Vergleich von Kernmaterialien für Metallverkleidungspaneele: PU, EPS-Schaum, Steinwolle

Die Auswahl des richtigen Kernmaterials ist eine entscheidende technische Entscheidung bei der Spezifikation von Metallverkleidungspaneelen. PU/EPS-Schaum- und Steinwollkerne dominieren den Markt, wobei jede Variante unterschiedliche Leistungsmerkmale bietet, die Sicherheit, Effizienz, Langlebigkeit und Eignung für spezifische Anwendungen beeinflussen. Dieser Vergleich erläutert ihre wesentlichen Eigenschaften basierend auf den inhärenten Materialmerkmalen und standardisierten Tests.

1. Polyurethan (PU)-Kerne

Thermische Leistung: PU/PIR-Schaum bietet die höchste thermische Isolationswirkung (niedrigste Wärmeleitfähigkeit, typischerweise 0,022-0,028 W/(m·K)). Dies bedeutet, dass dünnere Platten die erforderlichen Isolationswerte (R-Werte/U-Werte) erreichen können, wodurch der Platzbedarf optimiert und die Strukturlast reduziert wird.

Strukturelle Eigenschaften: Gewährleistet eine hohe Druckfestigkeit (in der Regel >150 kPa), verbessert die Gesamtsteifigkeit und Tragfähigkeit der Platte, was sich insbesondere bei Dachanwendungen und anspruchsvollen Konstruktionen positiv auswirkt.

Gewicht: Sehr leicht, was die Handhabung, den Transport und die Installation vereinfacht.

Einschränkungen:

Brandschutz: Standardmäßiger PU-Schaum ist brennbar (typischerweise Euroklasse E oder niedriger). Obwohl brandschutzgeschützte (FR) Qualitäten existieren (häufig in Euroklasse B eingestuft), wird keine nichtbrennbare Eigenschaft erreicht. Die Rauchentwicklung beim Brennen kann erheblich sein.

Feuchtempfindlichkeit: Erfordert robuste, unbeschädigte Deckschichten und abgedichtete Kanten, um das Eindringen von Wasser zu verhindern, das die Isolierwirkung beeinträchtigen und Korrosion verursachen kann.

Chemische Beständigkeit: Kann unter bestimmten Lösungsmitteln oder Klebstoffen leiden.

2. Expandiertes Polystyrol (EPS)-Schaumkernmaterial

Kosteneffizienz: Allgemein die wirtschaftlichste Kernmaterialoption.

Thermische Leistung: Bietet gute Wärmedämmung (Wärmeleitfähigkeit ~0,032-0,040 W/(m·K)), ist jedoch weniger effizient als PU und benötigt für vergleichbare R-Werte dickere Kerne.

Feuchtigkeitsbeständigkeit: Weist eine relativ gute Beständigkeit gegen Wasseraufnahme auf, solange die Deckschichten unbeschädigt bleiben, und behält seine isolierenden Eigenschaften auch bei Feuchtigkeit (im Gegensatz zu Mineralwolle).

Gewicht: Sehr leicht.

Einschränkungen:

Brandschutz: Standardmäßiges EPS ist hochentflammbar (Euroklasse F/E). Es sind brandschutzveredelte Sorten (FR-EPS) erhältlich (typischerweise Euroklasse E/D), diese sind jedoch immer noch weit von nichtbrennbaren Materialien entfernt. Während eines Brandes kommt es zu Schmelzen und erheblichem Tropfen.

Strukturelle Leistung: Geringere Druckfestigkeit (typischerweise 70–150 kPa) im Vergleich zu PU.

Langzeitstabilität: Anfälliger für potenzielle Kriechverformung unter Dauerbelastung im Vergleich zu starren Schäumen oder Steinwolle.

3. Steinwollkerne

Brandschutzleistung: Der primäre Vorteil. Steinwolle ist von Natur aus nicht brennbar (Euroklasse A1 oder A2-s1,d0). Sie trägt nicht zur Brandlast bei, verlangsamt die Brandausbreitung erheblich, bewahrt die strukturelle Integrität bei hohen Temperaturen und erzeugt minimale Rauchentwicklung. Dies ist entscheidend für Gebäude mit strengen Brandschutzvorschriften (Hochhäuser, öffentliche Gebäude, in der Nähe von Grundstücksgrenzen).

Akustikleistung: Überlegene Schallabsorption und Schallisolationseigenschaften im Vergleich zu Schaumkernen, reduziert Luft- und Trittschallübertragung.

Thermische Leistung: Funktioneller Wärmedämmstoff (Wärmeleitfähigkeit ~0,035–0,040 W/(m·K)), vergleichbar mit EPS, jedoch weniger effizient als PU. Für eine vergleichbare thermische Leistung sind dickere Platten erforderlich.

Langlebigkeit & Stabilität: Chemisch inert, widerstandsfähig gegen Feuchtigkeit (obwohl das Benetzen den Isolationswert vorübergehend reduziert – dieser stellt sich nach dem Trocknen wieder her), Fäulnis und Schädlinge. Hervorragende Formstabilität bei Temperaturschwankungen. Hohe Druckfestigkeit (>80 kPa, oft >120 kPa).

Nachhaltigkeit: Hergestellt aus reichlich verfügbarem Vulkanstein und Recyclingmaterialien (Schlacke). Am Ende der Lebensdauer vollständig recycelbar.

Einschränkungen:

Gewicht: Deutlich schwerer als Schaumkerne, was die Handhabung und die Anforderungen an die strukturelle Unterstützung beeinflusst.

Kosten: Typischerweise das teuerste Kernmaterial.

Wärmebrücken: Aufgrund der faserigen Struktur sind sorgfältige Details bei Verbindungen und Befestigungen erforderlich, um Wärmebrücken zu minimieren, im Vergleich zur kontinuierlicheren Wärmedämmung von Schaumstoffen.

Zusammenfassung des Kernmaterial-Vergleichs:

Auswahl des geeigneten Kerns

Der optimale Kern hängt von den Projekt-Prioritäten ab:

Maximale thermische Effizienz (minimale Dicke): PU-Schaum ist unschlagbar.

Geringste Anfangskosten: EPS-Schaum ist oft der Standard.

Kritische Brandschutz- und Konformitätsanforderungen: Steinwolle ist die eindeutige Wahl, wenn Nichtbrennbarkeit vorgeschrieben oder stark gewünscht ist.

Hervorragende akustische Kontrolle: Steinwolle bietet erhebliche Vorteile.

Anforderungen an die strukturelle Belastbarkeit: PU bietet die höchste inhärente Festigkeit.

Das Verständnis dieser Kermaterial-Eigenschaften ermöglicht es Architekten, Planern und Auftragnehmern, fundierte Entscheidungen zu treffen, die mit den spezifischen Anforderungen an die Gebäudeperformance, Sicherheitsvorschriften und Budgetbeschränkungen übereinstimmen. Technische Datenblätter und Brandschutztestberichte der Hersteller sollten stets herangezogen werden, um präzise Produktdaten zu erhalten. Entdecken Sie detaillierte technische Spezifikationen und Projekt-Fallstudien in unserer Ressourcenbibliothek.