Schlanke Wände, warme Zimmer mit Vakuumdämmung

Mit nur vier bis fünf Zentimetern Dicke halten Vakuumdämmelemente die Wärme zehnmal besser als herkömmliche bis zu einem halben Meter dicke Dämmstoffschichten. RUB-Ingenieure um Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Willems übertragen und prüfen die bei Kühlanlagen bereits bewährte Technik jetzt für einen breiten Einsatz im Gebäudebau. Über ihre Ergebnisse berichten sie in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins RUBIN.

Nicht nur Stararchitekten dürften aufhorchen beim Thema Vakuumdämmung. Doch gerade für deren oft schlanke und elegante Konstruktionen scheint die neue Dämmstofftechnik wie gemacht zu sein. Mit nur vier bis fünf Zentimetern Dicke halten Vakuumdämmelemente die Wärme zehnmal besser als herkömmliche bis zu einem halben Meter dicke Dämmstoffschichten. Ingenieure um Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Willems (Baukonstruktion und Bauphysik, Fakultät für Bauingenieurwesen) übertragen und prüfen die bei Kühlanlagen bereits bewährte Technik jetzt für einen breiten Einsatz im Gebäudebau.

Dämm-Prinzip „Vakuumkaffee“ oder „Edelstahlkästchen“

Mit der 2002 eingeführten Energiesparverordnung (EnEV) werden alle neu zu bauenden Wohngebäude hinsichtlich Bau- und Heizanlagentechnik auf das Niveau früherer Niedrigenergiehäuser gehoben. Die Konsequenz: Mit steigenden Anforderungen an das Wärmedämmvermögen „wachsen“ die Dämmschichten in den Außenbauteilen in die Dicke – heute schon bis zu einem halben Meter. Die Alternative heißt Vakuumdämmung: Ein sog. Stützkern (kleinporiger Kunststoffschaum) wird entweder mit einer speziellen Folie nach dem Prinzip des Vakuumkaffees umhüllt – die Fachleute sprechen von einem Vacuum Isolation Panel (VIP-Dämmung) oder der Stützkern befindet sich quasi in einem „Edelstahlkasten“ (VIS: Vacuum Insulating Sandwich). Dem Stützkern wird die Luft entzogen, so dass ein Vakuum entsteht.

Eine Wohnung dazu gewinnen

Während ein herkömmlicher Wärmedämmstoff (z.B. Mineralfaser) ein Verhältnis von Gasleitung : Strahlung : Festkörperleitung von 25 : 13 : 2 aufweist, erreichen die Ingenieure bei einer optimierten Vakuumdämmung ein Verhältnis von 0 : 1 : 3 und das bei Dämmstoffdicken von nur bis zu vier oder fünf Zentimetern. Bei den etwas höheren Kosten für Vakuumdämmelemente ist diese Technik besondern dann interessant, wenn Bauland oder Gebäudenutzfläche einen extremen Kostenfaktor bilden. Die Forscher machen eine Rechnung auf: Bei einem viergeschossigen Bürogebäude lassen sich durch Vakuumdämmung rund 100 Quadratmeter Nutzfläche gewinnen.

Architekten, auf zu neuen Ufern!

Die Vakuumdämmung eröffnet neue Möglichkeiten für das ästhetisch-gestalterische Erscheinungsbild der Fassade und damit des ganzen Gebäudes. Die Umsetzung der neuen Technik in spezielle Baukonstruktionen etwa für Kuppelkonstruktionen steht bei den Bochumer Ingenieuren derzeit im Mittelpunkt. Zum praktischen Einsatz kam die Vakuumdämmung bereits im Stahlhaus der Architekten Eickelkamp und Rebbelmund, Essen, das eine extrem schlanke und elegante Außenwandkonstruktion besitzt. Im nächsten Schritt soll das Kraft-Verformungsverhalten der Vakuumdämmelement unter Dauerbelastung untersucht werden. Ziel ist es, ein Regelwerk zu erstellen, das je nach Einsatz der Vakuumdämmelemente die entsprechenden Materialkennzahlen ausweist.

Themen in RUBIN 1/04

Naturwissenschaften: Mit Bienen im Gespräch (Verhaltensbiologie und Didaktik der Biologie), Zeolithe erobern den Alltag: Das Spiel mit den Strukturen (Mineralogie-Kristallographie), Geisteswissenschaften: Das Zurückweichen des Himmels (Neuere Geschichte I), Gerechtigkeit für behinderte Menschen – behinderte Gerechtigkeit ? (Systematische Theologie/ Ethik, Sozialpolitik und Sozialökonomik), Ingenieurwissenschaften: Nach dem Hochwasser ist vor dem Hochwasser (Hydrologie, Wasserwirtschaft und Umwelttechnik), Vakuumdämmung: schlanke Wände – warme Zimmer (Baukonstruktion und Bauphysik), Medizin: Auch mit Darmkrebs gut leben (Medizinische Universitätsklinik I, St. Josef-Hospital), Viren für die Gentherapie: Ein Taxi zum Kern, bitte! (Molekulare und Medizinische Virologie), News. RUBIN ist in der Pressestelle der Ruhr-Universität zum Preis von 2,50 Euro erhältlich. Tel. 0234/32-22830.

Weitere Informationen

Prof. Dr- Ing. Wolfgang M. Willems, Dr.- Ing. Kai Schild, Lehrstuhl für Baukonstruktion und Bauphysik, Fakultät für Bauingenieurwesen, Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, Tl. 0234/32-26184, -26158, E-Mail: wolfgang.willems@ruhr-uni-bochum.de, kai.schild@ruhr-uni-bochum.de