Polystyrol (XPS) – leistungsstarker preisgünstiger Dämmstoff, leider aber aus Erdöl

Polystyrol ist nichts anderes als extrudiertes Polystyrol und auch bekannt unter dem Kürzel XPS und dem Begriff Styrodur. XPS ist eng verwandt mit EPS, also expandiertem Polystyrol. Der synthetische Dämmstoff verfügt über hervorragende Wärmedämmeigenschaften, ist gegenüber Feuchtigkeit und auch starken Belastungen weitestgehend resistent.

Polystyrol (XPS) – die wichtigsten Grundlagen

Polystyrol entsteht aus Styrol, einem ungesättigten, niedermolekularen Kohlenwasserstoff. Dieser wiederum entsteht mittels einer chemischen Reaktion aus Ethylbenzol. Schon in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts konnten Chemiker feststellen, dass das flüssige Styrol bei längerer Standzeit eindickt. Der so entstandene Stoff wurde von ihnen als Polystyrol bezeichnet. Hermann Staudinger, ein deutscher Chemiker und Nobelpreisträger, hat in den 1920er Jahren schließlich wichtige Entdeckungen zur Struktur und Entstehung von Polymeren gemacht und damit den Grundstein für die industrielle Produktion dieser Stoffe gelegt.

Seit 1931 hat das Unternehmen IG Farben Polystyrol hergestellt. Ab 1949 hat man mit der Herstellung von Hartschäumen aus diesem Stoff begonnen, 1950 sogar ein Patent dafür erhalten. Mittlerweile zählt XPS zu den Standardkunststoffen und wird für Verpackungen, Isolationsmaterialien und zur Wärmedämmung genutzt.

Das Polystyrol wird durch die Extrusion hergestellt. Der Stoff kommt in Form von Dämmplatten in den Handel, die eine sehr stark geschlossene Porenstruktur aufweisen. XPS-Dämmplatten sind feuchtigkeitsresistent und sehr robust. Sie weisen eine hohe Druckstabilität auf und sind ab etwa 18 bis 30 Euro pro Quadratmeter im Handel erhältlich.

Polystyrol-Dämmplatten bestehen übrigens nur zu zwei Prozent aus XPS, zu 98 Prozent aus Luft. Neben dem Grundstoff Polystyrol werden der Masse im Produktionsprozess Treibmittel, wie CO2 und Ethanol, und das Flammschutzmittel HBCD zugesetzt. Das extrudierbare Polystyrolgranulat wird für die Herstellung aufgeschäumt, durch eine Breitschlitzdüse gepresst und anschließend zu harten und starren Platten geformt. Auf der Oberfläche entsteht durch die Extrusion eine glatte Schäumhaut. Diese kann auf der Oberfläche verbleiben oder wird mechanisch entfernt. Letztere Variante ist immer dann sinnvoll, wenn die Haftfähigkeit für Putz oder Mörtel gesteigert werden soll. Außerdem gibt es XPS-Dämmplatten mit speziellen Oberflächenprägungen und Rillen.

Im Handel ist XPS in Form der Dämmplatten und als Verbundbaustoff erhältlich. Ebenfalls kann er für Wärmedämmverbundsysteme eingesetzt werden.

Die wichtigsten bauphysikalischen Eigenschaften von Polystyrol (XPS)

Polystyrol kann mit einer Rohdichte von 25 bis 45 Kilogramm je Kubikmeter aufwarten. Die Rohdichte kann durch verschiedene Parameter im Produktionsprozess an unterschiedliche Einsatzgebiete angepasst werden. XPS wird der Baustoffklasse E zugeordnet, in die Baustoffe fallen, die ohne zusätzlichen Flammschutz normal entflammbar sind. Die Wärmeleitfähigkeit von XPS liegt bei 0,035 bis 0,045 W/mK, sodass sehr gute Wärmedämmeigenschaften zu realisieren sind.

Die Hitze- und Schallschutzeigenschaften von Polystyrol sind begrenzt, können aber durch Kombination mit anderen Baustoffen deutlich verbessert werden. Der Dämmstoff gilt als diffusionsoffen, wobei seine Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl zwischen 80 und 200 liegt. Der Schmelzpunkt von XPS liegt bei 100 bis 125 Grad Celsius, ab Temperaturen von 300 Grad Celsius zersetzt sich Polystyrol. Dabei werden auch toxische Substanzen freigesetzt.

Wo wird Polystyrol (XPS) häufig eingesetzt?

Polystyrol gehört zu den sehr flexibel und vielseitig einsetzbaren Dämmstoffen. Vor allem Bereiche, in denen die Dämmung Feuchtigkeit und Witterungseinflüssen sehr stark ausgesetzt ist, sind häufige Anwendungsgebiete für eine XPS-Dämmung. Darüber hinaus werden die Dämmplatten gerne in folgenden Bereichen verwendet:

• Perimeterdämmung
• Flachdachdämmung
• Dachdämmung
• Fußbodendämmung
• Verschließen von Wärmebrücken
• Verbundwerkstoffe und Wärmedämmverbundsysteme

Liegt die Dämmschicht außerhalb der Dachabdichtung ist Polystyrol bei Flachdächern ein geeigneter Dämmstoff. Die Dachabdichtung wird mit dem Dämmstoff nämlich zusätzlich vor thermischen und mechanischen Belastungen geschützt. Ebenfalls empfiehlt sich XPS als Dämmstoff bei begrünten Flachdächern. Trotz der permanenten Feuchtigkeit, die auf den Dämmstoff einwirkt, gehen dessen Wärmedämmungsfähigkeiten nicht verloren. Im Bereich der Dachdämmung eignet sich Polystyrol aber auch für Steildächer, wofür vor allem das geringe Gewicht spricht. Ebenso lassen sich Aufsparrendämmungen mit XPS realisieren.

Werden Fußböden sehr stark belastet, können sie ebenfalls mit dem robusten Dämmstoff gedämmt werden. Zusätzlich kann XPS Wärmebrücken verschließen, die bei bestimmten Konstruktionen auftreten können.

Bearbeitet wird Polystyrol mit klassischen Holzwerkzeugen. Dabei kann es jedoch zur Feinstaubbildung kommen, weshalb Handschuhe und Mundschutz zu empfehlen sind. Um die Feinstaubbelastung zu vermeiden, kann man XPS auch mit speziellen Schneidegeräten und dem Heißdrahtschnitt bearbeiten. Die gesundheitlichen Auswirkungen von XPS sind nicht eindeutig nachgewiesen, dennoch rät man von einer Verarbeitung in geschlossenen Räumen ab. Probleme ergeben sich durch die toxischen Substanzen, die im brennenden Zustand ausgestoßen werden.

Vor- und Nachteile der Wärmedämmung mit Polystyrol (XPS)

Polystyrol ist ein sehr guter Dämmstoff, der jedoch neben zahlreichen Vorteilen auch einige Nachteile mit sich bringt, die folgende Übersicht kurz aufzeigt:

Vorteile

• sehr gute Wärmedämmung
• Mindestdämmdicke eher gering – daher wirtschaftlich sehr interessant
• sehr robust und belastbar
• wasserabweisend und resistent gegen Schimmelpilz- und Ungezieferbefall
• lange Lebensdauer
• druck- und formstabil
• geringes Eigengewicht
• sehr gut für Spezialanwendungen geeignet

Nachteile

• Produktion auf Basis von Erdöl -> ungünstige Energiebilanz
• geringe Wärme- und Schallschutzeigenschaften
• eingeschränkte Feuersicherheit
• toxische Substanzen treten im Brandfall aus

Hinweis:
Befasst man sich mit dem Dämmstoff Polystyrol, sollte man auch dies wissen: https://www.hausbauberater.de/bauwissen/polystyrol