Letzte Aktualisierung: 02.05.2016
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Phenolharz-Ratgeber für Wärmedämmungen
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Was ist Phenolharz? Welche Eigenschaften hat der Werkstoff und wie bedingen diese seine Eignung als Dämmstoff? In welcher Form kommt der Dämmstoff Phenolharz zum Einsatz und was muss bei seiner Verwendung beachtet werden? Welche Umweltauswirkungen haben P
Phenolharz ist in Form von festen, spröden Dämmplatten aus Phenolharzschaum ein Dämmstoff, der wegen seiner niedrigen Wärmeleitfähigkeit auch in geringer Dicke verbaut werden kann und dabei gute Dämmwerte erzielt. Zum Beispiel als Kernstück eines Wärmedämmverbundsystems zur Dämmung einer Gebäudefassade. Phenolharz eignet sich auch als Dämmplatte für Kellerdecken und Geschossdecken im Rahmen einer Innendämmung. Wir erklären hier die Vor- und Nachteile des Dämmstoffs Phenolharz und zeigen gängige Einsatzmöglichkeiten auf. Außerdem informieren wir Sie darüber, warum Phenolharz ein nicht unumstrittener Werkstoff ist.
Inhaltsübersicht:
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Eigenschaften des Werkstoffs Phenolharz
Phenolharz zählt zu den biobasierten, nicht abbaubaren Kunststoffen und ist ein Kunststoff aus der Gruppe der sogenannten Duromere, die auch Duroplaste genannt werden. Sein genauer Name ist Phenol-Formaldehydharz, kurz: PF, und wurde 1872 als erster vollsynthetischer Kunststoff hergestellt, 1907 patentiert und kam zunächst unter dem Handelsnamen Bakelit auf den Markt. Unausgehärtete Phenol-Formaldehyd-Harze sind seit langem als Kontaktallergene bekannt.
Phenolharz wird aus den beiden Ausgangsstoffen Phenole (aktuell nach IUPAC: Benzenol, veraltet: Karbolsäure oder Karbol) und Aldehyde (nach IUPAC: Methanal) hergestellt. Das entsprechende Herstellungsverfahren ist die Polykondensation. Das ist eine vielfach ablaufende Kondensationsreaktion, bei der Monomere zu Polymeren werden. Als Treibmittel fungiert dabei der Stoff Pentan. Damit wäre auch die Klassifizierung der Phenolharze als organisch-synthetischer Werkstoff geklärt.
Phenolharz ist vor allem hart, hitzebeständig und wasserfest. Außerdem zeichnen folgende Eigenschaften die Phenolharze aus:
- hohe Steifigkeit
- geringe Kriechneigung (Retardation), also eine geringe Verformungszunahme infolge zeit- und temperaturabhängiger, plastischer Verformung unter konstanter Last
- hohe Wärmeformbeständigkeit
- niedrige thermische Längenausdehnung
- hohe Glutbeständigkeit
- schwer entflammbar
- geringe Wärmeleitfähigkeit
Phenolharze lassen sich einfärben, allerdings nur in dunkle Farbtöne. Wichtig: Sie sind nicht für Anwendungen im Lebensmittelbereich geeignet. Zudem werden Phenole bei der Erdölverarbeitung gewonnen und sind deshalb wenig nachhhaltig.
Verarbeitung von Phenolharz als Dämmstoff
Phenolharz kommt zu unterschiedlichen Zwecken zum Einsatz, darunter:
- zum Herstellen von Schichtpressstoffplatten
- als Bestandteil in wasserfesten Leimen (Kunstharzklebstoffe) und Lacken
- Im Mix mit Füllstoffen als Rohmaterial für Pressmassen beziehungsweise Spritzmassen (Spritzgussverfahren), aus denen beispielsweise Gerätegehäuse, Lampensockel, Kontaktleisten, Sockelplatten oder wärmeisolierende Bedienelemente gefertigt werden
- zum Herstellen von Presschichtholz aus Furnieren, die zunächst in Phenolharz getränkt und anschließend gepresst werden
- zum Herstellen von Hartschaumplatten aus Phenolharzschaum zur Wärmedämmung
Die Herstellung von Phenolharz-Hartschaumplatten erfolgt unter Verwendung der Rohstoffe Phenolharz, Härter und Treibmittel (hauptsächlich Mischungen aus Pentan und Chlorpropan sowie Pentan und Isobutan) vorzugsweise im kontinuierlichen Verfahren als Bandware geschäumt. Zur Fixierung wird der zunächst viskose Schaum mit Glasvliesen kaschiert. Nach dem Aushärten und Trocknen können die Kanten profiliert werden.
Viele Dämmplatten aus Phenolharz besitzen eine oberflächliche Beschichtung aus Glasvlies oder eine Aluminium-Kaschierung. Diese lassen sich direkt nach ihrem Anbringen verputzen. Alternativ klebt man direkt Tapeten auf.
Neben den Dämmplatten aus reinem Phenolharzhartschaum gibt es auch Polyurethan-Hartschaumplatten, in die eine Platte aus Phenolharz als Kern einschäumt wurde. Solche Verbund-Dämmplatten werden speziell als Montageunterlage von Bauteilen wie Fensterläden, Drehläden und Schiebeläden, Geländern an verputzten Wärmedämm-Verbundsystemen mit EPS und Mineralwolle verwendet. Zudem werden auch Dämmziegel teilweise mit Phenolharz gefüllt.
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Bauphysikalische Dämmwerte von Phenolharz
Hartschaumplatten aus Phenolharz haben einen Lambda-Wert zwischen 0,022 bis 0,025 Watt pro Meter und Kelvin. Ihre Wärmeleitfähigkeit ist damit als sehr geringsogenannte Geschlossenzelligkeits-Quote von größer beziehungsweise gleich 90 Prozent. Daher können die Phenolharzschaumplatten in vergleichsweise dünnen Schichten verbaut werden und entsprechen dennoch den aktuell geltenden Anforderungen, die die Energieeinsparverordnung (EnEV) für den Einsatz von Dämmstoffen in Sachen Dämmwirkung vorschreibt. Man spricht in diesem Zusammenhang auch oft von einem „schlanken“ Verbau.
Doch das ist nicht der einzige Vorteil, den Phenolharz im Vergleich zu anderen Dämmstoffen haben. Ihr Brandverhalten ist ebenso vorteilhaft: Anbieter der Phenolharz-Platten werben für den Brandfall mit geringer Rauchentwicklung ihrer Produkte und damit, dass diese brennend nicht abtropfen. Nach der europäischen Norm DIN EN 13501 gehören die Phenolharz-Hartschaumstoffe deshalb der Baustoffklasse E an. Weitere Vorteile, die bei einem Einsatz der Phenolharze als Dämmstoff zum Tragen kommen, sind ihre Langlebigkeit und ihre Druckfestigkeit, die als mittel angegeben wird.
| Kennzahl | Phenolharz |
|---|---|
| Anwendungstyp nach DIN V 4108-10 | DAD, DAA, DZ, DI, DEO, WAB, WAA, WAP, WZ, WI |
| DIN EN/ Zulassung | DIN EN 13166 (für Gebäude) / DIN EN 14314 (für die technische Gebäudeausrüstung) |
| Rohdichte in kg/m3 | 35 bis 45 |
| Bemessungswert Wärmeleitfähigkeit W/(mK) | 0,021 bis 0,024 |
| Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl µ | 55 |
| Brandklasse nach DIN EN 13501-1 | B2 (DIN 4102-1) / C-s1 / s2, d0 (Euroklasse) |
| Spezifische Wärmekapazität in J/(kgK) | 1500 |
| Druckspannung in kPa (10% Stauchung) | 120 |
| Zugfestigkeit in kPa (senkrecht zur Plattenebene) | > 60 |
| Dynamische Steifigkeit in MN/m3 | k. A. |
| Dimensionstabilität in % | k. A. |
| Temperaturbeständigkeit in °C | 150 |
Anwendung von Phenolharz-Dämmstoffen
Der Dämmstoff ist in Form von Platten in handelsüblichen Dicken von 20 bis 200 mm erhältlich und muss trocken gelagert und gegen Witterungseinflüsse geschützt werden. Werkmäßig produzierte Dämmplatten aus Phenolharz unterliegen der europäischen Norm DIN EN 13166. Sie sind vielfältig einsetzbar.
Sie können die dämmende Kernschicht eines Wärmedämmverbundsystems bilden, mit dessen Hilfe die Fassade von außen gedämmt wird. Man kann sie aber auch zu Innendämmung benutzen, beispielsweise, um die Decke eines Kellers oder Geschossdecken zu dämmen.
Wer Platten aus Phenolharz zur Innenraumdämmung nutzt, sollte jedoch gewährleisten, dass der Raum dauerbelüftet wird. In spezieller Ausführung (Sonderbauteile) kann man Phenolharzhartschaum auch zum Dämmen von Rolllädenkästen, Bodenluken und Heizkörpernischen verwenden.
Auch die Dachdämmung funktioniert mit dem Dämmstoff Phenolharz. Während die Dämmplatten gut für die Dämmung auf und unter den Sparren geeignet ist, also für die Aufsparrendämmung und Untersparrendämmung, sowie zur Dämmung eines Flachdaches. Für eine Zwischensparrendämmung eignet sich Phenolharz dagegen weniger. Der recht spröde Dämmstoff könnte nur mit vergleichsweise hohem Aufwand in die Gefache zwischen den Dachsparren eingebracht werden.
Dämmplatten aus Phenolharz kann man wegen ihrer spröden Struktur und daraus resultierenden hohen Rohdichte gut mit herkömmlichen Werkzeugen bearbeiten. Eine Säge hilft beispielsweise beim passgenauen Zuschnitt des Dämmstoffs für das geplante Dämmvorhaben. Auch andere Werkzeuge lassen sich dazu benutzen. Sogar fräsen lassen sich die Platten. Um die Phenolharzdämmplatten an Fassade, Innenwand oder Kellerdecke zu montieren, kommt meist ein spezieller Kleber zum Einsatz. Oder man nutzt Schrauben und Dübel.
Die Phenolharz-Platten sind außerdem aufgrund ihres eher spröden Materialverhaltens auf begehbaren Flächen beispielweise durch Bohlen und Platten zu schützen.
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