Als Ionisation wird der Verlust von Elektronen beim elektrisch neutralen Atom oder Molekül durch äußere Einflüsse bezeichnet. Eine Rolle spielt dieser Vorgang unter anderen bei der Luftreinigung mit Ionisatoren. Ein vor dem Filter vorgeschalteter Ionisator verbessert die Filterleistung und damit die Raumluftqualität.

Wie funktioniert die Ionisation?

Sogenannte Ionisatoren erzeugen über elektrische Spannungen und Entladungen negativ geladene Ionen aus der Raum- oder Umgebungsluft. Der Großteil besteht aus Sauerstoff-Ionen. Diese sogenannten Anionen verbinden sich mit den positiv geladenen Schwebeteilchen in der Raumluft. Besonders bei durch Stäube oder auch Schadstoffe belastete Luft binden sich die Anionen (-) an die positiv geladenen Ionen (Kationen). Dadurch entstehen größere und schwerere Moleküle mit höherem Gewicht. Dadurch sinken diese Partikel zum Boden und fallen sozusagen aus der Luft heraus (Sedimentation). Beim nächsten Reinigungsgang im Haushalt können die Teilchen mit Wischer oder Staubsauger entfernt werden.

Ionisation und Ozonbildung

Als Nebenprodukt der Ionisation entsteht Ozon. Ab einer gewissen Konzentration besteht für den Menschen eine Gesundheitsgefahr. Besondere Risiken bestehen in Verbindung mit Tabakrauch oder in mit Formaldehyd oder Stickstoffdioxid-belasteter Luft. Dabei entstehen neue, ebenfalls gesundheitsschädliche Stoffe. Das Ozon selbst kann bereits in geringen Konzentrationen Schleimhäute und Lunge angreifen.

Luftreiniger mit Ionisatoren

Wird ein Luftreiniger mit einem zusätzlichen Ionisator vor dem Filter ausgestattet, führt dies zu einer gesteigerten Filterleistung. Dies ist besonders für die Filterung von Kleinstpartikeln vorteilhaft. Durch die Ionisation entstehen negativ geladene Ionen, die sich mit dem Feinststaub verbindet. Die dadurch entstehenden größeren Partikel können besser vom Filter aufgefangen werden. Entscheidend bei der Anwendung dieser Art von Luftreinigern ist, dass kein Ozon an die Raumluft oder die Umwelt abgegeben wird. Dies wird durch ein geschlossenes System mit abgeschirmter Kammer oder einen Aktivkohlefilter hinter dem Ionisator gewährleistet.

Luftreiniger mit integriertem Ionisator werden als Ionisierungsgeräte bezeichnet. Der vor dem Filter geschaltete Ionisator verbessert die Filterleistung der Geräte und sorgt so für eine intensivere Reinigung der Raumluft. Weitere Ionisierungsgeräte werden zur elektrostatischen Ent- und Aufladung genutzt.

Technischer Aufbau von Ionisierungsgeräten

Die Geräte bestehen aus einem metallischen Gehäuse, in dessen Inneren ein Hochspannungstrafo mit unterschiedlichen Eingangsspannungen und ein abgesicherter Stromanschluss verbaut sind. Weiterhin sind Steuerungs- und Schaltgeräte integriert. Ionisierungsgeräte mit einer Betriebsspannung zwischen 1,5 und 2,85 kV arbeiten ohne Ozonbildung. Liegt die Spannung höher, kann es zu gesundheitlich bedenklichen Ozonkonzentrationen kommen.

Verschiedene Bauformen

Ionisierungs- oder auch Ionisationsgeräte sind in unterschiedlichen Bauformen erhältlich. Steckgeräte nutzen die Konvektion und sind auch als Geräte für den Anschluss an einen Zigarettenanzünder fürs Auto erhältlich. Sie funktionieren nur, wenn im Raum eine Fremdbelüftung installiert ist. Wandgeräte haben häufig integrierte Ventilatoren und Stufenschalter für eine gezielte Ionisation der Raumluft. Sie dienen der Luftreinigung und der Geruchsneutralisation und kommen vorwiegend in Kühlhäusern oder Lagerräumen zur Anwendung. Standgeräte sind zum temporären Einsatz gedacht, zum Beispiel wenn zeitweilig eine hohe Raumluftbelastung vorliegt. Sie eignen sich zur Anwendung in Wohn- und Schlafräumen. Eingebaut in Abluftsystemen dienen Ionisierungsgeräte ebenfalls der Luftreinigung, -entkeimung und Geruchsneutralisation vor dem Austritt der Raumluft ins Freie. Zu- und Umluftsysteme mit Ionisatoren reinigen die Luft auf dem Weg ins Gebäude hinein und verbessern nicht nur die Raumluftqualität, sondern können auch Energiekosten einsparen.

Ionisierungsgeräte mit Biofilter oder Aktivkohle

Durch die Kombination mit einem nachgeschalteten Biofilter in lufttechnischen Anlagen können die Schadstoffe deutlich minimiert werden. Ebenfalls zur Schadstoffminimierung werden Aktivkohlefilter eingesetzt. Diese können auch sehr hohe Schadstoff-Konzentrationen aufnehmen.

Weitere Anwendungsbereiche

Ionisierungsgeräte werden neben dem Einsatz zur Raumluftverbesserung auch für die Entkeimung von biologischem Schüttgut, Mineralien oder technischen Gasen verwendet. Weitere Einsatzbereiche sind die Sedimentation, die Partikelaufladung sowie die Entkeimung und Geruchsneutralisierung in Biomüll-Anlagen.

Seit Anfang 2021 hat sich mit der Bundesförderung für energieeffiziente Gebäude (BEG) hinsichtlich der Förderung von Wohngebäuden einiges geändert. Mit dem iSFP-Bonus können Bauherrn für förderfähige Sanierungsmaßnahmen zusätzliche, attraktive Zuschüsse erhalten und damit die Gesamtbelastung für den Hausbau verringern.

Der individuelle Sanierungsfahrplan (iSFP)

Im Rahmen einer vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) mit 80 % geförderten Energieberatung wird auf Wunsch für die geplante Sanierung ein individueller Sanierungsfahrplan erstellt, in dem alle Maßnahmen für die Sanierung Schritt für Schritt aufgeführt sind. Der iSFP liefert in Form von farblichen Visualisierungen einen umfassenden Überblick für den Bauherrn. Vom Ist-Zustand aus werden schrittweise Verbesserungen bis hin zum energetischen Idealzustand dargestellt.

Mehr Förderung mit iSFP-Bonus

Entscheiden sich Bauherrn dafür, sich bei der Sanierung nach dem iSFP zu richten und diesen zur Förderung mit vorzulegen, wird der gewährte BAFA-Zuschuss um einen iSFP-Bonus von 5 % aufgestockt. Geringfügige Abweichungen vom Fahrplan sind möglich und wirken sich nicht auf die Auszahlung aus.

Für welche Maßnahmen gibt es den iSFP-Bonus?

Der iSFP-Bonus wird sowohl im Rahmen einer Komplettsanierung als auch für Einzelmaßnahmen wie die Heizungserneuerung, die Installation von erneuerbaren Energieerzeugern oder die Sanierung der Gebäudehülle gewährt.

Bedingungen für den iSFP-Bonus

Eine Bedingung für diese zusätzliche Förderung ist, dass die empfohlenen Maßnahmen innerhalb von 15 Jahren umgesetzt werden. Weiterhin muss die beantragte Maßnahme zu einer Verbesserung der energetischen Gebäudequalität führen. Schließlich ist zu beachten, dass der iSFP-Bonus ausschließlich für Wohngebäude gewährt wird.

Obwohl Normen grundsätzlich nicht verpflichtend sind, werden sie in vielen Bereichen angewendet oder vertraglich festgelegt. Die drei Buchstaben ISO stehen für “International Organisation for Standardization” und beschreiben internationale Normen der in Genf ansässigen Organisation. Während DIN für Normen in Deutschland und EN für Normen in Europa stehen, beziehen sich ISO-Normen vor allem auf die Mechanik. Sie können alleine stehen oder als Zusatz zu Europäischen Normen oder nationalen Normen geführt werden. Die Einhaltung der ISO-Normen wird von Auditoren zertifiziert. Sie stellen ein Zertifikat aus, welches 3 Jahre Gültigkeit besitzt. Danach wird in einem sogenannten Rezertifizierungs-Audit die Einhaltung erneut geprüft.

Bei der ISO handelt es sich um einen Verein nach schweizerischem Recht, der am 23.02.1947 seine Tätigkeit aufnahm. Inzwischen sind 164 Länder in dem Verein vertreten, unter anderem auch das Deutsche Institut für Normung e.V. (DIN). Alle ISO-Normen werden in englischer Sprache veröffentlicht und werden von nationalen Normungsorganisationen übersetzt. Ausnahmen hinsichtlich ihres Bezuges haben ISO-Normen nur im Bereich Elektrik und Elektronik, hier kommen internationale Normen mit der Kennung ICE für “International Electrotechnical Commision” zum Einsatz.

ISO-Normen können in drei Bereiche unterteilt werden:

• Technischer Bereich
• Klassifikatorischer Bereich
• Verfahrensstandards

Im Gegensatz zu Gesetzen sind ISO-Normen juristisch betrachtet keine gesetzgebende Organisation und haben daher weder den Auftrag noch die Befugnis oder die Legitimation zur Erlassung von Gesetzen oder Verordnungen. Technische Normen sind daher nur freiwillige Standards, die das Zusammenarbeiten bei komplexen Beziehungen der Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette von Produkten einheitlich regeln sollen. Sie regeln in der Regel standardisierte Maße, Größen, Typen oder Methoden.

Bisher sind ISO-Normen wie anderes Normenwerk hinter Bezahlschranken verborgen, was sich jedoch durch die Konsequenzen aus einem Gerichtsurteil in Luxemburg bald ändern könnte. Normen könnten somit künftig amtlich veröffentlicht werden, und zwar kostenlos und in vollem Wortlaut.

Für den Baubereich ist z. B. die ISO 4157 Zeichnungen für das Bauwesen – Bezeichnungssysteme von Bedeutung.

Isocyanate sind der Hauptausgangsstoff für die Herstellung von Polyurethan (PUR), einem Stoff, der für Lacke, Beschichtungen, Schäume und Klebstoffe in der Baubranche verwendet wird. Die hochreaktiven Isocyanate sind teilweise als giftig sowie als krebserregend eingestuft.

Wo werden Isocyanate verwendet?

In der Baubranche kommen Isocyanate für viele Anwendungen zum Einsatz. Dies sind insbesondere:

• Beschichtungsstoffe (Lacke)
• PUR-Integralschäume
• Montageschäume
• Klebstoffe, zum Beispiel für Parkett und andere Bodenbeläge
• Hart- und Weichschaumsysteme

Auch in der Industrie findet die chemische Substanz zahlreiche Verwendung in Anlagen, Maschinen und Applikationseinrichtungen unter Einsatz verschiedener Temperaturbereiche, unter Druck oder in Verbindung mit Lösemitteln und Schäumungshelfern.

Aufnahmewege von Isocyanat

Isocyanat wird über die Atemwege oder bei Kontakt mit der Haut aufgenommen. Die gesundheitlichen Risiken bestehen insbesondere bei der Herstellung der Produkte selbst, aber auch bei der Verwendung der Endprodukte. Wie hoch die mögliche Gefährdung ist, hängt vom vorhandenen Dampfdruck ab. Je geringer dieser ist, ums geringer ist auch die Gefahr des Einatmens der Aerosole. Gefahren durch Hautkontakt können zum Beispiel beim Anmischen von 2-Komponentenmischungen entstehen oder auch beim Schleifen oder Schneiden. Entscheidend für das Gefahrenpotential ist, ob das isocyanathaltige Produkt bereits ausreagiert ist. So geht von PUR-Produkten nach vollständiger Aushärtung keine Gefährdung im Sinne der Gefahrstoffverordnung mehr aus.

Gesundheitsrisiken durch Isocyanate

Isocyanate sind schleimhautreizend und können zu Allergien und Asthma sowie zu akuten und chronischen Erkrankungen der Bronchien führen. Häufige Symptome sind Husten, Schnupfen, Atemnot oder Augenreizungen. Um bei der Verwendung von isocyanathaltigen Produkten möglichst geringen Gefahren ausgesetzt zu sein, sollte auf einen guten Schutz der Haut und eine ausreichende Belüftung der Räume geachtet werden. Aufgrund der gesundheitlichen Risiken sind die meisten Isocyanate als gesundheitsschädlich beim Einatmen (Gefahrenhinweis R 20) oder als sensibilisierend (Gefahrenhinweise R 42 oder R 42/43) eingestuft und mit dem Symbol „Xn“ gekennzeichnet.

Isolieranstriche sind bitumenbasierte Anstrichmittel zur Abdichtung erdberührter Bauteile gegen Bodenfeuchtigkeit im Außenbereich, wie zum Beispiel Kellerwände. Die Anstriche sind wasserabweisend und bilden nach dem Aushärten eine nahtlose, folienartige Beschichtung, die für die Anwendung auf Mauerwerk oder Beton geeignet ist. Verschiedene Produkte sind auch für den Schutz von Dachpappe, Zementplatten oder Holz anwendbar.

Woraus besteht ein Isolieranstrich?

Der Hauptbestandteil von Isolieranstrichen ist Bitumen, ein aus Erdöl gewonnenes Kohlenwasserstoffgemisch. Bitumen ist zäh, abdichtend und nicht wasserlöslich. Je nach Zusammensetzung gibt es Isolieranstriche mit und ohne Zusatz von Lösemitteln. Der Auftrag erfolgt mit Roller, Spritzgerät (airless) oder Quast. Die Trocknungszeit beträgt je nach Auftragsdicke und Umgebungsbedingungen 2 bis 3 oder auch mehr Tage.

Untergrund und Verarbeitung

Die Hersteller von Isolieranstrichen geben für die Anwendung entsprechende Verarbeitungshinweise. Generell gilt für die Verwendung folgendes:

• Isolieranstriche werden in mehreren Schichten aufgetragen.
• Der Untergrund muss weitgehend eben, sauber, tragfest, trocken und rissfrei sein.
• Auf dauerhaft nassen Untergründen erfolgt keine Durchtrocknung und damit auch keine Schutzwirkung.
• Auf saugenden Untergründen ist eine Grundierung empfehlenswert.
• Ein Armierungsgewebe in der zweiten Schicht schützt rissgefährdete Bereiche der Wand.

Vor dem Verfüllen der Baugrube muss der Isolieranstrich mit Schutz-, Drän- oder Dämmplatten vor dem Kontakt mit dem Erdreich geschützt werden.

Isolieranstrich – Isolierfarbe

Abzugrenzen ist der Isolieranstrich von der Isolierfarbe. Letzere wird im Innenbereich verwendet, um das Durchschlagen von fetthaltigen oder anderen löslichen Verunreinigungen zu verhindern. Die Isolierfarbe ist eine Absperrfarbe, die häufig auch als Grundierung für die eigentliche Wandfarbe eingesetzt wird. Andere Bezeichnungen für Isolierfarben sind auch Nikotinsperre oder Nikotinfarbe. In diesem Fall soll das Durchschlagen von Nikotinverfärbungen auf Wänden und Decken verhindert werden.

Als Isolierglaseffekt ist das Verhalten des Isolierglases im Zusammenhang mit äußeren Umwelteinflüssen gemeint. Hier spielen die Umgebungstemperaturen, die direkte Sonneneinstrahlung und der Luftdruck eine besondere Rolle. Wenn sich die Klimaverhältnisse zwischen der Herstellung des Fensters und die Bedingungen am Einbauort verändern, kann das Einfluss auf das Gas oder die Luft im Scheibenzwischenraum haben. Es kann zu Druckveränderungen im Scheibenzwischenraum kommen und zur Verformung der Glasflächen führen.

Es gibt drei Hauptursachen für optische Verformungen bei Isolierverglasungen:

• Wärmebehandlung verzerrt die Oberfläche vom Glas (das ist Teil des Prozesses und kann nicht vermieden werden).
• Wenn die Kanten einer Glasscheibe zu fest zusammengedrückt werden.
• Schwankungen des Luftdrucks und der Temperatur im Raum zwischen den Scheiben. Dieser ist werkseitig versiegelt und hat den Luftdruck und die Temperatur der Fertigungswerkstatt.

Nachfolgende Bedingungen von Luftdruck und Temperatur können Folgendes verursachen:

• Expandieren, wenn der Luftdruck niedriger und die Temperaturen höher sind.
• Komprimieren, wenn ein höherer Druck und niedrigere Temperaturen vorherrschen.

Isolierglas mit erhöhter Absorption von Sonnenstrahlung oder eingefärbte Glasscheiben verstärken den Effekt. Das passiert ebenso, wenn der Scheibenzwischenraum sehr groß ist. Auch sind Isolierfenster mit Schalldämmung oder extra verstärkter Verglasung von diesem Effekt betroffen. Der Isolierglaseffekt lässt sich leider nicht vermeiden, da dieser Herstellungs- oder systembedingt ist.

Der Isolierglasfaktor spielt als Hilfsgröße bei der Berechnung der Klimabelastung von Isolierglasscheiben eine Rolle. Die Klimabelastung ist in der DIN 18008 geregelt und dient unter anderem zur Bemessung der Tragfähigkeit der Scheiben im verbauten Zustand. Zur Ermittlung des Isolierglasfaktors werden die Abmessung der Glasscheiben sowie deren Schichtaufbau miteinbezogen. Somit lässt sich die Verteilung der Belastung auf die beiden Scheiben beschreiben und in der Konstruktion berücksichtigen.

Glasbemessung nach DIN 18008

Die DIN 18008 „Glas im Bauwesen – Bemessungs- und Konstruktionsregeln“ ist seit 2015 bauaufsichtlich eingeführt und ersetzt die technischen Regeln TRLV, TRAV und TRPV. Die DIN regelt Schadensfolgeklassen nach EN 1990, Glasdicken, Resttragfähigkeit und Lagerungsbedingungen, gebogene Verglasungen, ESG und andere Faktoren neu. Zur Berechnung wurde eine Nachweiserleichterung für Mehrscheibenisolierglas eingeführt, unter anderem auch im Bereich der Klimabelastung, für die der Isolierglasfaktor eine rechnerische Rolle spielt.

Der Koppeleffekt

Der Scheibenzwischenraum (SZR) von Isolierglasscheiben ist dampfdicht geschlossen, dadurch entsteht ein Koppeleffekt, das heißt, beide Scheiben sind am Lastabtrag beteiligt. Die direkt belastete Scheibe verformt sich. Die damit verbundene Volumenänderung des Füllgases im SZR belastet auch die zweite Scheibe. Wie die Last konkret abgetragen ist, hängt von der Steifigkeit der Einzelscheiben und dem Isolierglasfaktor ab.

Isolierschaum wird zum Füllen von Spalten und schwer zugänglichen Hohlräumen verwendet. Das auch als PU-Dämmschaum oder Bauschaum bezeichnete Produkt kann Wärmebrücken verhindern und für eine nachträgliche Wärmedämmung sorgen. Man unterscheidet fünf Produktgruppen.

Produktgruppen für Isolierschaum

PU-Schaum, Polyurethanschaum, lässt sich als Hartschaum in fünf Produktgruppen unterscheiden.

• Blockschaum in Form von Platten oder Formteilen
• Band- oder Plattenschaum für Dach-, Wand- und Bodendämmung
• Verbundelemente (Sandwichelemente) für Dach- und Wandkonstruktionen
• Ortschaum zur Wärmedämmung von Flachdächern oder im Innenausbau
• Montageschaum zum Verfüllen von Hohlräumen als Hohlraumdämmung und zur Montage von Bauteilen

PU-Schaum besteht aus erdölbasierten Kunststoffen und wird größtenteils als PUR-Schaum hergestellt. Etwa 25 % des Schaums verfügt über eine PIR-Qualität. PIR ist eine Weiterentwicklung von PUR mit sehr guten Wärmedämmeigenschaften und hoher Stabilität. Beide Produktvarianten enthalten Isocyanate.

Isolierschaum als Ein- und Zweikomponentenschaum

Der Einkomponentenschaum nimmt, zum Beispiel als Montageschaum den größten Teil der Isolierschäume ein. Im Unterschied dazu verfügt der 2-Komponentenschaum über eine höhere Festigkeit und härtet schneller und gleichmäßiger aus. Einkomponentenschaum wird direkt aus der Dose gesprüht. Der Inhalt der Dose reagiert mit Feuchtigkeit aus der Luft oder aus dem Untergrund und es entsteht ein voluminöser Schaum, der von außen nach innen aushärtet. Nach ca. drei bis fünf Stunden ist die Aushärtung abgeschlossen und der Schaum ist voll belastbar.

Dämmstoffeigenschaften von Isolierschaum

Nach dem Aushärten ist Isolierschaum beständig gegen Wasser, Öl, Benzin, Laugen und viele Lösungsmittel. Dämmschaum ist unverrottbar und fäulnisresistent und besitzt dabei eine hohe Druckfestigkeit. Anders als weitere Bauschäume ist Isolierschaum nicht UV-beständig. PUR-Schaum zum Einsatz im Baubereich muss flammfest sein. Dies wird über die Zugabe von Flammschutzmitteln erreicht. Isolierschaum besitzt eine Wärmeleitfähigkeit zwischen 0,03 und 0,04 W/mK und liegen damit im guten Bereich.

Qualität und Konsistenz

Qualität und Konsistenz von Isolierschaum hängen eng miteinander zusammen. Je öliger und zähflüssiger das Produkt beim Austritt aus der Dose ist, umso geringer ist die Qualität. Nach der Aushärtung sollte der Bauschaum möglichst feinporig und gleichmäßig sein, um eine möglichst hohe Wärmedämmung zu liefern.

Der Begriff der Isolierung findet sich in verschiedenen Bereichen und bedeutet zum Beispiel:

• etwas, jemanden oder ein Teil von seiner Umgebung oder einer Menge trennen.
• den Stromfluss zwischen einem Leiter und seiner Umgebung zu vermeiden.
• Wärme- oder Schallübertragungen zwischen Räumen zu minimieren oder vermeiden.

Beim Hausbau geht es umgangssprachlich vor allem um:

• Baumaßnahmen zum Wärmeschutz, also die Wärmedämmung
• Baumaßnahmen zum Schallschutz, also die Schalldämmung
• Baumaßnahmen gegen eindringende Feuchte, also die Bauwerksabdichtung

Die Bauwerksabdichtung sorgt zum Beipsiel dafür, dass Feuchtigkeit nicht ins Gebäude eindringen kann. Sie verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit beispielsweise beim Kellerbau.

Eine Wärmedämmung soll verhindern, dass Wärme durch die Gebäudehülle dringt und nach außen entweicht. Neben dem Dachboden oder dem Dach selbst, sind es vor allem die Außenwände und die Fenster, die bei Gebäuden zu Wärmebrücken führen können. Durch die Verwendung von speziellen Dämmmaterialien oder der Verwendung von Zweifach-/Dreifach-Verglasungen wird versucht, den Anteil zu gering wie möglich zu halten.