Hohe Energieeffizienz bei Gebäuden mit Cyclopentan erzielen

Dämmung spielt in der Bauindustrie eine wichtige Rolle - sie führt zu Kosteneinsparungen, ermöglicht eine höhere Energieeffizienz und trägt somit zu einer Verbesserung der Klimabilanz bei. Um dies zu erreichen, benötigen Dämmstoffe besonders gute Isoliereigenschaften. Cyclopentan trägt, als Treibmittel in Dämmschäumen, deutlich zu den Energieeffizienzzielen des europäischen Green Deals bei. Haltermann Carless ist einer der wichtigsten globalen Lieferanten und stellt dem Markt in Kürze größere Mengen Cyclopentan zur Verfügung, um dem Mangel dieses wichtigen Rohstoffs zu begegnen und die Dämmstoffindustrie bei der Erreichung ihrer Klimaziele für 2030 zu unterstützen.

Unsere Gesellschaft und unser Planet befinden sich in einem Wandel, wie wir ihn seit der Industrialisierung vor über 150 Jahren nicht mehr erlebt haben. Energieeffizienz ist eines der wichtigsten definierten Klimaziele. Die Europäische Kommission hat dazu ihr "Fit for 55"-Programm veröffentlicht. Dort wird auf dem Weg zur Klimaneutralität in Europa bis 2050, ein Zwischenziel von mindestens 55 % Netto-Reduktion der Treibhausgasemissionen bis 2030 festgelegt. Dies ist eine deutliche Anhebung des bisherigen Reduzierungsziels von 40 % und wird in Zukunft die Art und Weise wie wir leben und wirtschaften erheblich beeinflussen.

Eine Säule der EU-Politik zur Bekämpfung des Klimawandels und zur kosteneffizienten Reduzierung der Treibhausgasemissionen ist das 2005 eingeführte EU-Emissionshandelssystem (ETS). Seitdem müssen energieintensive Industrieunternehmen, die Energiebranche und die kommerzielle Luftfahrt im europäischen Wirtschaftsraum Zertifikate erwerben, um ihre CO₂-Emissionen auszugleichen. Die Unternehmen erhalten jährliche Berechtigungen für eine gewisse Menge an verursachten CO₂-Emissionen, die nach und nach reduziert werden. Bei einem zu hohen CO₂-Ausstoss müssen Unternehmen Zertifikate nachkaufen, sonst fallen Strafzahlungen an – so soll ein Rückgang der Gesamtemissionen bewirkt werden. Um die EU-Klimaziele im Rahmen des europäischen Green Deals zu erreichen, will die Europäische Kommission in der Zukunft kostenlose Zertifikate stark begrenzen und den Erwerb damit deutlich verteuern. So sollen nachhaltige Innovationen und Lösungen für höhere Energieeinsparungen, nicht nur im Bauwesen, sondern in der gesamten Gesellschaft gefördert werden.

Verbesserung der Energieeffizienz in Gebäuden

Der Gebäudesektor ist für die Erreichung der Klimaneutralität von entscheidender Bedeutung. Derzeit entfallen in der EU auf Gebäude 40 % des Energieverbrauchs und etwa 36 % der europäischen Treibhausgasemissionen. Kein anderer Bereich in der EU verbraucht mehr Energie oder stößt mehr Kohlendioxid aus. Da die meisten Gebäude, die wir im Jahr 2050 bewohnen werden, bereits gebaut sind, besteht die größte Herausforderung darin, diesen Bestand für mehr Energieeffizienz nachzurüsten.

Um die Bebauung in Europa langfristig klimaneutral zu gestalten, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Eine davon ist die Verbesserung der Energiebilanz von Gebäuden durch eine gute Isolierung. Für die Dämmung stehen unterschiedliche Materialien zur Verfügung. Bei allen spielen Treibmittel eine bedeutende Rolle:

• Expandiertes Polystyrol (EPS):
  Der Hartschaumdämmstoff, bekannt unter dem Markennamen Styropor®, wird aus Styrol, einem aromatischen Kohlenwasserstoff, hergestellt. Dieser wird industriell zu dem Polymer Polystyrol verarbeitet. Zu EPS-Schaum expandiert, wird es in verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Alternativ kann Polystyrol als Endlosware zu Dämmplatten verarbeitet werden, die dann als "XPS" bezeichnet werden. Geschäumtes Polystyrol ist ein Klassiker unter den Wärmedämmstoffen; es ist einfach zu verarbeiten, kostengünstig, druckfest und leicht.

• Polyurethan (PU)-Hartschaum:
  Polyurethan besteht aus zwei Ausgangsstoffen, einem Diisocyanat und einem Diol. Neben Hartschaumstoffen gibt es hier auch weich-elastische Varianten, je nachdem, welches Diisocyanat oder Diol verwendet wird. PU-Schaum hat eine sehr gute Dämmleistung, was eine dünnere Dämmschicht ermöglicht. Er ist ebenso haltbar und druckfest wie Styropor.

Pentane - eine Schlüsselrohstoff für effiziente Dämmung

Ohne Pentane könnten in der heutigen Zeit Dämmstoffe ihre volle Leistungsfähigkeit nicht entfalten, denn sie werden im Herstellungsprozess als Treibmittel benötigt. Durch das Aufschäumen niedrig siedender, inerter Moleküle wie die Isomere des Pentans erhält das Material die gewünschten Eigenschaften.

Pentane sind als Zellgas somit entscheidend für die Isolierfähigkeit moderner Dämmstoffe. Ihre besonderen Eigenschaften als Treibmittel machen sie zu einem wertvollen Grundstoff speziell für PU- und EPS-Schäume. Die Kombination eines sehr guten ökologischen Profils mit einem vernachlässigbaren Ozone Depletion Potential (ODP), geringem Global Warming Potential (GWP) und einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit sorgen sie für eine verbesserte Energiebilanz in Gebäuden und helfen so auch Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Pentane sind ein signifikanter Teil zum Schutz der stratosphärischen Ozonschicht, die seit 1987 im Montrealer Protokoll international verankert ist. Sie sind eine umweltfreundliche Alternative zu den verbotenen Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) und zu den teilhalogenierten Fluorkohlenwasserstoffen (HFKW).

Maßgeschneiderte Pentane für eine optimale Leistung

Kommerziell werden drei Pentane zum Aufschäumen verwendet: n-Pentan, iso-Pentan und Cyclopentan. Alle drei haben in unterschiedlichen Anwendungsbereichen ihre Vorteile. Meistens werden Pentane als individuelle Mischungen aus zwei oder sogar drei Isomeren verwendet, um ihre Eigenschaften optimal auf den Verwendungszweck abstimmen zu können. In Polyurethanschaum (PU) verbleibt die Pentan als Zellgas. Dieses Zellgas hat eine geringere Wärmeleitfähigkeit als die Umgebungsluft und trägt damit zur Isolierung des Schaums bei. Styropor dagegen ist ein offenporiger Schaumstoff. Hier wird Pentan ausschließlich zum Schäumen benötigt - die Dämmleistung erbringen das Polystyrol (PS) und der Schaum an sich, nicht jedoch das Treibmittel.

Cyclopentan ist das hochwertigste aller drei Pentane, da es in noch stärkerem Maße als iso-Pentan und n-Pentan zur Dämmleistung eines Polyurethan- (PU) oder Polyisocyanurat- (PIR) Schaums beiträgt. Obwohl die Grundstoffe für Polyurethan im Vergleich zu Polystyrol (PS) teurer sind, hat der PU-Schaum Vorteile: Die Dämmschicht ist dünner als PS-Schaum und ermöglicht dadurch mehr bauliche Flexibilität.

Das iso-Pentan ist das am niedrigsten siedende Isomer, dicht gefolgt von n-Pentan. Diese Pentane werden hauptsächlich zum Schäumen von Polystyrol (PS) verwendet. Aufgrund der physikalischen Eigenschaften des Polymers und des Treibmittels verdampft das gesamte Treibmittel aus dem Polystyrolschaum kurz nach der Herstellung.

Weltweit größter Lieferant von Cyclopentan

Als einziges Unternehmen in Europa, das alle drei Pentan-Typen herstellt, ist Haltermann Carless in der Lage, maßgeschneiderte Pentan-Mischungen in jedem Mischungsverhältnis in Kombination mit höchsten Qualitätsstandards zu liefern. So erhalten Dämmstoffhersteller das für ihre Anwendung optimale Pentan-Produkt. Jedes unserer Pentane wird streng auf alle Grenzwerte getestet und mit hochauflösender Gaschromatographie gegengeprüft. Um die steigende Marktnachfrage nach Cyclopentan zu befriedigen und dem Mangel an diesem begehrten Produkt zu begegnen, investiert Haltermann Carless derzeit in eine neue Hydrieranlage am Produktionsstandort Speyer. Mit der Inbetriebnahme der neuen Anlage im ersten Quartal 2022 wird das Chemieunternehmen seine Produktion deutlich erhöhen und dem Markt zusätzliche Kapazitätsmengen zur Verfügung stellen. Damit wird Haltermann Carless weltgrößter Cyclopentan-Hersteller.

Fazit

Durch bessere Dämmung können erhebliche Energieeffizienzpotenziale in der Bauwirtschaft erschlossen werden. Die Renovierung des EU-Gebäudebestands ist daher von großer Bedeutung für ein klimaneutrales Europa. Zur effizienten Dämmleistung moderner Dämmstoffe trägt Cyclopentan maßgeblich bei. Es leistet damit einen wichtigen Beitrag zu mehr Energieeffizienz in Gebäuden und unterstützt die europäische Baubranche auf dem Weg in eine klimaneutrale und nachhaltige Zukunft.

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This article has been published in Polyurethane International Magazine, edition 05 October/November 2021. Click here to download the article as PDF. 

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Über Haltermann Carless

Haltermann Carless ist ein international führender Anbieter von Lösungen für hochwertige Kohlenwasserstoffprodukte und Lösungsmittel. Ein zentrales Element der Unternehmensstrategie ist der Anspruch, ein stetiger Pionier im Bereich hochwertiger Kohlenwasserstoffe zu bleiben und gleichzeitig einen konkreten Beitrag zur Defossilisierung und zur Verringerung der Treibhausgasemissionen zu leisten. Das Unternehmen, das zur HCS Group gehört, beschäftigt rund 500 Mitarbeiter und verfügt über mehrere Produktionsstandorte im In- und Ausland. Haltermann Carless Produkte werden in der Bau-, Automobil-, Luftfahrt-, Agrar-, Pharma- und Elektronikindustrie sowie dem Energiesektor eingesetzt. www.haltermann-carless.com

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