Firmen im Artikel
Die Belastung mit elektromagnetischer Strahlung hat in den letzten Jahren zugenommen. Mit graphitmodifizierten Gipskartonplatten lassen sich Innenräume wirkungsvoll gegen hochfrequente Strahlung sowie gegen elektrische Wechselfelder abschirmen.
Elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder sind in unserer Umwelt allgegenwärtig. Sie entstehen überall dort, wo Elektrizität erzeugt, transportiert oder genutzt wird. Nicht zuletzt wegen des flächendeckenden Ausbaus der Mobiltelefonnetze ist die Belastung durch elektromagnetische Strahlung zunehmend in das Bewusstsein der Öffentlichkeit gerückt.
Die Auswirkungen der Felder auf die Gesundheit werden in der Wissenschaft kontrovers diskutiert. Insbesondere ist ungeklärt, ob schwache Felder gesundheitsschädlich sind. Angesichts dieser Unsicherheit ist ein vorbeugender Schutz sinnvoll – kann sich doch niemand dem Elektrosmog, wie technisch erzeugte Niederfrequenzfelder und Hochfrequenzstrahlung auch genannt werden, dauerhaft entziehen. Mit abschirmend wirkenden Baustoffen lässt sich diese Art der Immission im Innern von Gebäuden reduzieren.
Reflexion kann neue Probleme schaffen
Zur Abschirmung des Gebäudekerns werden häufig Beschichtungen aus elektrisch leitfähigen Materialien an den Innenwänden angebracht. Besonders bei einer nachträglichen Durchführung von Abschirmungsmaßnahmen ist dieser Weg einfacher als die Abschirmung in der Fassade. Klassische Abschirmmaterialien für die Innenbeschichtung sind zum Beispiel Kupfergewebe, mit Aluminiumfolie kaschierte Tapeten oder mit leitfähigen Stoffen gefüllte Wandfarben.
Diese klassischen Abschirmmaterialien reflektieren elektromagnetische Strahlung. Die Reflexion schwächt das elektromagnetische Feld in Ausbreitungsrichtung der Welle ab.
In der Reflexionsrichtung überlagern sich jedoch reflektierte und einfallende Welle. Dies kann aus zwei Gründen problematisch sein: Erstens kann reflektierte Strahlung an Stellen gelangen, die ohne das reflektierende Material im Wellenschatten liegen. Zweitens wird die Strahlung, die von im Innenraum betriebenen Geräten (schnurlose Telefone, W-LAN) ausgeht, in das Innere des Raums reflektiert. Dort können durch Interferenz an einigen Stellen hohe Strahlungsintensitäten entstehen.
Solche Probleme werden vermieden, wenn die elektromagnetische Strahlung zu einem hohen Teil absorbiert wird. Musterbeispiel für einen Baustoff, der Strahlung überwiegend durch Absorption abschirmt, ist die graphitmodifizierte Gipskartonplatte ClimafitProtekto, die Saint-Gobain Rigips in Zusammenarbeit mit der SGL Group und dem Steinbeis-Transferzentrum für Kunststofftechnik und Verbundwerkstofftechnik entwickelt hat.
Graphit-Gips-Verbund: Strahlungsabsorption überwiegt
Die graphitmodifizierten Gipskartonplatten sind Teil eines Trockenbausystems, das sich nicht nur für Neubauprojekte, sondern auch zur Ertüchtigung von Bestandsbauten eignet. Der Kern der Platten ist ein Teilchenverbund aus Graphitgranulat in einer Gipsmatrix. Der Massenanteil des Graphits beträgt dabei nur wenige Prozent, die mittlere Graphit-Korngröße liegt bei 3 mm.
Als Graphitkomponente wird ein Granulat aus expandiertem Graphit (Ecophit) eingesetzt, ein auf Naturgraphit basierendes Material. Der bei seiner Herstellung zunächst in Form voluminöser Flocken anfallende expandierte Graphit wird ohne Bindemittelzusatz zu Folien verdichtet, die Folien werden zu einem Mahlgut bzw. Granulat zerkleinert. Die einzelnen Körner des Granulats sind thermisch und elektrisch leitfähig. Dieses Granulat wird in den Gips eingemischt.
Resultat ist ein wärmeleitendes und elektrisch leitfähiges Verbundmaterial. Die elektrische Leitfähigkeit verleiht den Trockenbauplatten die gewünschten Abschirmeigenschaften. Trifft eine elektromagnetische Welle auf den Plattenkern, wird sie nur zu einem relativ kleinen Teil reflektiert; der überwiegende Teil der Strahlung dringt in das Material ein. Dort wird die elektromagnetische Welle durch Wechselwirkung mit den Graphitkörnern und mit dem Kristallwasser der Gipspartikel geschwächt. Ein großer Teil der Energie des elektromagnetischen Feldes wird als elektrischer Strom abgeleitet, ein kleinerer Teil in Wärme umgewandelt. Zusammen ergeben beide Effekte eine vergleichsweise starke Absorption. Bei einer Frequenz von 2,45 GHz macht der Anteil der Absorption nahezu 62 % der Gesamtschirmwirkung aus.
Abhängig von der Frequenz schwächt bereits eine 10 mm dicke Platte die auftreffende Strahlungsleistung um bis zu 99,99 %, die Schirmdämpfung beträgt bis zu 40 dB. Durch den Einsatz von zwei aufeinander montierten
Platten erhöht sich die Abschirmwirkung auf 99,999 bis 99,9999 % (50 bis 60 dB). Zudem schützen die neuen Trockenbauplatten auch vor der Einwirkung niederfrequenter elektromagnetischer und elektrischer Felder.
Mehr als nur Abschirmung
Der Zusatz des Graphitgranulats verschlechtert die bekannt guten Grundeigenschaften der klassischen Gipskartonplatten nicht. So sind auch die Platten der neuen Generation mechanisch stabil, wirken feuchtigkeitsausgleichend, sind schalldämmend, erreichen die Brandschutzklasse A2 und lassen große Freiheiten bei der Raumgestaltung. Der Graphit bringt die Abschirmwirkung und die Wärmeleitung als zusätzliche Funktionalitäten ein. Durch die nun deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit verteilt sich die Wärme gleichmäßig über die gesamte Wandfläche. Dies steigert die thermische Behaglichkeit und verhindert bzw. vermindert die Bildung von Schimmelpilzen.
Graphitmodifizierte Gipskartonplatten sind daher in vielen Fällen der Baustoff der Wahl, um Wohnungen, Kindergärten, Schulen und Krankenhäuser vor elektromagnetischer Strahlung zu schützen.
