Vorteil vorbeschichteter Dämmstoffe sind die dünneren Schichten. Neben der Luftfeuchte, Medium- und Umgebungstemperatur
ist die zur Vermeidung von Tauwasser notwendige Mindestdämmschichtdicke vom Wärmeübergangskoeffizienten des Dämmstoffs
abhängig. Eine schwarze Oberfläche absorbiert deutlich mehr Wärmeenergie als eine metallische Ummantelung (s. Tabelle 1). Das
wirkt sich positiv auf die Dämmschichtdicke zur Tauwasserverhinderung aus: Je höher die Absorptionsfähigkeit desto geringer die erforderliche Dicke. Bei Verwendung einer hochglänzenden Oberfläche muss die Wandstärke der Isolierung also deutlich erhöht werden. Der Wärmeübergangskoeffizient einer metallischen Oberfläche ist fast 50 % niedriger als der einer mit einem schwarzen oder grauen Material ummantelten Dämmung. Wie Tabelle 2 beispielhaft für unterschiedliche Mediumtemperaturen und Rohrdurchmesser zeigt, muss die Mindestdämmschichtdicke bei metallisch ummantelten Anlagen mitunter fast doppelt so groß sein, um das Entstehen von Tauwasser sicher zu verhindern.

Geringe Abstände verursachen Stauzonen
Der Wärmeübergangskoeffizient auf einer Rohr- oder Kanaloberfläche wird auch durch eine zu enge Installation von Leitungen zueinander bzw. zu Gebäudeteilen gesenkt. Daher sollte vermieden werden, dass Rohre und Kanäle zu dicht nebeneinander liegen oder in einem zu geringen Abstand von Wänden und sonstigen Einbauten verlaufen. Neben der verarbeitungsbedingten Schwierigkeit eine fachgerechte Dämmung aufzubringen, bergen geringe Abstände die Gefahr, dass sogenannte Stauzonen entstehen. In diesen Bereichen wird die für eine ausreichend hohe Oberflächentemperatur notwendige Luftzirkulation (Konvektion) unterbunden. Zudem stellt sich hier ein geringerer Wärmeübergangskoeffizient ein (s. Abbildung 2), was das Risiko der Tauwasserbildung erheblich erhöht. Gemäß DIN 4140 („Dämmarbeiten an betriebs- und haustechnischen Anlagen“) wird daher ein Mindestabstand von jeweils 100 mm zwischen gedämmten und ungedämmten Rohrleitungen mit einem Durchmesser von bis zu 400 mm gefordert. Zwischen gedämmten Objekten oder gedämmten Objekten und anderen Bauteilen wie Behältern, Einbauten, Kolonnen und Tanks soll wiederum ein Mindestabstand von 100 cm berücksichtigt werden. Die Praxis zeigt jedoch, dass diese Vorgaben aus Platzgründen oft nicht einzuhalten sind. Aufgrund des Kostendrucks oder aus Unwissenheit werden die Rohrleitungen häufig zu eng beieinander verlegt. Das gilt für den Landbau inzwischen ebenso wie für den Schiffbau.
Spätestens wenn die Leitungen auch noch ummantelt werden müssen, reicht der vorhandene Platz häufig nicht aus. Hier bieten vorbeschichtete Elastomerdämmstoffe Vorteile: Sie benötigen zum einen geringere Mindestisolierstärken zur Tauwasserverhinderung, zum anderen entfällt der bei verschraubten oder vernieteten Blechen gemäß DIN 4140 geforderte Luftspalt zwischen Dämmung und Ummantelung. Gerade bei dicht verlegten Installationen profitieren Isolierer von den Verarbeitungsvorteilen flexibler 2-in-1-Lösungen.

Keine Unterkonstruktion erforderlich

Die Vorteile vorbeschichteter Dämmstoffe kommen nicht nur bei der Isolierung von Rohrleitungen, sondern auch in komplexen Anwendungsbereichen zum Tragen. Die Problematik eines funktionsfähigen Dämmsystems für große Behälter im Außenbereich (z.B. Eiswasserund Kühltanks) liegt vor allem in der Unterkonstruktion. Denn neben dem Gewicht der Dämmung und Ummantelung müssen Wind- und Schneelasten berücksichtigt werden. Die fachgerechte Herstellung von Unterkonstruktionen zur Dämmung von Behältern und Tanks ist entsprechend aufwändig. Beim Einsatz von vorbeschichteten Elastomerdämmstoffen kann darauf i.d.R. verzichtet werden. Das dünnere und leichtgewichtigere Material benötigt weder Stütz- noch Tragkonstruktionen. Hinzu kommt, dass der Arbeitsschritt der Erstellung einer Blechummantelung entfällt. Das steigert nicht nur die Produktivität, sondern führt auch zu geringeren Gesamtkosten. Eine ähnliche Problematik ergibt sich bei der Dämmung von großen Luftkanälen im Außenbereich. Bei anschließender Verblechung müssen die Kanäle mit einer Unterkonstruktion versehen werden. Hierzu werden in der Regel Stützkonstruktionen aus Z- oder U-Profilen eingesetzt, die mit Schrauben oder Nieten an den Kanälen zu befestigen sind. Das ist nicht nur aufwändig, sondern führt in manchen Fällen auch zu hörbaren Problemen: Wenn die Konstruktionen nicht akustisch von den Luftkanälen entkoppelt werden, kann sich das Pfeifen an Blindnieten oder Schrauben über das Kanalsystem verbreiten. Was ebenfalls vermieden werden sollte, sind Wärmebrücken. Insbesondere im Außenbereich, also z.B. für die Dämmung von Außen- und Fortluftkanälen auf Gebäudedächern, bietet der Einsatz werkseitig vorbeschichteter Produkte erhebliche Vorteile, denn i.d.R. entfällt die statische Notwendigkeit von Befestigungsunterkonstruktionen. Außerdem werden zwei weitere Arbeitsgänge gespart: das Vorrichten der Blechummantelung und ihre Montage.

Um eine hygienische Produktion sicherzustellen, zählt die Lebensmittel- und Getränkeindustrie zu den am stärksten regulierten Branchen. In diesen Unternehmen müssen Rohrleitungen, Kanäle und Behälter regelmäßig gereinigt werden. Das Problem: Aufgrund der hohen Luftfeuchtigkeit, die aus der Reinigung der Anlagenteile mit Wasserdampf resultiert, entstehen optimale Wachstumsbedingungen für Schimmelpilze.

Der Einsatz traditioneller offenzelliger Dämmstoffe mit einer Metallummantelung birgt das Risiko, dass durch undichte Stellen des Ummantelungssystems Wasser eindringt. In Kombination mit Staub und Schmutzpartikeln können durchfeuchtete Mineralfaserdämmungen dann einen idealen Nährboden für mikrobielles Wachstum bieten.

Keime sind in der Lage, sich auf der Leitungsoberfläche anzusiedeln und Schleimhüllen zu bilden. In der Folge entstehen sogenannte Biofilme, die nur durch gründliche mechanische Reinigung und anschließende Desinfektion beseitigt werden können. Das heißt, dass die gesamte Dämmung und Ummantelung saniert werden muss.

Das eigentliche Problem ist jedoch, dass dieser Bakterien- und Schimmelpilzherd i.d.R. gar nicht erkannt wird, da die Prozesse verdeckt unter der metallischen Ummantelung ablaufen. Hier kommen die vorbeschichteten elastomeren Dämmstoffe ins Spiel: Sie besitzen eine geschlossene Mikrozellstruktur, eine sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit und einen hohen Wasserdampf-Diffusionswiderstand. Das gewährleistet, dass gedämmte Anlagen auch langfristig vor Kondensationsprozessen geschützt sind.

Die strapazierfähige Oberfläche der vorbeschichteten Dämmstoffe besitzt eine hohe chemische Resistenz. Diese Beständigkeit gegenüber einer Anzahl verschiedener Säuren, Laugen, Salzlösungen, Kohlenwasserstoffen oder Alkoholen macht Installationen nicht nur widerstandsfähig gegen Umgebungsbedingungen, sondern erlaubt auch die Reinigung mit Desinfektionsmitteln.

Vor Korrosion geschützt

Die vorgestellten 2-in-1-Systeme bieten hohen Schutz vor Korrosion unter der Dämmung. Entscheidend ist dabei die direkte Anbindung an die Isolierung, die ein Eindringen von Wasser durch undichte Stellen ausschließt. Aufgrund von Undichtigkeiten des Ummantelungssystems – die bei Blechen nie vollständig auszuschließen sind – kann Wasser in die Dämmung gelangen. Feuchtigkeit führt nicht nur zu einer drastischen Verminderung der thermischen Eigenschaften der Dämmung, sondern es können auch erhebliche Korrosionsschäden unterhalb der Dämmung entstehen, was nicht selten aufwändige Reparaturarbeiten und hohe Kosten nach sich zieht. Wie der Begriff „Korrosion unter der Dämmung“ (Corrosion Under Insulation, CUI) beschreibt, verlaufen die Prozesse unterhalb der Dämmung und bleiben daher oft lange Zeit unentdeckt. Die direkten Anbindungen an die Anschlussisolierung bei flexiblen Ummantelungssystemen schließen ein Eintreten von Wasser aus. Denn: Wo keine Nähte und Sicken sind, können weder Feuchtigkeit noch Keime eindringen.

Fazit

Im Vergleich zu Blechummantelungen zeichnen sich vorbeschichtete Elastomerdämmstoffe durch ein deutlich geringeres Gewicht aus. Dadurch entfallen i.d.R. Befestigungskonstruktionen großer Objekte, was die Kosten reduziert. Die Materialien können in einem Arbeitsgang und ohne Spezialwerkzeuge installiert werden. Einige Systeme sind besonders für den Einsatz in hygienekritischen Anwendungen geeignet; ihre Oberflächen lassen sich sehr gut reinigen. Und wo keine Nähte und Sicken vorhanden sind, finden auch siedelnde Keime keinen Unterschlupf. Elastomerdämmstoffe bieten zudem einen guten Schutz vor Korrosion unter der Dämmung. Dämmstoffhersteller bieten spezielle Verarbeitungstrainings zur erfolgreichen Installation ihrer Systeme an. Und auch in den überbetrieblichen Ausbildungsstätten werden regelmäßig Verarbeitungslehrgänge im Bereich vorbeschichteter Elastomerdämmstoffe durchgeführt.

Autorin

Dipl.-Ing. Michaela Störkmann: Armacell Technical Manager EMEA, Fachplanerin für gebäudetechnischen Brandschutz (EIPOS)
michaela.stoerkmann@armacell.de