Comparison of high-performance and conventional internal insulation materials based on hygrothermal analysis using in situ measurements and simulation

Following the European directive to reduce CO2 emissions of existing buildings by improving energy efficiency, internal insulation systems play a central role in the renovation of historically valuable buildings which cannot be insulated from the outside for reasons of monumental protection, or in cases where no additional exterior space is available. However, besides the thermal property of insulation systems, there are other relevant properties to be considered before choosing an internal insulation system, such as the hygrothermal behavior which plays a particularly important role in diffusion-open interior insulation systems. As the internal insulation layer reduces the temperature of the existing wall during the heating season, its drying potential after rain events is considerably reduced. In addition to the effects of moisture from the outside (mainly wind driven rain), the entry of humidity from the inside through diffusion plays an important role. In the presented study, high performance insulation materials with nanostructure based on silicon dioxide and polyurethane are compared to conventional material based on wood fiber from a hygrothermal point of view by analyzing in situ measurements and simulations.

Vergleich von Hochleistungsdämmstoffen mit einem konventionellen Innendämmstoff auf der Grundlage einer hygrothermischen Analyse mit In-situ-Messungen und Simulation
Im Zuge der europäischen Richtlinien zur Senkung der CO2-Emissionen bestehender Gebäude durch Verbesserung der Energieeffizienz spielen Innendämmsysteme eine zentrale Rolle bei der Sanierung historisch wertvoller Gebäude, die aus Gründen des Denkmalschutzes nicht von außen gedämmt werden können, oder in Fällen, in denen keine zusätzlichen Außenflächen zur Verfügung stehen. Neben der wärmetechnischen Eigenschaft von Dämmsystemen gibt es jedoch noch weitere relevante Eigenschaften, die bei der Auswahl eines Innendämmsystems zu berücksichtigen sind, wie z. B. das hygrothermische Verhalten, das insbesondere bei diffusionsoffenen Innendämmsystemen eine wichtige Rolle spielt. Da die Innendämmschicht die Temperatur der bestehenden Wand während der Heizperiode absenkt, wird ihr Trocknungspotenzial nach Regenereignissen erheblich reduziert. Neben den Feuchteeinflüssen von außen (vor allem durch Schlagregen) spielt auch der Feuchteeintrag von innen durch Diffusion eine wichtige Rolle. In der vorgestellten Untersuchung wurden Hochleistungsdämmstoffe mit Nanostruktur auf Basis von Siliziumdioxid und Polyurethan mit einem konventionellen Dämmmaterial auf Basis von Holzfasern aus hygrothermischer Sicht verglichen, indem In-situ-Messungen und Simulationen analysiert wurden.