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May 07, 2023

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Als im Zweiten Weltkrieg Gummi knapp war, forschte der Chemiker Otis Ray

Als im Zweiten Weltkrieg Gummi knapp war, wurde der Forschungschemiker Otis Ray McIntyre damit beauftragt, ein flexibles Ersatzmaterial mit isolierenden Eigenschaften zu entwickeln.

In einem Labor der Dow Chemical Co. in Midland, Michigan, führte McIntyre ein Experiment durch, bei dem er Styrol mit Isobutylen unter Druck kombinierte. Als der Druck abgelassen wurde, bildete das Styrol ein Polymer und das Isobutylen verdampfte, wodurch Polystyrolschaum entstand.

Das Endergebnis war ein Kunststoff mit winzigen Luftblasen, der fest, aber flexibel, leicht, aber langlebig (ein Kubikfuß kann 55 Pfund schwimmen) und nicht nur feuchtigkeitsbeständig, sondern auch unsinkbar ist.

McIntyres Entdeckung wurde 1941 gemacht. Styropor wurde erstmals in schwimmenden Vorrichtungen verwendet, beispielsweise in Bojen aus dem Zweiten Weltkrieg und in Knüppeln unter Sechs-Mann-Flößen für die US-Marine und die US-Küstenwache. Die Schaumstoffblöcke ersetzten leere Metallfässer, die versenkt werden konnten, wenn sie von einer Kugel durchbohrt wurden.

„Was das Militär brauchte, war ein Produkt, das schwimmen und beschossen werden konnte, aber kein Wasser aufnahm und unterging“, sagte Dow-Forscher Brian Lieburn. „Das war der ursprüngliche Antrag.“

Im Laufe der nächsten 20 Jahre wurde Styropor in der Bauindustrie eingeführt, wo es aufgrund seiner thermischen Leistung, Feuchtigkeitsregulierung und Druckfestigkeit zu einem festen Bestandteil des Marktes und zu einem der bekanntesten Markennamen überhaupt wurde.

„Wir sind ziemlich stolz auf die Tradition, wenn man bedenkt, dass sie sich von einem im Labor erfundenen Polymer zu etwas entwickelt hat, das ein weit verbreitetes Material ist und in alltäglichen Haushalten üblich ist“, sagte Linda Jeng, Chemieingenieurin bei Dow.

Heutzutage zeigen Wissenschaftler wie Jeng und Lieburn, die für Dow Building Solutions arbeiten, wie Styropor dazu beitragen kann, die Grenzen des energieeffizienten Wohnens zu erweitern. Das ist auch ein wichtiges Merkmal für bezahlbaren Wohnraum, was Dow vor 34 Jahren dazu veranlasste, Produkt- und ehrenamtlicher Unterstützer der gemeinnützigen Wohnungsbaugruppe Habitat for Humanity zu werden.

Schaum süßer Schaum

Werbekunst für Styropor.

Wenn der extrudierte Polystyrolschaum (XPS) der Marke Dow auf der Außenseite von höherwertigen Wänden verwendet wird, bietet er eine solide Schutzschicht, die im Gegensatz zur Hohlraumisolierung alle Ständer bedeckt und Wärmebrücken reduziert. Dies wiederum hält die klimatisierte Luft – sei es erwärmt oder gekühlt – im Inneren der Wohnung und die Sommerhitze oder Winterkälte draußen.

Unterhalb des Gefälles reduziert Styropor den Wärmeverlust durch Betonwände, hält Keller und Kriechkeller trocken, schützt vor Frost und verbessert die Energieeffizienz neuer und älterer Häuser.

Die starre blaue Tafel hilft Bauherren dabei, Energievorschriften einzuhalten und gleichzeitig die Gas- und Stromrechnungen für Käufer zu senken.

Dow ist seit 1993 der nationale Isoliersponsor von Habitat for Humanity und spendete allein im Jahr 2015 Styroporprodukte sowie einige seiner Sprühprodukte an mehr als 2.500 Gebäude.

„Der Teil der Bevölkerung, der am empfindlichsten auf die Betriebskosten des Hauses reagiert, sind die Menschen, die die Angebote von Habitat nutzen“, sagte Jeng. „Aufgrund der höheren Leistung zahlen sie weniger von ihrem verfügbaren Einkommen für die Versorgungsbetriebe und können die Einsparungen wirklich genießen, während das Haus sowohl im Winter als auch im Sommer in einer komfortablen Betriebsumgebung bleibt.“

Für 2016 hat Dow 1,4 Millionen US-Dollar sowie Styropor-, Dichtmittel- und Hausfolienspenden für 43 Habitat-Bauten auf der ganzen Welt zugesagt, darunter Erstprojekte in Bangladesch, Rumänien und der Elfenbeinküste.

„Dank der Großzügigkeit von Dow sind wir in der Lage, an unserer Vision einer Welt zu arbeiten, in der jeder einen anständigen Ort zum Leben hat“, sagte Jonathan Reckford, CEO von Habitat for Humanity International, in einer Pressemitteilung.

Markenverwirrung

Styropor erreichte letztes Jahr einen weiteren Meilenstein, als UL Environment bestätigte, dass die Isolierung durchschnittlich 20 Prozent recycelten Anteil vor dem Verbraucher enthält, was Dow dabei helfen wird, seine Nachhaltigkeitsziele für 2025 zu erreichen. Laut Dow werden fast 100 Prozent seines XPS-Abfalles zu anderen Dow-Produkten recycelt.

Die Liste der Styroporprodukte des Unternehmens umfasst eine Vielzahl von Dämmplatten, Außenwandverkleidungen, Verkleidungsplatten, Auftriebsblöcken für schwimmende Strukturen und Schaumstoffböden zum Halten von Blumenstielen in Blumenarrangements.

Allerdings wird die beliebte Marke oft mit den umstrittenen Produkten aus expandiertem Polystyrol verwechselt, die für Essen zum Mitnehmen in Restaurants verwendet werden und die einige in New York als nicht recycelbar zu verbieten versuchten, bis ein Gericht das Verbot aufhob.

„Der Nachteil eines Produkts mit einer 75-jährigen Geschichte besteht darin, dass die Leute das Wort Styropor oft für Produkte missbrauchen, die nicht wirklich unser Material sind“, sagte Jeng. „Die Einweg-Lebensmittelbehälter bestehen aus Polystyrolschaum, es handelt sich jedoch nicht um das Styroporprodukt. Die Marke Styropor wird mit langlebigen Gütern in Verbindung gebracht, nicht mit Wegwerfgütern. Wir sind als Isoliermaterial gedacht, das für die gesamte Lebensdauer des Gebäudes hält. Sie brauchen nicht „Ich möchte es nicht ändern, weil die Leistung garantiert ist. Solange das Haus steht, ist das Produkt da, um die Wärmedämmleistung zu gewährleisten.“

Über die angenommene Lebensdauer eines Gebäudes von 50 Jahren sei die Energieeinsparung durch Styropor mehr als das 30-fache der Energie, die für seine Herstellung benötigt werde, fügte Jeng hinzu.

Die nächsten 75 Jahre

Dow stellt alle seine Styroporwerke auf die Polymer-Flammschutztechnologie (PolyFR) um, die einen flammhemmenden Stoff, der als persistentes bioakkumulierbares Toxin eingestuft ist, durch einen Stoff mit geringer Toxizität ersetzt.

Dow sagt, dass seine PolyFR-Technologie wahrscheinlich einen neuen Industriestandard sowohl für XPS- als auch für EPS-Schaumisolierungsanwendungen setzen wird. Bisher haben die XPS-Werke von Dow in Japan und Europa mit Kanada umgestellt, um die dortigen Vorschriften für 2017 zu befolgen. Der stufenweise Ansatz erfüllt regionale Anforderungen und stellt gleichzeitig die Produktverfügbarkeit sicher.

Styroporprodukte sind Teil des Segments Infrastructure Solutions von Dow, das aus Bauwesen, Beschichtungsmaterialien, Energie- und Wasserlösungen sowie Leistungsmonomeren besteht. Im vergangenen Jahr erwirtschaftete das Segment 7,4 Milliarden US-Dollar des Nettoumsatzes von Dow in Höhe von 48,8 Milliarden US-Dollar. Laut Prognose im Geschäftsbericht 2015 wird Infrastructure Solutions im Jahr 2016 voraussichtlich „moderat wachsen“, was zum Teil auf die höhere Nachfrage aus sich erholenden Endmärkten im Baugewerbe zurückzuführen ist.

„Dank Fantasie, Wissenschaft und Technik werden in Nachbarschaften und Gemeinden auf der ganzen Welt neue Möglichkeiten für widerstandsfähige, energieeffiziente und gut gestaltete Häuser und Gebäude realisiert“, sagte Tim Lacey, Global Business Director von Dow Building Solutions, in einer Pressemitteilung .

„Wir sind stolz darauf, 75 Jahre Produktinnovation anzubieten, die den Bedarf an langfristigem Wert als nachhaltige Gebäudelösung berücksichtigt, und freuen uns darauf, die Gebäudehüllenwissenschaft auch in Zukunft zu verbessern, zu innovieren und zu perfektionieren“, fügte er hinzu.

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