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„Verfahrens- und Produktentwicklung hochdämmender dünner kostengünstiger vakuumisolierter Bauelemente für diverse Anwendungen – FiberVIP“

Gesamtziel des Vorhabens ist die Verfahrens- und Produktentwicklung für hochdämmende kostengünstige Bauelemente geringer Dicke mit Glasfaserstützkern sowie die Entwicklung und Erprobung konstruktiver und technologischer Lösungen für diverse Applikationen mit höchsten Anforderungen an die Wärmedämmung und Energieeffizienz.

Stand der Technik vakuum-isolierte Materialien (vakuumisolierte Paneele – kurz VIP) sind Produkte, bestehend aus einem Stützkern, in der Regel aus pyrogener Kieselsäure, und einer gasdichten Umhüllung in der Regel bestehend aus einem mehrschichtigen Folienaufbau. Durch Evakuierung der Paneele wird die Gesamtwärmeleitung des Materials infolge der Unterdrückung der Gaswärmeleitung und Konvektion, sowie durch die Porosität des Materials und der damit verbundenen Unterbindung der Strahlungswärmeübertragung auf einen Wert von ca. 0,005 W/mK gesenkt. Durch diese Effekte wird eine um den Faktor 4 – 8 bessere Wärmedämmung im Vergleich zu Massendämmstoffen wie PUR-Hartschaum und Mineralwolle mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,02 – 0,04 W/mK erreicht.

Eine weitere wesentliche Verbesserung der Wärmedämmwerte durch Senkung der Wärmeleitfähigkeit (WLF) wird mit vorliegendem Projekt durch Substitution der pyrogenen Kieselsäure mittels Glasfasern bei geringerem Gas-Innendruck erreicht. Die durchgeführten Untersuchungen zum Einfluss des Gasdruckes auf die WLF verschiedener Dämmstoffe lassen für das vorgelegte Projekt erkennen, dass sich bei höheren Vakuumqualitäten die Glasfaser- VIP- Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu den VIPs gemäß Stand der Technik (Kieselsäure) nochmals erheblich verringert.

Das führt zu der Möglichkeit, die Werkstoffdämmdicken/Materialdicken für das Dämmmaterial bei gleichzeitig erreichbarer geometrischer Anpassbarkeit an vorgegebene Geometrien infolge der Flexibilität des Materiales erheblich zu reduzieren. Das führt zu vollkommen neuen anwendungstechnischen Lösungen, welche durch die im Forschungskonsortium vertretenen Anwender für die entsprechenden Anwendungsbereiche Bauwesen, Behälterbau und Containerbau zu entwickeln sind.

Darüber hinaus bietet das Glasfasermaterial bei etwa gleichem spezifischem durch erwartungsgemäße Reduzierung der Herstellkosten Gewicht im Vergleich zu konventionellen Kieselsäure-VIP erhebliche wirtschaftliche Vorteile.

Mit dem Projekt wird folglich die Entwicklung eines hochdämmenden Werkstoffes und dessen innovative Applikationen für Bauelemente unterschiedlicher Anwendungsbereiche mit höchsten Anforderungen an die Wärmedämmung bei gleichzeitiger erheblicher Kostenreduzierung und Gewichtsverminderung bei gleicher Dämmwirkung angestrebt.

Das Vorhaben wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung durch den Projektträger Sächsische Aufbaubank - Förderbank gefördert