Zellulose: Eigenschaften und Verwendung im Bauwesen

Aus Pflanzen nachhaltigen Dämmstoff herstellen? Genau das ermöglicht die Zellulose. Ein Überblick über die wichtigsten Eigenschaften der Fasern und wie sie beim Bauen eingesetzt werden können.

Das Wichtigste in Kürze

• Zellulose ist der Hauptbestandteil von Holz und den meisten anderen Pflanzen und besteht aus Molekülen, aus Glucose-Einheiten, welche für die Stabilität verantwortlich ist.

• Auch im Gebäudebau werden Zellulosefasern eingesetzt, hauptsächlich für die Dämmung von Gebäuden.

• Die Zellulosedämmung bringt viele positive Eigenschaften mit sich und gilt als sehr umweltfreundlicher Dämmstoff.

Was ist Zellulose?

Zellulose, auch Cellulose geschrieben, ist ein Produkt der Natur, welche den pflanzlichen Zellwänden ihre Festigkeit verleihen. Zellulose ist mit bis zu 50 Prozent, als Hauptbestandteil, in fast allen pflanzlichen Zellwänden vorhanden und wird fortlaufend neugebildet.

Zellulose ist ein organisches Polymer, also ein chemischer Stoff aus Makromolekülen, welche aus Glucose-Einheiten bestehen und zählt zu den am häufigsten vorkommenden Biomolekülen auf der Erde. Die organische Verbindung besteht unter anderem aus Glucose. Durch den chemischen, fadenförmigen Aufbau der organischen Verbindungen, aus Glucosemolekülen, wird auch gerne von Zellulosefasern gesprochen.

Wo findet Cellulose überall Verwendung?

Die Zellulose ist seit Jahrhunderten ein wichtiger Rohstoff für viele Bereiche. So werden aus den pflanzlichen Fasern Papier, Textilien und viele weitere Produkte des Alltags hergestellt. Weiterverarbeitungen von Zellulose haben als sogenanntes Bioplastik (Cellophan) und in der Chemieindustrie eine große Bedeutung. Cellophan wird unter anderem dafür verwendet, um Lebensmittel und andere Produkte einzupacken.

Überschrift der Box Info Text

Weiterhin kommt der Grundstoff Zellulose in der Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie als Lebensmittelzusatzstoff zum Einsatz. Außerdem wird zurzeit an einem klimaschonenden Kraftstoff aus pflanzlicher Biomasse geforscht, dem Cellulose-Ethanol.

Auch als Baustoff kommt Zellulose zum Einsatz. Die organische Verbindung wird in Form von recyceltem Altpapier für die sogenannte Zellulose Einblasdämmung weiterverwendet. Man spricht hier deswegen gerne auch von einer Zellulosedämmung oder Zellulosefaserdämmung.

Wie wird die Zellulosedämmung hergestellt und eingesetzt?

Der wichtigste Bestandstoff für die Zellulosedämmung ist Altpapier. Hierfür werden meistens alte Zeitungen genutzt. Diese werden mechanisch zerkleinert, zerfasert, getrocknet und entstaubt. Dadurch entstehen die typischen Zelluloseflocken, die zum Dämmen eingesetzt werden. Bei der Verarbeitung werden anschließend noch Fungizide und Flammschutzmittel hinzugefügt. Damit sollen die Flocken resistenter gegen Schimmel und Schädlinge sowie der Brandschutz erhöht werden.

Überwiegend wird die Zellulosedämmung in Flockenform für die Einblasdämmung verwendet. Das Dämmmaterial wird dabei in vorgefertigte Hohlräume geblasen, dort verdichtet und anschließend versiegelt. Alternativ können zum Dämmen auch Zelluloseplatten eingesetzt werden. Diese werden hergestellt, indem das zerkleinerte Altpapier nochmals mit Wasserdampf gepresst wird. Die Zellulose setzt dabei Bindemittel frei, die die Platten anschließend fest zusammenhalten.

Cellulose: Gute Eigenschaften für die Dämmung?

Dämmstoff aus Zellulose wird vor allem wegen seiner guten Wärmedämm- und Wärmespeicherfähigkeiten geschätzt. So liegt die Wärmeleitfähigkeit bei einer Zellulosedämmung zwischen 0,038 bis 0,045 W/mK. Diese liegt damit nur knapp über der Wärmeleitfähigkeit von EPS- und XPS-Dämmungen, welche zu den meistverwendeten Dämmungen gehören. Unter den ökologischen Dämmstoffen ist die Wärmeleitfähigkeit von Zellulose sogar am besten.

Auch die Wärmespeicherkapazität der Zellulosedämmung ist hoch, wodurch in warmen Sommermonaten ein zusätzlicher Hitzeschutz entsteht. Daneben bieten die Dämmstoffe eine gute Schallisolierung, einen guten Brandschutz und eine gute Feuchtigkeitsregulierung.

Vorteile und Nachteile von Zellulose gegenüber anderen Dämmstoffen

Unter den anderen ökologischen Dämmstoffen wie Hanf, Flachs oder Holzfaser zählt Zellulose zu den effektivsten Dämmungen, was die Effizienz und Wärmeleitfähigkeit angeht. Dazu kommen die relativ geringen Kosten und die einfache Ausführung mittels der Einblasdämmung. Wird der organische Dämmstoff für die (Innen-)Dämmung von Dächern, Decken, Böden und Wänden genutzt, ist die Zellulose also eine gute Wahl. 

Der große Nachteil bei der Dämmung mit Zellulosefasern liegt allerdings in ihrer limitierten Feuchtigkeitsbeständigkeit. Die Einblasdämmung muss vollständig von einem Hohlraum umschlossen sein, denn sie darf nicht mit Wasser in Berührung kommen.

Überschrift der Box Hinweis Text

Zur Dämmung von feuchten Gebäudebereichen, etwa zur Perimeterdämmung oder zur Fassadendämmung, ist Zellulose also nicht geeignet. Hier sollten andere Dämmstoffe wie EPS oder XPS in Betracht gezogen werden, auch wenn diese aus ökologischer Sicht schlechter dastehen. Gerade XPS gilt dafür als sehr resistent gegenüber Wasser.

Nachhaltigkeit von Zellulose

Als einer der größten Vorteile bei der Zellulosedämmung wird ihre Nachhaltigkeit betrachtet. Als Grundstoff wird recyceltes Altpapier verwendet und damit im Grunde der nachwachsende und erneuerbare Rohstoff Holz. Zum Vergleich: Für die Herstellung herkömmlicher EPS-Platten werden Rohstoffe wie Erdöl benötigt. Somit ist die Herstellung der Zellulose Einblasdämmung deutlich umweltfreundlicher und energieschonender als etwa von anorganischen oder synthetischen Dämmstoffen.

Das bei der Verarbeitung und Herstellung verursachte Treibhausgaspotenzial liegt deutlich unter dem verursachten Treibhausgaspotenzial von EPS oder XPS, eben auch deshalb, weil auf fossile Rohstoffe wie Erdöl verzichtet wird. Der Primärenergieaufwand für die Herstellung ist bei Zellulosefasern ebenfalls geringer als bei den meisten anderen Dämmstoffen.

Da die Zellulosedämmung bereits aus recyceltem Altpapier hergestellt wird, gilt zudem eine spätere Entsorgung des Dämmstoffes als umweltfreundlich. Zwar werden bei der Herstellung noch Flammschutzmittel und Fungizide hinzugefügt, wodurch der Stoff nicht mehr kompostierbar ist. Dies ist bei anderen behandelten ökologischen Dämmstoffen wie Hanf und Holzfasern allerdings auch der Fall und bei anorganischen Dämmstoffen sowieso. Dafür kann die Zellulosedämmung teilweise weiter verwertet werden. Selbst die Verbrennung des Stoffes sorgt nicht für einen so hohen CO_²-Ausstoß wie bei herkömmlichen Dämmstoffen.

Letztendlich muss wie bei allen effektiven Dämmstoffen auch das langfristige Energieeinsparpotenzial berücksichtigt werden. Eine gute und effektive Dämmung sorgt für deutlich geringere Heizkosten und damit für einen geringeren Ausstoß an CO_².

Überschrift der Box Info Text

Allgemein gilt das Dämmen mit Zellulosefasern deshalb als besonders nachhaltig und umweltfreundlich. Dies bestätigt auch nochmals eine Studie der Fachschule für Technik und Gestaltung Flensburg. In der Studie wurden 12 gängige Dämmstoffe, darunter auch Zellulose und andere ökologische Dämmstoffe sowie EPS, XPS und Steinwolle aus ökologischer Sicht miteinander verglichen. Neben Seegras und Vakuumisolierpaneelen (VIP) schnitten Zellulosefasern als Dämmstoffe aus ökologischer Sicht dabei am besten ab.