PU-Schaum: Abdichten, montieren und füllen mit Polyurethan-Bauschaum

Die gängigen Bauschäume basieren zum größten Teil auf Polyurethan. Deshalb ist für Bauschaum auch der Begriff Polyurethanschaum oder kurz PU-Schaum geläufig. Dieser Schaum ist ein äußerst vielseitig verwendbarer Baustoff. Man kann ihn zum Montieren, Füllen und Isolieren ebenso einsetzen wie zum Kleben, Fixieren und Modellieren.

Diese Vielseitigkeit verdankt der Schaum zum einen seinen guten Hafteigenschaften und seinem Dämmvermögen, zum anderen der hohen Stabilität nach dem Aushärten. Sie führt dazu, dass sich ausgehärteter PU-Schaum schleifen, sägen und schneiden lässt. Außerdem kann man ihn überputzen, bekleben, lackieren und mit gängigen Wandfarben streichen.

Ebenso vielfältig wie die Anwendungsmöglichkeiten sind auch die Bezeichnungen im Handel. Ob Montageschaum, Pistolenschaum, Bauschaum, Dämmschaum, Brunnenschaum oder Zargenschaum – in der Regel ist immer ein PU-Schaum gemeint, der sich von den anderen nicht allzu sehr unterscheidet.

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Dennoch gibt es zwei große Produktgruppen, die man deutlich trennen muss: PU-Schaum ist einkomponentig als 1K-Schaum oder zweikomponentig als 2K-Schaum erhältlich. Zweikomponentiger Schaum verfestigt sich erst bei Zugabe eines speziellen Härters, der separat mitgeliefert wird. Einkomponentiger Schaum härtet dagegen durch die Umgebungsfeuchtigkeit und muss deshalb nicht erst mit einem Härter vermischt werden.

Kein Wunder also, dass 1K-PU-Schaum den größten Anteil an den verkauften Bauschäumen hat – lediglich dort, wo die Härtung ganz exakt definiert, schnell und in trockenen Umgebungen ablaufen muss, ist 2K-Schaum weiter verbreitet, und diese Anwendungen liegen meist im Profi-Bereich.

Heimwerker haben es also in der Regel mit 1K-Schaum zu tun. Er wird mit der Dose gründlich geschüttelt, bis sich die Bestandteil vermengt haben, und dann durch einen Druck aufs Dosenventil an Ort und Stelle gespritzt – eine einfache Sache. Nach dem Einbringen reagiert der Schaum mit der Luftfeuchtigkeit und härtet von außen nach innen durch. Beschleunigen und unterstützen lässt sich dies bei geeigneten Objekten, indem man die Haftflächen zuvor mit Wasser einsprüht.

In dem Maß, in dem der Schaum härtet, wird er auch stetig belastbarer: Nach einer knappen Viertelstunde ist die Oberfläche soweit gehärtet, dass der Schaum beim berühren nicht mehr klebt. Nach etwa einer Stunde ist die Härtung im Inneren meist soweit fortgeschritten, dass sich der PU-Schaum schneiden lässt. Nach mehreren Stunden schließlich ist Bau- und Montageschaum voll belastbar.

Auch wenn dieser Zeitablauf in der Regel zutrifft, sollte man immer die Angaben des jeweiligen Herstellers beachten und sich an gegebenenfalls anderslautende Anweisungen halten.

Die Einsatzmöglichkeiten beim Rohbau und Innenausbau sind ausgesprochen zahlreich. Beispiesweise beim Einbau von Türzargen oder Fenster.

Hier lohnt es sich übrigens, nach einem spreizdruckfreien Montageschaum Ausschau zu halten, denn der sich nach dem Einspritzen ausdehnende Schaum entwickelt enorme Kräfte, wenn er nicht leicht durch eine große Öffnung austreten kann. Spreizdruckfreie Schäume helfen dann Gefahren für weniger stabile anschließende Konstruktionen zu entschärfen.

Auch Öffnungen wie etwa Wand- und Deckendurchführungen für Rohre und Leitungen lassen sich mit PU-Schaum passgenau und dicht füllen. Hohlräume können mit dem Schaum gedämmt werden, Lücken in Dämmkonstruktionen lassen sich füllen. Außerdem werden Montageschäume dazu verwendet, Bauteile zu kleben und zu fixieren.

Geht bei der Verarbeitung einmal etwas daneben, lässt sich frischer PU-Schaum mit Aceton entfernen. Dabei sollte man sich allerdings beeilen, denn einmal ausgehärteten Bauschaum kann man nur noch mechanisch beseitigen, also beispielsweise durch Schaben mit einem Spachtel.

Nach dem Aushärten ist PU-Schaum wasserunempfindlich, er nimmt auch nur wenig Wasser auf. Sein Wasserdampf-Diffusionswiderstand liegt etwa im selben Bereich wie expandiertes Polystyrol oder Beton und fügt sich deshalb gut in Baukonstruktionen ein.

Dabei hilft auch die gute Haftung auf zahlreichen Untergründen und die Verträglichkeit mit nahezu allen am Bau üblichen Materialien – dazu zählen neben Stein, Beton und Holz auch Metalle und lackierte Oberflächen. Poröse, saugende Untergründe behandelt man am besten mit einer geeigneten Grundierung vor. Wie nahezu alle Beschichtungen oder Kleber hat PU-Schaum lediglich Haftungsprobleme bei Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Silikon und Ölfilmen. Im Einzelfall kann hier jedoch ein haftvermittelnder Primer helfen.

Extreme Temperaturen verträgt Bauschaum ebenfalls gut. Seine Beständigkeit gegen Kälte und Hitze reicht von -40 bis +90 °C, auch Dimensionsänderungen durch Temperaturschwankungen oder das Schwinden und Quellen von Holz nimmt er problemlos auf. Der Schaum ist ebenfalls gegen Druck und Abrieb beständig, er fault oder verrottet nicht. Eine Schwachstelle ist lediglich die Empfindlichkeit gegenüber UV-Licht:

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Montageschaum vergilbt schon nach relativ kurzer Zeit sehr deutlich, wenn er dem Licht ausgesetzt ist. Deshalb sollte er immer abgedeckt werden.

In den Bauschaum-Dosen befindet sich kein fertiges Polyurethan, sondern die beiden Grundstoffe Polyol und Polyisocyanat. Hinzu kommt ein Treibmittel, das das Gemisch aus der Dose drückt. Stabilisatoren, Beschleuniger und Flammschutzmittel dienen der Haltbarkeit, dem Härteprozess und den späteren Schaumeigenschaften.

Die vor dem Aussprühen durch Schütteln vermischten Bestandteile reagieren bei 1K-Schäumen wie oben beschrieben mit der Umgebungsfeuchtigkeit, bei 2K-Schäumen mit dem separat zugefügten Härter. Dabei entsteht gasförmiges CO2, das in Form vieler kleiner Bläschen die Schaumstruktur bildet.

Gefahr: MDI in PU-Schaum

Eins der erwähnten Polyisocyanate ist Methylendiphenyldiisocyanat (MDI). Es steht im Verdacht, krebserzeugend zu wirken. Deshalb sind seit Dezember 2010 PU-Schäume mit mehr als einem Prozent MDI Einschränkungen beim Verkauf unterworfen. Sie dürfen nicht zur Selbstbedienung angeboten werden, und beim Verkauf muss eine Beratung durch entsprechend geschultes Personal mit Schulungsnachweis (im Volksmund auch „Giftschein“ genannt) gewährleistet sein.

Umgekehrt bedeutet das, dass die frei verkäuflichen Schäume einen geringeren Gehalt an MDI aufweisen – teils sind es weniger als 0,1% – und keine ernsthafte gesundheitliche Bedrohung darstellen. Übrigens findet sich MDI nur im flüssigen Produkt, nach dem Aushärten besteht keinerlei Gefahr mehr.

Die meisten PU-Schäume zählen zur Baustoffklasse B2. Das bedeutet, dass sie normal entflammbar sind, vergleichbar etwa mit Konstruktionshölzern, die ebenfalls zur Klasse B2 gehören.

Für Spezialanwendungen gibt es auch schwer entflammbare PU-Schäume. Sie zählen dann zur Baustoffklasse B1. Die Einordnung in eine bestimmte Baustoffklasse muss durch ein Prüfzeugnis nachgewiesen werden.

Technisch bedingt bleibt in einer PU-Schaum-Dose immer ein kleiner Rest des Inhalts zurück. Deshalb dürfen sie werden in die Restmülltonne noch in den „Gelben Sack“ oder den Bauschuttcontainer gegeben werden.

Um dennoch den Verbraucher nicht auf dem Problem sitzenzulassen, haben führende europäische Hersteller ein Gemeinschaftsunternehmen für das PU-Dosen-Recycling gegründet – die P.D.R. Leere PU-Dosen kann man als Endverbraucher in Baumärkten und Baustoffhandlungen abgeben, dort werden sie von der P.D.R. abgeholt.

Beim Lagern von Bauschaum vor dem Einsatz sollte man sich immer an die Vorgaben des Herstellers halten. PU-Schaum-Dosen stehen unter Druck und sind deshalb bei äußeren Einflüssen wie starker Hitze oder äußerem Druck je nach den Umständen im Einzelfall explosionsgefährdet. Die Hersteller können diese Gefahr teilweise durch die Auswahl der Treibgasmischung reduzieren. Hält man sich strikt an die aufgedruckten Sicherheitshinweise, verringert sich das Risiko noch einmal sehr deutlich.

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