Dämmstoff aus Holzschaum

Wer die Worte Holz und Schaum in Kombination mit dem Begriff Dämmstoff hört, denkt zunächst wohl an Holzwolle-Mehrschichtplatten mit Kern aus Styropor (EPS). Die Wenigstens haben allerdings schon davon gehört, dass man stabile und dämmende Schaumstoffe aus auch Holz herstellen kann. Dies setzen seit einiger Zeit aber Forscher des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung WKI in die Realität um. Erfolgreich, wie sie selber sagen.

Schon lange bemängelt man in Fachkreisen, dass aufgeschäumte Wärmedämmstoffe, die aus Erdöl hergestellt werden, eine ausreichende Nachhaltigkeit besitzen. Dies gilt nicht so sehr für die Funktionsdauer dieser Produkte, in der wesentlich mehr Wärmeenergie eingespart wird als bei der Produktion aufgebracht werden muss. Als problematisch wird vielmehr die Entsorgung der Produkte angesehen, speziell wenn sie beim Ausbau nicht sortenrein von anderen Baustoffen getrennt werden können.

In Holzschaum sieht man aber nicht nur eine willkommene Alternative zu den bekannten Schaumdämmstoffen, sondern auch zu faserigen Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen wie Hanf, Zellulose oder Flachs. Diese weisen bei normaler Rohdichte eine recht geringe Formstabilität auf. Das ist zwar in vielen Anwendungen erwünscht, führt aber zu generellen Einschränkungen dieser Produkte aus natürlichen Ausgangsstoffen. Holzschaum ist als natürlicher Dämmstoff demnach flexibler einsetzbar.

Holzschaum kann aus praktisch allem hergestellt werden, das aus Holz besteht. Egal ob Nadelbaum oder Laubbaum, ob Hackschnitzel, Sägespäne, Hobelspäne, Äste oder Windbruch, man ist eben nicht von maximalen Abmessungen bei der Produktion abhängig. Die Holzreste werden zunächst zermahlen, bis die Fasern nur noch eine Länge von wenigen Millimetern haben. Doch nur etwa 10% der schleimigen Fasermasse besteht aus brauchbarem Holz, die anderen knapp 90% sind Wasser, das im weiteren Prozess aus dem Produkt durch Trocknung entfernt werden müssen.

Vor dem Trocknen wird die Masse, in die Wasserstoffperoxid als Treibmittel eingerührt wurde, in eine Form gegeben. Die Masse kommt dann für mehrere Stunden bei 90°C in einen Trockenschrank. Das Wasserstoffperoxid spaltet sich in Wasser und in Sauerstoff, der die Holzfasermasse aufschäumt. Als alternatives Treibmittel kann auch CO2 eingesetzt werden. Beim gleichzeitigen Austrocknen der Masse bildet sich die erwünschte porig-luftige Struktur, und die holzeigene Stärke verklebt die austrocknenden Holzfasern miteinander.

Das Ergebnis dieses Prozesses ist ein Grundwerkstoff, der zu Hartschaumplatte oder zu elastischen Schaumstoffmatten weiterverarbeitet werden kann. Die Rohdichte liegt mit etwa 40 bis 200 kg/m³ zwar noch ein gutes Stück über der von Styropor, dafür soll die Wärmeleitfähigkeit laut dem WKI mit ungefähr 0,040 W/(mK) aber in gleichen Größenordnungen angesiedelt sein. Im Brandfall verhält sich Holzschaum wie andere Holzdämmstoffe. Die formstabilen Platten aus Holzschaum könnten ähnlich wie Styropor direkt an Hauswänden befestigt und dort als Dämmstoff für Wärmedämmverbundsysteme (WDVS) verwendet werden. Feuchte scheint ihnen bei dieser Anwendung nicht viel auszumachen. Aber auch Anwendungen als Verpackungsmaterial oder als konstruktiv einsetzbarer Werkstoff sind vorstellbar.

Noch sind einige Probleme zu lösen. Der Wassergehalt soll gesenkt werden, um den Energieaufwand beim Trocknen zu minimieren. Das gleiche Ziel hat die Kürzung des Trocknungsprozesses. Außerdem soll der Holzschaum eine ganze Ecke leichter werden – in Richtung Styropor. Wann Holzschaum für den Markt zugänglich ist, bleibt ungewiss, denn bisher erfolgt die Produktion noch im Labor. Man erwartet, dass für den Aufbau einer industriellen Produktion noch etwa 2 Jahre ins Land gehen.

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