Extrudiertes Polystyrol: Eigenschaften, Anwendung und Vorteile

Extrudiertes Polystyrol (XPS) ist weniger verbreitet als der verwandte Dämmstoff EPS – bringt aber einige zusätzliche Vorteile mit sich. Wir stellen alle wichtigen Fakten über Herstellung, Verwendung und Eigenschaften der Hartschaumplatten dar.

Das Wichtigste in Kürze

• Extrudiertes Polystyrol (XPS) ist ein effizienter Dämmstoff für hohe Anforderungen wie bei der Perimeterdämmung.

• Hartschaumplatten aus XPS sind besonders resistent gegen Feuchtigkeit und weisen eine hohe Druckfestigkeit auf.

• Er gilt als Verwandter des weitverbreiteten Fassadendämmstoffs EPS, der landläufig auch als Styropor bezeichnet wird.

Was ist extrudiertes Polystyrol (XPS)?

Als extrudiertes Polystyrol, kurz XPS, wird ein harter Dämmstoff aus Polystyrol bezeichnet. Der Name setzt sich aus seinem Hauptbestandteil sowie der Art der Herstellung zusammen. Der Kunststoff Polystyrol wird aus Styrol hergestellt, einem Kohlenwasserstoff. Da bei der Herstellung von XPS das Polystyrol extrudiert wird, spricht man von extrudiertem Polystyrol – im Gegensatz zu expandiertem Polystyrol, besser bekannt als EPS oder auch Styropor. 

Durch das Herstellungsverfahren der Extrusion weist XPS eine hohe Geschlossenzelligkeit und eine hohe Druckfestigkeit auf, wodurch der Dämmstoff kaum Feuchtigkeit aufnimmt. Platten aus extrudiertem Polystyrol werden deshalb gerne zur Dämmung eingesetzt, wenn die Eigenschaften des Dämmstoffs EPS nicht mehr den Dämmanforderungen genügen.

Herstellung: Wie entsteht der Dämmstoff XPS?

Die Stoffe XPS und EPS entstehen zunächst auf gleicher Basis: Der Grundstoff Styrol wird beim Herstellungsprozess aus Erdöl erzeugt. Durch die chemische Reaktion der Polymerisation entsteht wiederum geschäumtes Polystyrol. 

Für die Herstellung von Hartschaumplatten aus XPS wird anschließend das Verfahren der Extrusion angewendet. Das Polystyrol in Form von Granulat wird bei etwa 200 Grad Celsius geschmolzen. Anschließend werden Additive hinzugefügt. Dazu zählen etwa CO2 als Treibmittel sowie unterschiedliche Flammschutzmittel.

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Früher verwendete Treibmittel wie FCKW dürfen seit 2002 in der gesamten EU nicht mehr eingesetzt werden. Auch die Verfügbarkeit des umweltschädlichen HFKW soll bis 2050 komplett eingestellt werden.

Die Treibmittel sorgen dafür, dass das Material aufschäumt, sobald es den Extruder wieder verlässt. Die Flammschutzmittel wiederum sorgen für eine schwerere Entflammbarkeit der späteren Dämmplatten.

Die Mischung wird nun mittels einer Breitschlitzdüse auf ein Fließband gesprüht und es entsteht Polystyrolschaum. Die im Extruder verflüssigten Treibmittel werden jetzt wieder gasförmig und füllen die Poren der entstehenden Dämmplatten. Dadurch entsteht die deutlich dichtere Zellstruktur von XPS. Nun folgt die weitere Verarbeitung des geschäumten Polystyrols zu Hartschaumplatten.

Die wichtigsten Eigenschaften von extrudiertem Polystyrol

• Rohdichte: 25 bis 50 kg/m³

• Wärmeleitfähigkeit: 0,0230 bis 0,040 W/(mK)

• Brandklasse: B1, B2

• Widerstandszahl Wasserdampfdiffusion: 80 bis 300

• Druckspannung (bei 10 Prozent Stauchung): 150 bis 700 kPa

• Temperaturbeständigkeit: 80 bis 85 Grad Celsius

Anwendungsbereiche der Dämmung aus XPS

Dämmplatten aus XPS werden aufgrund ihrer zahlreichen positiven Eigenschaften bevorzugt zur Außendämmung und zur Dämmung von Gebäudeteilen eingesetzt, die einer hohen Feuchtigkeitsbelastung ausgesetzt sind.

Dämmstoff für Perimeterdämmung

Die Perimeterdämmung kommt überall dort zum Einsatz, wo die Wände eines Gebäudes mit dem Erdreich in Berührung kommen. Das sind etwa die seitlichen Kellerwände, aber auch Schichten unterhalb der Bodenplatte. Eine gute Wärmedämmung ist hier maßgeblich, um energieeffizient zu heizen und damit Energiekosten zu sparen und die Umwelt zu schonen.

Herkömmliche Dämmstoffe wie etwa EPS eignen sich für die Perimeterdämmung nur bedingt, da gerade die Gebäudeteile im und in der Nähe des Erdreichs anfällig für Feuchtigkeit sind. Dazu gehören Stau-, Spritz-, Sickerwasser und viele weitere Faktoren. Durch die hohe Druckfestigkeit sowie die Resistenz gegen Feuchtigkeit bieten die Hartschaumplatten die besten Voraussetzungen, um die Dämmung eines Gebäudes gegen aggressives Grundwasser und weitere Umweltfaktoren ausreichend zu schützen. Unterhalb einer Bodenplatte dürfen ohnehin nur Platten aus XPS zur Perimeterdämmung eingesetzt werden.

Dämmung von Umkehrdächern

Als Umkehrdach wird ein Dach bezeichnet, bei dem die Dämmung oberhalb der tragenden Konstruktion aufgebracht wird. Die Wärmedämmung liegt damit auf der Abdichtung, anders als bei einem Wärmedach. Ein Umkehrdach wird meistens bei Flachdächern angewendet. Da die Dämmschicht nun direkt (unter einem Dachvlies) den Elementen ausgesetzt ist, werden hier Platten aus Polystyrolschaum zur Dämmung eingesetzt. Der Hartschaum aus XPS ist hier sogar der einzige Dämmstoff, der ohne bauaufsichtliche Zulassung für solche Dächer verwendet werden darf.

Dämmung von Feuchträumen

Weiterhin finden XPS-Platten zur Dämmung von beheizten Räumen, die im direkten Kontakt zu Feuchtigkeit oder Kälte stehen, Verwendung. Dazu zählen auch klassische Feuchträume wie Bäder. Die Baustoffindustrie bietet hier spezielle Bauplatten an, mit dem Vorteil, dass man die Dämmschicht nach der Montage direkt verfliesen, verspachteln oder verputzen kann.

Vorteile und Nachteile der Hartschaumplatten aus XPS

Die größten Vorteile der XPS-Hartschaumplatten sind generell die höhere Druckfestigkeit und die höhere Resistenz gegen Feuchtigkeit im Vergleich zu Bauteilen aus EPS. Außerdem bieten Produkte aus extrudiertem Polystyrol ähnlich wie bei expandiertem Polystyrol die Vorteile einer hohen Wärmedämmung, einer geringen Wärmeleitfähigkeit, einer einfachen Montage und eines hohen Verwitterungsschutzes.

Allerdings hat die Dämmung mit Platten aus extrudiertem Polystyrol auch einige Nachteile:

• Platten aus XPS sind teurer als Platten aus EPS.

• Die Herstellung ist energieintensiv und basiert auf der Nutzung von fossilen Rohstoffen wie Erdöl.

• Im Brandfall des Hartschaums ist mit einer starken Qualmbildung und der Emission giftiger Gase zu rechnen.

• XPS-Platten sind nicht UV-beständig und werden mit der Zeit ohne ausreichenden Schutz vor Sonneneinstrahlung spröde.

Nachhaltigkeit und Umweltaspekte der Dämmung

Inwieweit der Dämmstoff XPS als nachhaltig angesehen werden kann, ist schwierig zu beantworten. Auf der einen Seite steht das Basismaterial Polystyrol, das wiederum aus Styrol hergestellt wird, also aus fossilen Rohstoffen wie Erdöl. Die Polymerisation gilt als sehr energieintensiv und der Anteil an der sogenannten „grauen Energie“ bei XPS-Platten gilt als überdurchschnittlich hoch. 

Weiterhin gilt das spätere Extrusionsverfahren bei der Herstellung als ebenfalls energieintensiv. Dazu kommen die Treibmittel, die zum Aufschäumen des Polystyrols eingesetzt werden. Diese machen eine erneute Verwertung der Platten aus Hartschaum oftmals unmöglich.

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Grundsätzlich gilt: Je besser ein Gebäude gedämmt ist, desto schneller amortisiert sich ein Dämmstoff aus ökologischer Sicht.

Auf der anderen Seite muss der langfristige Effekt der Wärmedämmung mithilfe des Dämmstoffs XPS, wie auch bei EPS, berücksichtigt werden. Durch eine effiziente Isolierung von Gebäuden lässt sich langfristig womöglich mehr Energie einsparen, als durch die Herstellung der Dämmmaterialien ausgestoßen wurde.