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Forschungsbericht: Entwicklung von Permeationsmesstechnik zur Bestimmung der für Vakuum-Isolations-Paneele (VIP) kritischen Gasdurchlässigkeit. Abschlussbericht

Entwicklung von Permeationsmesstechnik zur Bestimmung der für Vakuum-Isolations-Paneele (VIP) kritischen Gasdurchlässigkeit. Abschlussbericht

Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2896
Harald Beese, Wulf Grählert, Susann Schulz
Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik -IWS-, Dresden
2014, 82 S., Abb., Tab.
Fraunhofer IRB Verlag

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Inhalt

Vakuum-Isolationspaneele (VIP) stellen hochattraktive Komponente sowohl für den Neubau als auch für die Bausanierung dar, basierend auf deren hocheffizienter Wärmeisolierung bei geringstem Platzbedarf. Gerade die Langzeitstabilität der VIPs wird maßgeblich von den Barriereeigenschaften der verwendeten Materialien bestimmt. Geringste Gaspermeation durch die verwendeten Folien oder Siegelnähte verursachen einen Druckanstieg im VIP, womit, gerade unter Berücksichtigung einer geforderten Lebensdauer von bis zu 50 Jahren, dessen Wärmedämmwirkung signifikant verschlechtert wird. Für eine gezielte Material- und Technologieentwicklung ist der Einsatz einer präzisen und hochempfindlichen Messmethodik unabdingbar. Im Vorhaben soll ein neuartiges Permeationsmesssystem auf Basis der Laserspektroskopie erstmals für die Bewertung der Folie und Siegelnähte genutzt und weiterentwickelt werden. Nachweisempfindlichkeiten der Wasserdampfdurchlässigkeit von WVTR kleiner 10-4 g m-2 d-1 erlauben Handlungs- und Entwicklungsstrategien für eine effiziente VIP-Weiterentwicklung zu erarbeiten, die Lebensdauer sicher abzuschätzen sowie Grundlagen für eine Standardisierung der VIP bzw. deren Komponenten abzuleiten. Das Vorhaben kann somit unmittelbar die Entwicklung der VIP der nächsten Generation beschleunigen sowie durch Normungsvorschläge deren Marktverbreitung unterstützen.

Publikationslisten zum Thema:
Fraunhofer IWS, Barrierefolie, Alterungsprozess, Einsatzbedingung, Vakuumdämmplatte,

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Bücher, Broschüren

Technologien und Techniken zur Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden durch Wärmedämmstoffe

Christoph Sprengard, Sebastian Treml, Andreas H. Holm
Technologien und Techniken zur Verbesserung der Energieeffizienz von Gebäuden durch Wärmedämmstoffe
Metastudie Wärmedämmstoffe - Produkte - Anwendungen - Innovationen
2014, 284 S., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Durch eine Beschreibung des Stands der Technik und aktueller Innovationen in Bezug auf die eingesetzten Dämmstoffe, die Anwendungsbedingungen, die ökologischen und gesundheitlichen Aspekte und qualitätssichernden Maßnahmen sowie einer realistischen und bauteilbezogenen Abschätzung des Einsparpotentials bei Sanierungsmaßnahmen im Bestand, sollen den privaten und öffentlichen Entscheidungsträgern und Investoren umfassende Informationen zum Nutzen von Wärmedämmmaßnahmen bereitgestellt werden.

Ehab Sadek
Evaluation of Creep Behavior of Extruded Polystyrene Load-Bearing Thermal Insulation Boards
Berichte des Instituts für Bauphysik der Leibniz Universität Hannover, Band 6
2013, 393 S., num. col. illus. and tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Extrudierter Polystyrol-Hartschaum (XPS) hat aufgrund seiner ausgezeichneten Eigenschaften als Last abtragende Wärmedämmung in letzter Zeit große Aufmerksamkeit erregt. Diese Art der Wärmedämmung wird häufig unter Plattengründungen eingesetzt, bei denen hohe Druck- und teilweise auch Schubspannungen auftreten. Damit die Dämmplatten sicher in diesem Bereich angewendet werden können, sollte ihr Kriechverhalten untersucht und bewertet werden, um mögliche unverträgliche Setzungen zu vermeiden. Das Ziel der Arbeit ist es, das Kriechverhalten von Last abtragenden XPS-Wärmedämmstoffplatten unter reinen Schubspannungs- und kombinierten Druck-Schubspannungszuständen zu prüfen und eine potentielle Auswirkung, welche die Druckbelastungen auf das Schub-Kriechdehnungsverhalten unter kombinierten Belastungszuständen haben könnte, zu untersuchen. Mit einem speziell dafür entwickelten Prüfstand wurden Versuche zum Kriechverhalten von XPS-Hartschaumplatten unter Schub- und kombinierten Druck-Schubspannungszuständen durchgeführt. Versuchsergebnisse zeigten einen leichten Anstieg des Kriechdehnungsverhaltens aufgrund der Einwirkung von Druckbelastungen in kombinierten Lastzuständen.

Wärmedämmstoffe
Kompass zur Auswahl und Anwendung
2013, 280 S., mit 227 Abbildungen und 245 Tabellen. 24 cm, Hardcover
Verlagsgesellschaft Rudolf Müller GmbH &Co. KG

Das Kompendium will Planern, Energieberatern, Handwerkern und Investoren dabei helfen, schnell das geeignete Dämmverfahren und den geeigneten Dämmstoff für die jeweilige Bauaufgabe zu finden. Ob Leistungsfähigkeit, Kosten, Ökologie, Nachhaltigkeit, Brandverhalten oder andere Eigenschaften des Dämmmaterials im Fokus stehen - mit der kompakten Darstellung der Vergleichswerte sollte die Auswahl des geeigneten Dämmstoffes leicht zu treffen sein. Die Dämmstoffe sind nach Lieferform - gebunden oder lose - in acht Gruppen eingeteilt. In jeder Gruppe sind die wesentlichen Eigenschaften, die als Auswahlkriterien infrage kommen, tabellarisch und in knappen Stichpunkten systematisch dargestellt. Rechtliche und wirtschaftliche Aspekte sowie praktische Hinweise zu Einsatzbereichen und technischen Verfahren - nach Bauteilen gegliedert - ergänzen den Katalog.

Zakia Dahi
Recycelfähige Dämmstoffe aus Altpapier für Syrien
Schriftenreihe des Fachgebietes Abfalltechnik, Band 17
2013, XIII, 169 S., 21 cm, Softcover
kassel university press

Im Zeichen des Klimawandels rückt die Wärmedämmung von Gebäuden und die damit verbundene Energieeinsparung weltweit immer stärker in den Fokus von Politik und Umweltschutz. Bei einer effektiven Wärmedämmung von Gebäuden werden der Energiebedarf für die Heizung und die Klimatisierung stark verringert und somit auch die damit verbundenen klimarelevanten Emissionen. Die vorgestellte Studie bezieht sich auf die Wärmedämmungssituation von Gebäuden in Syrien. Neben der schwach organisierten Abfallwirtschaft in Syrien, tragen der hohe Energiebedarf im Bereich der Gebäudekühlung und der damit verbundene Kohlendioxidausstoß einen gravierenden Teil zur Umweltproblematik des Landes bei. Die Studie untersucht die Möglichkeit, einen umweltfreundlichen Dämmstoff aus Altpapier in syrische Wohngebäude einzubauen. Dieser Altpapierdämmstoff wird mit den in Syrien konventionell verwendeten Dämmstoffen, von der Herstellung, über die Nutzung bis hin zur Entsorgung verglichen. Neben dem niedrigen Energieaufwand bei der Herstellung des Altpapierdämmstoffs, gibt es weitere relevante Vorteile gegenüber den konventionell verwendeten Dämmstoffen. So kann beispielsweise der Altpapierdämmstoff bei der Entsorgung an einem Kompostvorgang mit Bioabfällen beteiligt werden. Dies zeichnet den Dämmstoff als recycelfähiges Material aus. Insgesamt wird mit der Studie nachgewiesen, dass der Einsatz eines Altpapierdämmstoffes und eine damit verbundene Einführung eines gezielten Altpapiersammelsystems möglich ist und in Syrien große volkswirtschaftliche und umweltbezogene Vorteile mit sich zieht.

Gerhard Holzmann, Matthias Wangelin, Rainer Bruns
Natürliche und pflanzliche Baustoffe
Studium
Rohstoff - Bauphysik - Konstruktion
2., aktualis. u. erw. Aufl.
2012, xi, 394 S., 337 Farbabb., 80 Tabellen. 24,5 cm, Hardcover
Vieweg+Teubner

Der Band behandelt alle wichtigen nachwachsenden, pflanzlichen Baustoffe aus Faser- und Färberpflanzen und den dazugehörigen physikalischen und chemischen Grundsätzen. Die Autoren erläutern neben zahlreichen gängigen und möglichen Rohstoffpflanzen, auch umfangreich physikalische und chemische Aspekte für Handwerk, Industrie und Bauplanung. Es werden Ressourcen- und Umweltschutz ebenso angesprochen, wie Schadstoffe aus Bauprodukten. Neben detaillierten Angaben zu Einsatzmöglichkeiten und Verarbeitung auf der Baustelle, runden Praxisbeispiele aus der Industrie und Rezepturen zum Nachmachen das Themenspektrum ab. Für die 2. Auflage wurden die Kapitel: Chemische Grundlagen, der Bambus, das Reetdach, Färberpflanzen und diverse Rezepte für die Textilfärbung aber auch für Lasuren, Wachse und Wandanstriche editiert.

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Forschungsberichte

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0-EneMau - Innovative Dämmtechnik zur Reduzierung der Transmissionswärmeverluste im Mauerwerksbau mit dem Ziel der Gewährleistung des 0-Energie-Standards

Wolfram Jäger, Eyas Alkhateeb, Hassan Youssef, Robert Masou
0-EneMau - Innovative Dämmtechnik zur Reduzierung der Transmissionswärmeverluste im Mauerwerksbau mit dem Ziel der Gewährleistung des 0-Energie-Standards
Abschlussbericht, Mai 2017.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3039
2020, 286 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Die Energieeinsparverordnung verschärft kontinuierlich die gesetzlichen Anforderungen an den Wärmeschutz bei Neubauten, was eine Steigerung des Bedarfes an hocheffektiven Dämmsystemen zur Folge hat. Das Projekt untersuchte einen Lösungsansatz für zweischaliges Mauerwerk durch eine neue Dämm- und Verbindungstechnik. Das im Projekt entwickelte Dämmsystem soll die Lücken in bisherigen Dämmsystemen, hinsichtlich der thermischen Anforderungen in Verbindung mit der Geometrie und deren Anwendbarkeit, schließen. Dadurch soll eine Systemverbesserung der Geometrie, Tragfähigkeit, Flexibilität, Lebensdauer und Demontierbarkeit erreicht werden, sowie der 0-Energie-Standard eingehalten werden können. Fokussiert wurden dabei Vakuumpaneele als mittlere Dämmschicht bei zweischaligen Mauerwerkswänden.

Entwicklung von Standardlösungen zur Wärmedämmung und Luftdichtheit von Bestandsgebäuden unter Verwendung von Einblasdämmung und Dichtkleber

Marc Klatecki, Stephan Schlitzberger, Anna Bauer, Luisa Vogt, Anton Maas, Rolf Gross, Armin Weissmüller
Entwicklung von Standardlösungen zur Wärmedämmung und Luftdichtheit von Bestandsgebäuden unter Verwendung von Einblasdämmung und Dichtkleber
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3216
2020, 169 S., 84 Abb. u. 62 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Eine wesentliche Herausforderung bei der energetischen Sanierung von Bestandsgebäuden ist die gleichzeitige Sicherstellung der Luftdichtheit und des Feuchteschutzes. Durch die unzureichende Betrachtung von Anschlussdetails kann es zu erhöhten Wärmeverlusten kommen, die in letzter Konsequenz zu einer Tauwasser- oder Schimmelpilzbildung führen. Zusätzlich können aufgrund einer mangelhaft ausgebildeten Luftdichtheit konvektive Feuchteeinträge auftreten, die als Folge tauwasserbedingte Schäden in der Konstruktion hervorrufen. Ziel des Forschungsvorhabens war es, unterschiedliche Einblasdämmstoffe und sprühbare Luftdichtheitsschichten sowie die dazugehörigen Applikationstechniken hinsichtlich ihrer Wirksamkeit und Anwendbarkeit bei der energetischen Sanierung von Gebäuden zu erproben.

Schadensfreie Aufbesserung des Gebäudebestandes mit expandiertem Korkschrot und Einblastechnologie für zweischaliges Mauerwerk - Materialfeuchtemessung von Schüttgütern in Hohlraummauerwerk

Frank Hansel, Horst Stopp, Peter Strangfeld, Torsten Toepel
Schadensfreie Aufbesserung des Gebäudebestandes mit expandiertem Korkschrot und Einblastechnologie für zweischaliges Mauerwerk - Materialfeuchtemessung von Schüttgütern in Hohlraummauerwerk
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3186
2020, 37 S., 28 Abb., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Bei der energetischen Sanierung von Bestandsbauten mit zweischaligem Mauerwerk wird das Verfüllen des vorhandenen Hohlraumes mit einer Schüttdämmung zur Verbesserung des Wärmedurchlasswiderstandes angewandt. Die Wirksamkeit dieser Maßnahme ist davon abhängig, welche Feuchteverteilung sich im Dämmmaterial einstellt. Im Projekt wurden geeignete Messgeräte für die Materialfeuchtemessung in Schüttkork und Blähton unter diesen speziellen Bedingungen gesucht.

Programm zur wissenschaftlichen Begleitung der Produktentwicklung und Markteinführung von Dämmstoffen auf Basis von Aerogelen und Advanced Porous Materials (APM)

Christoph Sprengard, Susanne Regauer, Carolin Kokolsky, Sebastian Treml, Max Engelhardt
Programm zur wissenschaftlichen Begleitung der Produktentwicklung und Markteinführung von Dämmstoffen auf Basis von Aerogelen und Advanced Porous Materials (APM)
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3174
2019, 125 S., 74 Abb. u. 35 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Mit Hilfe der Nanotechnologie und nanostrukturierten Materialien wurden bereits für zahlreiche industrielle Anwendungen innovative und sehr leistungsfähige Lösungsansätze gefunden. Im Bereich des Bauwesens handelt es sich bei der wichtigsten Entwicklung um mikro- und nanoporöse Wärmedämmstoffe (advanced porous materials), die aufgrund ihrer hochwärmedämmenden Eigenschaften in der Zukunft eine Alternative auf dem Dämmstoffmarkt darstellen können. Ziel des Forschungsvorhabens war es unter anderem, wissenschaftlich belastbare Aussagen zur Untersuchung der Dauerhaftigkeit von Aerogelen und APM in Abhängigkeit der Anwendung zu treffen, das Vertrauen potentieller Anwender zu stärken sowie erste Ansätze zu möglichen Rezyklierungsverfahren durch Literaturrecherche und erste einfache Laborversuche zu erarbeiten. Neben der Marktverbreiterung können dadurch auch z.B. Grundlagen für zukünftige Normungsarbeit geschaffen werden.

Frank U. Vogdt, Diana Fischer, Falk Schaudienst, Michael Schober
LifeCycle KMF
Optimierung der Stoffströme im Lebenszyklus von Bauprodukten aus künstlichen Mineralfaserdämmstoffen
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3166
2019, 212 S., 69 Abb. u. 36 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Aufgrund der Eigenschaften im Hinblick auf den Brand-, Wärme- und Schallschutz findet Mineralwolle in nahezu sämtlichen Baukonstruktionen der wärmeübertragenden Gebäudehülle und des Innenausbaus sowie zur Dämmung von Komponenten der technischen Gebäudeausrüstung Anwendung, so dass der heutige Marktanteil am Gesamtdämmstoffmarkt ca. 54 Prozent beträgt. Es kann davon ausgegangen werden, dass jährlich etwa 160 Tsd. Tonnen Mineralwolle als Abfall deponiert werden. Die Menge wird in den nächsten 50 Jahren kontinuierlich anwachsen. Derzeit existieren keine Recyclingverfahren, die eine mengenmäßig relevante Rückführung der Mineralwolle in den Produktionsprozess gewährleisten können. Im Forschungsvorhaben LifeCycle KMF wurde ein vollständig geschlossener Recyclingkreislauf für Mineralwolle - beginnend mit dem Rückbau, über die Aufbereitung sowie die Verpackung und den Transport bis zur Rückführung in den Herstellungsprozess - systematisch entwickelt und allgemeine Anforderungen sowie Randbedingungen dafür definiert.

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Zeitschriftenartikel

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Drewer, Arnold; Paschko, Kerstin
Die Wahl des optimalen Dämmstoffs. Vergleich hinsichtlich Kosten, Amortisationszeit und CO2-Einsparung
Bauen plus, 2020

Gärtner, Gabriele; Menzel, Frank
Untersuchung der Langzeitstabilität von Silica basiertem hydrophobem Superisolationsmaterial in Bauanwendungen
Bauphysik, 2020

Breuer, Reinhard
Gefrorener Rauch. Aerogele: luftig, dämmend und viel mehr. Materialien der Zukunft (3)
Bild der Wissenschaft, 2020

Lehmkuhl, Volker
Durchblick beim Dämmen. Energie sparen und das Klima schützen
Öko-Test, 2020

Penkert, Fabian; Pahn, Matthias
Load-transferring and switchable. Vacuum insulation for sandwich wall panels
BFT International, 2020

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