Aufdachdämmung aus Rohrkolben bietet Vorteile
13. November 2017
Energiesparend herzustellen, druckfest und kompostierbar: Von Dämmplatten aus den Blättern der Typhapflanze (Rohrkolben) versprechen sich Forscher des Fraunhofer Instituts für Bauphysik viel. Gemeinsam mit dem Industriepartner Saint Gobain Isover entwickeln sie nun eine Platte für die Aufsparrendämmung weiter und bereiten deren Serienfertigung vor. Das neue Forschungsprojekt wird durch das BMWi gefördert. Rohrkolben als Rohstoff für die Baustoffproduktion zu verwenden, vereint dem Fraunhofer-Institut zufolge Vorteile im Pflanzenanbau, im Herstellungsprozess sowie bei den Platteneigenschaften. Bereits vor einigen Jahren haben das Fraunhofer Institut für Bauphysik IBP und das Unternehmen typha technik eine Bauplatte aus Rohrkolben entwickelt. "Das mit Magnesit gebundene Typhaboard bietet bei einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit eine gute Festigkeit und Biegesteifigkeit. Es wird beispielsweise bei der Fachwerksanierung bereits erfolgreich eingesetzt", berichtet Professor Martin Krus vom Fraunhofer IBP in Holzkirchen. "Ausgehend von diesen Erfahrungen arbeiten wir jetzt an einem vergleichbaren Produkt für die Aufdachdämmung. Für diese Anwendung muss die Rohdichte gesenkt und die Dämmwirkung weiter erhöht werden." Mit an Bord bei dem gerade gestarteten Forschungsprojekt ist der in der Dämmstoffproduktion erfahrene Industriepartner Saint Gobain Isover, der im Anschluss die Markteinführung plant.
Die Typhaplatte punktet neben ihrer Dämmwirkung und Druckfestigkeit mit einem guten sommerlichen Wärmeschutz und gutem Schallschutz, heißt es weiter. Sie sei verhältnismäßig diffusionsoffen und kapillaraktiv. In ihrem Brandschutzverhalten sei sie einer Holzfaserplatte deutlich überlegen: Ähnlich wie das Magnesit gebundene Typhaboard werde sie, wenn auch in etwas geringerem Maße, aufgrund ihrer Bestandteile Typha und Magnesit einen hohen Feuerwiderstand aufweisen und im Gegensatz zur Holzfaserplatte nicht Glimmen. Einen weiteren großen Pluspunkt biete die Möglichkeit, sie am Ende ihrer Lebensdauer problemlos in den Stoffkreislauf zurückführen, also kompostieren zu können (cradle to cradle Prinzip).
Die unempfindliche Sumpfpflanze Typha wächst in natürlichen Reinbeständen und ist weltweit verbreitet. Ihre Blätter weisen ein faserverstärktes Stützgewebe auf, ausgefüllt mit weichem, offenzelligen Schwammgewebe. Durch die Herstellung aus Blattpartikeln werden diese positiven Eigenschaften der Pflanze in das Produkt überführt und verleihen diesem Stabilität und eine gute Dämmwirkung. Der hohe Inhalt von Polyphenolen in der Typhapflanze macht sie beständig gegen Pilz- und Insektenbefall. Der für die Herstellung der Typhaboards verwendete schmalblättrige Rohrkolben (Typha angustifolia) bildet äußerst dichte bis zu 3 m hohe Bestände. Pro Hektar ergibt das 15 bis 20 t Trockenrohstoff – vier- bis fünfmal so viel, wie hiesige Nadelwälder liefern. Daraus ließen sich jährlich circa 150 – 250 m³ des neu entwickelten Baustoffs herstellen.
Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Projekts will das Forscherteam nun auf einer Laboranlage kleine mineralisch gebundene Typhaplatten für eine Aufdachdämmung herstellten. Diese werden dann an einem Versuchstand unter Freilandbedingungen erprobt. Anschließend ist die Bewährung in der Praxis an einem realen Wohngebäude geplant. Im Zuge der Arbeiten wollen die Wissenschaftler das Produkt weiter optimieren sowie noch ausstehende technische Fragestellungen für eine industrielle Produktion klären, wie beispielsweise Qualitätssicherungsprozesse. Es wird eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,045 W/mK angestrebt.
Die Typhaplatte punktet neben ihrer Dämmwirkung und Druckfestigkeit mit einem guten sommerlichen Wärmeschutz und gutem Schallschutz, heißt es weiter. Sie sei verhältnismäßig diffusionsoffen und kapillaraktiv. In ihrem Brandschutzverhalten sei sie einer Holzfaserplatte deutlich überlegen: Ähnlich wie das Magnesit gebundene Typhaboard werde sie, wenn auch in etwas geringerem Maße, aufgrund ihrer Bestandteile Typha und Magnesit einen hohen Feuerwiderstand aufweisen und im Gegensatz zur Holzfaserplatte nicht Glimmen. Einen weiteren großen Pluspunkt biete die Möglichkeit, sie am Ende ihrer Lebensdauer problemlos in den Stoffkreislauf zurückführen, also kompostieren zu können (cradle to cradle Prinzip).
Nachwachsender Rohstoff
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| Die Typhablätter haben ein faserverstärktes Stützgewebe, das mit weichem, offenzelligen Schwammgewebe ausgefüllt ist. © typha technik Naturbaustoffe |
Die unempfindliche Sumpfpflanze Typha wächst in natürlichen Reinbeständen und ist weltweit verbreitet. Ihre Blätter weisen ein faserverstärktes Stützgewebe auf, ausgefüllt mit weichem, offenzelligen Schwammgewebe. Durch die Herstellung aus Blattpartikeln werden diese positiven Eigenschaften der Pflanze in das Produkt überführt und verleihen diesem Stabilität und eine gute Dämmwirkung. Der hohe Inhalt von Polyphenolen in der Typhapflanze macht sie beständig gegen Pilz- und Insektenbefall. Der für die Herstellung der Typhaboards verwendete schmalblättrige Rohrkolben (Typha angustifolia) bildet äußerst dichte bis zu 3 m hohe Bestände. Pro Hektar ergibt das 15 bis 20 t Trockenrohstoff – vier- bis fünfmal so viel, wie hiesige Nadelwälder liefern. Daraus ließen sich jährlich circa 150 – 250 m³ des neu entwickelten Baustoffs herstellen.
Einfache, energiesparende Dämmplattenproduktion
Als Aufdachdämmsysteme aus nachwachsenden Rohstoffen sind Holzfaserdämmplatten gängig. Deren Herstellung benötigt viel Energie für das Trocknen beziehungsweise Härten. Magnesitgebundene Typhaplatten können dagegen nach dem Abbindevorgang einfach an der Luft trocknen. Herstellen und Verarbeiten lassen sie sich mit üblichen Werkzeugen und Verfahren. Rohrkolben und daraus hergestellte Produkte können leicht geschnitten werden, weil sie im Gegensatz zu anderen nachwachsenden Rohstoffen frei von Siliziumdioxid sind und dadurch die Messer nicht abstumpfen.Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Projekts will das Forscherteam nun auf einer Laboranlage kleine mineralisch gebundene Typhaplatten für eine Aufdachdämmung herstellten. Diese werden dann an einem Versuchstand unter Freilandbedingungen erprobt. Anschließend ist die Bewährung in der Praxis an einem realen Wohngebäude geplant. Im Zuge der Arbeiten wollen die Wissenschaftler das Produkt weiter optimieren sowie noch ausstehende technische Fragestellungen für eine industrielle Produktion klären, wie beispielsweise Qualitätssicherungsprozesse. Es wird eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,045 W/mK angestrebt.
Lieferanten gesucht
Dass man Typha auf geeigneten Flächen gut anbauen kann, hat ein von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gefördertes Projekt bereits gezeigt, berichtet das IBP. Ein Rohrkolbenbestand lasse sich innerhalb von zwei Jahren etablieren. Der Anbau von Rohrkolben ermöglicht eine standortgerechte, stabilisierende Nutzung von Niedermooren. Dadurch können trotz rentabel bewirtschaftbarer Flächen die natürlichen Moorfunktionen wie Nährstoff- und Wasserrückhalt gewährleistet sowie das Moor als wichtige Kohlenstoffsenke im Landschaftshaushalt wiederhergestellt werden. Außerdem eignet sich Typha dazu, nährstoffbelastetes Oberflächenwasser zu reinigen. Bisher wird Typha allerdings nicht kommerziell angepflanzt, für die Produktion wird auf natürliche Vorkommen im weit entfernten Donaudelta (Rumänien) zurückgegriffen. Mittelfristig ist deshalb schon aus Umweltschutzgründen ein Anbau von Typha nahe dem zukünftigen Fertigungsstandort wünschenswert.
Quelle: Fraunhofer IBP / energiewendebauen.de
