Materialtechnologie und Produktionsablauf von Vakuum-Isolations-Paneelen

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1 1. Symposium energieeffizientes Bauen mit Vakuum-Hochleistungswärmedämmstoffen Materialtechnologie und Produktionsablauf von Vakuum-Isolations-Paneelen 05. März 2009, Wolfurt Sales Manager Building&Construction Agenda Über Porextherm Produktpalette und Anwendungen Rohstoff Siliziumdioxid Herstellung eines Vacupor VIP Wirkweise der Vakuumdämmung Produktvarianten und Objekte Qualitätskontrolle 1

2 Jahresumsatz 2008 ca. 19 Mio. Euro Hochentwickeltes Produktportfolio für verschiedenste Anwender von - 80 bis 1100 C Weltweit aktiv mit Kunden in 50 Ländern Hohe Innovationskraft und Flexibilität Eigenentwickeltes Anlagen- und Produktions-Know How Porextherm, gegründet 1989, ist ein führender Hersteller für mikroporöse Hochleistungsdämmstoffe mit Sitz in Kempten Allgäu Ein beständiges Firmen-Wachstum ermöglichte im Jahr 1999 einen Unternehmensneubau. Seit 2004 verfügt Porextherm über zwei Produktionswerke in Kempten mit ca. 80 Mitarbeitern. Markennamen für Vakuum-Isolations- Paneele: Vacupor Markennamen für Hochtemperatur Produkte: WDS, Flexipor, Produktpalette Porextherm NTI New Technology Insulation Bauindustrie / Vacupor Hausgeräte / Vacupor Temperatur kontrollierte Verpackung / Vacupor Transportbehälter, Logistik / Vacupor Automobilindustrie / WDS Pipelinebau / WDS HTI High Temperature Insulation Stahl-, Aluminium-, Glasindustrie / WDS Feuerfestanwendungen / WDS Hausgeräte / WDS Brandschutz / WDS Nachtspeicherofen / WDS Luftfahrt / WDS 2

3 Produkte Anwendungen Konventionell gedämmt Mit Vakuumdämmung 3

4 Kieselsäure In der Natur ist Silizium nie in reiner Form zu finden, sondern immer in Verbindung mit Sauerstoff als Siliziumdioxid. Die Säure von Siliziumdioxid wird als Kieselsäure bezeichnet. Kieselsäuren können aber auch synthetisch hergestellt werden: Kieselsäure-Stammbaum Silizium Siliziumdioxid natürlich synthetisch kristallin amorph amorph Quarz Diatomeen nasschemisch thermischpyrogen erschmolzene Festkörper Kieselgele Fällungskieselsäuren Plasma Lichtbogen Flammenhydrolyse Kieselglas Pyrogene Kieselsäure Entstehungsprozess der pyrogenen Kieselsäure Die großtechnische Synthese von pyrogener Kieselsäure lässt sich im Wesentlichen als kontinuierliche Flammenhydrolyse von Siliziumtetrachlorid (SiCl 4 ) bei einer Temperatur von ca C beschreiben: SiCl 4 +2H 2 +O 2 SiO HCl Brenner Flamme Agglomeration SiCl 4 H 2 Reaktion Luft Primärpartikel Aggregate Agglomerate 5 50 nm nm µm 4

5 Kieselsäure Mikroporöse Struktur Pyrogene Kieselsäure Teilchengröße: 7-40 nm Nach dem Verpressen: Porengröße: ~ 20 nm Im Vergleich dazu offenzelliger PS-Schaum: Schaum: Porengröße: μm 1000 x kleinere Porengröße! Mischung für Vacupor -Stützkörper Hochdisperse Pyrogene Kieselsäure Faser-Filamente IR-Trübungsmittel + + Aggregat Agglomerat Pressvorgang 5

6 Herstellung von Vacupor VIPs Hochbarrierefolien Optimum aus Randumleitung und DIffusionsdichtheit Bestehend aus 3 mit Aluminium metallisierten Polyesterschichten Gesamtdicke: μm Aluminiumschicht: nm PE Siegelschicht zur thermischen Verschweißung Hohe Durchstoßfestigkeit Temperaturbeständigkeit: -50 bis + 80ºC Herstellung eines Vacupor VIP - Produktionsablauf Rohmaterialien Pyrogenes SiO 2 Faser-Filamente IR-Trübungsmittel Mischer Optional: Recycling-Material Materialmischung für Stützkörper Pressen / Formen Vacupor Hochbarrierefolie Evakuierung in der Evakuierkammer Stützkörper Formatieren Rohplatte 6

7 VIP Aufbau Vacupor Vakuum-Isolations-Paneele Wirkprinzip mikroporöser Wärmedämmung Die 3 Arten des Wärmeübergangs Festkörperleitung Aufgrund der Tatsache, dass die pyrogene Kieselsäure aus winzig kleinen Kügelchen besteht, gibt es zwischen den einzelnen Teilchen nur wenige punktförmige Berührungen, wodurch die Wärmeübertragung durch Festkörperleitung minimal gehalten wird. Konvektion Beim Pressen entstehen Porenstrukturen mit einem Durchmesser im Bereich der mittleren freien Weglänge der Gase. Durch dieses quasi Einsperren der Gasmoleküle wird die Übertragung der Wärme durch Konvektion minimiert. Strahlung Die Infrarotabsorbierende Komponente der Materialmischung verringert die IR-Durchlässigkeit und minimiert somit die Wärmeübertragung durch Strahlung. λ Gesamt = λ Festkörper + λ Konvektion + λ Strahlung 7

8 Wärmedämmstoffe im Vergleich Wärmeleitfähigkeit verschiedener Wärmedämmstoffe (Anfangszustand) Mineralwolle EPS Kohlendioxid PUR c-iso-pentan PUR Pyrogene Kieselsäure 23 19, Evakuierter PUR 7-9 Evakuierte Kieselsäure * 6-8 Evakuierte Evakuierte pyrogene Kieselsäure ** ** 4-6 Vacupor * Gefällte Kieselsäure, Schüttmaterial ** Pyrogene Kieselsäure, gepresste Platten Wärmeleitfähigkeit [mw/(m*k)] Wärmedämmstoffe im Vergleich Mineralwolle EPS XPS Vacupor d=200mm d=200mm d=175mm d=25mm 8

9 Einsatz von VIPs in Kühl- und Gefriergeräten Deutlich gestiegene Anforderungen an den Energieverbrauch von Kühl- und Gefriergeräten (Stichwort: Energieeffizienzklassenregelung) bedingen immer höhere Anforderungen an das Wärmerückhaltevermögen der verwendeten Wärmedämmmaterialien. Aktuelles Gerät Liter Maximale Energieverbrauchsreduzierung oder 120 Liter Liter Maximaler Nutzvolumengewinn Alle Maße in mm Innenmaße: 450 x 500 x 535 (B x T x H) 20 Produktvariationen Vacupor im Baubereich Vacupor NT Vacupor RP1 Vacupor RP2 mit Gummigranulatschutzschicht Vacupor PS mit Polystyrolkaschierung 9

10 Standardformate Formate und Stärken von Vacupor Vacupor NT u. Vacupor RP1 / RP x 1000 mm 1200 x 500 mm 1000 x 600 mm 600 x 500 mm Vacupor PS 10/20 und 10/ x 500 mm 500 x 500 mm 500 x 250 mm Sonderformate möglich! Stärken 10 50mm in 5er Schritten Produktvarianten und Objekte - Lieferformen Sonderformen Geometrien mit Vacupor Möglich sind Formen mit geraden Schnitten, wie z.b.: 10

11 Vacupor im Baubereich - Anwendungen VIPs werden bereits in folgenden Anwendungen eingesetzt: Fassadenelemente Terrassen / Fußbodendämmung Flachdachdämmung Wand / Fassadendämmung Fassadenelemente Terrassen / Fußbodendämmung Flachdachdämmung Wand / Fassadendämmung VIPs im Baubereich 11

12 VIPs im Baubereich In Wismar wurde im Jahr 2005 die Kindertagesstätte Plappersnut saniert. Dabei wurde die Westfassade (ca. 140 m²) mit einem Vk Vakuum-Isolations-Paneel-WDVS l gedämmt, bei welchem das VIP beidseitig mit Polystyrol-Platten kaschiert wurde. Für die herausragende Ingenieurleistung bei Entwurf und Planung der Sanierung der Kindertagesstätte Plappersnut erhielt das Projekt den Bauphysik-Preis Beide Fassadenelemente besitzen den selben U-Wert: Herköm. Dämmung: 140 mm VIP-Dämmung: 26 mm Grafik: Ralf Boetker GmbH & Co.KG VIPs im Baubereich Zweischalige Stahlbetonwand Bibliothek, Koblach, Vacupor PS als Fassadendämmung 12

13 Vacupor im Baubereich Wand / Fassaden Wand- und Fassadendämmungen Konstruktion der Wanddämmung im Modulbau Ausgeführte Objekte mit Vacupor Foto: Schüco International KG Foto: Porextherm Schule Schloß-Holte Stukenbrock, Fassadenelemente Kindertagesstätte Wismar, Vacupor PS als WDVS 13

14 Ausgeführte Objekte mit Vacupor Fotos: Lohmann Architekten Wohncontainer Flying Spaces, VIPs als Wand-, Boden- und Dachdämmung Ausgeführte Objekte mit Vacupor Fotos: Biohaus Minnesote Biohaus, Minnesota USA, Fassadendämmung mit VIPs 14

15 Ausgezeichnet! Vacupor Inside. Das Solarhaus der TU Darmstadt wurde beim Solar Decathlon mit dem 1. Preis ausgezeichnet und ist auf der DEUBAU im Januar 2008 live zu sehen! Mit unseren Vacupor VIPs konnte dieses innovative Projekt architektonisch und energetisch perfektioniert werden. Beste Wärmedämmung bei schlankster Bauweise sind hier ausschlaggebende Argumente für die Umsetzung gewesen. Foto: flickr.com Qualitätskontrolle von Vacupor -VIPs Laser kontrolliertes Innendruck Messgerät (the vac company / Deutschland) Laser distance control system Operator panel 15

16 Qualitätskontrolle von Vacupor -VIPs Lambda / Wärmeleitfähigkeits Messgerät FOX 800 (Laser Comb / USA) Qualitätskontrolle von Vacupor -VIPs Zertifiziert nach DIN EN ISO 9001 : 2000 seit dem 2. Dezember 2003 DIN EN ISO 9001:2000 Zertifikat:

17 Qualität und Gütezeichen - Zulassung Vacupor mit neuer Zulassung Unter der Zulassungsnummer Z hat das DIBt in Berlin die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung für Vacupor NT-B2 erteilt. Die Zulassung gilt für sämtliche Anwendungsbereiche! Die Überwachung der in der Zulassung festgelegten Anforderungen erfolgt durch eine Fremdüberwachung des FIW München und einer werkeigenen Kontrolle. Mit der Erteilung des Übereinstimmungszertifikats wird die Einhaltung der Qualitätskriterien von unabhängiger Stelle bestätigt. Qualität und Gütezeichen - Gütezeichen Porextherm im GSH Die ist Mitglied in der Güteschutzgemeinschaft Hartschaum Produktgruppe: Vakuum-Isolations-Paneele Somit unterliegen unsere Produkte den verschärften Qualitätskriterien der Güteschutzgemeinschaft. Das RAL- Gütezeichen ist beantragt und wird Anfang 2009 erteilt. 17

18 Weitere aktuelle Informationen finden Sie auch unter: Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. 18