Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP
Energie sparen bei Gebäuden? Am effektivsten gelingt das über die Dämmung der Gebäudehülle. Das Manko: Zwar bieten derzeitige Dämmstoffe einen hohen Dämmwert, doch ist ihre Herstellung ebenso wie ihr Recycling alles andere als nachhaltig. Nicht so jedoch der Rohrkolben, lateinisch Typha. Als Rohstoff für die Baustoffproduktion bieten Rohrkolben zahlreiche ökologische und ökonomische Vorteile.
Ökologische und ökonomische Vorteile
Bereits der Typha-Anbau trägt erheblich zur Reduzierung von CO2-Emissionen bei. Zudem reinigt die Pflanze nährstoffbelastete Oberflächenwasser. Sie eignet sich besonders aufgrund ihrer Struktur gut als Baurohstoff: Die Blätter haben ein faserverstärktes und stabiles Stützgewebe, das mit einem weichen, offenzelligen Schwammgewebe ausgefüllt ist. Dies ermöglicht die Erzeugung von Baustoffen, bei denen Dämmung und Tragwirkung auf eine am Markt einmalige Weise kombiniert ist. Setzt man ein mineralisches Bindemittel ein und verzichtet auf biozide Zusätze – was durch pflanzeneigene Gerbstoffe möglich ist –, ist dieser Baustoff voll recycelbar.
Flexible Bearbeitung
Was die Produktion der Platten angeht, so werden mit einer speziellen Schneideeinrichtung weitgehend gleichartige, relativ große Partikel erzeugt – eine Zerfaserung findet dabei nicht statt. Auf diese Weise bleibt die Struktur der Pflanze erhalten und ihre positiven Eigenschaften werden in das Produkt überführt. Ausgehend von »Typhaboard«, das bereits Anwendung in der Praxis gefunden hat, entwickelte ein Wissenschaftsteam des Fraunhofer IBP in Zusammenarbeit mit den Firmen typha technik und Saint-Gobain ISOVER eine Aufdachdämmung. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) fördert dieses Projekt. Um die Anforderungen des Herstellers zu erfüllen, mussten dafür vor allem Rohdichte und Wärmeleitfähigkeit des Materials reduziert werden. Dazu entwickelten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler einerseits einen geschichteten Aufbau, dessen Kern mit gröberen Partikeln und geringerem Bindemitteleinsatz eine höhere Dämmwirkung besitzt. Außenseitig sorgen feinere Partikeln für eine bessere Oberflächengüte. Die Aufrüstung der vorhandenen Schneideeinrichtung sorgte für die Herstellung von Partikeln in zwei Größen. Zur Verbesserung der Dämmwirkung trug eine eigens konzipierte Einrichtung bei, über die sich seitliche Pflanzenteile mit wenig Schwammgewebe abtrennen lassen.
Überzeugende Eigenschaften
Das Projekt zeigte auf: Das neu entwickelte Produkt lässt sich größtenteils mit Standardfertigungsverfahren produzieren, wie etwa bei der Herstellung von Holzwerkstoffplatten. Auf diese Weise konnte eine Aufdachdämmung hergestellt werden, die mit einer Rohdichte von ca. 150 kg/m³ und einer Wärmeleitfähigkeit von zum Teil unter 0,045 W/mK eine gute Festigkeit aufweist, vor allem aber durch das mineralische Bindemittel auch einen Brandschutz bietet, der für Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen sehr gut ist. Hält die Dämmung, was sie verspricht? Um darüber Klarheit zu erhalten, baute die Wissenschaftsgruppe mehrere Dämmplatten in ein Versuchsdach der Freilandversuchsstelle des Fraunhofer IBP ein und versah sie mit einer Monitoring-Sensorik. Der Dachaufbau mit Zwischensparrendämmung aus Mineralfaser repräsentiert eine typische Altbausituation, die durch die neu entwickelte Aufdachdämmung energetisch verbessert werden soll. Zusätzlich wurde die neue Aufdachdämmung zu Demonstrationszwecken in einen Neubau appliziert und mit entsprechendem Monitoring versehen.