Material

1 Eigenschaften 1.1 Definition 1.2 Mechanische Eigenschaften - Festigkeit

- Druckfestigkeit

- Biegefestigkeit/Biegezugfestigkeit

- Scherfestigkeit

- Zugfestigkeit

- Reißlänge

- Elastizitätsmodul

- Härte, Verschleißwiderstand

-DynamischeSteifigkeit

- Rutschsicherheit

1.3 Physikalische Eigenschaften - Rohdichte, Schüttdichte

- Porosität

- Quellen und Schwinden

1.4 Wärmeschutztechnische Eigenschaften - Wärmeleitfähigkeit

- Wärmedurchlasswiderstand R

-WärmedurchgangskoeffizientU

-SpezifischeWärmekapazität

-Wärmeeindringkoeffizient

- Temperaturleitfähigkeit

- Wärmedehnung

1.5 Durchlässigkeit - Gesamtenergiedurchlassgrad

- Lichttransmissionsgrad

- b-Faktor

- Farbwiedergabeindex

- Beleuchtungsstärke

1.6 Feuchteschutztechnische Eigenschaften - Gleichgewichtsfeucht

-Wasseraufnahmekoeffizient

- Kapillare Leitfähigkeit

- Dampfdiffusionswiderstand

1.7 Beständigkeit -UV-Beständigkeit

- Frost, Wasser, Tau

- Feuerbeständigkeit

- Korrosion

-pflanzlicheundtierischeSchädlinge

- Kristllisationsdruck von Salzen

1.8 Emissionen - Holzschutzmittel

- Formaldeydemission

- Radioaktivität

1.9 Umweltindikatoren - Primärenergieinhalt

- Säurebildungspotential

- Abiotischer Ressourcenverbrauch -

Treibhauspotential

- Ozonabbaupotential

- Eutrophierungspotential

- Bodennahe Ozonbildung

1.10 ÖkonomischeEigenschaften - Baukosten

-AlterungundUnterhalt

- Nutzungsdauer von Bauteilen

Hochschule OWL

Prof. Manfred Lux

Baustoffkunde

Material•Eigenschaften

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Eigenschaften

Hinweis: Ein Teil der Texte ist aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie, entnommen.

1.1DefinitionFür den Einsatz von Baustoffen im Bauwesen ist das Wissen um deren Eigenschaften für die Dauerhaftigkeit des Bauwerkes von maßgeblicher Bedeutung. Neben den technischen, physikalischen, chemischen und den ökono- mischen Eigenschaften gewinnen auch die ökologischen Eigenschaften zunehmend bei der Auswahl an Gewicht.

1.2 Mechanische EigenschaftenFestigkeit (N/mm2)Die Festigkeit Rm beschreibt den mechanischen Widerstand, den ein Werkstoff einer plastischen Verformung oder Trennung entgegensetzt. Dabei kann sich sowohl die geo- metrische Form verändern (z.B. stauchen, verlängern, biegen,verdrehen)alsauchseineOberfläche(z.B.glätten,aufrauhenoderfarblichverändern).BeiVersagendesZusammenhaltens seiner Bestandteile wird der Körper zerstört. Je nach Werkstoff, Werkstoffzustand, Temperatur, Belastung und Belastungsgeschwindigkeit können unterschiedliche Festigkeiten erreicht werden. In Abhängigkeit der Beanspruchung sind verschiedene Festigkeitsarten zu unterscheiden:- statische und dynamische Festigkeit: z.B. ruhende, ansteigende, Zeit- oder Dauerfestigkeit,- nach der Richtung der Last: Zug- und Druckfestigkeit, aber auch Biege-, Knick- und Scherfestigkeit.Aus Sicherheitsgründen setzt man bei der Berechnung von Belastungen die Mindeststreckgrenze (Re) ein. Dieser Wert beschreibt die Festigkeit eines Werkstoffs bis zur Grenze der elastischen Verformung.

Ein Beispiel: Die Mindestzugfestigkeit bei einem Stahl für den Stahlbau (S275JR), der im Hausbau Verwendung findet,liegtbei370N/mm2, seine Streckgrenze hingegen bei 275 N/mm2. Würde man nun im Zugversuch eine Pro-be dieses Stahls, welche einen Querschnitt von 1 mm2hat,miteinerKraftbelasten,müsstediesebei370Nliegen,umdieProbezuzerreissen.370NentsprecheneinerMassevon37,717kg.Darauskanngeschlossenwerden,dass sich mit diesem Stahldraht zwar eine Masse von 37,717 kg heben lässt, aber der Werkstoff reissen wird. Das heisst bei einer Zugkraft Fz von 275 N auf eine Probe mit einem Querschnitt von 1 mm2, dass sich diese Probe zwardehnt,aberohnesichbleibend(plastisch)zuverformeninihrenUrsprungszustandzurück.HierlässtsicheineMassevon28,033kg(mit275N/9,81m/s2) ermitteln, mit welcher dieser Werkstoff im Zugversuch belastet werden kann, sich aber elastisch verhält.

Druckfestigkeit (N/mm2)Als Druckfestigkeit wird die Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffs bei der Einwirkung von Druckkräften bezeich-net. Ist die Druckkraft größer als die Druckfestigkeit eines Körpers, so wird dieser zerstört. Die meisten Materialien besitzen sowohl eine Zug- als auch eine Druckfestigkeit, wie zum Beispiel Stahl. Ein Beispiel für ein Material, das ausschließlich Druckkräfte aufnehmen kann, ist Sand.

DruckfestigkeitsprüfungBetonzylinderBaustoff (N/mm2):Ziegel2-60,Holz40-62,Beton8-100,Naturstein20-400,Stahl240-510,Glas700-900Biegezugfestigkeit (N/mm2)Die Biegezugfestigkeit bezeichnet die maximale aufnehmbare Spannung eines Werkstoffs bei der Beanspruchung auf Biegung. Ist die aufgebrachte Biegespannung an einem Bauteil größer als seine Biegezugfestigkeit, so wird das Gefüge des Werkstoffs zerstört. Dies kann zum statischen Versagen der Konstruktion führen.

BiegezugfestigkeitsprüfungBeton-Scherfestigkeit(N/mm2)Die Scherfestigkeit ist der Widerstand, den ein Festkörper tangentialen Scherkräften entgegensetzt. Sie gibt die maximale Schubspannung an, mit der ein Körper vor dem Abscheren belastet werden kann, d. h. die auf die Bruch-flächebezogeneTangentialkraft.

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Zugfestigkeit (N/mm2)Als Zugfestigkeit wird die Widerstandsfähigkeit eines Werkstoffs bei der Einwirkung von Zugkräften bezeichnet. Ist die Zugkraft größer als die Zugfestigkeit eines Körpers, so wird er zerstört. Sie ist besonders bei den metallischen und einigen organischen Baustoffen von Bedeutung. Die meisten Materialien besitzen sowohl eine Zug- als auch eine Druckfestigkeit, wie zum Beispiel Stahl.

Baustoff (N/mm2) Glas 30-90Holz 70-140Aluminium 130Kupfer 200-360Stahl 330-610GFK 750CFK 1300

Die Reißlänge (BegrifferstmaligvonGalileigeprägt),auchspezifischeReißfestigkeit,bezeichnetdiegedachteLänge eines Stranges von einheitlicher Beschaffenheit und Querschnittform, der bei vertikaler Aufhängung an einer EinspannstelledurchseinEigengewichtabreißt.SieistunabhängigvonGrößeundhäufigwirdderElastizitätsmo-dul als Materialkonstante bezeichnet. Der Elastizitätsmodul ist aber nicht im wörtlichen Sinne konstant, sondern hängtvonverschiedenenUmgebungsbedingungenwiez.B.demDruckoderderTemperaturab,dieaufdieMate-rialeigenschaftenEinflusshaben.

Baustoff Faser(km) Kompakt(km)Aluminium 29 13,6Baustahl 51 5,4Edelstahl 6,8Beton 0,16Holz 15-30 2Glas 160Titan 15Horn 31Seide 50Dyneema(Kunststoff) 300

FormderQuerschnittsfläche,danichtnurdieFestigkeitlinearmitderQuerschnittsflächewächst,sondernauchdieMasse.EinRohrundeinZylindergleichenMaterialsundgleicherQuerschnittsflächehabendieselbeReißlänge.Dieses Abreißen wird jedoch nicht als eigener Versuch im Rahmen der Werkstoffprüfung realisiert; die Reißlänge kann aus der im Zugversuch gemessenen Festigkeit und der Dichte als abgeleitete Größe berechnet werden. Die Länge wird meist in Kilometer angegeben. In der Textil-Industrie hat sich dafür Reißkilometer (Rkm) eingebürgert.

Elastizitätsmodul(N/mm2)Der Elastizitätsmodul (kurz E-Modul) ist ein Materialkennwert aus der Werkstofftechnik, der den Zusammenhang zwischen Spannung und Verformung (meist Dehnung) bei der mechanischen Beanspruchung eines festen Körpers beschreibt.Der Zahlenwert des Elastizitätsmoduls ist um so größer, je mehr Widerstand ein Material seiner Verformung entge-gensetzt. Ein Material mit hohem E-Modulist also steif, ein Material mit niedrigem E-Modul ist weich. Anschaulich kann man sich den Elastizitätsmodul als die Zugspannung vorstellen, die das Material auf seine doppelte Länge dehnen würde.

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Material N/mm2 Silikonkautschuk 10-100PVC-weich 20-40Acrylglas 3000HolzII 10000GFK 25000Beton 22000-39000Glas 70000Aluminium 70000Stahl 210000CFK 130000-300000

Härte ist der mechanische Widerstand, den ein Werkstoff dem mechanischen Eindringen eines härteren Prüfkör-pers entgegensetzt. Je nach Art der Einwirkung unterscheidet man verschiedene Arten von Härte. So ist Härte nicht nur der Widerstand gegen härtere Körper, sondern auch gegen weichere und gleich harte Körper. Härte wird von Festigkeit unterschieden, die die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegenüber Verformung und Trennung beteichnet.In der Werkstoffkunde werden vor allem Prüfverfahren eingesetzt, welche die Eindringhärte messen. Dabei werden jeweils genormte Prüfkörper unter festgelegten Bedingungen in das Werkstück gedrückt; anschließend wird die OberflächeoderTiefedesbleibendenEindruckesgemessen.

Härteprüfung nach BrinellDie Härteprüfung nach Brinell kommt bei weichen bis mittelharten Metallen wie z. B. unlegiertem Baustahl oder Aluminiumlegierungen, bei Holz und bei Werkstoffen mit ungleichmäßigem Gefüge (wie z. B. Gußeisen) zur Anwen-dung.DabeiwirdeineStahlkugelodereineHartmetallkugelmiteinerfestgelegtenPrüfkraftindieOberflächedeszu prüfenden Werkstückes gedrückt.NacheinerBelastungszeitvonmindestens10SekundenwirdderDurchmesserdesbleibendenEindrucksimWerk-stückgemessenunddarausdieOberflächedesEindrucksbestimmt.DasVerhältnisvonPrüfkraftzurEindruck-oberfläche,multipliziertmitdemZahlenwert0,102,bezeichnetmanalsdieBrinellhärte.BeiEinsatzeinerHartme-tallkugel wird der Härtewert mit HBW, bei einer Stahlkugel mit HBS gekennzeichnet.

Baustoff HBAluminium 35 Stahl 215-400

HärteprüfungnachRockwellEs existieren mehrere Härteprüfverfahren nach Rockwell, die für bestimmte Einsatzbereiche spezialistert sind. Die unterschiedlichen Verfahren werden mit HR und einer anschließenden Kennung gekennzeichnet, z. B. HRB, HRC oder HR15N. Die Rockwellhärte HRC eines Werkstoffes ergibt sich aus der Eindringtiefe eines kegelförmigen PrüfkörpersausDiamant:MiteinerfestgelegtenPrüfkraftwirddieserKegel indieOberflächedeszuprüfendenWerkstückes eingedrückt. Die Eindringtiefe des Diamantkegels, die durch eine mit dem Prüfgerät verbundene Messuhrfestgestelltwird,isteinMaßfürdieHärtedesWerkstoffes.AufderSkaladerUhrkannmandieHärtewertein Rockwelleinheiten (HRC) unmittelbar ablesen. Dieses Prüfverfahren kommt vor allem bei sehr harten Werkstof-fen zum Einsatz.

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Härteprüfung nach VickersSehr ähnlich ist die Härteprüfung nach Vickers, die zur Prüfung harter und gleichmäßig aufgebauter Werkstoffe dient, aber auch zur Härteprüfung an dünnwandigen Werkstücken und Randzonen eingesetzt wird. Wie auch bei der Rockwellprüfung wird eine Diamantpyramide mit einer festgelegten Prüfkraft in das Werkstück eingedrückt. Aus demdiagonalenDurchmesserdesbleibendenEindruckswirddanndieEindruckoberflächeerrechnet.DasVerhält-nisvonPrüfkraftzurEindruckoberflächeergibtmitdemFaktor0,102multipliziertdieVickershärte(VH).Eine Sonderform der Vickers-Härteprüfung ist die Knoop-Härteprüfung. Die in der Vickers-Prüfung gleichseitige Diamantspitze hat in der Knoop-Prüfung eine rhombische Form. Die Knoop-Prüfung wird bei spröden Materialien wie z. B. Keramik oder Sinterwerkstoffen eingesetzt.

HärteprüfungnachShoreDie Shore-Härte ist ein Werkstoffkennwert für Elastomere und Kunststoffe. Der Shore-Härte-Prüfer für Gummi und ähnliche Werkstoffe besteht aus einem federbelasteten Stift, dessen elastische Eindringtiefe ein Maß für die entsprechendeShore-HärtedesMaterialsist,dieaufeinerSkalavon0Shbis100Shgemessenwird.EinehoheZahl bedeutet eine große Härte.Shore-A wird angegeben bei Weichelastomeren nach Messung mit einer Nadel mit kleinem Radius. Shore-D wird angegeben bei Zähelastomeren nach Messung mit einer Nadel mit größerem Radius.

HärteprüfungnachMohsHarte Werkstoffe ritzen weiche Werkstoffe. Diese Einsicht ist Grundlage der Härteprüfung nach Friedrich Mohs. Mohs, ein Geologe, ritzte verschiedene Mineralien gegeneinander und ordnete sie so nach ihrer Härte an. Durch das exemplarische Zuordnen von Zahlenwerten für ausgewählte Minerale entstand eine relative Härteskala, die Mohs-Skala:dieausschließlichstationärimPrüflaboranTestbelägenermitteltwerden.Die Beurteilung der rutschhemmenden Eigenschaften erfolgt mit Hilfe einer in der Neigung verstellbaren schiefen Ebene.R9istdabeidiejenigemitdemniedrigsten,R13diejenigemitdemhöchstenGradderRutschhemmungfürebeneInnenflächen.

Härte Mineral absolute Härte Bemerkungen

1Talk 0,03 mitFingernagelschabbar2 Halit 1,25 mit Fingernagel ritzbar3Kalzit 4,50 mitKupfermünzeritzbar4Fluorit 5,00 mitMesserleichtritzbar5Apatit 6,50 mitMessernochritzbar6Orthoklas 37,00 mitStahlfeileritzbar7Quarz 120,00 ritztFensterglas8Topas 175,009Korund 1000,0010Diamant 140.000,00 härtestesnatürlichvorkommendesMineral;nurvonsichselberritzbar

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DynamischeSteifigkeit(MN/m3)Sie kennzeichnet das dynamisch-elastische Verhalten einer Dämmschicht als Zwischenschicht in mehrschichtigen Konstruktionen.JekleinerdiedynamischeSteifigkeits ist, desto besser sind die schalldämmenden Eigenschaften einer mehrschichtigen Konstruktion (z.B. höheres Trittschallverbesserungsmaß Lw eines auf dieser Dämmschicht schwimmend verlegten Estrichs).

Trittschalldämmung MN/m3

Mineralwolle 7-20Polystyrol-ParitkelschaumEPS 10-30Kokosfaser 10-30 Holzweichfaser 30-50

RutschsicherheitBeiFußbödenaußenwieinnenspielenUnfallverhütungundRutschsicherheiteinewichtigeRolle.Diesgiltbeson-dersfüralleöffentlicheBereiche,fürVerkehrsflächenundgewerblicheArbeitsflächen.ImprivatenBereichgibteshingegen keine festgelegten Anforderungen hinsichtlich der rutschhemmenden Eigenschaften von Fußbodenbe-lägen.

Im Merkblatt für Fußböden in Arbeitsräumen und Arbeitsbereichen mit Rutschgefahr (BGR 181) der Berufsgenos-senschaftlichenRegelnwerdenNutzungsbereicheinInnenräumendefiniert,diebestimmteR-Werte(R9bisR13)aufweisen müssen. Diese R-Werte charakterisieren die rutschhemmenden Eigenschaften, die ausschließlich stati-onärimPrüflaboranTestbelägenermitteltwerden.

R-Gruppe GebäudebereichR9 Eingangsbereiche,Treppen,Verkaufsräume,Kundenräume,Schalterräume,Flure, PausenhallenR10 Toiletten,Umkleide-undWaschräume,Kaffee-undTeeküchenR11 Laborräume,GastronomischeKüchenbis100Gedecke/TagR12 Fleischverarbeitungsraum,GastronomischeKüchenüber100Gedecke/TagR13 Feinkostherstellung, Schlachthaus

BewertungsgruppennachBGR1813°bis10° R910°bis19° R1019°bis27° R1127° bis 35° R 12>35° R13

Erzeugung der RutschsicherheitUmdiegeforderteRutschsicherheitR9einesNatursteinbodensimInnenbereichzuerreichen,mussdieOberflächeeine entsprechende Rauhigkeit aufweisen. Dies wird mittels Schleifen, chemischer Behandlung, Lasermikrostruk-turierung,sowiemitdentraditionellenVerfahrenwieSchuren,Sandstrahlen,FeinstockenundBeflammenerzeugt.

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DieletztgenanntenweisenaufgrundderrauherenOberflächeeinedeutlichhöhereSchmutzanfälligkeitundeinenhöherenReinigungsaufwandauf.Poliertebzw.feingeschliffeneOberflächenvonNaturwerksteinenkönnendieAn-forderungen an die Rutschsicherheit nicht erfüllen.DieMindestanforderungR9wirderstmiteinemSchliffC120erreicht.EinzelneNatursteinsortenerreichendiessogarmiteinemfeinerenSchliff. IstR10oderhöherzuerfüllen,somußderSchliffaufC60odernochgröbereingestelltwerden.CstehtdabeifürCarborundum,dieehemaligeEntwicklerfirmavonSchleifmitteln.JehöherdieSchliffzahl,destoglatterdieOberflächeunddestogeringerdieRutschhemmung.

1.3 Physikalische Eigenschaften

Rohdichte(g/cm3)Die entscheidende physikalische Größe, um die Eigenschaften von Massivbaustoffen zu beschreiben, ist die Roh-dichte. Sie ist der Quotient zwischen der Masse eines Stoffes und dem von dieser Masse eingenommenen Volu- men einschließlich Poren und Hohlräume. Prinzipiell gilt: Je höher das Gewicht, also die Rohdichte eines Bauma-terials,destoschlechteristseineWärmedämmung.UmgekehrtistesbeiderTragfähigkeit,beimSchallschutzundder Wärmespeicherfähigkeit: Je höher die Rohdichte, desto besser.

Material g/cm3 Mineralwolle 0,015Holz(einheimisch) 0,45-0,8Wasser 1 CFK Kohlenstoffverstärkter Kunstst. 1,5 GFK Glasfaserverstärkter Kunstst. 2 Beton,Naturstein 2,0-2,6Glas 2,5 Aluminium 2,7 Stahl 7,85 Blei 11,3

DieReindichte,auchSkelettdichte,absoluteoderwahreDichtegenannt,bezeichnetdieDichtedesstofflichenTeilseines Körpers beliebigen Aggregatzustandes. Reindichte und Rohdichte unporöser Körper sind gleich. Der Quoti-ent aus Roh- und Reindichte ist die Porosität (die relative Dichte).

SchüttdichteAls Schüttdichte, umgangssprachlich auch Schüttgewicht, bezeichnet man die Dichte eines Gemenge aus einem körnigen Feststoff und einem kontinuierlichen Fluid, welches die Hohlräume zwischen den Partikeln ausfüllt. Dabei dürfen sich die einzelnen Komponenten nicht ineinander lösen. Das Fluid kann auch Luft sein.

PorositätDie Porosität ist eine physikalische Größe und stellt das Verhältnis von Hohlraumvolumen zu Gesamtvolumen einesStoffesoderStoffgemischesdar.SiedientalsklassifizierendesMaßfürdietatsächlichvorliegendenHohl-räume.DiePorositäthatgroßenEinflussaufdieDichteeinesMaterials.

InderWerkstofftechnikerfolgtdieKlassifizierungporöserMaterialiennachderPorengröße:mikroporös: Poren < 2 mmmesoporös: Poren>2-50mmmakroporös: Poren>50mm

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Gesteinstyp Porosität %Magmatite 1 - 2Metamorphite 1 - 2Schieferton <10tektonischbeanspruchte,geklüfteteMagmatiteundMetamorphite bis10Kalkstein, Dolomit 5 - 25Sandsteine 30LockereSand-undKiesschichten bis40

QuellenundSchwindenGibtHolzunterhalbseinesFasersättigungsbereichesFeuchtigkeitanseineUmgebungab,esschwindet.Umge-kehrtquilltHolz,wennesunterhalbseinesFasersättigungsbereichesFeuchtigkeitausderUmgebungaufnimmt.Feuchtigkeitsabgabe aus bzw. Feuchtigkeitsaufnahme in Holz kann nur erfolgen, wenn die Luftfeuchtigkeit von der dazugehörendenHolzfeuchteabweicht.EsmussalsoeinFeuchtigkeitsgefällezwischendemHolzundderUmge-bungherrschen.DasaxialeSchwinden/Quellenistmitca.0,3%vomFasersättigungsbereichbisDarrtrockensehrgering, weshalb es idR. vernachlässigt wird, im Gegensatz zum radialen und tangentialen Schwinden und Quellen. DieVerhältnissevonTangential-,Radial-undLongitunalschwundbeträgtrund20:10:1.Rechenwerte der Schwind- und Quellmaße für Änderungen der Holzfeuchte um 1 % unterhalb des Fasersätti-gungsbereiches:Holzart %Teak,Afzelia,Merbau,Fichte,Kiefer,Tanne,Lärche,Douglasie,SouthernPine 0,20WesternHemlock,BSH,Eiche 0,24Buche,Keruing,Angelique,Greenheart 0,30Azobé(Bongossi) 0,36

1.4WärmeschutztechnischeEigenschaften-Wärmeleitfähigkeitג(W/mK)Sie gibt diejenige Wärmemenge in Joule an, die in einer Sekunde durch 1m2 einer 1 m dicken Baustoffschicht hin-durchgeht,wennderTemperaturunterschiedzwischendenbeidenOberflächen1Kbeträgt.SiehängtabvonderArt des Stoffes allgemein (Dichte) dem Gehalt an eingeschlossener Luft, der Verteilung und Größe der Luftporen und dem Gehalt an Feuchtigkeit. Je kleiner dieser Wert ist umso besser die Dämmeigenschaft des Stoffes.

Baustoffe W/mKVakuumdämmplatte(VIP) 0,004....0,006Aerogel 0,02Kork 0,035...0,046Perlit(Gestein) 0,04...0,07Poroton(Lochziegel) 0,07...0,45Porenbeton 0,08...0,25HolzsenkrechtzurFaser 0,13PVC 0,16Vollziegel 0,5...1,4Glas 0,76Kalkzement-Putz 1,0Zementestrich 1,4Beton 2,1 Granit 2,8 Stahl hochlegiert 15 Stahlunlegiert 48...58Zink 121 Aluminium 200Kupfer 385

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Wärmedurchlasswiderstand R (m2K/W)Der Wärmedurchlasswiderstand R ist der Widerstand, den ein homogenes Bauteil oder bei mehrschichtigen Bau-teilen eine homogene Bauteilschicht dem Wärmestrom bei einer Temperaturdifferenz von 1 Kelvin auf einer Flä-che von 1 m2zwischenseinenOberflächenentgegensetzt.EristderKehrwertdesWärmedurchlasskoeffizienten.Je höher der Wärmedurchlasswiderstand, desto besser ist die Wärmedämmeigenschaft des Bauteils oder einer Schicht.

Wärmedurchgangskoeff.U(W/m2.K)DerWärmedurchgangskoeffizient istdiewichtigsteGrößezurBeschreibungundBeurteilungdesenergetischenVerhaltens eines Bauteils. Er gibt den Wärmestrom in Watt an, der 1 m2 große Fläche bei einer Temperaturdifferenz von 1 Kelvin zwischen Innen- und Außenluft durchströmt. Schlecht gedämmte Bauteile weisen einen hohen, gut gedämmteBauteileeinenniedrigenU-Wertauf.Unterdemfrüheralsk-WertbekanntenWertverstehtmandenUmkehrwertausWärmedurchlaß-undWärmeübergangswiderständen.

U= 1/(R+Rsi+Rse)Rsi= WärmeübergangswiderstandBauteilinnenseite(0,13m2K/W)Rse= WärmeübergangswiderstandBauteil-außenseite(0,04m2K/W)

JehöherderWärmedurchgangskoeffizient,destoschlechteristdieWärmedämmeigenschaftdesBaustoffs/Bau-teils Je höher der Wärmedurchgangswiderstand, desto besser ist die Wärmedämmeigenschaft.

Es handelt sich dabei um die Wärmemenge, die erforderlich ist, um die Temperatur der Masse von 1 kg eines Stof-fes um 1 Kelvin zu erhöhen. Das Wärmespeichervermögen der raumumschließenden Bauteile spielt insbesondere bei instationären Verhältnis-sen, z.B. bei nicht ständiger Beheizung im Winter oder bei Sonneneinstrahlung im Sommer eine Rolle, weil durch dieWärmespeicherungderBauteileeingewisserAusgleichder Innentemperaturstattfindet.Kenngröße fürdasSpeichervermögen istdiespezifischeWärmekapzitätceinesBaustoffs.DurchMultiplikationmitderStoffdichtekann das Speichervermögen je m3 ermittelt werden. Wärmespeichernde Schichten auf der Raumseite könnnen die Speicher fähigkeit der dahinter liegenden Schichten verringern oder aufheben.

Wärmekapazität J/kgKStahl 400Aluminium,Glas 800Luft, Beton, Leichtbeton, Zementestrich, Kalkputz, Mineralfasern,Kalksandstein,Mauerziegel,Porenbeton 1000Schaumkunststoffe 1500Kork 1700Holz,Holzwerkstoffe 2100Wasser 4200

WärmeeindringkoeffizientbDerWärmeeindringkoeffizientergibtsichausderWurzelderMutiplikationvonWärmeleitfähigkeit,derDichteundderspezifischenWärmekapazität.BerührtmaneineStahlplatteundeinenWärmedämmstoff(z.B.Styrodur)mitderbloßen Hand, dann ist die empfundende Temperatur der Stahlplatte viel niedriger als die des Wärmedämmstoffes, auch wenn beide Gegenstände die gleiche Temperatur aufweisen. Der Grund dafür liegt in den unterschiedlichen WärmeeindringkoeffizientenbdieserStoffe.BesondersWärmedämmstoffeundandereMaterialienmiteinerklei-nenWärmeleitfähigkeitzeichnensichdurcheinenkleinenWärmeeindringkoeffizientenaus.EinBaustoffmiteinemkleinenb-WertderWandoberflächeläßtdieseWandbeiBerührungalswarmempfinden.Esist deshalb empfehlenswert, im Wohnbereich Betonwände z.B. mit Holzpaneelen zu verkeiden. Auf dem Effekt der BerührungswärmeberuhtauchdievermeintlicheWärmedämmwirkungvonUntertapetenausnureinigenMillimeterdicken Hartschaum.

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DieWärmedämmungeinerAußenwandwirddadurchnurunwesentlichverbessert, jedochempfindetmannachAnbringendieserUntertapetedieWandoberflächealswarm.

Wärmeeindringkoeffizientb J/m2Ks0,5Luft 14Mineralfasern 30Aluminium 20785Stahl 13735Beton 2240Leichtbeton 930Zementestrich 1670Kalkputz 1250Kalksandstein 990Mauerziegel 900Leichthochlochziegel 510Hohlblocksteine 380Gasbeton 340Kork 160Schaumkunststoffe 35Holz 400Holzwerkstoffe 400Wasser 1630

Temperaturleitfähigkeit a (m2/s)Sie ist eine Materialeigenschaft, die zur Beschreibung der zeitlichen Veränderung der räumlichen Verteilung der Temperatur durch Wärmeleitung als Folge eines Temperaturgefälles dient. Sie beschreibt das Verhalten der Tem-peraturaneinemPunktimInnerendesMaterialsbeieinerTemperaturänderunganderOberfläche.DieTempera-turleitfähigkeitastehtinengerBeziehungzurWärmeleitfähigkeit:(a=λ/(ρ·cp)).EineTemperaturänderungpflanztsichumsorascherfort,jegrößerdasWärmeleitvermögenistundjekleinerdiespezifischeWärmekapazitätunddieDichtesind.SieistdieBasiszurErmittlungderPhasenverschiebung.

Baustoff Temperaturleitfähigkeit10-6 m2/sPolytetrafluorethylen(Teflon®) 0,10Plexiglas 0,108PVC 0,11Kork 0,115Papier 0,14Asphalt 0,36Gips 0,47Beton 0,54Glaswolle 0,58Granit 1,18Marmor 1,35Blei 23,9Zink 44Kupfer 117

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Therm.Längenausdehnungkoeffizienta(mm/mK)WärmeausdehnungskoeffizientisteinKennwert,derdasVerhalteneinesStoffesbezüglichVeränderungenseinerAbmessungenbeiTemperaturveränderungenbeschreibt-deswegenoftauchthermischerAusdehnungskoeffizientgenannt. Der hierfür verantwortliche Effekt ist die Wärmeausdehnung. Da die Wärmeausdehnung bei vielen Stoffen nichtgleichmäßigüberalleTemperaturbereicheerfolgt,istauchderWärmeausdehnungskoeffizientselbsttempe-raturabhängig und wird deshalb für eine Bezugstemperatur oder einen Temperaturbereich angegeben.Fast alle Materialien dehnen sich bei Erwärmung aus, allerdings unterschiedlich stark. Dies führt z. B. zu Knack-geräuschen in Heizungsanlagen, zum Fugenabriss an Fensterrahmen und metallischen Fensterbänken oder zu RissbildungenanderOberflächeeinesWärmedämmverbundsystems.

Baustoff Längenausdehnungskoeffizient10-6 K-1bei20oCDiamant 1,3 Porzellan 3,0Granit 3,0Mauerwerk 5,0Glas (Fensterglas) 7,6Beton 12Stahl 12Stahl hochlegiert 16Kupfer 16,5Bronze 17,5Acryl 90,0Aluminium, rein 23,8Zink 29Blei 29,3Polyvinylchlorid,steif(PVC) 50,0Eis,0°C 51,0Polycarbonat 70,0Polystyrol 70,0Polyester 80,0Polymethylmethacrylat(PMMA) 85,0Polyethylen 100,0bis250,0Polyoxymethylen(POM) 110,0Polytetrafluorethylen,(PTFE) 200,0Polyvinylchlorid,biegsam(PVC) 240,0

Gesamtenergiedurchlaßgradg(%)Der g-Wert gibt an, wie viel Energie von der auftreffenden Sonneneinstrahlung durch die Verglasung ins Raumin-neregelangt.ErbeziehtsichaufdenWellenlängenbereichvon300nmbis2500nm.ErsetztsichauszweiTeilenzusammen, aus der direkten Strahlungstransmission und der sekundären Wärmeabgabe. Die sekundäre Wärme-abgabe ergibt sich aus der Tatsache, das sich das Glas als Folge der Sonneneinstrahlung erwärmt und nun seiner-seits Wärme gegen innen und außen abgibt.Je höher der g-Wert liegt, desto mehr Sonneneinstrahlung wird über die Verglasung als Strahlungswärme nach innen abgegeben. Ein hoher g-Wert bedeutet hohen Wärmegewinn. Für ein ideal strahlungsdurchlässiges Fenster beträgtderg-Wert1,00oder100%.BeiNor-malglasliegendieWertebei0,7bis0,9.Ein hoher Gesamtenergiedurchlassgrad bedeutet einen hohen Strahlungsdurchgang durch das Glas und damit verbunden, eine hohe Wärmebelastung des Innenraumes. Hochwärmedämmende Fensterscheiben sind in der Lage, mehr Wärme zu produzieren, als durch sie verloren geht. Die einfallenden Sonnenstrahlen werden von den innenliegenden Bauteilen absorbiert und in Form von Wärmestrahlung an den Innenraum abgegeben, die dann auf-grund der Dämmeigenschaften des Fensters zurückgehalten wird. Sinnvoll und energetisch nutzbar bleibt dieser Wärmefallen-Effekt im Winter, extrem belastend kann er sich im Sommer auswirken.

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Jebesserderg-WertunddieDämmeigenschaftenderFenstersind,destoeherkannesbeigroßenFensterflächenzu einer Überhitzung des dahinterliegenden Raumes kommen. Bei großer Verglasung ist deshalb meist ein ent-sprechender Sonnenschutz (z.B.: Jalousie, Rollladen) erforderlich.

Bauteil g-wert%Sonnenschutzglas 27-45Wärmeschutzverglasungbeschichtet 42-65Stegvierfachplatte 55 Isolierverglasung 75-80Glasbausteine 75 Profilbauglaseinschalig 83-85Einfachscheibe 85 Polycarbonat PC 88 AcrylglasPMMA 90

LichttransmissionsgradtLDer Lichttransmissionsgrad einer Verglasung drückt den senkrecht direkt durchgelassenen, sichtbaren Strahlungs-anteilimBereichderWellenlängedessichtbarenLichtsvon380nmbis780nm,bezogenaufdieHellempfindlich-keit des menschlichen Auges, aus. Die Lichtdurchlässigkeit wird in Prozent angegeben und wird unter anderem vonderGlasdickebeeinflusst.BedingtdurchdenunterschiedlichenEisenoxidgehaltdesGlasessindgeringfügigeSchwankungen möglich. Vereinfacht ausgedrückt bedeutet dies, dass der tL-Wert umso höher ist, desto mehr Licht vonaußennachinnendringtundnichtdurchGlasdicken,GlasreflektionundGlasbeschichtungenverringertwird.

Baustoff % Wärmeschutzisolierglas 73-77 Isolierglas unbeschichtet 82 Floatglas 90unverglasteMaueröffnung 100

b-FaktorDerb-Faktor(ShadingCoeffizient)istderQuotientausdemGesamtenergiedurchlassgradeinerVerglasungunddem Gesamtenergiedurchlassgrad eines unbeschichteten Isolierglases. Er ist ein Maß für die Sonnenschutzwir-kung. b=g(Verglasung):0,80.Derg-WertderIsolierglasscheibewirdgenerellmit80%angesetzt.DermittlereDurchlassfaktorbistdieentscheidendeGrössezurBerechnungderKühllast.(g=0,80):SC=g:0,80.DerBe-schattungskoeffizientistalsoeinMassderSonnenschutzwirkung,verglichenmitderjenigeneinernormalenunbe-schichteten Isolierglasscheibe FarbwiedergabeindexRaMit dem Farbwiedergabeindex werden Farbveränderungen von Gegenständen, die sich hinter einem beschich-tetenWärmeschutzglasbefinden,verglichen.DieSkalafürRareichtbis100.DermaximalmiteinerVerglasungerreichbareRa-Wertist99.FälltLichtaufeinefarbigeOberfläche,sowirddasreflektierteLicht,abhängigvonderspektralen Zusammensetzung des Lichtes und den optischen Eigenschaften des Objekts, verändert.Der Farbwiedergabeindex ist ein Maß für die Veränderungen in der Lichtzusammensetzung. Er wird an genormten OberflächenmitgenaufestgelegterFarbzusammensetzungdurchVergleichdeszuuntersuchendenLichtsmitdervorgegebenen idealenLichtquelleermittelt.JewenigersichdieFarbkompositionderTestfarben im reflektiertenLichtverändert,umsobessersinddieFarbwiedergabeeigenschaftenderPrüflichtquelle.Jeder kennt aus dem täglichen Leben die Situation, daß sich ein Kleidungsstück unter freiem Himmel in einer etwas anderen Farbgebung wie unter dem künstlichen Licht im Kaufhaus präsentiert.

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b-FaktorDerb-Faktor(ShadingCoeffizient)istderQuotientausdemGesamtenergiedurchlassgradeinerVerglasungunddem Gesamte- nergiedurchlassgrad eines unbeschichteten Isolierglases. Er ist ein Maß für die Sonnenschutzwir-kung. b=g(Verglasung):0,80.Derg-WertderIsolierglasscheibewirdgenerellmit80%angesetzt.DermittlereDurchlassfaktorbistdieentscheidendeGrössezurBerechnungderKühllast.(g=0,80):SC=g:0,80.DerBe-schattungskoeffizientistalsoeinMassderSonnenschutzwirkung,verglichenmitderjenigeneinernormalenunbe-schichteten Isolierglasscheibe.

FarbwiedergabeindexRaMit dem Farbwiedergabeindex werden Farbveränderungen von Gegenständen, die sich hinter einem beschichteten Wärmeschutzglasbefinden,verglichen.DieSkalafürRareichtbis100.DermaximalmiteinerVerglasungerreich-bareRa-Wertist99.FälltLichtaufeinefarbigeOberfläche,sowirddasreflektierteLicht,abhängigvonderspektralenZusammenset-zung des Lichtes und den optischen Eigenschaften des Objekts, verändert. Der Farbwiedergabeindex ist ein Maß fürdieVeränderungeninderLichtzusammensetzung.ErwirdangenormtenOberflächenmitgenaufestgelegterFarbzusammensetzung durch Vergleich des zu untersuchenden Lichts mit der vorgegebenen idealen Lichtquelle ermittelt.JewenigersichdieFarbkompositionderTestfarbenimreflektiertenLichtverändert,umsobessersinddieFarbwiedergabeeigenschaftenderPrüflichtquelle.JederkenntausdemtäglichenLebendieSituation,daßsichein Kleidungsstück unter freiem Himmel in einer etwas anderen Farbgebung wie unter dem künstlichen Licht im Kaufhaus präsentiert.

Der Farbwiedergabeindex einer OP-Feldbeleuchtung soll mindestens 85 betragen. Auch hier gilt die Regel, daß ein weitgehend kontinuierliches Lichtspektrum, bestehend aus allen Farbanteilen, eine Voraussetzung für gute Far-beigenschaften darstellt. Der Farbwiedergabeindex hängt in keiner Weise von der jeweiligen Farbtemperatur des Lichtes ab. Hohe Farbtemperatur ist nicht automatisch mit guten Farbwiedergabeeigenschaften verknüpft.

BeleuchtungsstärkeE(lx)DieBeleuchtungsstärkeEistdefiniertalsderaufdieFlächeAauftreffendeLichtstrom.EineBeleuchtungsstärkevon 1 lx entsteht, wenn ein Lichtstrom von 1 Lumen (lm) auf eine Fläche von 1m2 auftrifft.

Bei der Beleuchtungsstärke handelt es sich also um eine empfängerseitige, photometrische Meßgröße. In dem von einerLeuchteerzeugtenLichtstromistbereitsberücksichtigt,daßdiespektraleEmpfindlichkeitdesmenschlichenAuges nicht für jede Wellenlänge, also Farbe, gleich gut ist, sondern im grünen Bereich um 555 nm ein ausgepräg-tesMaximumaufweist.DieserphysiologischeTatbestandspiegeltsich inderspektralenAugenempfindlichkeits-kurvewieder.BlauesLichtvonca.400bis500nmoderrotesLichtgrößer600nmbenötigeneinehöhereDosisgegenüber grünem Licht, um wahrgenommen zu werden.

Beispiel lxHellerSonnentag 100.000BedeckterSommertag 20.000ImSchattenimSommer 10.000Operationssaal 10.000BedeckterWintertag 3.500Elite-Fußballstadion 1.400BeleuchtungTV-Studio 1.000Büro-/Zimmerbeleuchtung 800Flurbeleuchtung 100Straßenbeleuchtung 10Kerze ca. 1 Meter entfernt 1 Vollmondnacht 0,25

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1.6 Feuchteschutztechnische EigenschaftenGleichgewichtsfeuchteIn Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchtigkeit, die ein Bauteil umgibt, stellt sich in jedem Baustoff eine stoffspe-zifischeMaterialfeuchte,dieGleichgewichtsfeuchte,ein.DieVorgabenanMaterialeinbaufeuchteninBezugaufdiezu erwartende Gleichgewichtsfeuchte in verschiedenen Einsatzbereichen regelt teilweise die DIN. Die Gleichge-wichtsfeuchtensindrelevantfüralleBaustoffedasieEinflussnehmenaufbestimmteMaterialeigenschaftenwie:Wärmedämmwirkung, Pilzanfälligkeit, Formstabilität und Festigkeiten. Holz ist erst ab einer Gleichgewichtsfeuchte vonüber20%(beica.65%relativerLuftfeuchte)vonSchädlingsbefallbedroht.Hygroskopische Materialien (wie z. B. Baustoffe, Holz, Papier) nehmen aufgrund ihres inneren Aufbaus (Art, Zahl, GrößeundVerteilungderHohlräume)abhängigvonderrelativeLuftfeuchtigkeitundTemperaturderUmgebungs-luft einen ganz bestimmten Feuchtigkeitsgehalt an, der sich nach genügend langer Lagerung des Stoffes in der Luft einstellt.DieBewegungderFeuchtigkeitzwischendemMaterialundUmgebungbestehtbisderWasserdampfpartialdruck(imMaterialundinderUmgebung)ausgeglichenist.DieseSorptionerfolgthauptsächlichindenersteneinbiszweiZentimeterderWandoberfläche.

DerFeuchtigkeitsaustauschzwischeneinemBauwerksteilundseinerUmgebunggehtaufdreiArtenvorsich: - Durch Aufnahme und Abgabe von Wasser über makroskopische Hohlräume (Kapillare und Poren), die Transportmechanismen sind der Kapillarsog und die Sickerströmung. - Durch Wasserdampfdiffusion, die durch eine unterschiedliche Wasserdampfkonzentration der durch das Bauteil getrennten Räume verursacht wird. - DurchAufnahmeundAbgabe vonWasserdampf aus derUmgebung desBauteils (Hygroskopizität).Da durchändertsichderFeuchtegehaltdesBauteilsmitderrelativenFeuchtederLuft,inderersichbefindet.

Übliche Baustoffe wie Ziegel, Kalksandstein, Sandstein, Mörtel, Putze usw. stellen kapillarporöse Stoffe dar, die auch im trockenen Zustand einen gewissen Feuchtegehalt aufweisen. Dabei handelt es sich zum einen um che-misch im Baustoff gebundenes Wasser (z.B. Hydrate) mit der höchsten Bindungsenergie, zum andern um mono-molekular an denPorenoberflächen adsorbiertesWassermit hoherBindungsenergie (physikalischche-mischeBindung).

Stoff PraktischerFeuchtegehalt[Vol%]Schaumglas 0Ziegel ca. 1 - 1,5Hohlziegel 1,5....4Gips,Anhydrit ca.2,0BetonmitgeschlossenemGefügemitdichtenoderporigenZuschlägen ca.2-5,0Kalksandstein ca.3-5,0Porenbeton 3,5-6,5 LeichtbetonmithaufwerksporigemGefügemitporigenZuschlägen ca.4,0LeichtbetonmithaufwerksporigenGefügemitdichtenZuschlägen ca.5,0Blähperlit 5,0Mineralische Faserdämmstoffe Schaumkunststoffe aus Polystyrol, Polyurethan(hart)(massenbezogen) 5,0Außenputz 1 - 7Innenputz 1-10Korkdämmstoffe (massenbezogen)Holz, Sperrholz, Spanplatten, Holzfaserplatten, Holzwolle-Leichtbauplatten, Schilfrohrplatten und -matten, organische Faserdämmstoffe 15 PflanzlicheFaserdämmstoffeausSeegras,Holz-,Torf-undKokosfasernundsonstigen Fasern (massenbezogen) 15

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WasseraufnahmekoeffizientDie Wasseraufnahme ist eine physikalische Kenngröße eines Stoffes, Stoffgemisches oder Materials. Sie ist ein wichtiges Merkmal für die Eignung und Dauerhaftigkeit der verwendeten Baustoffe.DerenEigenschaftzurWasseraufnahmeistabhängigvonderOberflächenbeschaffenheitundPorositätundent-scheidend für ihre Frostsicherheit. So sind bestimmte Materialien mit hoher Wasseraufnahme nur für den Innenbe-reich geeignet. Ihre Wasseraufnahmefähigkeit kann hier sogar erwünscht sein, um die relative Feuchtigkeit der Raumluft zu puffern. Die Wasseraufnahme ist auch eine wichtige Kenngröße von Isolierstoffen; hier ist sie nicht erwünscht. Bei Trockenmitteln (z. B. Zeolithe oder Silicagel) ist sie wiederum erwünscht.

Baustoff WasseraufnahmeVol.%Vollziegel 21Hochlochziegel 24Kalksandstein 25Beton 22Gasbeton 39Granit 0,4-1,4Quarzsandstein 0,5-24Marmor 0,4-1,8

KapillareLeitfähigkeitDiesehatihrenUrsprungimporigenGefügedesStoffes.TauchtmaneineengeRöhre(Kapillare)ineinWasser-gefäß, so steigt in der Röhre der Wasserspiegel an. Dieses Phänomen wird als Kapillarität bezeichnet. Kommt ein Baustoff mit einem anderen, feuchteren Baustoff in Berührung und nimmt dabei Wasser auf, so ist er kapillar leitfähig.Ein Kapillarsystem besteht aus einer Vielzahl von Kanälen oder Löchern, die mehr oder weniger miteinander ver-bunden sind. In wassergefüllten Kapillaren entsteht durch Druckunterschiede eine Bewegung des Wassers. In ei-nem gut ausgebildeten Kapillarsystem kann Wasser leicht in den Baustoff eindringen und ebenso schnell aus dem BaustoffinnernzurOberflächezurücktransportiertwerden.DurchKapillareinwirkungwirdzehnmalsovielFeuchtig-keit aus einem Baustoff abtransportiert wie durch Wasserdampfdiffusion. Kapillarwasser wandert immer zur trocke-nenSeitedesBauteils,auchgegendenDiffusionsstrom,umanderOberflächezuverdunsten.

Diese Eigenschaft macht Dampfsperren so problematisch, weil bei ungünstigen Temperatur- und Feuchtigkeitssi-tuationen Wasser an der inneren Seite der Dampfsperre gestaut wird, in der Wand verbleibt und diese nachhaltig schädigen kann. Der kritische Feuchtigkeitsgehalt ist die Grenze des kapillaren Wassertransports, z.B. Ziegel 2,5 Vol. %, Porenbeton 18%.

Wasserdampf-DiffusionswiderstandszahlμBesonders im Winter besteht zwischen beheitzten Innenräumen und der Außenluft ein Dampfdruckgefälle, d.h. der Wasserdampf diffundiert von innen nach außen. Der Widerstand, den ein Baustoff der Diffuson des Wasserdamp-fesentgegensetzt,wirddurchdieWasserdampf-Diffusionwiderstandszahlμausgedrückt.Sie ist dimensionlos und gibt an, um wievielmal der Diffusionswiderstand einer Stoffschicht größer ist als der einer gleich dicken Luftschicht unter sonst gleichen Bedingungen und hängt im wesentlichen von der Dichte des Stoffes und der Art und Struktur der Poren bzw. Luftzwischenräume ab.

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Baustoff μ-WertLuft 1Faserdämmstoffe 1Ziegel, Porenbeton, Putz 5Gipskartonplatte 10Holz 50Beton 70-150PolystyrolEPS 200Glas 10000PE-Folie 100000Metall ∞

DiffusionsadäquivalenteLuftschichtdickesdSie ist die Kenngröße für die Diffusionseigenschaft einer Stoffschicht bestimmter Dicke.

sd=μ.s in mDiffusionsoffen sd<0,5 m

Diffusionshemmend 0,5<sd<1500mDiffusionsdicht sd>1500m

1.7Beständigkeit-UV-BeständigkeitUV-StrahlungvermagorganischeBindungenzuspalten,aberauchzuschaffen.EskanndieVernetzungvonMo-nomereninitiierenoderorganischeBindungenzerstören.VieleKunststoffewerdendurchUltraviolettstrahlungge-schädigt(Trübung,Versprödung,Zerfall).EbensowerdenungeschüzteBitumenbahnenvonderUV-Strahlungan-gegriffen und mit der Dauer zersetzt.Gewöhnliches Fensterglas ist für einen großen Teil der ultravioletten Strahlen undurchlässig. Das gilt besonders für UV-StrahlenmitkurzenWellenlängen(UV-BundUV-C),fürUV-AistFensterglasjedochdurchlässig.Frost,Wasser,TauDer Frost-Tau-Wechsel bezeichnet den klimatischen Wechsel von Temperaturen um den Gefrierpunkt von Wasser. Insbesondere bei mineralisch gebundenen Baustoffen wie Beton ist der Frost-Tau-Wechsel ein Schädigungsme-chanismus. Diese Werkstoffe besitzen eine poröse, kapillare Struktur und sind nicht wasserdicht. Wird eine solche mitWassergetränkteStrukturTemperaturenunter0°Causgesetzt,sogefriertdasWasserindenPoren.DurchdieDichteanomalie des Wassers dehnt sich das Eis nun aus. Dadurch kommt es zu einer Schädigung des Baustoffs. DasGefrierenvonWasseristmiteinerVolumenzunahmevonetwa9%verbunden.Bei –22°C übt H2OeinenDruckvon~200N/mm

2 aus. Damit die Frostsprengung wirken kann, muß der Poren- und KapillarraumeinesBaustoffesmindestenszu91%mitWassergefülltsein. Indensehr feinenPorenkommtesaufgrundvonOberflächeneffektenzueinerErniedrigungdesGefrierpunktes. InMikroporengefriertWassererstunter -17°C. Da sich durch Frost-Tau-Wechsel auch der Werkstoff selbst ausdehnt und zusammenzieht, kommt es zusätzlich zu einem kapillaren Pumpeffekt, der die Wasseraufnahme, und damit indirekt die Schädigung weiter steigert. Für die Schädigung ist somit die Anzahl der Frost-Tau-Wechsel entscheidend. Der Frost- Tausalz-Schaden wirdwesentlichdurchdieRandbedingungenwieFeuchtegehaltundTemperaturverlaufbeeinflusst.Einkünstlichherbeigeführter Frost-Tau-Wechsel wird als Prüfverfahren für Natursteine oder Baustoffe eingesetzt und soll darü-ber Auskunft geben, welche Frostbeständigkeit ein Stoff besitzt.Die bei Atmosphärendruck wassergetränkten Proben werden mindestens zehn Frost-Tau-Wechseln ausgesetzt, wobeisieanderLuftoderinWasseraufeineTemperaturvonetwa-20°CabgekühltundanschließendineinemWasserbad(+20°C)aufgetautwerden.NachBeendigungderfestgelegtenAnzahlvonFrost-Tau-Wechselnwerdendie Veränderungen der Proben wie beispielsweise Rissbildung, Gewichtsverlust, Absplitterungen und gegebenen-falls Festigkeitsveränderungen festgestellt.

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FeuerbeständigkeitDer Feuerwiderstand eines Bauteils ist Teil des Brandverhaltens eines Stoffes. Er wird an der Dauer, für die ein Bauteil im Brandfall seine Funktion behält, bemessen. Die Baustoffe werden nach ihrer Brennbarkeit, dem Brand-verhalten in zwei Baustoffklassen unterteilt:

A nichtbrennbareBaustoffeA1 ohneorganischeBestandteile Nachweis nicht erforderlich (z. B. Sand, Kies, Naturbims, Zement, Kalk, Schaumglas, Mörtel, Stahl- Beton, Steine, Bauplatten aus mineralischen Bestandteilen, reine Mineralfasern, Ziegel, Glas, Eisen und Stahl, aber kein Metallstaub)A2 mitorganischenBestandteilen Nachweiserforderlich(z.B.GipskartonplattenmitgeschlossenerOberfläche).B brennbareBaustoffeB1- schwerentflammbar (z.B.Holzwolle-Leichtbauplatten,GipskartonplattenmitgelochterOberfläche,Kunstharzputz,wenner ausmineralischenZuschlägenhergestelltwirdundaufmassivemundmineralischenUntergrund aufgebracht wird, verschiedene Bodenbeläge wie Eichenparkett, Guß- oder Walzasphalt-Estrich).B2- normalentflammbar (z. B. Holz ab bestimmten Abmessungen, Gipskarton-Verbundplatten, verschiedene Kunststoffe und daraus hergestellte Tafeln oder Formstücke, elektrische Leitungen und verschiedene Bitumenbahnen sowie Dach- und Dichtungsbahnen. Bei den letzten drei ist ggf. durch Versuche nachzuweisen, dass sie nicht brennend abfallen.)B3 leichtentflammbar (alles,wasnichtinB1oderB2eingruppiertwerdenkann)EinleichtentflammbarerBau-stoffdarfineinGe bäude nur eingebaut werden, wenn er mit einem anderen Baustoff so verbunden wird, dass der Verbund werkstoffnichtmehrleichtentflammbarist.

Bis hin zur Baustoffklasse B1 gelten die Baustoffe als selbstverlöschend. Ab Baustoffklasse B2 unterhält der Brand sich selbst, auch wenn die Brandursache entfällt.

ÜblicheFeuerwiderstandsklassen:

Feuerhemmend F30DasBauteilerfülltimBrandfallmindestens30MinutenseineFunktion.

HochfeuerhemmendF60:DasBauteilerfülltimBrandfallmindestens60MinutenseineFunktion

FeuerbeständigF90DasBauteilerfülltimBrandfallmindestens90MinutenseineFunktion

HochfeuerbeständigF120DasBauteilerfülltimBrandfallmindestens120MinutenseineFunktion

HöchstfeuerbeständigF180:DasBauteilerfülltimBrandfallmindestens180MinutenseineFunktion

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BauteilspezifischeKennbuchstaben:FWände, Decken, Gebäudestützen und -unterzüge, Treppen Brandschutzverglasung. Schutz vor Hitzestrahlung auf der brandabgewandten Seite.

TTüren und Klappen

GBrandschutzverglasung oder Fensterele- ment. Jedoch kein Hitzestrahlungsschutz auf der brandabgewandten Sei-te. Ein Wattebausch wird entzündet.

LLüftungskanäle und -leitungen

EElektroinstallationskanal oder Installationsleitungen mit zugelassenem Normtragsystem z. B. Elektroleitung auf Ka-belpritsche (Brandbeanspruchung von Außen nach Innen, mit zwingendem Funktionserhalt)

IElektroinstallationskanal für Installationsleitungen (Brandbeanspruchung von Innen nach Außen, kein zwingender Funktionserhalt)

KAbsperrvorrichtungen in Lüftungsleitungen

RRohrabschottung, Rohrdurchführungen

SSchott, Kabelbrandschott

WNichttragende Außenwände

DurchAnhängenderBrennbarkeitsklassekanneinBaustoffweiterspezifiziertwerden.SobezeichnetzumBeispieldieKlasseF30-BeinenBaustoffderFeuerwiderstandsklasseF30,derausbrennbarenStoffenhergestelltist.

KorrosionKorrosionistdieReaktioneinesmetallischenWerkstoffesmitseinerUmgebung,dieeinemessbareVeränderungdes Werkstoffes bewirkt und zu einer Beeinträchtigung der Funktion eines metallischen Bauteils oder eines ganzen Systems führen kann. In den meisten Fällen ist die Reaktion elektrochemischer Natur, in einigen Fällen kann sie chemischer oder metallphysikalischer Natur sein. Die wohl bekannteste Art von Korrosion ist das Rosten, also die Oxidierung von Metallen. Als Sauerstoffkorrosion bezeichnet man einen Korrosionsvorgang, bei dem ein Metall in Gegenwart von Wasser (Luftfeuchtigkeit) durch Sauerstoff oxidiert wird.

ZusammbauvonverschiedenenMetallenDurchdenEinflussvonWasseralsElektrolytenwirdausdenzusammengebautenunterschiedlichenMetalleneinelektrisches Element: die von der Kathode ausgesandten Ionen lagern sich an der Anode an. Das unedlere Element wird zerstört. Für Bauteile im Freien ist zudem noch die Fließrichtung der Niederschläge zu beachten. In Fließrich-tung ist immer das unedlere vor dem edleren Metall oder der edleren Legierung einzubauen.

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DasgiltunteranderemfürdenZusammenbauvonanderen,unedlerenMetallenmitdemedlenKupfer.Inabflie-ßendem Wasser ent- haltene Kupferionen können die Flächenkor- rosion von Aluminium, Zink und verzinktem Stahlhervorrufen,insbesonderewennessichumgrößereKupferflächenhandelt.DeshalbsolltendieseMetalleinFließrichtung nicht unterhalb von Kupfer-Werkstoffen verwendet werden.

PflanzlicheundtierischeSchädlingeAls Holzschädlinge werden Organismen bezeichnet, die aufgrund ihrer biologischen Eigenschaften in der Lage sind, Holz zu schädigen oder zu zerstören. In der Regel geschieht dieses im Rahmen der Nahrungsaufnahme oder der Anlage einer Wohn- oder Brutstätte. Die Bezeichnung als „Schädling“ erfolgt, wenn bei dieser Tätigkeit vom Menschen genutztes Holz betroffen ist, welches dadurch seine Funktionsfähigkeit oder seinen Wert verliert.Die größte Bedeutung als Holzschädlinge haben bestimmte Insekten- und Pilzarten. Zu den tierischen Holzschäd-lingen gehören in unseren Breiten einige Vertreter der Bock- käfer, wie der Hausbock, oder aber auch der gemeine Nagekäfer, besser bekannt unter der Bezeichnung „Holzwurm“. Es gibt Frisch- und Trockenholzinsekten. Erstere können sich nur im Frischholz, also lebenden Baum oder im frisch gefällten Holz entwickeln, während Trocken-holzinsekten in der Regel trockenes Holz befallen, z. B. Möbel oder verbautes Holz in Dachkonstruktionen und Fachwerkhäusern.

Zu den pilzlichen Holzschädlingen zählen unter anderem der Echte Hausschwamm, der Braune Kellerschwamm und der Weiße Porenschwamm. Der Befall durch einige Holzschädlinge ist in manchen Bundesländern melde-pflichtigundkanndurchauseinenschwerenBaumangeldarstellen.DiejeweilsgültigeLandesbauordnung(LBO)regeltNäheresüberdenUmgangunddieMeldepflichtbeimBefallvon Holz in und an Gebäuden. Neben Holzschädlingen können auch Nagetiere in ungenügend gesicherte Lüf-tungs- schlitze und Öffnungen in Fassaden, Dächer eindringen und dort an Dämmstoffen Schäden verursachen. Die Grün- bzw. Schwarzfärbung von Wärmedämmverbundsystemen kann durch Algen hervorgerufen werden. Da-bei sind Algen auf dem Putz nicht nur ein ästhetisches Problem: Die Organismen scheiden Säuren aus, die das Material auf Dauer zerfressen und schädigen können.

KristallisationsdruckvonSalzenDie Hauptschadenswirkung der Salze beruht darauf, dass beim Übergang von der gelösten Form in die kristalli-sierteFormeineVolumenvergrößerungstattfindet.DabeientstehtdersogenannteKristallisationsdruck.DieserKri-stallisationsdruck kann verglichen werden mit dem Druck, der entsteht, wenn Wasser gefriert. Wasser dehnt sein VolumenwährenddesGefriervorgangesumca.10%aus.SinddiePorenimMauerwerkoderimMörtelzumehrals90%mitWassergefüllt,entwickeltsichbeimGefriervorgangdesWasserseinhoherDruckaufdiePorenwandung.Salze verhalten sich beim Auskristallisieren wie gefrierendes Wasser.Befindensich indenKapillarräumen inWassergelösteSalze,sokommtesbeimVerdunstendesWasserszurKristallisation. Die dabei entstehende Volumengröße kann Baustoffe zerstören. Üblicherweise kann ein Baustoff die Kristallisation von Salzen mehrmals überstehen. Der Baustoff wird allerdings nach und nach zermürbt und da-bei zerstört. Streusalz, das im Winter auf Straßen und Wegen ausgestreut wird, führt zu beachtlichem Zerfall des bodennahen Bereichs von Stein- und Betonbauten.

1.8EmissionenWasserlösliche Holzschutzmittel enthalten als Wirkstoffe biozid wirkende anorganische oder organische Salze. Bei Anorganische wasserlöslichen Holzschutzsalzen ist ein Problem die Auswaschung der Salze durch Feuchtigkeit z.B. Regen. Salze für die Gefährdungsklassen 1 und 2 bleiben stets auswaschbar und müssen auch auf der Bau-stellegegenNässeabgedecktwerden.NichtauswaschbareSalzefürdieGefährdungsklassen3und4enthaltenChromate (Chrom-VI-Verbindungen) und benötigen eine Fixierzeit von mehreren Wochen im Holz. Sie müssen während dieser Zeit vor Regen geschützt gelagert werden, um nicht ausgewaschen zu werden. Organische was-serlöslicheSalzesindfürdieGefährdungsklassen3und4zugelassenundfixierenohnedenZusatzvonChroma-ten im Holz.

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Lösemittelhaltige Holzschutzmittel bestehen aus organischen Lösungsmitteln und biozid wirkenden organischen Verbindungen. Einige der verwendeten Fungizide und Insektizide werden in der Öffentlichkeit kontrovers diskutiert (z.B. Pyrethroide). Besondere Probleme entstehen durch Pentachlorphenol (PCP) und lindanhaltige Mittel in Innen-räumen.PCPistdeshalbinDeutschlandseit1990verboten.

FormaldehydemissionFormaldehyd spielt bei Schadstoffbelastungen von Innenräumen eine wichtige Rolle, und hat schon oft zu gesund-heitlichen Problemen der Benutzerinnen und Benutzer, vor allem in neuen Büroräumen mit geringem Luftwechsel, geführt. Die Emission von Formaldehyd aus den Bindemitteln richtet sich nach der Art des Bindemittels und ist ein wichtiger Teilaspekt bei der ökologischen Bewertung von Holzwerkstoffen.Formaldehyd isteinsog.Sensibilisator,derhäufigzuÜberempfindlichkeiten (allergischeReaktionen) führt.BeiFormaldehydreagierenempfindlichePersonen(MCS-kranke=MultiplechemischeSensibilität)bereitsbeiKonzen-trationen,die10malunterdemInnenraumgrenzwertvon0,1ppmliegen,währendandereauchbeiKonzentrationenwesentlich über diesem Grenzwert noch keine Wirkungen verspüren. Aus diesen Gründen ist eine gewisse Vorsicht imUmgangmitformaldehydhaltigenProduktenimInnenausbaugeboten.Nach der Chemikalienverbotsverordnung dürfen beschichtete und unbeschichtete Holzwerkstoffe nicht in den Ver-kehr gebracht werden, wenn sie durch den Holzwerkstoff verursachte Ausgleichskonzentrationen des Formalde-hydsinderLufteinesPrüfraums0,1ml/m3(=ppm)=0,12mg/m3 überschreitet.

Holzwerkstoff Bindemittelgehalt Gehalt an freiem FormaldhydBauholz(natürlichgetrocknet) 0%keinfreiesFormaldhydMassivholz(techn.getrocknet) 0%keinfreiesFormaldhydBrettschichtholz (3-Schicht),Stabsperrholz 2-4%<0,05ppm(E1)Furniersperrholz bis 12 % je nach Bindemittelart möglich,<0,05ppmHartfaserplatten 0%keinfreiesFormaldhydWeichfaserplatten 0%keinfreiesFormaldhydSpanplatten:UF-Harz(nichtwasserfest) 8-10%vorhanden,<0,05ppm(E1)PF-Harz(wasserfest) 8-10%praktischausgeschlossenIsocyanat-Harz (PMDI, wasserfest) 5 - 8 %Mischharze(z.B.MUPF,wasserfest) 8-10%MDF 8-10%vorhanden,<0,05ppm(E1)

RadioaktivitätZu einer Strahlenbelastung in Innenräumen kommtes auf zwei Arten: einmal durch die externe Bestrahlung, und zum anderen durch die interne Bestrahlung nach Einatmen radioaktiver Substanzen Mehr als die Hälfte der na-türlichen Strahlenbelastung wird durch Einatmen des radioaktiven Edelgases Radon verursacht, das beim Zerfall von Radium-226 entsteht und direkt auf das Lungengewebe einwirkt, wo es zur Krebsentstehung beiträgt. Von den Naturstoffen weisen die Granite die höchste Eigenradioaktivität auf, wobei große Schwankungen bei den unter-schiedlichen Gesteinsproben festzustellen sind.

1.9Umweltindikatoren-Primärenergieinhalt(PEI)(MJ/kgo.m3)Energie zur Gewinnung der Rohstoffe und Herstellung eines Produktes einschließlich des Wärmewertes (Heiz- bzw. Brennwertes) der Rohstoffe. Er wird aufgeschlüsselt nach erneuerbaren (PEI e) und nicht erneuerbaren (PEI ne) Energieträgern angegeben. Als nicht erneuerbare Energieträger gelten Erdöl, Erdgas, Braun- und Steinkohle sowieUran.AlserneuerbargeltenHolz,Wasserkraft,SonnenenergieundWindenergie.DerPEIneberechnetsichaus dem oberen Heizwert all jener nicht erneuerbaren energetischen Ressourcen, der PEI e entsprechend aus erneuerbaren Ressourcen, die in der Herstellungskette des Produkts verwendet wurden.

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WichtigzurAbschätzungundzumVergleichist,daßdieSystemgrenzeneinheitlichdefiniertsind.DasSystemum-fasst in der Regel alle wichtigen Prozesse vom Rohstoffabbau bis zum Ort der Bereitstellung des Produktes oder derLeistung.100MJentsprecheneinemHeizwertvon2,8lÖl.

Baustoff PEI(MJ/kg)BetonC50/60 0,68Fichte 0,78Leichtziegel 2,18Granit 3,63Sperrholz 7,16Floatglas 21,9Stahl 24Schaumglas 28,9Aluminium 220

TreibhauspotentialGWP(kgCO2/Gas)DasTreibhauspotenztialeinesGasesgibtan,inwelchemUmfangdasGaszurAbsorptionvonInfrarotstrahleninderAtmosphäre,d.h.zurErwärmungderErdatmosphärebeiträgt.Fürdiehäufigsten treibhauswirksamenSub-stanzen ist relativ zur Leitsubstanz Kohlendioxid (CO2) ein Parameter in der Form des Treibhauspotentials GWP (GlobalWarmingPotential)definiert.DerGWP-WertwirdberechnetalsdieAbsorption,dieausderEmissionvon1kgeinesGasesimVerhältniszurEmissionvon1kgKohlendioxidbezogenaufeinenZeitraumvon100Jahrenentstehen würde.

Treibhausgas Treibhauspotential Kohlendioxid 1 Methan 25 N2O 270Tetrachlormethan 1400HFKWR134a(PU-Schaum) 1300HFKWR152a(XPS-Platten) 150HFCKWR141b 630HFCKWR142b 2000Schwefelhexafluorid(SF6) 25000(früher in Schallschutzfenstern)

SäurebildungspotentialAPVersäuerung wird hauptsächlich durch die Wechselwirkung von Stickoxid- (NOx) und Schwefeldioxidgasen (SO2) mit anderen Bestandteilen der Luft wie dem Hydroxyl-Radikal verursacht. Das Maß für die Tendenz einer Kompo-nente,säurewirksamzuwerden,istdasSäurebildungspotentialAP(AcidificationPotential).Eswirdfürjedesäure-bildende Substanz relativ zum Säurebildungspotential von Schwefeldioxid angegeben.

Stoff AP (kg SO2, qu.)Schwefeldioxid SO2 1,00NO 1,07N2O 0,70Stickoxide NOX 0,70Ammoniak NH3 1,88SalzsäureHCI 0,88FluorwasserstoffHF 1,60

EutrophierungspotentialEPIm Eutrophierungspotential EP wird der Beitrag einer Substanz, die Stickstoff oder Phosphor enthält, zur Produktion von Biomasse angegeben.

Photooxidantien(POCP)ReaktionsfreudigeGasekönnenunterEinflussvonSonnenstrahlungPhotooxidantienbildenundsoSommersmoginStädtenundihrernäherenUmgebungverursachen.Stoffe,diedurchdieseReaktionOzonbilden,sindz.B.dieflüchtigenorganischenVerbindungen(VOC).OzonistdaswichtigsteProduktdieserphotochemischenReaktionund auch die Hauptursache für smogbedingte Augenreizungen und Atemprobleme sowie für Schäden an Bäumen und Feldfrüchten.

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Der POCP wird berechnet als die Veränderung, die durch die Emission von 1kg eines Gases im Verhältnis zur Emissionvon1kgEthenentstehenwürde.DabeiwirdderPOCP-WertvonEthen=100gesetzt.Je höher der POCP-Wert eines Stoffes, desto höher ist sein Beitrag zur Ozonbildung. POCP- Werte sind nicht kons-tant, sie variieren je nach Ort und Zeit aufgrund meteorologischen Bedingungen. Die photochemische Ozonbildung kann bestimmt werden durch photochemische Modellrechnungen oder durch Laborversuche. Gegenwärtig gibt es für ganz Europa keine einheitliche Methode und keine einheitlichen Informationen.

AbiotischerRessourcenverbrauch(ADP)[kgSb-Äqv.]Sie sind alle unmittelbar der Natur entnommenen, nicht nachwachsenden und noch nicht bearbeiteten Materialien, einschließlich nicht verwerteter Förderung (wie etwa Abräume, Bodenaushub für die Herstellung eines Kellers/Hauses, Ausschachtungen etc.).

Ozonabbaupotenzial(ODP)Die ozonschichtschädigenden Stoffe besitzen jeweils ein bestimmtes Ozonabbaupotenzial (ODP, Ozon Depletion Potential), das die potenzielle Auswirkung eines jeden geregelten Stoffes auf die Ozonschicht angibt. Die Ausdün-nung der stratosphärischen Ozonschicht wird durch die Katalysatorwirkung von Halogenen unter speziellen klimati-schen Bedingungen verursacht. In erster Linie sind dafür Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) verantwortlich. Da Katalysatoren chemische Reaktionen beschleunigen, selbst aber unverändert wieder daraus hervorgehen, kann ein einziges Chloratom schließlich viele tausend Ozonmoleküle zerstören.

Der ODP-Wert wird berechnet als die Veränderung, die durch die Emission von 1kg eines Stoffes im Verhältnis zur Emission von 1 kg FCKW R11 entstehen würde. Das Ozonabbaupotenzial von Stoffen wird bezüglich des Ozonab-baupotenzialsdesStoffesR11(Tri-chlorfluormethan)angegeben,dessenODP-Wert=1gesetztwirdODP(Stoff)=Ozonabbau(Stoff)/Ozonabbau(R11)Die ODP-Werte sind Ausdruck des aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnisstandes über den Beitrag der einzelnen Stoffe zum stratosphärischen Ozonabbau. Es ist kein feststehender Wert und kann durch neuere Forschungser-gebnisse geändert werden.

1.10ÖkonomischeEigenschaften-BaukostenBaukosten sind Aufwendungen für Güter, Leistungen und Abgaben, die für die Planung (Architektur und Statik) und die Ausführung von Baumaßnahmen erforderlich sind. Sie setzen sich zusammen aus den Kosten für das Bauwerk (reine Baukosten genannt) sowie den Kosten für Außenanlagen und den sonstigen Kosten (auch Bau-nebenkosten genannt). Die Baukosten teilen sich nach DIN 276 (Kostenermittlung im Hochbau) in verschiedene Kostengruppen. Bauwerkskosten sind die Herstellungskosten eines Gewerks, abzüglich der Kosten für Aufschlie-ßung, Außenanlagen und Einrichtung. Die Herstellungskosten setzen sich demnach aus den Kosten der allgemei-nen Bauarbeiten, der Rohbauarbeiten und Ausbauarbeiten zusammen. Zu den allgemeinen Bauarbeiten gehört die Baustelleneinrichtung, Abbrucharbeiten, Trümmer- und Schuttabfuhr, Außergewöhnliche Gründungen, Arbeiten außerhalb des Gebäudes, Außenanlagen, Aufschließungsarbeiten, sowie behördliche Gebühren. Rohbauarbeiten sind alle konstruktiven Arbeiten, wie z. B. die Erd-, Maurer-, Beton-, Zimmerer- und Isolierarbeiten, sowie die De-ckung, Blitzschutzanlagen und Innenkanalisation. Als Ausbauarbeiten bezeichnet man alle übrigen Arbeiten bis zur Fertigstellung, das sind Schalungen, Verputz, Verkleidungsarbeiten, Innenwände, Böden und Bodenaufbauten, sowie Haustechnik.

Bauteil €/Einheit (m2)InnenputzMaschinenputz 19,00PerimeterdämmungXPS 23,00AußenputzZementputz2-lagig 39,00FassadenbekleidungWellblech 74,00WDVS80mmMineralfaser 75,00FassadenbekleidungFaserzement 130,00(Stand2004)

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Alterung und UnterhaltJedes Material und und im besonderen der Witterung ausgesetzte Bauteile unterliegen einem Alterungsprozess. Außenbauteilesind inbesonderemMaßederWitterungausgesetzt.ChemischeundbiologischeUmwelteinflüs-se,begünstigtdurchStaubundSchmutzablagerungen,diewiederumPflanzenbewuchs,Moosbildungundsons-tige schädliche Mikroorganismen fördern, beschleunigen die natürliche Alterung. Temperaturwechsel (Frost-Tau-Wechsel imWinter,Kälteschock inanderenJahreszeiten)greifenOberflächeundMaterial inderSubstanzan,mit der mögli- chern Folge von Rissbildung und Absprengungen. Speziell Beschichtungen müssen gewartet und instandgesetzt werden, sonst wird das Eindringen von Wasser, Feuchtigkeit und eventuell Vereisung begünstigt. BauphysikalischeBeanspruchungausderGebäudenutzungbelastenzusätzlichdieGebäudehülle.Pflege-undWartungsintervalle müssen auf die verschiedensten Bauteile abgestimmt sein um so eine möglichst lange Lebens-dauer zu erreichen.Unterhalt:Wahren bzw. Wiederherstellen der Substanz ohne wesentliche Veränderung der Nutzung und des ursprünglichen Wertes.Instandhaltung:Wahren der Funktionstüchtigkeit durch einfache und regelmäßige Massnahmen.Instandsetzung:Wiederherstellen der Funktions- und Gebrauchstauglichkeit mit ausreichender Sicherheit und vereinbarter Dauer-hauftigkeit.Restaurierung:Wiederherstellen eines früherern Zustandes unter Wahrung vorhandener Bausubstanz.NutzungsdauervonBauteilenDieLebens-bzw.besserNutzungsdauereinesBaustoffs/BauteilswirdvonvielenFaktorenbeeinflusst.Beiderökonomischen und ökologischen Bewertung von Konstruktionen und Materialien von Gebäuden über ihren Lebens-zyklus ist es erforderlich, die Lebensdauer der Bauteile zu berücksichtigen. Ein aussagefähiger Kostenvergleich ist nur möglich, wenn Baukosten und Lebensdauer in Bezug gesetzt werden.

Sie ist keine exakte Größe, sondern vielmehr abhängig von:•DerStoff-undSchichtqualität•DenBauteileigenschaften•DerAusführungsqualität•DenKonkretenBeanspruchungen•DerKomplexitätdesBauteils•DerVerarbeitung•DenUmwelteinflüßen•DerNutzung•DerSchadensanfälligkeit•DerWartungundPflegesowiedenregelmäßigenInstandsetzungen.Wenn ein Bauteil stark schadhaft ist und nicht mehr instandgesetzt werden kann und so seine Funktion nicht mehr erfüllenkann,dannhatergemässDefinitionseineLebensdauererreicht.DietatsächlicheLebenserwartungkannvon den angegebenen Werten abweichen.

Bauteil MittlereLebenserwartung(Jahre)Kalkfarbe außen 7Kunststoffdispersionsfarbe 20Kunstharzputzaußen 30Zement/Kalkzementputzaußen 40FassadenbekleidungAluminium 45DachdeckungZiegel/Beton 50Stahlaußen60Betonfreibewittert 70FassadenbekleidungNaturstein 80FassadenbekleidungGlas 100