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Dämm- und Baustoff-Eigenschaften von Polystyrolplatten

Woraus bestehen Polystyrolplatten? Welche Eigenschaften besitzen Dämmplatten aus Polystyrol? Was muss man beim Umgang mit Polystyrol-Hartschaumplatten beachten?

Dämmplatten aus Polystyrol bestehen aus einem synthetisch, also künstlich erzeugtem, gleichwohl organischem, amorphen oder teilkristallinen Kunststoff, dessen Farbe transparent ist. Wird Polystyrol aufgeschäumt, ist er weiß – mittlerweile gibt es ihn in unterschiedlichen Farben. Das Kurzzeichen für Polystyrol ist PS, daher werden die Platten auch PS-Platten oder aufgrund seiner Struktur Polystyrol-Hartschaumplatten genannt. Polystyrol-Platten werden aufgrund ihrer Baustoff- und Dämmeigenschaften in vielen Bereichen eingesetzt. So sind Polystyrolplatten bereits seit den 1950er Jahren als Dämmplatten im Einsatz und sehr verbreitet.

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Herstellung von EPS- und XPS-Polystyrolplatten

Der Grundstoff Polystyrol lässt sich thermoplastisch verarbeiten, das heißt bei Wärme verformen. Das Verfahren zur Herstellung von Polystyrolplatten nennt man Polymerisation. Aus monomeren Styrol (auch Vinylbenzol oder Styren genannt), ein Produkt aus der Erdölraffinerie, entsteht dabei Polystyrol. Den Ausgangsstoff Styrol, ein ungesättigter, aromatischer Kohlenwasserstoff, bekommt man entweder mit Hilfe einer Dehydrierung von Ethylbenzol oder mit einer indirekten Propenoxidation (dem sogenannten SMPO-Verfahren). Polystyrol-Hartschaumplatten werden je nach ihrer Herstellungsart in expandierte Polystyrolplatten (kurz: EPS-Platten) und extrudierte Polystyrolplatten (kurz: XPS-Platten) unterschieden.

Polystyrol-Dämmplatte für Fassaden von Sto (Foto: Sto AG)
Polystyrol-Dämmplatte für Fassaden von Sto (Foto: Sto AG)

Herstellung von expandierten Polystyrolplatten

Für EPS-Dämmplatten wird Polystyrol in Granulatform (auch Polystyrol-Gries genannt) bei Temperaturen über 90 Grad Celsius vorgeschäumt. Dabei kommt das Treibmittel Pentan zum Einsatz, das beim Erhitzen verdampft, so dass das thermoplastische Grundmaterial aufbläht (ausschäumt). Es vergrößert dabei sein Volumen auf das 20- bis 50-fache. Aus Brandschutzgründen fügt man dem Polystyrol auch Flammschutzmittel bei.

Aus den aufgeschäumten Partikeln werden entweder Polystyrolplatten, -blöcke oder -formteile gefertigt. Dazu erfolgt in kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitenden Anlagen eine erneute Heißdampfbehandlung bei Temperaturen zwischen 110 und 120 Grad Celsius, die dafür sorgen, dass sich die Partikel miteinander verbinden (verschweißen).

Je nach Verwendungszweck kann man den späteren Polystyrolplatten auch schon beim Aufschäumungsprozess ein Profil verpassen, so wie sie es beispielsweise als Dämmstoff in der Dachdämmung brauchen. Oder man belässt die aufgeschäumten Partikel in loser Form, so dass sie als einblasbarer Dämmstoff für eine Kerndämmung (Einblasdämmung) genutzt werden können.

Grau/Weiß gesprenkelte Polystyrolplatte Dalmatiner von Caparol aus EPS-Hartschaum (Foto: CAPAROL Farben Lacke Bautenschutz GmbH)
Grau/Weiß gesprenkelte Polystyrolplatte Dalmatiner von Caparol aus EPS-Hartschaum (Foto: CAPAROL Farben Lacke Bautenschutz GmbH)

Experten-Wissen: Neben "weißen" expandierten Polystyrolplatten gibt es auch Hartschaumplatten aus sogenanntem "grauen" EPS, das insbesondere unter dem Markennamen Lambdapor bekannt ist. In die graue EPS-Platten werden im Extrusionsverfahren Grafit-Partikel eingearbeitet, die Infrarotstrahlung und damit Wärme reflektieren. „Graue" Polystyrolplatten sind genauso gut verarbeitbar wie weiße, bieten jedoch eine um rund 25 Prozent höhere Dämmleistung (ca. 30 mW/(m.K)) schon bei mittleren Dichten.

Herstellung von extrudierten Polystyrolplatten

XPS-Dämmplatten werden in sogenannten Extrusionsanlagen gefertigt. Im entsprechenden Extruder schmilzt man Polystyrol und gibt als Treibmittel Kohlendioxid hinzu. Das Ganze kommt aus einer Breitschlitzdüse als kontinuierlicher Schaumstoffstrang heraus, der zwischen zwei und zwanzig Zentimetern dick sein kann. Der Strang wird abgekühlt und zu Platten gesägt. Je nach späterem Verwendungszweck werden die Ränder geformt. Sollen die Polystyrolplatten unter Putz verlegt werden, entfernt man noch die sogenannte Schäumhaut auf der Deckfläche, so dass die Platte eine raue Oberfläche und eine waffelige Prägung bekommt. Andernfalls bleibt die Schäumhaut erhalten.

Durch die gewaffelte Oberfläche der Polystyrol-Hartschaumplatte XPS D N-III-PZ-I von URSA können Beton, Klebemörtel und Putze besser haften. (Foto: URSA Deutschland GmbH)
Durch die gewaffelte Oberfläche der Polystyrol-Hartschaumplatte XPS D N-III-PZ-I von URSA können Beton, Klebemörtel und Putze besser haften. (Foto: URSA Deutschland GmbH)

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Die wichtigsten Eigenschaften von Polystyrol-Hartschaumplatten

Polystyrolplatten sind Dämmstoffplatten aus Polystyrol-Hartschaum, der vorwiegend geschlossenzellig ist. Der harte Schaumstoff besteht entweder komplett aus Polystyrol oder teilweise aus Mischpolymerisaten, wobei der Anteil von Polystyrol am größten ist. Das macht die Polystyrolplatte sehr formstabil, kaum elastisch und somit bis zu einem gewissen Maße auch Zug- und Druckfest.

Die Polystyrolplatte, EPS wie XPS, verrottet nicht und ist beständig gegenüber Feuchtigkeit. Aber: EPS und XPS-Dämmplatten sind nicht beständig gegenüber UV-Strahlung. Sie vergilben unter Sonneneinwirkung (Tageslicht) oberflächlich und werden spröde. Daher werden Polystyrolplatten verputzt oder kommen als Dach- oder Perimeterdämmung nicht mit Sonnenlicht in Kontakt.

Die Wärmeleitfähigkeit von EPS-Dämmstoffplatten liegt zwischen 0,035 und 0,040 Watt pro Meter und Kelvin, die von XPS-Platten zwischen 0,035 und 0,045. Ihre Rohdichte beläuft sich auf 10 bis 35 (EPS) beziehungsweise 25 bis 45 (XPS) Kilogramm pro Kubikmeter. Aufgrund dieser sehr guten Dämmeigenschaften zählen Platten aus Polystyrol zu einem der beliebtesten Dämmstoffe.

EPS und XPS gelten dank der Behandlung mit Flammschutzmitteln als schwer entflammbar (Baustoffklasse 1). Erst bei einer fortdauernden Feuereinwirkung fangen Polystyrolplatten an zu schmelzen. Bei dieser Brand-Eigenschaft schneiden andere Dämmplatten aus mineralischen Dämmstoffen wesentlich besser ab.

Tabelle: Einsatzbereiche und Anwendungsgebiete von Dämmplatten aus Polystyrol
EinsatzbereicheAnwendungsbereiche
Wärmedämmverbundsystem (WDVS)Als Polystyrol-Putzträgerplatten zur Dämmung von Außenwänden (Fassaden)
KerndämmungAls Platten im Neubau oder als Einblasdämmstoff in Form losen Granulats
DeckendämmungPolystyrolplatten kommen auch an Innendecken und zur Trittschalldämmung zum Einsatz
PerimeterdämmungAufgrund ihrer Resistenz gegen Feuchtigkeit werden sie als Dämmplatten im Perimeter- und Sockelbereich eingesetzt
DachdämmungDämmung von Flachdächern, Umkehrdächern und Steildächern

Brandrisiko und Brand-Eigenschaften von Polystyrolplatten

Polystyrolplatten wird gerade bei Wärmedämmverbundsystemen eine höhere Brandgefahr als andere Dämmplatten nachgesagt. Dies ist zum Teil richtig. Wenn Polystyrolplatten brennen, dann lodert es jedoch nicht, sondern die Platten fangen nach längerer Brandeinwirkung an zu schwelen. Bei einer beständig hohen Temperatur fangen die Polystyrolplatten dann an zu schmelzen und das Polystyrol tropft von der Fassade. Erst dabei entstehen für Bewohner und Feuerwehr giftige Dämpfe. Ein vermehrtes Auftreten von Bränden an Häuser, die mit Platten aus Polystyrol gedämmt wurden, ist jedoch nicht nachgewiesen.

Zudem lässt sich die Gefahr einer Brandausweitung verhindern, indem ein Sturzschutz - dies ist ein etwa zehn Zentimeter breiter Streifen aus Mineralwolle - jeweils oberhalb von Türen und Fenstern in die Wärmedämmung eingebaut wird. Zusätzlich kann zudem ein umlaufender Brandriegel installiert werden. Während dieser bei Häusern mit mehr als drei Geschosse bereits Pflicht ist, sind diese bei Polystyrolplattendämmungen im Einfamilienhaus brandschutztechnisch nicht vorgeschrieben. Denn auch in diesem Bereich spielen PS-Platten im Vergleich zur Gesamtzahl aller Hausbrände als besonderer Problembereich praktisch keine Rolle.

Hersteller und Kosten von Polystyrolplatten

Mittlerweile gibt es auch viele Markenbezeichnungen, die teilweise auch als Synonym für Polystyrolplatten gebraucht werden. Der wohl bekannteste Markenname, unter dem expandierte Polystyrol-Platten gehandelt werden, sind Dämmplatten aus Styropor. Weitere bekannte Handelsnamen für EPS-Platten sind u.a. Austrotherm, Steinopor, Sagex, Swisspor, Hungarocell (in Ungarn), Telgopor (in Ländern, in denen Spanisch gesprochen wird) und Frigolit (in Schweden). XPS-Platten werden unter den Markennamen Styrodur, Austrotherm, Floormate, Roofmate, Perimate, Wallmate, Styrofoam und Jackodur gehandelt. Viele Markenplatten lassen sich zudem nach der Farbe unterscheiden.

EPS-Polystyrolplatten gibt es bereits ab rund 5 Euro pro Quadratmeter. Für PS-Platten von Markenherstellern muss jedoch mit höheren Preisen gerechnet werden. Zudem bestimmt sich der Preis auch durch bestimmte Sonderfunktionen wie eine Nut-und-Feder-Kante oder eine spezielle Kaschierung der Polystyrolplatte. Grundsätzlich kann man jedoch sagen, dass Polystyrolplatten aus EPS günstiger sind als XPS-Dämmplatten. Letztlich sollte man sich diesbezüglich aber immer bei unterschiedlichen Fachbetrieben Angebote einholen und die Preise eingehend miteinander vergleichen.

Polystyrolplatte Styrodur® aus Extruderschaumstoff (XPS) von BASF (Foto: energie-experten.org)
Polystyrolplatte Styrodur® aus Extruderschaumstoff (XPS) von BASF (Foto: energie-experten.org)

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"Polystyrolplatten als Dämm- und Baustoff" wurde am 08.03.2019 das letzte Mal aktualisiert.