Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

EU-Forschungsprojekt INNOVIP: Neue Technologien für langlebige und kostengünstige Vakuumdämmplatten

22.02.2017

High-Tech-Gebäudedämmung: EU-Forschungsprojekt INNOVIP entwickelt neue Technologien für langlebige und kostengünstige Vakuumdämmplatten

Die Vorgaben aus Brüssel sind ehrgeizig: Bis zum Jahr 2050 sollen Privat- und Bürogebäude in Europa ihren CO2-Fußabdruck um rund 80 Prozent senken, verglichen mit dem Stand von 1990 (1). Eine zentrale Rolle spielt hierfür eine optimale Wärmedämmung.


Vakuum-Dämmplatten

Quelle: FIW München

Besonders erfolgsversprechend zeigen sich dabei Vakuumdämmplatten, sogenannte Vakuum-Isolations-Paneele (VIP), doch diese sind aktuell noch sehr teuer und empfindlich in der Verarbeitung. Zudem muss für eine gute Marktakzeptanz die Lebensdauer der Paneele erhöht werden.

Das von der EU mit rund 5 Millionen Euro geförderte Projekt INNOVIP will diese Probleme durch innovative Technologien und die Entwicklung neuer Materialien beheben. Zudem kündigt das internationale Projektteam unter Koordination des Münchner Forschungsinstituts für Wärmeschutz e. V. eine weitere Effizienzsteigerung der Vakuumdämmplatten sowie zusätzliche Features - etwa Anti-Schimmel-Beschichtungen und erhöhten Feuerwiderstand - an.

Effektive Dämmsysteme an Gebäuden sind ausschlaggebend für deren energetische Optimierung. Ein äußerst effektives und platzsparendes System stellen Vakuumdämmplatten, kurz "VIP", dar. Diese machen sich die Eigenschaft zunutze, dass Vakuum ein extrem guter Dämmstoff ist.

VIP bestehen aus einem von einer luftdichten Folie umhüllten porösen Kernmaterial. Aus diesem Verbund wird die vorhandene Luft abgepumpt und die Folie anschließend verschweißt. Das Kernmaterial verhindert beim Abpumpen der Luft das Zusammenschrumpfen der Dämmplatte.

Derzeit erhältliche Vakuumdämmplatten bestehen in der Regel aus einem Kern aus gepresster pyrogener Kieselsäure oder Mineralfasern. Mithilfe einer neuartigen Schutzfolie sowie alternativen Füllmaterialien - zum Beispiel Perlit - will das INNOVIP-Konsortium, in dem sich Forschungseinrichtungen und Unternehmen aus sieben EU-Staaten sowie Israel zusammengeschlossen haben, diese hocheffiziente Lösung wettbewerbsfähiger machen. Im Einzelnen haben sich die Projektpartner folgende Ziele gesteckt:

- eine um mindestens 25 Prozent effektivere Dämmleistung
- eine standardisierte Mindestnutzungsdauer von 25 Jahren bei minimalem Verschleiß
- die Entwicklung eines innovativen Produktionsprozesses, durch den der Aufwand für das Einpacken der Stützkerne mit der Folie reduziert wird, und dadurch eine Senkung der Herstellungskosten um 30 Prozent im Vergleich zu derzeit angebotenen VIP
- eine Senkung der Kosten für die Dämmmaßnahme um ca. 30 Prozent im Vergleich zu etablierten Vakuum-Dämmsystemen und herkömmlichen Dämmstoffen (verglichen mit den Kosten pro Quadratmeter für Dämmsysteme mit identischer Leistung)
- die Implementierung von Zusatzfunktionen, unter anderem zur Schimmelabwehr

Fit für die Zukunft: effiziente Dämmung für bis zu 50 Jahre

Eine besondere Rolle für die Effizienz von VIP spielen die Folien, die das poröse Kernmaterial umschließen. Heutige VIP sind bereits sehr effizient, doch diese Leistung kann sich im Lauf der Jahre verschlechtern. "Grund hierfür ist ein Steigen des Innendrucks, der durch das langsame Eindringen von Luft und Feuchtigkeit in die Vakuumelemente verursacht wird. Dadurch steigt deren thermische Leitfähigkeit, was bedeutet, dass die Dämmleistung abnimmt", erläutert Christoph Sprengard von der koordinierenden Einrichtung Forschungsinstitut für Wärmeschutz e. V. München. Das von den INNOVIP-Projektpartnern anvisierte neue Design für die Hüllfolien soll daher eine um mindestens 40 Prozent geringere Durchlässigkeit für Wasserdampf und Luft aufweisen und so eine gute Dämmwirkung für bis zu 50 Jahre garantieren.

Durch das Zusammenlegen mehrerer Produktionsschritte wird das arbeitsintensive Einpacken vorgefertigter Stützkerne mit Folie deutlich vereinfacht. Die Verwendung eines losen Pulvers aus pyrogener Kieselsäure lässt eine geringere Dichte für den Füllstoff im Vergleich zu gepressten Platten zu, was sich direkt in einer Material- und Produktionskostenersparnis bemerkbar macht. Darüber hinaus wird durch die geringere Dichte sogar die Wärmeleitung im Stützkern verringert.

Durch die Verbesserungen bei den Folien wird es auch möglich sein, deutlich günstigere Kernmaterialien als die bisher verwendete pyrogene Kieselsäure zu verwenden. Im Forschungsprojekt wird aufgeblähtes Perlit-Pulver als Alternative untersucht. Dieses hat deutlich größere Poren, was höhere Anforderungen an das Vakuum in den Paneelen und damit an die verwendete Folie stellt. Vakuumpaneele mit Perlit, auch vulkanisches Glas genannt, weisen zwar eine um rund ein Drittel höhere Wärmeleitfähigkeit auf als Paneele mit Kieselsäurekernen, lassen sich allerdings deutlich kostengünstiger produzieren. Auch die Lebensdauer von perlitbasierten Paneelen kann durch eine geringe Menge Trockenmittel auf bis zu 50 Jahre ausgedehnt werden.

Für eine möglichst effiziente Dämmleistung wird außerdem die Konstruktion der Paneelränder verbessert und die Montage optimiert. Auf diese Weise werden die ungewollten Wärmebrücken beim Zusammensetzen der Platten reduziert, welche bislang noch durch eine ungenaue Passform der Ränder Lücken aufweisen. Zusätzliche Effizienzsteigerungen wollen die Forscher hier über den Einsatz von mikroporösen Materialien (APM - advanced porous materials) als zusätzliche Dämmung im Spalt zwischen den am Gebäude montierten Platten erreichen.

VIP-Herstellungskosten um 30 Prozent niedriger

"Insgesamt erwarten wir, dass wir durch die angestrebten Neuerungen bei Stützkernen, Folien und Produktionsprozessen die Herstellungskosten von VIP um 30 Prozent senken können", sagt Sprengard. Durch das lose Kieselsäurepulver lassen sich effizientere und dadurch dünnere Paneele produzieren. Damit sind sie nicht nur flexibler im Einsatz - beispielsweise lassen sich so auch Bestandsgebäude nachträglich wesentlich besser dämmen -, sondern sind dank geringerer Materialkosten für die Stützkerne auch günstiger. Für Anwendungen, bei denen es nicht unbedingt auf sehr dünne Dämmplatten ankommt, könnten die noch kostengünstigeren Alternativen mit Perlit-Stützkernen verwendet werden. Auch die weiterentwickelten Folien werden kostengünstiger sein als die bislang verwendeten. Zudem wird ein durch die neue Technologie beschleunigter Herstellungsprozess ebenfalls zur Kostensenkung beitragen.

Robust, vielseitig und einfach zu handhaben

INNOVIP-Dämmplatten werden mit speziellen Deckschichten versehen, welche die empfindlichen Vakuumelemente vor mechanischen und Umwelteinflüssen schützen sowie Transport und Montage vereinfachen. Neben dem mechanischen Schutz bieten diese innovativen Deckschichten noch ganz andere Möglichkeiten - zum Beispiel können durch das Beschichten mit Nanopartikeln Bakterien in der Raumluft abgetötet und dadurch die Luftqualität verbessert werden. Auch eine Anti-Schimmel- und eine Anti-Pilz-Beschichtung sind denkbar, ebenso eine Pufferfunktion für hohe Raumluftfeuchte und ein erhöhter Feuerwiderstand. Auf diese Weise können die VIP für verschiedene Anwendungsbereiche optimiert und sowohl im Innen- als auch im Außenbereich eingesetzt werden.

Zu INNOVIP

Das von der Europäischen Kommission geförderte Projekt INNOVIP ("Innovative multi-functional Vacuum-Insulation-Panels (VIPs) for use in the building sector" - Grant Agreement Nr. 723441) ist im Herbst 2016 gestartet und erhält bis 2019 rund 5 Mio. Euro Fördermittel aus Horizon 2020, dem Europäischen Rahmenprogramm für Forschung und Innovation. Am Projekt beteiligt sind 13 Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus sieben europäischen Staaten sowie Israel. Koordiniert wird INNOVIP vom Forschungsinstitut für Wärmeschutz e. V. München. Weitere deutsche Partner sind der bayerische Mittelständler va-Q-tec AG aus Würzburg, das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Freising sowie die Bayerische Forschungsallianz GmbH aus München.

Bildmaterial in hoher Auflösung finden Sie unter: http://www.bayfor.org/innovip-de

Zur Bayerischen Forschungsallianz GmbH (BayFOR)

Die Bayerische Forschungsallianz hat das INNOVIP-Konsortium bei der Antragstellung umfassend unterstützt und bei der Vertragsvorbereitung mit der EU-Kommission begleitet. Im laufenden Projekt ist sie für das Projektmanagement sowie für die Verbreitung der Ergebnisse zuständig. Die BayFOR berät und unterstützt bayerische Akteure aus Wissenschaft und Wirtschaft umfassend beim Einwerben von europäischen Mitteln für Forschung, Entwicklung und Innovation mit dem Ziel, den Wissenschafts- und Innovationsstandort Bayern im Forschungsraum Europa fortzuentwickeln. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Rahmenprogramm für Forschung und Innovation der EU, Horizon 2020. Als Partner im Enterprise Europe Network bietet sie zudem gezielte Beratung und Unterstützung für bayerische Unternehmen, insbesondere KMU, die sich für eine Teilnahme an EU-Forschungs- und Innovationsprojekten interessieren. Die BayFOR ist eine Partner-Organisation in der Bayerischen Forschungs- und Innovationsagentur (http://www.forschung-innovation-bayern.de) und wird vom Bayerischen Staatsministerium für Bildung und Kultus, Wissenschaft und Kunst gefördert. Weitere Informationen finden Sie unter http://www.bayfor.org.

(1) vgl. "Fahrplan für den Übergang zu einer wettbewerbsfähigen CO2-armen Wirtschaft bis 2050" (COM(2011) 112 final)

Kontakt
Christoph Sprengard
Koordinator INNOVIP
Forschungsinstitut für Wärmeschutz e. V. München
Tel.: +49 (0)89 8580058
E-Mail: sprengard@fiw-muenchen.de

Kontakt in der BayFOR
Dr. Daniel Kießling
Wissenschaftlicher Referent und Projektmanager
Bayerische Forschungsallianz GmbH
Tel.:+49 (0)911 50715-920
E-Mail: kiessling@bayfor.org

Emmanuelle Rouard
Bereichsleiterin Presse- & Öffentlichkeitsarbeit
Bayerische Forschungsallianz GmbH
Tel.: +49 (0)89 9901888-111
E-Mail: rouard@bayfor.org

Weitere Informationen:

http://www.bayfor.org/innovip-de
http://www.innovip-h2020.eu

Emmanuelle Rouard | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht BAUFRITZ-Musterhaus - Tradition im hier und jetzt: Heimat 4.0
07.05.2018 | Bau-Fritz GmbH & Co. KG, seit 1896

nachricht Gute Raumakustik in Arbeitsumgebungen: Konzentrierter arbeiten im Büro
02.05.2018 | Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

Je mehr die Elektronik Autos lenkt, beschleunigt und bremst, desto wichtiger wird der Schutz vor Cyber-Angriffen. Deshalb erarbeiten 15 Partner aus Industrie und Wissenschaft in den kommenden drei Jahren neue Ansätze für die IT-Sicherheit im selbstfahrenden Auto. Das Verbundvorhaben unter dem Namen „Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 7,2 Millionen Euro gefördert. Infineon leitet das Projekt.

Bereits heute bieten Fahrzeuge vielfältige Kommunikationsschnittstellen und immer mehr automatisierte Fahrfunktionen, wie beispielsweise Abstands- und...

Im Focus: Powerful IT security for the car of the future – research alliance develops new approaches

The more electronics steer, accelerate and brake cars, the more important it is to protect them against cyber-attacks. That is why 15 partners from industry and academia will work together over the next three years on new approaches to IT security in self-driving cars. The joint project goes by the name Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs) and has funding of €7.2 million from the German Federal Ministry of Education and Research. Infineon is leading the project.

Vehicles already offer diverse communication interfaces and more and more automated functions, such as distance and lane-keeping assist systems. At the same...

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Im Fokus: Klimaangepasste Pflanzen

25.05.2018 | Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Berufsausbildung mit Zukunft

25.05.2018 | Unternehmensmeldung

Untersuchung der Zellmembran: Forscher entwickeln Stoff, der wichtigen Membranbestandteil nachahmt

25.05.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Starke IT-Sicherheit für das Auto der Zukunft – Forschungsverbund entwickelt neue Ansätze

25.05.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics