Akustische und thermische Dämmeigenschaften eines Kautschuk‑Hanf‑Span‑Verbundes, gebunden mit regeneriertem Polyurethanharz

Aus Müll werden ruhige, gemütliche Wände

Alte Autoreifen und Reste aus der Hanfverarbeitung landen meist als schwer zu handhabender Abfall. Diese Studie stellt eine einfache, aber wirkungsvolle Frage: Lässt sich beides zu einem Material verbinden, das Gebäude leiser und besser gedämmt macht und zugleich die Umweltbelastung reduziert? Die Forschenden mischten Gummikörner aus Schrottreifen mit holzigen Hanfspänen und einem recycelten Polyurethanharz, um leichte Platten zu erzeugen, die sowohl Schall aufnehmen als auch Wärmeverlust verlangsamen.

Warum Lärm und Wärmeverluste zuhause wichtig sind

Unerwünschter Lärm von Verkehr, Nachbarn oder Maschinen ist mehr als nur lästig; er kann Schlaf, Stressniveau und langfristig die Gesundheit beeinträchtigen. Gleichzeitig entweicht Wärme durch schlecht gedämmte Wände, was die Energiekosten und klimaschädliche Emissionen erhöht. Konventionelle Dämmstoffe – etwa Mineralwolle oder Schäume – funktionieren gut, basieren aber oft auf energieintensiver Herstellung aus nicht‑erneuerbaren Rohstoffen. Die Idee hinter diesen Kautschuk‑Hanf‑Platten ist, eine umweltfreundlichere Option zu schaffen, die beide Probleme gleichzeitig angeht: Schall absorbieren und dabei eine ordentliche Wärmedämmung bieten, und das aus Materialien, die sonst weggeworfen würden.

Von Schrottreifen und Hanfstängeln zu festen Platten

Das Team begann mit zwei industriellen Nebenprodukten. Der Kautschuk stammte von ausgedienten Reifen, zerkleinert zu kleinen schwarzen Granulaten. Die Hanfspäne waren die holzigen Reste, die nach dem Abziehen der Fasern vom Hanf übrigbleiben. Diese Stoffe wurden in unterschiedlichen Anteilen gemischt und mit einem regenerierten Polyurethanharz verbunden, das alles zusammenklebt. Durch Variation der Gummikorn‑Größe (fein bis grob), des Hanfanteils und der Plattenstärke (von 1 bis 5 Zentimeter) stellten die Forschenden 18 verschiedene Plattentypen her und schnitten diese zu Prüfproben für Laboruntersuchungen.

Ins Innere blicken und die Platten abhören

Um das Materialverhalten zu verstehen, untersuchten die Wissenschaftler winzige Fragmente unter einem Rasterelektronenmikroskop. Die Bilder zeigten raue, rissige Gummipartikel und hochporöse, faserige Hanfspäne, beide voller kleiner Hohlräume, in denen Luft strömen und Schall gedämpft werden kann. Sie maßen zudem die Luftdurchlässigkeit des Materials, Dichte und Porosität, die Schallabsorptionsfähigkeit über einen weiten Frequenzbereich und den Wärmedurchgang. Schalltests in spezialisierten Rohraufbauten zeigten, dass dickere Platten ihre beste Leistung in niedrigeren, praktischeren Frequenzen erzielten und bei etwa 1 Kilohertz bis zu rund 97 % des einfallenden Schalls absorbieren konnten – vergleichbar mit handelsüblichen akustischen Materialien.

Was für Schall und Wärme am wichtigsten ist

Obwohl Hanfspäne mehrere interne Eigenschaften veränderten – die Rohdichte um etwa ein Viertel verringerten und die Porosität um mehr als 10 % erhöhten – war ihr Effekt auf die Gesamt­schallabsorption eher moderat. Statistische Analysen zeigten, dass Plattenstärke und Gummipartikel‑Feinheit für die Lärmreduktion deutlich wichtiger sind als der Hanfanteil. Die beste Schallleistung (hohe mittelfrequente Durchschnittsabsorption) erzielte eine 50 mm dicke Platte mit den feinsten Gummigranulaten und moderatem Hanfanteil. Beim Wärmestrom zeichnete sich ein etwas anderes Bild ab. Platten mit mittleren Gummigranulaten und höherem Hanfanteil erreichten die niedrigste gemessene Wärmeleitfähigkeit, etwa 0,07 W/m·K – im Bereich einiger holzbasierter und Schüttdämmstoffe, wenn auch nicht so niedrig wie Spitzenwerte von Mineralwolle oder Schaumstoffen.

Leichte, recycelte Platten für grünere Gebäude

Insgesamt zeigt die Studie, dass Platten aus recyceltem Reifen­gummi und Hanfspänen starke Schallabsorption mit respektabler Wärmedämmung verbinden können und dabei leichter sind als reine Gummiplatten. Der Zusatz von Hanf reduziert das Gewicht und kann die Dämmwirkung modest verbessern, ohne die akustische Leistung zu opfern – vorausgesetzt, Plattenstärke und Gummikorn‑Größe werden sinnvoll gewählt. Für Laien ist die Schlussfolgerung klar: Lärmige, energieintensive Gebäude könnten eines Tages mithilfe von Materialien gedämpft und gedämmt werden, die aus zwei derzeit problematischen Abfallströmen bestehen. Diese Kautschuk‑Hanf‑Verbundplatten sind ein vielversprechender Schritt zu Wänden, die leiser, wärmer und umweltfreundlicher sind.

Zitation: Astrauskas, T., Balčiūnas, G., Bradulienė, J. et al. Acoustic and thermal insulation properties of rubberhemp shive composite bonded with regenerated polyurethane resin. Sci Rep 16, 4851 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35411-x

Schlüsselwörter: recycelte Baustoffe, schallabsorbierende Platten, Wärmedämmung, Altreifen‑Gummi, Hanfspan‑Verbundstoffe