Effektive Wärmedämmung mit Holzschaum

Forschung Kompakt / 4.3.2014

Dämmstoffe der Zukunft sollen nicht nur effizient, sondern auch klimaverträglich sein. Fraunhofer-Forscher entwickeln Dämmmaterial aus Holzschaum, das langfristig petrochemische Kunststoffe ersetzen könnte.

© Foto Manuela Lingnau/ Fraunhofer WKI

Diese Holzschaumplatte ist ein hundertprozentiges Naturprodukt aus nachwachsenden Rohstoffen.

Klimaschutz ist heute Pflicht für jeden Bauherren: Erst im vergangenen Oktober hat die Bundesregierung die Energie-Einsparverordnung für Gebäude nochmals verschärft. Immobilien müssen künftig mit noch weniger Energie auskommen als bisher. Um die strengen Anforderungen zu erfüllen, ist eine gute Wärmedämmung von Wänden und Dächern das A und O. Sie verhindert, dass große Teile der kostbaren Heizenergie ungenutzt nach draußen entweichen. Dazu wird die Gebäudefassade mit wärmedämmenden Materialien ausgekleidet – klassischerweise kommen dabei Hartplatten oder elastische Schaumstoffe auf Basis von petrochemischen Kunststoffen zum Einsatz. Solche Materialien lassen sich zwar günstig und einfach produzieren und besitzen gute Dämmeigenschaften – besonders umweltfreundlich sind sie allerdings nicht. Aus diesem Grund sollen Materialien aus nachwachsenden Naturstoffen erdölbasierte Produkte längerfristig ersetzen.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung WKI in Braunschweig verfolgen einen vielversprechenden Ansatz: Sie haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich aus Holzpartikeln Schaumstoff herstellen lässt. »Unser Holzschaum lässt sich genauso einsetzen wie klassische Kunststoffschäume, ist dabei aber ein hundertprozentiges Naturprodukt aus nachwachsenden Rohstoffen«, erklärt Prof. Volker Thole vom WKI. Um den Schaum herzustellen, wird das Holz zunächst in feine Partikel zermahlen, bis eine schleimige Masse entsteht. In diese Suspension wird dann Gas geleitet, um sie aufzuschäumen. Anschließend wird der Schaum ausgehärtet, wobei die holzeigenen Stoffe den Härtungsprozess unterstützen. Ein alternatives Herstellungsverfahren basiert auf speziellen chemischen Prozessen. »Man kann sich das ähnlich wie beim Backen vorstellen, wenn der Teig im Ofen aufgeht und fest wird«, erklärt Prof. Thole. Das Ergebnis ist ein leichter Grundwerkstoff, der sich entweder zu Hartschaumplatten oder elastischen Schaumstoffmatten weiterverarbeiten lässt.

Dämmeigenschaften wie von klassischen Kunststoffschäumen

Zwar gibt es heute bereits Dämmstoffe auf Holzbasis, etwa Vliese aus Holzfasern oder Holzwolle. Diese haben den Nachteil, dass sie fasern und weniger formstabil sind als Dämmmaterialien aus Kunststoff. »Oftmals sinken Dämmvliese aus Holzfasern im Laufe der Zeit durch Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit in der Mitte ein. Dadurch geht ein Teil der Dämmwirkung verloren«, so Prof. Thole. Der am WKI entwickelte Holzschaum kann dagegen mit klassischen Kunststoffschäumen mithalten: »Wir haben unsere Schaumprodukte nach den Normen, die für Dämmstoffe gelten, analysiert und in Hinblick auf die wärmedämmenden, mechanischen und hygrischen – also die Feuchtigkeit betreffenden Eigenschaften viel versprechende Werte erhalten«, so Thole.

Derzeit experimentieren die Braunschweiger Wissenschaftler mit verschiedenen Holzarten, um herauszufinden, welche Baumarten sich besonders gut als Grundstoff eignen. Darüber hinaus gilt es nun, geeignete Prozesse zu identifizieren, mit denen sich solche Holzschäume auch im großen Maßstab industriell fertigen lassen. Dabei sind die Einsatzmöglichkeiten des innovativen Werkstoffs nicht auf Dämmung begrenzt: Auch Verpackungen lassen sich auf Basis von Holzschaum herstellen – diese könnten auf lange Sicht das ebenfalls erdölbasierte Styropor ersetzen.