Synthetische Dämmstoffe: Eigenschaften und Verwendung

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Synthetische Dämmstoffe sind weitverbreitet, da sie preisgünstig sind. Sie bestehen aus Kunststoffen, die zu Hartschaumplatten verarbeitet wurden. Da sie auf Erdölbasis hergestellt werden und nicht aus erneuerbaren Ressourcen, gelten sie als weniger nachhaltig als organische Dämmstoffe oder mineralische Dämmstoffe.

XPS-Platten werden unter anderem zur Dämmung von Flachdächern eigesetzt © Niquirk, stock.adobe.com
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Ihr Pluspunkt sind ihre Langlebigkeit und Robustheit. Zudem sind sie vielseitig einsetzbar und leicht zu verarbeiten. Lesen Sie hier viel Wissenswertes über die gängigsten synthetischen Dämmstoffe und ihre Eigenschaften.

Welche synthetischen Dämmstoffe gibt es?

Am bekanntesten ist sicherlich EPS, Expandiertes Polystyrol. Umgangssprachlich wird es auch als Styropor bezeichnet, wobei dies ein Markenname ist. Der Hauptbestandteil Polystyrol ist ein Granulat, das aus Kohlewasserstoffverbindungen synthetisiert wird. Dabei wird es mit Wasserdampf vorgeschäumt. Bei diesem Vorgang vergrößert sich das Volumen des Materials um das 20- bis 50-fache. Die so gewonnenen Schaumstoffperlen werden zu Blöcken oder Platten verarbeitet. Bei dieser Verarbeitung bestimmen die Zeitdauer, die Temperatur und die Anlageform über die jeweiligen Eigenschaften des Endproduktes. Neben grobporigem EPS, entsteht feinporiges XPS, extrudierter Polystyrol-Hartschaum. XPS wird auch unter dem Markenname Styrodur gehandelt.

Die Vorteile grauer EPS-Platten
Die Vorteile grauer EPS-Platten
Herstellung und Anwendung von Extrudierten Polystyrol-Dämmstoffen (XPS)
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Polyurethan-Hartschaum, kurz PUR, entsteht durch eine chemische Reaktion unter Beteiligung von Erdöl. Sie werden entweder im sogenannten Doppeltransportband-Verfahren zu Platten oder im Blockschaumverfahren zu Blöcken verarbeitet. Bei den Platten wird das Material auf eine untere Deckschicht aus Mineral-, Glasvlies- oder Aluminiumfolie aufgeschäumt und mit einer oberen Deckschicht verklebt. Diese PUR-Platten werden in verschiedenen Dicken hergestellt. Für tragende Bauelemente werden Stahl- und Aluminiumbleche verwendet. Für die Blöcke wird das Material in einer Form konfektioniert.

Polystyurol-Hartschaumplatten werden bei der Sanierung auf die Fasssade geklebt oder gedübelt © Ingo Bartussek, stock.adobe.com
Polystyurol-Hartschaumplatten werden bei der Sanierung auf die Fasssade geklebt oder gedübelt © Ingo Bartussek, stock.adobe.com
Herstellung und Anwendung von Polyurethan-Dämmstoffen (PUR)
Herstellung und Anwendung von Polyurethan-Dämmstoffen (PUR)

PIR, auch Polyisocyanurat- oder Polyiso-Hartschaum genannt, ist eine Variante von PUR. Auch PIR entsteht durch eine chemische Reaktion. PUR und PIR werden unter der Oberbezeichnung PU geführt. PIR-Hartschaum hat eine besonders hohe Druckfestigkeit und Temperaturbeständigkeit. Aus diesem Grund kommt das Material bei Flachdächern zum Einsatz.

Resol-Hartschaum ist ein Kunststoffschaum, der in Deutschland seit 2007 vertrieben wird. Im Gegensatz zu den vorher genannten synthetischen Dämmstoffen besteht Resol nicht aus Erdöl. Der Dämmstoff wird aus Bakelit hergestellt. Darunter versteht man den ersten vollsynthetisch hergestellten Kunststoff, der 1905 von dem Belgier Leo Hendrik Baekeland entwickelt und nach ihm wurde. Die Basis für diesen Kunststoff ist Phenol und Formaldehyd. Für die Verwendung als Dämmstoff wird Resol aufgeschäumt und auf Glasvlies aufgebracht. Das Endprodukt bietet eine gute Dämmleistung bei geringer Dicke.

Herstellung und Anwendung von Phenolharz-Dämmstoffen
Herstellung und Anwendung von Phenolharz-Dämmstoffen

Aerogele sind Festkörper, die zum größten Teil aus Poren bestehen. Meist bestehen sie aus Kieselsäure, die aus Sand gewonnen wird. Auch andere Materialien wie Kunststoff oder Kohlenstoff können für bestimmte Einsatzbereiche verwendet werden. Beim Herstellungsverfahren entsteht ein wässriges Gel, das unter speziellen Bedingungen getrocknet wird. Dabei entsteht ein Netzwerk aus winzigen Strukturen, das zu 95 Prozent aus Luft besteht. Aufgrund der hohen Porosität haben Aerogele eine sehr gute Wärmedämmwirkung.

Herstellung und Anwendung von Aerogel-Dämmstoffen
Herstellung und Anwendung von Aerogel-Dämmstoffen

Eigenschaften und Einsatzgebiete

Synthetische Dämmstoffe kommen vorwiegend in Wärmedämmverbundsystemen an der Fassade zum Einsatz. Sie sind preisgünstig, leicht zu verarbeiten und vielseitig. Zudem sind sie sehr robust und resistent gegen Mikroorganismen sowie Verrottung. Feuchtigkeit ist für synthetische Dämmstoffe kein Problem, auch wenn sie der Feuchtigkeit ständig ausgesetzt sind. Da sie darüber hinaus auch hohe Druckeinwirkung aushalten, sind sie ebenso für die Dämmung des Kellers geeignet.

Aufbau eines Wärmedämmverbundsystems
Aufbau eines Wärmedämmverbundsystems
Aufbau einer zweischaligen Außenwand
Aufbau einer zweischaligen Außenwand

Aufgrund ihrer Vielseitigkeit sind synthetische Dämmstoffe in der Außendämmung, als Kerndämmung in zweischaligen Wandaufbauten, in der Estrichdämmung und an allen Gebäudeteilen, die mit der Erde in Berührung kommen, wie beispielsweise die Bodenplatte, zu finden.

Es gibt auch einige Bereiche, in denen synthetische Dämmstoffe wie EPS nicht geeignet sind. Schallschutz ist nicht die Stärke der leichten synthetischen Dämmmaterialien. Aus diesem Grund sollte an Innenwänden, die auch einen guten Schallschutz benötigen, andere besser geeignete Materialien verwendet werden.

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Für die Zwischensparrendämmung im Dach braucht es Dämmstoffe, die die Bewegungen von Holz mitmachen und sich anpassen. Die starren Polystyrol-Platten eignen sich hierfür nicht. Da sie die Bewegung nicht mitmachen, würden Fugen und damit Wärmebrücken entstehen.

Flachdächer sind ein besonderer Anwendungsbereich. Meist wird beim Abdichten der Flachdächer Bitumen mit großer Hitze verklebt. Dämmplatten aus EPS würden bei dieser Hitzeeinwirkung beschädigt und ihre Eigenschaften zerstört werden. Für diesen besonderen Einsatzbereich kommen Dämmstoffe mit einer hohen Hitzebeständigkeit wie beispielsweise PIR-Hartschaum zum Einsatz.

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Synthetische Dämmstoffe
Synthetische Dämmstoffe

Nachteile von synthetischen Dämmstoffen

Ein großer Kritikpunkt an synthetische Dämmmaterialien sind die Ausgangsstoffe. Diese sind eben synthetisch aus fossilen Rohstoffen und nicht aus erneuerbaren Materialien. Allerdings wird in der Branche der synthetischen Dämmstoffe vermehrt auf recyceltes Granulat zurückgegriffen. So gelangen alte Dämmplatten wieder in den Produktionsprozess.

Synthetische Dämmstoffe sind langlebig, robust und vielseitig. Ihr Nachteil ist, dass sie auf Erdölbasis hergestellt werden © Dmitry, stock.adobe.com
Synthetische Dämmstoffe sind langlebig, robust und vielseitig. Ihr Nachteil ist, dass sie auf Erdölbasis hergestellt werden © Dmitry, stock.adobe.com

Immer wieder in der Kritik und Bestandteil vieler Untersuchungen ist das Brandverhalten von synthetischen Dämmmaterialien. Trotz der Brandschutzklasse B1, schwer entflammbar, können sich die Dämmstoffe entzünden. Über giftige Dämpfe, deren Gefahr für Bewohner und Einsatzkräfte sowie die Problematiken beim Löschen, wird immer wieder kontrovers berichtet. 

EPS-Dämmplatten sind darüber hinaus nicht UV-beständig und deshalb lediglich bis zu 20 Jahren haltbar. Das Recycling der Dämmplatten ist allerdings nicht zufriedenstellend geklärt. EPS- und XPS-Dämmstoffe enthielten bis 2015 das Flammenschutzmittel Hexabromcyclododecan, kurz HBCD und durften nicht mechanische geschreddert werden. Seit 2015 ist dieser Stoff verboten. Deshalb dürfen alte, vor 2015 verbaute Dämmplatten nur thermisch in Verbrennungsanlagen entsorgt werden. Das ist teuer und belastet die Umwelt. Bei der heutigen Dämmstoff-Generation wird das umweltfreundlichere Flammschutzmittel Polymer-FR eingesetzt.

2021 ging im niederländischen Terneuzen die erste Anlage in Betrieb, die im großen Stil HBCD zerstören und entsprechendes Dämmmaterial recyceln kann. Nach der Insolvenz der Betreiberfirma wurde die Anlage von einer Gruppe deutscher EPS-Hersteller übernommen. Im ersten Quartal 2023 soll die Anlage wieder in Betrieb gehen.

DämmstoffEigenschaftenAnwendungWärmeleitfähigkeitBrandklasse
EPSHohe FeuchtigkeitsbeständigkeitKompaktfassade, Kerndämmung der Fassade, Innendämmung, Dachdämmung0,020 – 0,040B1
XPSUnempfindlich gegenüber Wasser, trittfestFlachdach, Keller außen0,020 – 0,040B1
PURDruckbelastbar, beständig gegen die meisten ChemikalienSteildach, Flachdach, Fußboden, Perimeterdämmung, oberste Geschossdecke, Kellerdecke, Außenwand, WDVS, Innendämmung0,023 – 0,029B1, B2
PIRDruckbelastbar, resistent gegen hohe Temperaturen und die meisten ChemikalienFlachdach0,023 – 0,029B1, B2
ResolStrapazierfähig, resistent gegen hohe Temperaturen und mechanischer BelastungKompaktfassade, Aufsparrendämmung Dach0,022 – 0,025B2
AerogelHohe Porosität, hohe Wärmedämmwirkung,Kompaktfassade, Innendämmung, Einblasdämmung0,017 – 0,021A1
Bei der Zwischensparrendämmung wird das Dämmmaterial innen zwischen die Dachsparren geklemmt © highwaystarz, stock.adobe.com
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