FIW Forschungsnachmittag 4. Juni 2014

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1 FIW Forschungsnachmittag 4. Juni 2014 Innovationen aus dem Dämmstoffbereich - innovativer als man denkt Vorstellung der Metastudie Wärmedämmstoffe Claus Karrer

2 Innovationen aus dem Dämmstoffbereich Verbesserte Dämmstoffeigenschaften Wärmeleitfähigkeit Mineralwolle, EPS Hochleistungsdämmstoffe Dämmstoff-Verbunde

3 Wärmeleitfähigkeit Wärmeübertragung im Dämmstoff: Wärmeleitung des Gases + Wärmeleitung des Feststoffgerüstes + Wärmeübertragung durch Strahlung + (Wärmeübertragung durch Konvektion) = Wärmeleitfähigkeit des Wärmedämmstoffes

4 Niedrigste Messwerte der Wärmeleitfähigkeit von Mineralwolle seit der Markteinführung Technisch niedrigster Wert der Wärmeleitfähigkeit (Annahme) Physikalisch niedrigster Wert der Wärmeleitfähigkeit mit Luft Messwerte für Bemessungswert 0,030 W/(m K)

5 Niedrigste Messwerte der Wärmeleitfähigkeit von EPS seit der Markteinführung Technisch niedrigster Wert der Wärmeleitfähigkeit (Annahme) Physikalisch niedrigster Wert der Wärmeleitfähigkeit mit Luft Hochleistungsdämmstoffe λ < λ ruhende Luft

6 Wärmedämmstoffe aus PU (Polyurethan) Einführung in den 60er Jahren mit R11: Rechenwert 020 / FCKW-Verbot; b-Verbot à Pentan als Treibmittel: Rechenwert 025 / 030 Verbesserung Bemessungswert 0,023 (0,022) / 0,026-0,029 W/(m K) Aktuell: - neue Treibmittel z.b. HFC Additive zur verbesserten Zellstruktur - neue diffusionsdichte Deckschichten, ohne Metall-Schicht - Nanodämmstoffe aus PU-, offenzellig Wärmeleitfähigkeit < 0,016 W/(m K) (Pressemitteilung BASF 6/13)

7 Verbesserte Wärmedämmstoffe Dämmstoffeigenschaften mit Aerogel Wärmedämmstoffe mit Aerogel Poröse Struktur mit einem Hohlraumdurchmesser < 1µm Aerogel auf Silikatbasis Porengröße ~ 20 nm Dämmstoffwürfel mit 1mm Kantenlänge > 100 Billionen Poren Projektion 1: = 10 Cent Münze 450 m Kantenlänge 12,5 Billionen Staatsverschuldung EU

8 Wärmedämmstoff mit Aerogel auf Silikatbasis Feststoff (nur theoretisch) λ = 0,012 W/(m K), bekannt seit 1931 Verfügbar als weißes oder opakes Granulat

9 Wärmedämmstoff mit Aerogel als Granulat - Anwendung Anwendung als Schüttstoff im zweischaligen Mauerwerk - Z (2010) Bemessungswert λ = 0,021 W/(m K) (Messwerte λ 0,0199 W/(m K) ) Transluzente (Licht durchscheinende) Fassaden- und Dachelemente aus befüllten Mehrstegplatten aus Polycarbonat Bilder: Cabot AG, Frankfurt

10 Wärmedämmstoff mit gebundenem Aerogel-Granulat Aerowolle / Aerorock ID Innendämmsystem - Z (2011) Bemessungswert λ = 0,019 W/(m K) (Messwert λ 0,0185 W/(m K)) Aerogelpartikel in hoher Packdichte in Mineralwolleplatten gebunden Bild: Rockwool, Gladbeck Bild: Rockwool, Gladbeck

11 Wärmedämmstoff mit gebundenem Aerogel-Granulat Sto-Aevero Innendämmplatte (pyrogene Kieselsäure) Z (2013) Bemessungswert λ = 0,017 W/(m K) (Messwert λ i 0,0165 W/(m K) ) BASF SL-DP Aerogelpartikel in Vlies gebunden Z (2013) Angestrebter Bemessungswert λ = 0,018 W/(m K)

12 VIP Vakuum-Isolationspanele VIP = Stützkern + Barrierefolie Pyrogene Kieselsäure λ ~ 0,004 W/(m K) (evakuiert) λ ~ 0,020 W/(m K) (belüftet) tolerant gegenüber H 2 O bis 10 mbar Mehrlagige, metallisch bedampfte Kunststoff-Verbundfolien Hoher Widerstand gegen Permeation Geringe Wärmequerleitung Bemessungswert λ in abz von 0,011 W/(m K) (2007) auf 0,007 W/(m K) Zukunft: Glaswolle? à ß organische Folien ohne Metallschicht?

13 VIP Vakuum-Isolationspanele: Anwendung Nachteil VIP müssen i.d.r. nach Aufmaß produziert werden Vacuspeed Bodendämmsystem mit VIP Paket für Bodendämmung aus 4 Formaten VIP + PU-Streifen Bilder: Porextherm, Kempten

14 VIP Vakuum-Isolationspanele: Anwendung WDVS-Dämmung aus zwei EPS-Formteilen mit eingeschäumten VIP, die zweilagig überlappend verlegt werden + wenig Standardformate erforderlich + Verarbeitbarkeit auf der Baustelle (bedingt) Bilder: Saint Gobain Weber

15 Dämmstoff-Verbunde Mehrere verbundene Lagen des gleichen Dämmstoffs z.b. Wärmedämmstoffe aus XPS verklebt / verschweißt Geregelt über Anhang C/D der Dämmstoff-Produktnormen EN :2012 und Bauregelliste B Teil 1.5 Ausnahme: Dämmschichten außerhalb der Gebäudeabdichtung (DIN ) à DUK (Umkehrdach), PW (Perimeter) à auch XPS nur einlagig

16 Dämmstoff- /Baustoff-Verbunde Verbunde verschiedener Dämmstoffe VIP, eingeschäumt in EPS Formteile PU-Dämmplatte mit EPS-Schichten verklebt (WDVS) PF-Dämmplatte in EPS-Bandware umschäumt PU-Dämmstoff mit Trittschall-EPS/MW verklebt Europäische Norm in Bearbeitung à z.zt. nicht geregelt à allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abz) für den Wärmedämmstoff oder für die Anwendung Ausnahme: Holzwolleschichten für EPS und Mineralwolle geregelt in EN 13168

17 Dämmstoff- /Baustoff-Verbunde Verbunde von Dämmstoffen mit anderen Baustoffen EPS verklebt mit lastverteilenden Schichten z.b. Holzspanplatten, OSB-Platten (Dachbodendämmung) Mineralwolle-Flachdachplatte, verklebt mit lastverteilender, mineralischer Deckplatte: Z Wärmedämmstoffe verklebt mit Dekorplatten Keine bauaufsichtliche Regelung für den Baustoff à allgemeine bauaufsichtliche Zulassung (abz) Ausnahme: Gips-Verbundplatten nach DIN EN BRL B Teil à Gipsplatte verklebt mit EPS, XPS, PU, PF, MW à CE+ITT (RtF:E)

18 Innovationen aus dem Dämmstoffbereich Die zahlenmäßige Veranschaulichung der durch einen guten Wärmeschutz erzielenden Ersparnisse, war zu überzeugend, so dass man doch allenthalben begreifen muss, dass unsere Kohle und die dafür aufzuwendenden Kosten nicht zu einer unsinnigen Beheizung des Weltalls vergeudet werden sollen. Dr. E. Raisch 1927