Graue versus weiße Polystyrol-Dämmstoffplatten

Warum werden heute oft silber-graue bis schwarze anstatt der weißen Dämmstoffplatten verbaut? Der folgende Artikel vergleicht die beiden Arten und stellt die Gemeinsamkeiten und Unterschiede dar.

Das Ausgangsmaterial

Zwei große Hersteller bieten in Mitteleuropa das Ausgangsmaterial für graue Polystyrol Dämmstoffplatten an.

Grundidee

Die Grundidee dazu stammt bereits aus den 40er Jahren - wurde jedoch ob der etwas höheren Produktionskosten lange nicht weiterverfolgt. 1996 haben die Firmen BASF (Neopor) und Sunpor (Lambdapor) getrennt voneinander versucht die Wärmeverluste aufgrund von Wärmestrahlung durch Polystyrol Dämmstoffplatten zu reduzieren. Dabei wurde mit der Beimengung von Aluminiumoxid und Graphit experimentiert. Mittlerweile hat sich bei beiden Herstellern Graphit durchgesetzt.
Weiße Polystyrol Dämmstoffplatten besitzen aufgrund ihres geringen Materialanteils (zwischen 2 und 10 Volumenprozent der Dämmstoffplatte) gegenüber den Strahlungswärmeverlusten einen sehr geringen Widerstand. In der Vergangenheit wurde versucht diese Wärmestrahlungsverluste durch eine höhere Dichte der Dämmplatten zu reduzieren. Die hohe Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit von der Dichte ist in Abb. 1 (EPS) ersichtlich.

Graphitzuschlag

Durch den Zuschlag von 1 bis 6 Masseprozent Graphit können die Verluste durch Wärmestrahlung in den grauen Polystyrol Dämmplatten stark verringert werden. Die Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit von der Dichte wird dadurch deutlich verringert (Abb. 1) und spielt heute praktisch keine Rolle mehr.
Den Dämmstoffherstellern wird dieses expandierbare Granulat mit einem Durchmesser zwischen 0,6 und 2,4mm angeboten. Die Dichte des Granulats entspricht in etwa 1.050kg/m³ – damit ist für den Transport im Bereich von 1.000km ein vernünftiges Verhältnis zwischen Sachwert, Gewicht und Volumen gegeben.

Auf eine ökologische Betrachtung des Treibmittels Pentan (ca. 5 Masseprozent) sowie weiterer Zuschläge welche die Eigenschaften (z.B. Brandbeständigkeit, Lagerfähigkeit, Verarbeitbarkeit, Wasserabsorption, etc.) des Endproduktes verändern, wird im Rahmen dieses Artikels nicht weiter eingegangen.

Plattenproduktion

Die Produktion erfolgt für weiße und graue Polystyrol Dämmstoffplatten gleichartig. Die Polystyrol Perlen werden mit heißer, feuchter Luft bei ca. 85 – 95°C vorgeschäumt. Dafür verantwortlich ist das Treibmittel Pentan mit einem Siedepunkt von 32°C welches in flüssiger Form bereits im Polystyrol Granulat eingebaut ist. In einem weiteren Schritt werden die aufgeblähten Polystyrol Perlen unter Zugabe von Wärme, Feuchtigkeit und Unterdruck in entsprechenden Formen gebacken. Bei den Dämmstoffplatten kann zwischen formgeschäumten und geschnittenen Platten unterschieden werden. Geschnittene Platten werden aus großen Blöcken mittels beheizter Drähte herausgeschnitten. Formgeschäumte Platten sind etwas teurer in der Produktion, bieten dafür eine hohe Maßgenauigkeit und werden vor allem im Fassadenbereich gerne eingesetzt. Polystyrol Dämmstoffplatten unterliegen einem Schrumpfungsprozess von rund 2 Promille. Der Hauptschrumpfungsprozess vollzieht sich innerhalb der ersten 24 Stunden. Fassadendämmplatten werde vor der Verarbeitung aus diesem Grund rund 3 Monate gelagert.

Der Bedarf an Dämmstoffplatten in Vorarlberg wird durch die Firma Flatz in Lauterach zu rund zwei Dritteln abgedeckt. Ein kompletter mittelfristiger Umstieg auf graue Wärmedämmplatten wird von der Firma Flatz begrüßt, da die Bereitstellung von unterschiedlichen Materialien (weiß und grau) Mehrkosten in der Logistik, Lagerung und Rückführung verursacht.

Verarbeitung

Im Verarbeitungsprozess der weißen und grauen Polystyrol Dämmplatten gibt es im Wesentlichen keine Unterschiede. Bei Wärmedämmverbundsystemen ist allerdings besonders zu beachten, dass sich die dunklen Platten deutlich stärker aufheizen (bis zu 70°C) als weiße. Die „Qualitätsgruppe Wärmedämmverbundsysteme“ empfiehlt in ihrem aktuellen Folder aus diesem Grund sonnenexponierte Fassaden mit einem entsprechenden Sonnenschutz (z.B. Gerüstnetz mit Schattierwert => 30%) zu versehen um Kissen- und Spaltbildungen vorzubeugen. Manche Hersteller versehen ihre Platten aus diesem Grund auf der Außenseite mit einem Raster aus dünnen Schlitzen, welche den Kisseneffekt reduzieren sollen.

Einsatzbereich

Rund zwei Drittel der in Vorarlberg verbauten Fassadendämmplatten sind mittlerweile graue Polystyrol Dämmplatten. Im Bereich der Dachdämmung verdrängen diese ebenfalls immer mehr die weißen Dämmplatten. Im Estrichbereich gewinnen die grauen Platten nur langsam an Bedeutung. Perimeterdämmplatten sind derzeit noch nicht in der graphitversetzten Variante verfügbar.

Preisdifferenz

Die Preisdifferenz zwischen weißen und grauen Dämmstoffplatten liegt derzeit im Bereich von 20% - 25% (reine Materialkosten). Diesen Mehrkosten stehen reduzierte Kosten für schmalere Fensterbänke, ein besserer Lichteinfall aufgrund von geringeren Leibungstiefen sowie ein Grundflächengewinn durch geringere Dämmstärke entgegen. Es ist zu erwarten, dass mit steigendem Konkurrenzdruck die Preisdifferenz zwischen weißen und Grauen Dämmplatten kleiner wird. Durch vollständige Substitution der weißen durch die grauen Dämmplatten können zudem Lager- und Logistikkosten bei den Herstellern reduziert werden.

Ausblick

Im Bereich der Wärmeleitfähigkeit ist die luftgeschäumte Polystyrol Dämmstoffplatte an ihre technische Grenze angelangt. Eine weitere Minimierung des Materialanteils erscheint derzeit aufgrund der notwendigen Festigkeiten nicht umsetzbar.

Technische Merkmale

Dichte: 10 – 30 kg/m³
Wärmeleitfähigkeit (trocken): 0,029 - 0,037 W/(mK )
Diffusionswiderstand: 20 – 100
Druckspannung bei 10% Stauchung: 50 – 300 kPa

Hinweis: Aus der Färbung der Dämmstoffplatten kann kein Rückschluss über die Wärmeleitfähigkeit hergestellt werden!

Quellen

• DI Dr Clemens Demacsek – Güteschutzgemeinschaft Polystyrol-Hartschaum
• DI Roman Eberstaller – Sunpor Kunststoff GesmbH
• Jürgen Mikschl – Flatz GmbH