Dämmung mit sehr guten Eigenschaften bieten Hartschaumplatten (PUR/PIR)

Die Kürzel PUR und PIR stehen für moderne Hochleistungskunststoffe. Sie sind eng miteinander verwandt und werden häufig als Mischungen eingesetzt. Die Wärmeleitfähigkeit dieser Kunststoffe ist extrem gering, sodass sie geradezu prädestiniert sind für den Einsatz als Dämmstoff.

Hartschaumplatten (PUR/PIR) – die wichtigsten Grundlagen

Die PUR-Kunststoffschäume kennt man bereits seit den 1930er Jahren. Sie werden vielseitig eingesetzt, etwa zur Herstellung von Textilien und Schuhen, von medizinischen Geräten und Möbeln bis hin zu Autos. Seit den 1960er Jahren werden die Kunststoffschäume als PUR/PIR-Hartschaum im Bereich der Wärmedämmung von Gebäuden genutzt. Sie weisen dabei im Vergleich zu anderen Dämmstoffen die geringste Wärmeleitfähigkeit auf und sorgen so für eine Wärmedämmung par excellence. Zudem gelten die PUR/PIR-Hartschäume als witterungsbeständig und formstabil.

Die Kosten für diesen Dämmstoff sind mit zehn bis 20 Euro pro Quadratmeter sehr günstig. Trotzdem liegt ihr Marktanteil derzeit noch bei weniger als zehn Prozent. Die Kürzel stehen für Polyurethane (PUR) und Polyisocyanurate (PIR). Die beiden Kunststoffe entstehen durch eine chemische Reaktion und bestehen zu je 40 Prozent aus Polyolen (PUR) und Polyisocyanuraten (PIR). Weiterhin werden fünf bis zehn Prozent halogenisierte Polysäureester, wie TCPP und TCEP, zugesetzt, die als Flammschutzmittel dienen. Pentan oder CO2 machen zehn bis 15 Prozent dieser Dämmstoffe aus und dienen als Treibmittel. Früher wurden als Treibmittel Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) genutzt, sind aber in der gesamten EU mittlerweile gesetzlich verboten.

Als Ausgangsrohstoff für die PUR/PIR-Hartschäume gelten Erdöl und Biodiesel, der aus Mais, Zuckerrüben oder Kartoffeln hergestellt wird. Treibmittel, die im flüssigen Zustand zugesetzt werden, sorgen für die chemische Reaktion, aus der die Hartschäume hervorgehen. Dämmplatten entstehen im sogenannten Doppelbandverfahren. Zunächst wird das bereits aufgeschäumte Gemisch dafür auf der Doppelbandanlage verteilt, anschließend mit den oberen und unteren Deckschichten verklebt. Als Deckschichten kommen verschiedene Materialien infrage, wie etwa Glas- und Mineralvlies, Aluminium- oder Verbundfolien, Dach- und Dichtungsbahnen. Die PUR/PIR-Blöcke, die im Handel ebenfalls erhältlich sind, werden im Blockschaumverfahren hergestellt. Dafür wird die Ausgangsmasse auf ein kontinuierliches Blockband in Blockform geströmt. Anschließend können die so entstandenen Blöcke zu Platten und Formteilen zugeschnitten werden. Aus den Blöcken können auch Integralschaumteile hergestellt werden, die etwa zur Dämmung von Rohverkleidungen oder als Dämmkeile eingesetzt werden.

Durch verschiedene Produktionsparameter lassen sich die bauphysikalischen Eigenschaften der Hartschäume an diverse Anforderungen anpassen. Daher gibt es die Dämmplatten auch als diffusionsoffene und diffusionsdichte Variante im Handel zu kaufen. Neben den PUR/PIR-Dämmplatten und -blöcken finden sich auch Wärmedämmverbundsysteme auf Basis der Hartschäume. Mit diesen lassen sich bessere Hitze- und Schallschutzeigenschaften erzielen, auch die Brandschutzeigenschaften können verbessert werden.

Die wichtigsten bauphysikalischen Eigenschaften von PUR/PIR-Hartschäumen

Die Hartschaumplatten aus PUR/PIR-Gemischen weisen eine Wärmeleitfähigkeit von 0,02 bis 0,025 W/mK auf. Damit sind sie die Dämmstoffe, die die beste Wärmedämmung versprechen. Grund für die extrem geringe Wärmeleitfähigkeit sind die kleinen, in sich abgeschlossenen Zellen. Dadurch kann bei Hartschaumplatten auf dieser Basis auch schon eine sehr geringe Mindestdicke für die Wärmedämmung realisiert werden.

Zusätzlich bringen die Hartschaumplatten sehr gute Wärmeschutz- und Schallschutzeigenschaften mit sich. Lediglich bei der Feuerfestigkeit weiß das Material nicht zu 100 Prozent zu überzeugen. Diese lässt sich jedoch durch den Einsatz von Verbundbaustoffen bzw. einem Wärmedämmverbundsystem deutlich verbessern. Langfristig ist PUR/PIR-Hartschaum bis zu Temperaturen von 90 Grad Celsius beständig. Allerdings können beim Abbrennen des Dämmstoffs giftige Brandgase und die hochtoxische Blausäure auftreten. Daher kann der Hartschaum den Baustoffklassen C – s3 d0 und E für schwer oder normal entflammbare Baustoffe zugeordnet werden. Die Rohdichte der PUR/PIR-Hartschaumplatten liegt bei 30 bis 35 Kilogramm je Kubikmeter.

Wo werden PUR/PIR-Hartschaumplatten zur Wärmedämmung eingesetzt?

Die PUR/PIR-Hartschaumplatten lassen sich vielseitig und flexibel im Bereich der Wärmedämmung einsetzen. Unter anderem werden sie für folgende Bereiche genutzt:

• Dachdämmung
• Fassadendämmung
• Fußboden-/Deckendämmung
• Fenster-/Türrahmendämmung
• Kellerdämmung
• Perimeterdämmung
• Wärmedämmverbundsysteme
• Montageschaum

Selbst bei Steildächern können die Hartschaumplatten durch das geringe Eigengewicht verwendet werden. Im Bereich der Flachdächer überzeugt das PUR/PIR-Gemisch mit seiner Wetter- und Formbeständigkeit sowie seiner Robustheit. Auch Zwischen- und Untersparrendämmungen lassen sich damit realisieren.

Mit handelsüblichen Holzwerkzeugen lassen sich die Platten und Blöcke einfach zuschneiden, fräsen und bohren, sodass die Verarbeitung problemlos verläuft. Anschließend werden die Dämmstoffe verklebt oder gedübelt. Beim Treibmittel TCPP gibt es die Vermutung, es könnte krebserregend sein. Allerdings gibt es bisher noch keine Schadstoffmessungen zu den Wärmedämmungen aus diesen Hartschäumen. Während der Verarbeitung kann es zudem zu Feinstaubbelastungen kommen, sodass Handschuhe und ein Mundschutz ratsam sind. Wirklich bedenklich sind PUR/PIR-Hartschaumplatten, wenn sie verbrennen, da dann toxische Substanzen austreten.

Vor- und Nachteile der PUR/PIR-Hartschaumplatten

Wie alle Dämmstoffe haben auch PUR/PIR-Hartschaumplatten Vor- und Nachteile. Diese sind in folgender Tabelle kurz zusammengefasst:

Vorteile

• sehr gute Wärmedämmung
• günstiger Preis
• geringe Mindestdämmdicke -> wirtschaftlicher Materialeinsatz
• geringes Eigengewicht -> Eignung selbst für kritische Bereiche
• wasserabweisend, form- und druckbeständig
• witterungsbeständig
• resistent gegenüber Schimmelpilz- und Ungezieferbefall
• starre und elastische Varianten erhältlich für verschiedene Einsatzgebiete
• diffusionsoffen und -dicht erhältlich für verschiedene Einsatzgebiete
• guter Wärme- und Schallschutz

Nachteile

• Produktion auf Erdölbasis -> negative Energiebilanz
• leicht entflammbar ohne Flammschutzmittel
• Austreten toxischer Substanzen beim Verbrennen