Vergleich Zellulose ./. Glaswolle

Direkt zu Steinwolle
Direkt zu Polyurethan (PU) und Polyisocyanurat (PIR)

Papier brennt, Glas brennt nicht. Folglich wird Glaswolle als "A1 - nicht brennbar" eingestuft und Zellulosedämmung als "B2 - normal entflammbar". So weit, so klar, so richtig?

Im Brandtest mit einem 1.000°C-Brenner zeigt sich, wie unvollständig diese Einordnung ist: Glaswolle brennt nicht, aber sie schmilzt einfach weg, und das binnen weniger Sekunden. Das nebenstehende Bild (bitte draufklicken zum Vergrößern) zeigt Glaswolle nach ca. 15 Sekunden Beflammung. Das Holzstück an der Rückseite ist schon deutlich angekohlt, mit dem typischen Würfelbruch-Muster.

Auf der Zelluloseschicht hingegen hat sich eine Kohle-Sperrschicht ausgebildet, die verhindert, daß Sauerstoff in tieferliegende Zelluloseschichten gelangt. Die Kohleschicht arbeitet sich nur sehr langsam (ca. 5 mm pro Minute) durch die Dämmschicht. Die darunterliegende Zellulose schmilzt nicht, brennt nicht, tropft nicht ab, und schützt die tragenden Hölzer, wodurch Rettungskräfte und Feuerwehr wertvolle Zeit gewinnen. Nach Abbruch der Beflammung kann man die Kohleschicht abkratzen und die unversehrte Zellulose dahinter freilegen, wie auch das unversehrte Stück Holz. Klicken Sie auf das Foto rechts zum Vergrößern.

Der Sauerstoffnachschub ist im Brandfall aber auch schon vor der Ausbildung der Kohleschicht stark gebremst, wenn die Dämmung verdichtet eingeblasen und nicht belüftet ist. So ist es Standard in geschlossenen Hohlräumen, und die Faserdichte bei eingeblasener Zellulose mit 45 kg/m³ ist ungleich größer als bei Glaswolle, die fluffig mit 15 - 20 kg/m³ im Fach liegt und ungleich viel mehr Luft (= Sauerstoffnachschub) enthält. Die "hohlraumfreie" Dämmung ist bei Mineralwolle oft nicht möglich, bei Zellulose schon. Ohne Sauerstoffnachschub ist das Brandgeschehen vergleichsweise "lahm" und läßt mehr Zeit für Rettungs- und Löschmaßnahmen. Die Vorteile hohlraumfreier Dämmung mit Zellulose haben wir andernorts nur für den FEUCHTEHAUSHALT, z.B. in Flachdächern beschrieben, sie verbessert aber auch den Brandschutz und ermöglicht eine dickere Dämmschicht.

Es gibt zum Glück für die meisten Bauteile geprüfte Konstruktionen mit Zellulosedämmungen bis F90 - im Zweifel geben wir gerne Auskunft.

Der hier folgende Film des US-amerikanischen Zelluloseherstellers US GreenFiber über die brandverzögernde Wirkung von Zellulose aus dem Jahr 1998 zeigt den Unterschied zwischen Glaswolle und Zellulosedämmung noch eindrucksvoller. Nur auf Englisch, aber die Bilder sprechen für sich, und wenn Sie ungeduldig sind, spulen Sie auf 2:40 min vor. Die Verwendung erfolgt hier mit freundlicher Genehmigung von US GreenFiber LLC, die gerade mal 2 Stunden nach der Anfrage mit der Erlaubnis antworteten. Thank you so much, GreenFiber, and all the best to all of you!!

Steinwolle

Bei Steinwolle stimmen Theorie und Praxis wieder überein. Mit Schmelzpunkten von deutlich über 1.000 °C hält dieses Material einem normalen Brandgeschehen stand. Der Nachteil von Steinwolle gegenüber Zellulose liegt im Feuchteverhalten. Steinwolle ist hier weniger fehlertolerant als Zellulose.

Polyurethan (PU) und Polyisocyanurat (PIR)
im Vergleich mit Polystyrol

Jetzt wird´s wieder verrückt. Alle drei Stoffe werden als "normal entflammbar" eingestuft.

Bei Polystyrol wissen wir alle, daß das Material in kürzester Zeit wegschmilzt. An Fassaden, insbesondere über Fenstern, entsteht beim Zimmerbrand im Fenstersturzbereich eine Art Putztasche mit Polystyrol-Schmelzbad, das irgendwann anfängt zu sieden und dann aufplatzt. Dann läßt auch die Wirkung der flammhemmenden Zusätze nach, und das Material brennt.

Polyurethan (PU) und Polyisocyanurat (PIR) sind chemisch gesehen enge Verwandte. Sie schmelzen nicht, bilden wie Zellulose eine Kohleschicht aus, und in einem Brandversuch des MFPA Leipzig am 21.04.2010 hat sich die dort eingesetzte 80 mm dicke PU-Hartschaumplatte nach einer 21 Minuten langen direkten Beflammung nur minimalst "verzehrt". Gern würden wir hier das Foto der PU-Platten nach 21 min. Beflammung zeigen, aber der Bericht darf nur vollständig veröffentlicht werden. Sie können sich den Bericht aber selbst ansehen (Link am Anfang dieses Absatzes, das Bild finden Sie auf Seite 6 unten). 

Vom "Energieinstitut Hessen" gibt es einen interessanten Link zum Brand des Grenfell Tower in London: Dort schreibt Institutsleiter Dipl.-Ing. Werner Eicke-Hennig:

"PU hat ein völlig anderes Brandverhalten als Polystyrol. Da es kein Thermoplast ist, schmilzt es nicht und tropft nicht brennend ab. Die meisten Dämmplatten blieben deshalb in der ansonsten abgebrannten Fassade intakt. Manche Platten sind vom Brand unberührt, man sieht noch ihre gelbe Farbe. An vielen anderen hat die Hitze eine typische Waffelstruktur auf der Oberfläche erzeugt. In eine solche Platte hat die Feuerwehr zwei Löcher geschabt. Wir sehen: Die Platten sind nur an der Oberfläche 3 bis 5 mm durch die Hitze etwas aufgelöst und rußgeschwärzt. Die gesamte übrige Plattendicke (6 bis 8 cm) ist unzerstört geblieben, weil die gute Dämmwirkung des Polyurethans eine Weiterleitung der Hitze in die Platte hinein unterbindet. Diese PU-Sorte ist deshalb sogar als Brandriegel in WDVS-Systemen zugelassen. Die Dämmplatten haben den Brand also nicht „beschleunigt“, wie es nun überall heißt, sondern sich als einer der wenigen Fassadenbaustoffe erwiesen, die sich am Brand kaum beteiligten."