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«Eigenschaften und Anwendung von Polyurethan Isolation»
Dämmstoffe sind heute nicht nur aus ökologischen Gesichtspunkten sehr gefragt. Auch technische und vor allem finanzielle Aspekte führen dazu, dass Dämmung in unterschiedlichster Art und Weise und an mannigfaltigen Einsatzorten verwendet wird. Eine weit verbreitete und zugleich hoch entwickelte Isolierung ist die Dämmung aus PUR. Denn diese aus Polyurethan Schaum erstellten Dämmstoffe überzeugen sowohl in technischer, als auch in ökonomischer Hinsicht.
PUR Isolation
Polyurethan ist zunächst nicht mehr, als ein gewöhnlicher Kunststoff. Soll er zur Isolierung eingesetzt werden, bedarf es einer besonderen Form dieses Kunststoffes, um die gewünschte Dämmwirkung auch wirklich zu erzielen. Wie in allen anderen Dämmstoffen auch, beruht die Dämmwirkung einer PUR-Isolation darauf, dass im Material Luft eingeschlossen ist. Diese Luft bewirkt die gewünschte Behinderung des Wärmestroms, allerdings nur solange, wie die Luft sich im Bauteil nicht bewegen kann. Um genau das zu erreichen, wird der Kunststoff bei jedem Dämmstoff aus diesem Material zunächst aufgeschäumt. Zwar gibt es unzählige Varianten und Ergänzungen der einzelnen Dämmprodukte, die eigentliche Dämmwirkung wird jedoch immer von PUR in Form von Schaum erzielt.
Sofern Dämmprodukte nicht ausschließlich aus PUR, sondern aus Polyurethan-Verbundstoffen bestehen, dienen diese Verbundstoffe in der Regel lediglich er Erfüllung weiterer Anforderungen. So beispielsweise brandschutztechnischer oder feuchteschutztechnischer Art. Auch das Thema Luftdichtigkeit lässt sich so gut durch die Kombination von PUR-Dämmung mit anderen Materialien in den Griff bekommen.
Materialeigenschaften
Diese vielseitige Anwendbarkeit des Dämmstoffes resultiert aus seinen Materialeigenschaften, die ihm zahlreiche Vorteile einräumen. So sind Polyurethandämmstoffe unter normalen Temperaturbedingungen formstabil und verfügen über ein sehr geringes Schwindmaß und einen sehr geringen Temperaturausdehnungskoeffizienten. Die Verlegung kann somit ohne Bewegungsfugen erfolgen. Ein nachträgliches Aufweiten von Stößen ist ebenfalls nicht zu befürchten. Durch die gezielte Beeinflussung des Aufschäumverhaltens lassen sich die Dämmwirkung sowie die mechanische Belastbarkeit gut steuern und auf den Einsatzzweck hin regulieren. Sowohl die Feuchteaufnahme, also auch die Empfindlichkeit gegen Wasser ist als gering anzusehen. Ein Faulen oder Zersetzen ist nicht zu befürchten. Lediglich bei echten Wasserbeanspruchungen, etwa beim Einbau im Grundwasser oder im Bereich erdberührender Bauteile, sind Maßnahmen zum Abdichten des Baustoffes vorzusehen.
Nachteile von Polyurethan
Da der Rohstoff, wie bei jedem anderen Kunststoff auch, letztendlich auf Erdölbestandteile zurückzuführen ist, weisen Polyurethandämmstoffe auch andere, weniger positive Eigenschaften auf. Aus technischer Sicht ist hierzu vor allem die Brennbarkeit des Dämmstoffes. Dem Kunststoff kann heute zwar die hinsichtlich seiner Zulassung als Bauprodukt notwendige normal- oder gar schwer entflammbare Eigenschaft verliehen werden, eine echte Nichtbrennbarkeit, wie sie etwa Steinwolle oder Schaumglas aufweisen, lässt sich jedoch nicht erreichen.
Das zweite, zwar hinsichtlich des Einsatzes unrelevante, in der Gesamtbetrachtung dagegen schwerwiegende Argument gegen PUR-Isolierung ist der Herstellungs- und Entsorgungsprozess. Als nicht-natürlicher Werkstoff fallen bei der Herstellung ein hoher Energieverbrauch, sowie eine nicht zu vernachlässigende Menge an schädlichen Nebenprodukten an. Und auch die Entsorgung und vor allem Verwertung des Materials am Ende seiner Lebensdauer ist bis heute nicht zufriedenstellend geklärt. Die Recyclingfähigkeit von PUR-Dämmstoffen hat sich in den letzten Jahren allerdings deutlich verbessert. So existieren inzwischen mehrere effiziente Verwertungswege. Beim mechanischen Recycling werden die Dämmmaterialien zerkleinert und als Zusatzstoff für neue Dämmprodukte oder in der Produktion von Verbundwerkstoffen eingesetzt. Noch innovativer ist das chemische Recycling: Dabei wird das PUR in seine chemischen Grundbausteine zerlegt, die dann als Rohstoff für neue hochwertige Polyurethanprodukte dienen. Große Hersteller haben bereits geschlossene Wertstoffkreisläufe etabliert und nehmen Verschnitte und Altmaterial zurück. Diese Entwicklung wird durch die EU-Bauprodukteverordnung und verschärfte Recyclingquoten zusätzlich vorangetrieben. Während früher die Entsorgung tatsächlich problematisch war, können heute bis zu 80% des Materials wiederverwertet werden.
Die PUR-Isolation aus nachwachsenden Rohstoffen
Die PUR-Dämmtechnik hat sich in den letzten Jahren stark weiterentwickelt. Innovative Hersteller setzen zunehmend auf biobasierte Rohstoffe wie Pflanzenöle oder Reststoffe aus der Lebensmittelindustrie, die bis zu 20% des Erdölanteils ersetzen können. Neue Flammschutzmittel verbessern die Brandschutzeigenschaften erheblich, sodass viele PUR-Produkte heute die Klasse B1 (schwer entflammbar) erreichen. Durch optimierte Produktionsprozesse und den Einsatz von CO₂ als Treibmittel konnte der CO₂-Fußabdruck bei der Herstellung um bis zu 30% reduziert werden.
Konkrete Dämmwerte der PUR-Isolation
Moderne PUR-Dämmstoffe zeichnen sich durch ihre hervorragenden Dämmwerte aus. Mit einem Lambda-Wert (Wärmeleitfähigkeit) von 0,018-0,024 W/(m·K) gehören sie zu den effizientesten Dämmmaterialien am Markt. Im direkten Vergleich schneiden andere gängige Dämmstoffe deutlich schlechter ab: Mineralwolle erreicht Werte von 0,032-0,040 W/(m·K), Polystyrol (EPS) liegt bei 0,031-0,040 W/(m·K) und selbst hochwertige Holzfaserdämmung kommt nur auf 0,038-0,050 W/(m·K). Diese überlegene Dämmleistung bedeutet in der Praxis, dass PUR-Dämmung bei gleicher Dämmwirkung deutlich dünner ausgeführt werden kann – bei einem U-Wert von 0,24 W/(m²·K) benötigt PUR nur etwa 8-10 cm Dämmstärke, während bei Mineralwolle bereits 16 cm erforderlich wären. Dies macht PUR besonders interessant für Sanierungen mit begrenztem Platzangebot.
Die Anwendungsgebiete von PUR-Isolierung
Aufgrund seiner positiven Herstellungs- und Verarbeitungseigenschaften ist PU-Schaum im Bereich der Dämmstoffe weit verbreitet und vielfältig eingesetzt. Weit mehr, als etwa Faserdämmstoffe, Zellulosedämmungen und noch extravagantere Materialien lässt sich der Kunststoff nahezu in jede beliebige Form schäumen. Damit eröffnet er sich Einsatzbereiche, die anderen Produkten verwehrt bleiben.
Flächendämmstoffe
Ob an der Fassade, auf dem geneigten oder flachen Dach, oder auch im Fußbodenaufbau, überall dort, wo flächige Dämmungen erforderlich sind, punktet Polyurethandämmung durch Maßhaltigkeit, ein geringes Eigengewicht und eine hohe Dämmwirkung. Je nach Erfordernis kommt dazu eine mechanische Belastbarkeit, oder auch die Ergänzung um eine luft- oder feuchtedichte Schicht.
Rohrleitungsdämmungen
Durch die einfache Formgebung und die hohe Formstabilität sind Rohrleistungsdämmungen aus Polyurethanwerkstoffen heute weit verbreitet und auf nahezu jeder Baustelle zu finden. Gerade die einfache Bearbeitbarkeit durch simples Schneiden und Kleben mittels Klebebändern verschafft den Rohrleitungsdämmungen klare Vorteile überall dort, wo Leitungen eben nicht nur geradeaus führen.
Form- und Sonderteile
Formteile kommen überall dort zum Einsatz, wo flächige oder lineare Standarddämmstoffe an ihre Grenzen stoßen. Sei es an Pufferspeichern, an Heizanlagen, aber auch an Ventilen, Absperrvorrichtungen und vielen anderen Sonderbauteilen. Immer dort, wo ein besonderes Bauteil in die zu dämmenden Leitungen eingebunden ist, punktet PUR-Dämmung durch seine beinahe beliebige Formbarkeit. Besonders gut lassen sich so etwa formstabile Halbschalen erstellen, die zum Beispiel auf ein Ventil oder eine Verteileinrichtung schlicht aufgesteckt werden.
Kombinationsdämmstoffe – der Materialmix für vielseitige Bauprodukte
Kaum ein anderer Dämmstoff lässt sich so gut mit anderen Funktionen kombinieren, wie Polyurethanplatten oder -formteile. Für den Einsatz auf dem Schrägdach kann so beispielsweise die erforderliche Unterdachbahn einfach direkt als Oberlage auf die Dämmplatte aufkaschiert werden. Mit dem Einbau der Isolierung erfolgt dann sofort auch die Herstellung der Unterdachebene ohne zusätzliches Abdichten. In derselben Art und Weise lassen sich so auch ergänzende Materialschichten für die Luftdichtigkeit, sowie verschiedene weitere, teils stark objektspezifische Anforderungen aufbringen.
Vielseitig und effektiv isolieren mit Polyurethan
Es wird deutlich, dass Polyurethan ein vielseitiges und gerade im Bereich der Dämmung sehr vorteilhaftes Material ist, an deren Nachteilen geforscht wird. In der täglichen Anwendung rund um Neubau, Renovierung oder Sanierung von Gebäuden ist es dagegen nach wie vor aus gutem Grund das Maß der Dinge. Obwohl PUR-Dämmstoffe in der Anschaffung mit 40-60€/m² etwa 30% teurer sind als Mineralwolle oder EPS, rechnet sich die Investition durch geringere Einbaudicken und längere Haltbarkeit. Bei aktuellen Energiepreisen von etwa 32 Cent/kWh für Strom und 12 Cent/kWh für Gas amortisiert sich eine PUR-Dämmung je nach Anwendungsfall bereits nach 6-10 Jahren. Die dünneren Dämmschichten sparen zudem wertvollen Wohnraum, was besonders bei Innendämmungen einen erheblichen wirtschaftlichen Vorteil darstellt. Hinzu kommt: Moderne PUR-Dämmstoffe sind gesundheitlich unbedenklich. Nach der Aushärtung emittieren sie keine flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und sind frei von gesundheitsschädlichen Fasern. Bei der Verarbeitung müssen allerdings Schutzmaßnahmen wie Handschuhe und Atemschutz eingehalten werden, besonders beim Zuschneiden. Die Innenraumluftqualität wird durch PUR-Dämmung nicht beeinträchtigt, was durch verschiedene Prüfsiegel wie den „Blauen Engel“ oder das „Indoor Air Comfort“ Zertifikat bestätigt wird.