Die Energieeinsparverordnung schreibt seit dem Jahr 2002 die Dämmung von Wärmeverteilungs- und Warmwasserleitungen in Heiznetzen zur Gebäudeversorgung vor. Üblicherweise verwendet werden hierfür Rohrschalen aus Polyurethan (PUR)-Schaumstoff. Ihr Anwendungsbereich reicht bis knapp oberhalb von 100°C Mediumtemperatur – ein Wert, den heißes Heizungs- oder Trinkwasser meist nicht erreicht. Mit einer Ausnahme: Leistungsstarke Kollektoren für die solare Heizungsunterstützung können in Einzelfällen Spitzentemperaturen des Mediums von mehr als 200°C erreichen, kurzzeitige Temperaturbelastungen von bis zu 175°C sind bei Solarkollektoren durchaus üblich. Für Solaranlagen nicht geeignet sind deshalb Kunststoffe, die bei Temperaturen oberhalb von 100°C schmelzen (wie Thermoplaste auf Polyethylen-Basis) oder verhärten (wie duroplastische Schaumstoffe, zu denen auch PUR zählen). In diesen Fällen kommen spezielle Kautschukarten oder Mineralwolle zum Einsatz.

Mittlerweile wird in Heiznetzen zur Fernwärmeversorgung als Wärmeträger meist Heißwasser verwendet. Zur Dämmung der Rohre wurden in den 60er Jahren vorwiegend anorganische Dämmstoffe wie Mineralwolle eingesetzt. Zunächst mussten dabei die unisolierten Rohre vor Ort verlegt werden, bevor mit der Dämmung begonnen werden konnte. Die Bauarbeiten waren also stark wetterabhängig, zumal Mineralwolle als offenporiger Dämmstoff sehr empfindlich hinsichtlich Durchfeuchtung ist. Mit der Einführung der Mantelrohre Ende der 60er Jahre konnte diese Dämmarbeit in die Fabrik verlegt werden: Der Hohlraum zwischen einem metallischen oder auch polymeren Innenrohr und einem äußeren, konzentrisch angeordneten Außenrohr wird unter kontrollierten Bedingungen mit PUR-Schaum ausgeschäumt. Bei der Verlegung müssen vor Ort lediglich die Verbindungsstellen der vorkonfektionierten Bauteile gedämmt und abgedichtet werden. Die Außenrohre bestehen meist aus Kunststoff (Kunststoffmantelrohr), gelegentlich auch aus Stahl (Stahlmantelrohr).

Schaumstoffe aus Polyurethan

Als Polyurethane (PUR) werden Kunststoffe bezeichnet, die durch Reaktion von mehrwertigen Alkoholen und Isocyanaten entstehen. Schaumstoffe entstehen, wenn sich im flüssigen Reaktionsgemisch Gasblasen bilden und diese während der Aushärtung in der Matrix eingeschlossen bleiben. Dies passiert etwa, wenn dem Reaktionsgemisch Wasser zugegeben wird, das bei der Reaktion mit Isocyanat Kohlendioxid freisetzt. Dem Reaktionsgemisch können aber auch Verbindungen zugegeben werden, die zwar an der Reaktion nicht teilnehmen, aber durch die Reaktionswärme verdampfen und so Gasblasen erzeugen. Hierfür wurde bis Anfang der 90er Jahre das Ozonschicht-zerstörende FCKW-11 eingesetzt. Nach seinem internationalen Verbot kommt typischerweise der Kohlenwasserstoff Cyclopentan zum Einsatz.

PUR-Hartschaumstoff hat eine sogenannte „geschlossenzellige“ Struktur. Die Treibgase verbleiben weitgehend in den von ihnen erzeugten Zellen, wenn der Schaumstoff aushärtet. Sie bestimmen entscheidend die Wärmeleitung und damit das Dämmvermögen. Die günstigen Eigenschaften von PUR-Schaumstoffen gehen weitgehend auf die geringen Wärmeleitfähigkeiten der eingesetzten Treibgase zurück. Cyclopentan weist nur rund 40% der Wärmeleitfähigkeit von Luft auf.