Wärmedämmung Stand, Entwicklungen und Trends

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1 Wärmedämmung Stand, Entwicklungen und Trends Dr. Hans Simmler Leiter Entwicklungen Gruppe swisspor Management AG CH-6312 Steinhausen

2 Inhalt Einleitung Wärmedämmstoffe Hochleistungswärmdämmung Trends / Potenziale Fazit 2

3 Einleitung Drastische Reduktion des Wärmebedarfs von Neubauten durch gute Wärmedämmung, moderne Isolierverglasung, kontrollierte Lüftung mit WRG 3

4 Einleitung Wärmedämmen ist richtig ökologisch wie auch ökonomisch! Ökonomische Kosten U 0.1 W/(m 2 K) U 0.2 W/(m 2 K) Studie Optimale Dämmstärken bei Wohngebäuden.. BFE / HS Luzern, 2015 Erste 20 cm wichtig, zuviel ist ökologisch besser als zuwenig 4

5 Wärmedämmstoffe Nenn-/Bemessungswerte der Wärmeleitfähigkeit λ D (2014) HLWD 5

6 Wärmedämmstoffe Leichte Kunststoffschäume: gute Oekobilanz Beispiel: Verputzte Aussenwärmedämmung 6

7 Hochleistungswärmedämmung (HLWD)..weshalb? Raumverlust Beispiel: Kubus 8 x 8 x 8 m 3, 30 cm Dämmung belegt 21 % des Brutto-Bauvolumens Direkter Raumgewinn, wenn Dämmschicht im Innenraum (Innendämmung/Sanierung, Kellerdecke etc.) Bessere Raumausnutzung oft wirtschaftlicher Komfort: Vermeidung von Bunkereffekten, stufenfreie Terrasse usw. Konstruktion: Vereinfachungen durch schlanke Dämmschicht Bauabstände, Denkmalschutz (dicht besiedelte Zonen, Innenstädte) 7

8 HLWD / Vakuumdämmung Vakuumisolationspaneel (VIP) Prinzip: Wärmeleitung in Luftporen durch Unterdruck reduzieren Zuerst für Geräteisolation entwickelt, später auch für Bauanwendungen Tiefste Wärmeleitfähigkeit aller Dämmprodukte Zerstörungsgefahr, nicht anpassbar Thermisch verschweisste Hochbarriere Pyrogene Kieselsäure Kernumhüllung IEA Annex 39 STA report / va-q-tec Hochbarriere Polymerlaminat, mehrfach metallisiert Mikroporöser Kern - Pyrogene Kieselsäure (SiO 2 ), Poren- < 0.1 µm - Strukturfasern - IR-Trübungsmittel - Vlieshülle Wärmeleitfähigkeit - λ W/(m K) bei 1 bar - λ W/(m K) bei 1 mbar - Alterung: Innendruck 1 10 mbar (25 Jahre) Bemessungswertλ D (SIA 279) = W/(m K) 8

9 HLWD / Vakuumdämmung VIP-Anwendungen Stufenfreie Terrassen, Kühlraumböden, Innendämmung, Kompakt-/Vorhangfassaden Schweiz: einige 100'000 m 2 verlegt 9

10 HLWD / Mirkoporöse Materialien Aerogel-Granulat λ Monolith W/(m K) λ Schüttung W/(m K) 10

11 HLWD / Mirkoporöse Materialien Aerogel-Faserverbundmatte λ W/(m K) Diffusionsoffen, hydrophob schneidbar, biegbar Dicke max. 10 mm Lungengängiger Feinstaub Spaceloft,

12 HLWD / Mirkoporöse Materialien Aerogel-Dämmprodukte Sto In Aevero, λ= W/(m K) Fixit Aerogel HL-Dämmputz, λ= W/(m K) 12

13 HLWD / Mirkoporöse Materialien Organische Aerogelmaterialien BASF SLENTITE 13

14 HLWD / TWD Transparente Wärmedämmung (TWD) Prinzip: Kompensation von Wärmeverlusten durch Solarwärme / transparente Dämmung (Treibhaus) Wärmegewinn statt Wärmeverlust, optimal 100 kwh/(m 2 a) Beschattung notwendig, hohe Systemkosten, Konkurrenz durch Photovoltaik TWD-Platte (Okalux) 14

15 HLWD / TWD TWD-Fassade Architekt: Peter Dransfeld, Ermatingen (1999!) Messung Endenergiebedarf (Heizung und Warmwasser) 1.0 l/m 2 a 15

16 HLWD / Ökonomie Ökonomie: gleicher U-Wert mit HLWD ist teurer! Beispiel: U = 0.15 W/(m 2 K) mit 15 cm Backsteinwand VIP Aerogel-Faserverbundmatte EPS grau HLWD-Kurs / energie-cluster.ch 16

17 Trends / Potenziale Dämmmaterialien Vakuumisolationspaneele Kostengünstigere Kern-/Barrierematerialien, höhere Sicherheit VIP-inside Bauteile Vakuum-Isolierverglasung Mikroporöse anorganische Materialien Weitere Aerogel-Faser-Verbundmaterialien Andere Verbundprodukte mit Aerogelgranulat und/oder pyrogener Kieselsäure Organische Materialien Mikroporöse Schaumstoffe / organische Aerogele : im Prinzip möglich, aber PUR / PIR < W/(m K) PIR-Anwendungen in Fassaden Bio-Kunststoffschäume (Stärke, Cellulose, Polymilchsäure) Transluzente Schaumstoffe Immer wichtiger: Gesamtbilanz (Ökologie-Ökonomie-Gesundheit) 17

18 Trends / Potenziale Dämmsysteme Innendämmung wenn aussen nicht möglich bauphysikalisch heikler Kombination Innen-/Aussendämmung EPS-Innendämmung (Sichtbeton) 18 VIP-Innendämmung Aerogel-Dämmputz aussen

19 Trends / Potenziale Dämmsysteme Vorfabrizierte Fassaden- / Wandelemente Holzbau Glas-/Metallfassaden Betonfertigelemente Vorgefertigte VIP-Fassadenelemente (Renovation) 19 VIP-Betonwandelement EPFL-swisspor-Prelco (Minergie-P)

20 Trends / Potenziale Dämmsysteme Wandverglasung Einfacher als TWD, keine Beschattung, geringere Kosten Vor allem für Sanierung Beispiel: U Wand = 0.4 W/(m 2 K) + 1-fach-Glas beschichtet (ε = 15%) U effektiv = 0.1 W/(m 2 K), entspricht λ = W/(m.K) bei Aufbaustärke 50 mm U-Wert Heizperiode, W/(m2.K) U_Norm = 0.40 W/(m2.K) U_eff,Mittel = 0.10 W/(m2.K) Süd West Ost Nord Berechnete Werte für Zürich SMA, Heizgradtage C, ϑ α = 0.60, R aussen = 0.42 m 2 K/W, F F,s =

21 Trends / Potenziale Dämmsysteme Wandverglasungen G. Fent / Lucido Solar AG, Wil (Minergie-P-Standard) 21

22 Fazit Wärmedämmung positiv für Ökologie und Ökonomie von Gebäuden Grosse Auswahl an Materialien und Systemen für unterschiedliche Anwendungen, Bedingungen und Prioritäten Hochleistungswärmedämmung wichtig für optimale Raumnutzung Trends / Potenziale Wärmeleitfähigkeit < W/(m K) Mikroporöse Dämmstoffe Vorfabrizierte Systeme 22

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