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Warum XPS eine geschlossenzellige Struktur hat – und warum das wichtig ist

Warum XPS eine geschlossenzellige Struktur hat – und warum das wichtig ist

Extrudiertes Polystyrol (XPS) wird in einem kontinuierlichen Extrusionsverfahren hergestellt, das ein homogenes Netzwerk aus geschlossenen, unabhängigen Zellen erzeugt – die Rohdichtezellstruktur. Diese Struktur ist der physikalische Grund dafür, dass XPS-Platten Wasseraufnahme widerstehen, ihre Formstabilität bewahren und die deklarierte Wärmeleitfähigkeit (λD 0,034–0,035 W/(m·K)) über die gesamte Nutzungsdauer des Gebäudes beibehalten.

Was ist die geschlossenzellige Struktur von XPS?

Beim Extrusionsprozess wird Polystyrolschmelze mit einem Treibmittel versetzt und unter Druck durch eine Düse geführt. Beim Aufschäumen des Extrudats wird jede Gasblase in ihrer eigenen Polymerwand eingeschlossen und versiegelt, bevor sie sich mit benachbarten Blasen verbinden kann. Das Ergebnis ist ein Hartschaum, bei dem die überwiegende Mehrheit der Zellen vollständig geschlossen ist – die geschlossenzellige Struktur gemäß EN 13164:2012+A1:2015.

Jede PNP-XPS-Platte – von XPS 150 bis XPS 700 – wird in den technischen Daten mit einer homogenen geschlossenzelligen Struktur beschrieben. Die Zellwände selbst sind tragend, weshalb dasselbe Strukturmerkmal, das das Eindringen von Wasser begrenzt, auch zur hohen Druckfestigkeit der Platte beiträgt.

Warum begrenzt die geschlossenzellige Struktur die Wasseraufnahme?

Wasser kann in Schaumdämmstoffe nur über verbundene, offene Kanäle eindringen. Da die Zellen in XPS versiegelt und voneinander unabhängig sind, gibt es keinen durchgehenden Weg, auf dem flüssiges Wasser die Platte durchdringen kann. Dies wird durch die deklarierten Langzeit-Wasseraufnahmewerte bei vollständigem Eintauchen (WL(T)) im gesamten PNP-XPS-Sortiment bestätigt:

ProduktOberflächeWL(T)
XPS 150Glatt≤ 0,7 Vol.-%
XPS 150 W X-GripGerillt≤ 0,7 Vol.-%
XPS 300Glatt≤ 0,7 Vol.-%
XPS 300 WGerillt≤ 0,7 Vol.-%
XPS 500Glatt≤ 0,7 Vol.-%
XPS 700Glatt≤ 0,7 Vol.-%

Gefräste und genutet (MG) Varianten weisen höhere WL(T)-Werte auf (≤ 3,0 Vol.-%), da die Oberflächenbearbeitung einige Zellwände an der Plattenoberfläche aufschneidet. Die geschlossenzellige Kernstruktur dieser Platten bleibt jedoch intakt.

Eine geringe Wasseraufnahme ist entscheidend bei Anwendungen, bei denen der Dämmstoff dauerhaft mit Wasser oder Erdreich in Kontakt steht – etwa bei Fundamenten, Umkehrdächern und im Straßenbau – da Wasser im Dämmstoff die effektive Wärmeleitfähigkeit erhöht und Frostschäden verursachen kann.

Wie die geschlossenzellige Struktur die Frost-Tau-Beständigkeit unterstützt

Wenn Wasser, das in einer Dämmschicht eingeschlossen ist, gefriert, dehnt es sich um etwa 9 % aus. Offenzellige Materialien, die erhebliche Wassermengen aufgenommen haben, können unter wiederholten Frost-Tau-Wechseln innere Rissbildungen erleiden. Da glattflächige PNP-XPS-Platten so wenig Wasser aufnehmen (WL(T) ≤ 0,7 Vol.-%), ist das Eisvolumen, das sich im Inneren der Platte bilden kann, vernachlässigbar.

Sofern deklariert, wird die Frost-Tau-Beständigkeit nach langfristiger Wasseraufnahme durch Diffusion (FTCD) für XPS 300, XPS 300 W, XPS 500 und XPS 700 mit FTCD 1 (≤ 1 Vol.-%) bewertet und erfüllt damit die Anforderungen der EN 13164:2012+A1:2015. Dies belegt die Eignung dieser Platten für erdverlegte und freibewitterte Anwendungen in mittel- und osteuropäischen Klimazonen mit anhaltenden Minustemperaturen.

Ob ein bestimmtes Produkt die Frost-Tau-Anforderungen für eine konkrete nationale Anwendung erfüllt, ist eine ingenieurtechnische Entscheidung. Bitte konsultieren Sie die entsprechende Leistungserklärung (DoP) und einen qualifizierten Planer.

Formstabilität und langfristige Wärmeleistung

Das versiegelte Zellgerüst wirkt zugleich als inneres Stützgerüst. Jede Zellwand widersteht dem Kriechen und Schwinden, das bei offenzelligen oder lose gebundenen Dämmstoffen im Laufe der Zeit zu Setzungen oder Fugenbildung führen kann. Alle PNP-XPS-Produkte tragen die Formstabilitätsklasse DS(70,90), das heißt, nach 90 Tagen bei 70 °C liegt die lineare Maßänderung innerhalb des deklarierten Grenzwerts.

Stabile Abmessungen sind wichtig, weil eine Dämmschicht, die sich verzieht oder schwindet, an den Stößen Wärmebrücken erzeugt. In Verbindung mit dem konstant deklarierten λD von 0,034 W/(m·K) (20–100 mm Dicke) bzw. 0,035 W/(m·K) (120–150 mm Dicke) ist die geschlossenzellige Struktur der Grund dafür, dass Planer sowohl zum Einbauzeitpunkt als auch Jahrzehnte später auf denselben Wärmedurchlasswiderstand vertrauen können.

Druckfestigkeit und Zellwand

Die auf eine XPS-Platte aufgebrachte Drucklast verteilt sich auf die Polymerwände Tausender geschlossener Zellen, die parallel wirken. Je dichter und gleichmäßiger die Zellstruktur, desto höher die Last, die die Platte tragen kann, bevor sie 10 % Verformung oder Fließgrenze erreicht – die Bezugsbedingung für die Klassifizierung CS(10\Y) gemäß EN 826.

PNP-XPS-Platten reichen von CS(10\Y) 150 (≥ 150 kPa) für Hohlraum- und nicht tragende Anwendungen bis zu CS(10\Y) 700 (≥ 700 kPa) für den Tief- und Straßenbau. Die geschlossenzellige Struktur ist die gemeinsame physikalische Grundlage aller Festigkeitsklassen; die Unterschiede ergeben sich aus Rohdichte und Formulierung. Weitere Erläuterungen zur Klassifizierung finden Sie unter Was bedeutet eine Druckfestigkeit von „300 kPa"?

Oberflächenvarianten: Was sie verändern – und was nicht

PNP XPS ist mit glatter, gerillter (W / X-Grip) und gefräst-genuteter (MG) Oberfläche erhältlich. Diese Oberflächenbehandlungen beeinflussen die Haftung von Putzen und Klebstoffen, verändern jedoch nicht die geschlossenzellige Natur des Kerns. Die gerillte Oberfläche von XPS 150 W X-Grip und XPS 300 W ist ein während der Extrusion geprägtes Muster; die darunterliegenden Zellen bleiben versiegelt. Gefräste und genutete Oberflächen werden nach der Extrusion mechanisch bearbeitet, wodurch Zellen an der Plattenoberfläche geöffnet werden – was sich im höheren WL(T)-Wert von ≤ 3,0 Vol.-% widerspiegelt –, der überwiegende Teil der Platte behält jedoch seinen geschlossenzelligen Dämm-Kern.

  • Glatte Platten: höchste Oberflächenintegrität, WL(T) ≤ 0,7 Vol.-%, geeignet für erdverlegte und Umkehrdach-Anwendungen.
  • W / X-Grip-Platten: gerillte Oberfläche für verklebte Systeme, WL(T) ≤ 0,7 Vol.-%, Kerneigenschaften unverändert.
  • MG-Platten: gefräst und genutет für mechanische Verzahnung im WDVS, WL(T) ≤ 3,0 Vol.-%, geschlossenzellige Kernstruktur intakt.

Hinweise zur Auswahl zwischen den Oberflächenvarianten finden Sie unter XPS 300 vs. XPS 300 W – Glatte oder gerillte Oberfläche? und Welches PNP XPS soll ich wählen?

Quellen

  • EN 13164:2012+A1:2015 – Werkmäßig hergestellte Produkte aus extrudiertem Polystyrolschaum (XPS) – Spezifikation
  • EN 826 – Wärmedämmstoffe für das Bauwesen – Bestimmung des Verhaltens bei Druckbeanspruchung
  • XPS 150 Technisches Datenblatt: pnp_xps150-150TB_600x1250_techcard_en (aktualisiert 2026-07-22)
  • XPS 150 W X-Grip Technisches Datenblatt: pnp_xpsX-Grip_X-GripTB_600x1250_techcard_en (aktualisiert 2026-07-22)
  • XPS 300 Technisches Datenblatt: pnp_xps300-300TB_600x1250_techcard_en (aktualisiert 2026-07-22)
  • XPS 300 W Technisches Datenblatt: pnp_xps300W-300WTB_600x1250_techcard_en (aktualisiert 2026-07-22)
  • XPS 500 Technisches Datenblatt: pnp_xps500-500TB_600x1250_techcard_en (aktualisiert 2026-07-22)
  • XPS 700 Technisches Datenblatt: pnp_xps700_600x1250_techcard_en (aktualisiert 2025-03-17)
  • XPS 150 MG Technisches Datenblatt: pnp_xps150MG_600x1250_techcard_en (aktualisiert 2025-03-17)
  • XPS 300 MG Technisches Datenblatt: pnp_xps300MG_600x1250_techcard_en (aktualisiert 2025-03-17)
  • DoP PNP XPS 300 EMI_en (U) (aktualisiert 2025-10-14)
  • DoP PNP XPS 500_en (U) (aktualisiert 2025-07-22)
  • DoP PNP XPS 700_eng (aktualisiert 2025-03-17)
  • EPD – PNP XPS (Werk Várpalota), aktualisiert 2025-03-19

Frequently asked questions

Ist „geschlossenzelliger" Schaum dasselbe wie „wasserdicht"?

Nicht ganz. Die geschlossenzellige Struktur macht XPS hochgradig widerstandsfähig gegen Wasseraufnahme, jedoch kann bei sehr langen Einwirkzeiten eine geringe Feuchtigkeitsmenge eindringen – weshalb EN 13164 den WL(T)-Wert als Grenzwert und nicht als null deklariert. Für XPS-Platten mit glatter Oberfläche (PNP) beträgt der deklarierte Grenzwert ≤ 0,7 Vol.-%, was für Fundamente, Umkehrdächer und andere Nassanwendungen ausreichend ist. Die spezifische Eignung für ein bestimmtes Detail sollte jedoch anhand des technischen Datenblatts und in Abstimmung mit einem Fachplaner bestätigt werden.

Schadet das Schneiden oder Fräsen von XPS auf der Baustelle der geschlossenen Zellstruktur?

Das Schneiden öffnet Zellen an der Schnittfläche, während das Innere der Platte seine geschlossenzellige Struktur beibehält. Wenn eine Schnittkante über längere Zeit Erdreich oder stehendem Wasser ausgesetzt ist, sollten geeignete Detaillösungen (Überlappungen, Abdichtungen oder übergreifende Stöße) in Betracht gezogen werden; ein qualifizierter Planer sollte den spezifischen Aufbau empfehlen.

Warum zeigen MG-Platten eine höhere Wasseraufnahme als glatte Platten, wenn der Kern identisch ist?

Der Fräs- und Nutprozess bearbeitet die Plattenoberfläche nach der Extrusion, schneidet die äußersten Zellwände auf und erzeugt eine raue, teilweise offene Oberflächenschicht. Deshalb weisen MG-Platten WL(T) ≤ 3,0 Vol.-% statt ≤ 0,7 Vol.-% auf, obwohl der geschlossenzellige Kern unverändert bleibt. Für dauerhaft überflutete oder erdberührte Anwendungen werden daher glatte oder genoppte Platten bevorzugt.

Macht die geschlossenzellige Struktur XPS zu einer Dampfsperre?

XPS hat einen geringen, aber nicht null betragenden Wasserdampfdiffusionswiderstand und wird daher gemäß EN 13164 nicht als Dampfsperre eingestuft. Ob eine separate Dampfbremsschicht erforderlich ist, hängt vom Schichtaufbau, der Klimazone und einer Taupunktanalyse ab – dies ist eine Planungsfrage für einen qualifizierten Ingenieur. Die relevanten µ-Werte entnehmen Sie bitte dem aktuellen technischen Merkblatt.

Wie hängt die geschlossenzellige Struktur mit der Kriechfestigkeit unter Druckbelastung zusammen?

Unter Dauerbelastung tragen die Zellwände die Spannung über die Zeit; eine dichtere, gleichmäßigere Closed-Cell-Matrix widersteht langfristiger Verformung besser. PNP XPS 300, 300 W, 500 und 700 verfügen alle über Druckkriech-Klassifizierungen (CC(2/1,5/50)) im Bereich von 130 bis 210 kPa – die Platten sind also geprüft, ihre strukturelle Integrität unter Dauerbelastung über 50 Jahre zu erhalten. Den genauen Wert für die gewählte Qualitätsstufe entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Produktdatenblatt (TDS).

Ist die geschlossenzellige Struktur in der Leistungserklärung angegeben?

Das DoP erklärt die Leistungsmerkmale des Produkts gemäß EN 13164:2012+A1:2015 – einschließlich WL(T), WD(V), FTCD und DS(70,90) – die allesamt direkte Folgen der geschlossenen Zellstruktur sind. Das DoP für jedes PNP XPS-Produkt ist auf der Dokumentationsseite unter /documentation/ verfügbar.

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