PUR-Hartschaum

So entsteht PUR-Hartschaum zwischen zwei Deckschichten

Wie PUR-Hartschaum hergestellt wird

Nach WECOBIS entsteht PUR im Polyisocyanat-Polyadditionsverfahren: Die flüssigen Ausgangsstoffe, Polyisocyanate und Polyole, werden mit Katalysatoren und Treibmitteln gemischt, die chemische Reaktion lässt das Treibmittel verdampfen, und es bildet sich ein Hartschaum aus sehr vielen kleinen geschlossenen Zellen, die das Treibmittel umschließen.^[1] Die Dämmwirkung entsteht durch die ruhende Luft oder die Treibgase, die in diesen Zellen eingeschlossen sind.^[1] In den letzten Jahren geht die Entwicklung zu PIR-modifiziertem Schaum mit höherem Isocyanatanteil und Polyester-Polyolen.^[1] Polyole und Isocyanate sind nach WECOBIS Erdölprodukte, daneben wird heute auch biobasiertes PUR verwendet, das nicht biologisch abbaubar ist, etwa in Bauschäumen, Bauklebern und Wärmedämmstoffen.^[1]

BauNetz Wissen beschreibt zwei Fertigungswege: Im Doppeltransportband-Verfahren strömt das Reaktionsgemisch aus dem Mischkopf auf eine untere Deckschicht aus Mineralvlies, Glasvlies oder Aluminiumfolie, schäumt auf und verklebt mit einer oberen Deckschicht, so dass Platten in beliebiger Länge entstehen.^[2] Im Blockschaumverfahren wird das Gemisch in eine Blockform gefüllt, und die Blöcke werden nach dem Aufschäumen und Ablagern zu Platten zugeschnitten, mit profilierten Stahl- oder Aluminiumblechen als Deckschicht entstehen außerdem selbsttragende Sandwichelemente, und als Ortschaum lässt sich PUR auch auf der Baustelle einbringen.^[2] Weil die Platten kaum Wasser aufnehmen, zielen Mietgeräte nach einem Schaden meist auf die Schichten darüber und darunter.

Läuft Wasser durch eine undichte Stelle über der PUR-Dämmung eines Flachdachs in die Decke, kann es an Deckenleuchten und Abzweigdosen austreten. Wer darunter Eimer aufstellt oder Möbel räumt, schaltet vorher den Deckenstromkreis an der Sicherung ab, denn der Lichtschalter unterbricht nur die Leuchte. Bei einem durchnässten Sicherungskasten bleibt die Tür zu, dann übernehmen Feuerwehr oder örtlicher Netzbetreiber, und steigt unten im Keller Wasser, geht niemand die Treppe hinab.

Wärmeleitfähigkeit und Produktnorm für PU

In der Regel liegt die Wärmeleitfähigkeit nach WECOBIS zwischen 0,020 und 0,030 W/(m·K), und Werte unter 0,024 W/(m·K) werden teilweise mit speziellen teilhalogenierten Treibgasen erreicht.^[1] BauNetz Wissen nennt als Anhaltswerte 0,024 bis 0,029 W/(m·K), eine Rohdichte von etwa 30 bis 300 kg/m³, eine Diffusionswiderstandszahl von 40 bis 250 und je nach Produkt die Baustoffklassen B1 oder B2, nach DIN EN 13501-1 reichen die Klassen von C, schwer entflammbar, bis D und E, normal entflammbar.^[2]

Seit März 2013 fasst DIN EN 13165 Dämmstoffe aus PUR und PIR unter der Oberbezeichnung PU zusammen.^[2] Die aktuelle Ausgabe 2016-09 gilt für Platten mit oder ohne Kaschierung, auch für mehrlagige Dämmstoffe, und gegenüber der Vorgängerausgabe regelt sie unter anderem, wie Wärmedurchlasswiderstand und Wärmeleitfähigkeit nach Alterung mit einem Beschleunigungsfaktor bestimmt werden, und berücksichtigt ein neues Treibmittel.^[3] Auf der Baustelle hergestellte Dämmungen und die Dämmung haustechnischer Anlagen fallen nicht unter die Norm.^[3] Für mehrlagige Dämmstoffe verweist sie auf ihren Anhang D, und die beschriebenen Produkte kommen auch in vorgefertigten Wärmedämmsystemen und Mehrschicht-Verbundplatten zum Einsatz.^[3] Für die Reparatur, wenn das Dach nach dem Sturm undicht geworden ist, zählt vor allem der Zustand der Platten selbst.

Wo PUR-Hartschaum eingesetzt wird

Als druckbelastbarer und gegen die meisten Chemikalien am Bau beständiger Dämmstoff wird PUR nach BauNetz Wissen im Steildach, im Flachdach, im Fußboden, als Perimeterdämmung, auf der obersten Geschossdecke, unter der Kellerdecke, an der Außenwand, im Wärmedämmverbundsystem und als Innendämmung eingesetzt.^[2] WECOBIS nennt außerdem die Dämmung von Heizungs- und Warmwasserrohren und Sandwichelemente mit Deckschichten aus Stahl für Außenwände, die Platten werden 20 bis 300 mm dick geliefert.^[1]

Zugeschnitten wird PUR mit normalen Schneidwerkzeugen, verlegt werden kann es mit Heißbitumen oder Kaltkleber, und beim mechanischen Bearbeiten entstehen nach WECOBIS keine relevanten Risiken für die Arbeitenden oder die Umwelt.^[1] Hat sich Wasser unter den Fliesen bis zu einer PUR-Dämmung im Boden ausgebreitet, bleibt der Schaum selbst meist formstabil. Die Technische Regel für Gefahrstoffe 430 zu Isocyanaten gilt nicht für den Einbau von PUR-Platten, weil die Verarbeitung auf der Baustelle zu keinen nennenswerten Isocyanat-Emissionen führt.^[1] Bei Ortschäumen empfiehlt WECOBIS dagegen mit Blick auf das Minimierungsgebot der Gefahrstoffverordnung, nach Möglichkeit auf sie zu verzichten.^[1] Bei einer Neubautrocknung zeigen die Deckschichten, ob Baufeuchte hinter die Platten gelangt ist.

Für Innendämmungen rechnet der Leitfaden des Energieinstituts Vorarlberg bei Polyurethan mit einer Wärmeleitfähigkeit bis 0,035 W/(m·K) und einer Diffusionswiderstandszahl von 30 bis 100, und bei mehr als 4 cm Plattendicke gehören dort eine Dampfbremse oder zumindest dicht verschlossene Plattenfugen dazu.^[4]

Treibmittel und Flammschutzmittel

Als Treibmittel dienen in Deutschland nach WECOBIS vorwiegend der halogenfreie Kohlenwasserstoff Pentan oder Kohlendioxid, mit einem Marktanteil von etwa 95 Prozent, und seit 2002 werden daneben die fluorierten Treibmittel HFKW-365mfc, HFKW-227ea und HFKW-245fa verwendet.^[1] Deren Treibhauspotenzial ist geringer als früher, aber höher als das von Kohlendioxid, während Pentan kein Treibhausgas ist, und aus Platten mit HFKW-245fa oder -365mfc entweicht jährlich etwa 1 Prozent des Treibmittels.^[1] Für Dämmstoffe mit dem Siegel pure life der Überwachungsgemeinschaft Polyurethan-Hartschaum sind halogenhaltige Treibmittel nicht erlaubt.^[1]

Brandgeschützt wird PUR mit phosphorhaltigen Flammschutzmitteln, in der Regel TCPP oder TEP, die beide als gesundheitsschädlich beim Verschlucken eingestuft sind, wobei TEP halogenfrei ist.^[1] Vor 2000 war häufig TCEP im Einsatz, das nach REACH als besonders besorgniserregender Stoff gilt und in Hartschäumen kaum noch verwendet wird, und Dämmstoffe mit dem pure-life-Siegel enthalten es nicht.^[1]

Raumluft, Brand und Wasser

Belastungen der Raumluft durch eingebaute PUR-Dämmstoffe sind nach WECOBIS nach heutigem Kenntnisstand nicht zu erwarten, Prüfkammermessungen zeigten nur geringe Mengen Pentan, und flüchtige Isocyanate sind im fertigen Hartschaum nicht enthalten.^[1] Nach der Umweltproduktdeklaration erfüllen die Platten die Anforderungen des Ausschusses zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten, gemessen in der Prüfkammer nach DIN EN 717-1 und DIN EN ISO 16000, und für die Umwelt außerhalb des Gebäudes sieht WECOBIS bei halogenfrei getriebenem PUR nach heutigem Stand keine Gefahr.^[1] Im Brandfall zersetzt sich PUR, ohne brennend abzutropfen, es entstehen rußartige Spaltprodukte, Wasserdampf, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Stickoxide und Spuren von Cyanwasserstoff, und wegen des Stickstoffanteils und der Flammschutzmittel sind die Brandgase giftig.^[1] Wirkt Wasser auf den Dämmstoff ein, können lösliche Zusatzstoffe freigesetzt werden.^[1]

Was mit ausgebautem PUR geschieht

Verklebte Platten, etwa in Perimeter- oder Fassadendämmungen, lassen sich nach WECOBIS nur mit hohem Aufwand und selten sortenrein ausbauen, lose verlegte dagegen mit geringem Aufwand.^[1] Sauberer Produktionsabfall kann durch Hydrolyse, Acidolyse, Aminolyse oder Glykolyse in ein flüssiges Regenerat umgewandelt werden, das einen Teil der Rohstoffe für neues Polyurethan ersetzt, doch weil dafür die Rezeptur bekannt sein muss, eignet sich das nur für Produktionsabfälle.^[1] Gebrauchte PUR- und PIR-Dämmstoffe werden nicht zu neuen Dämmstoffen verarbeitet, der übliche Entsorgungsweg ist die Verbrennung mit Energienutzung.^[1]

Nasse PUR-Platten in Boden, Dach und Wand

PUR-Platten liegen unter Estrichen, auf Flachdächern oder in Sandwichelementen, und nach einem Wasserschaden prüfen wir mit Messungen, wie weit Wasser in die Fugen und an die Deckschichten gelaufen ist. Lösen sich Kaschierungen aus Vlies oder Folie ab oder sind Platten beschädigt, bauen wir sie aus und ersetzen sie durch Material mit passender Druckfestigkeit und Dicke. Auf Flachdächern suchen wir zuerst die Undichtigkeit in der Abdichtung, bevor wir über die Dämmung entscheiden. Ausgebaute Platten trennen wir von anderen Bauabfällen, damit sie dem üblichen Weg der Verbrennung mit Energienutzung zugeführt werden können. Bei Sandwichelementen prüfen wir zusätzlich die Fugen und Anschlüsse zwischen den Elementen.