Wenn Glas den Flammen widersteht

Im Laborversuch: Das Hydrogel – bestehend aus dem Elektrolyt und der Starterflüssigkeit – ist blasenfrei in den Scheibenrohling gefüllt worden.
© Fraunhofer/Piotr Banczerowski

Brandschutzglas auf Hydrogelbasis

Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in Oberhausen und das Familienunternehmen Hörmann haben eine neuartige Brandschutzverglasung entwickelt, die selbst extremer Hitze widersteht – und innerhalb von vier Jahren vom Becherglas in die Produktion überführt. Kein giftiges Acrylamid mehr, um etwa 85 Prozent weniger Prozessabfälle, schlankerer Produktionsprozess, maximale Leistungsfähigkeit: Dafür erhält das Entwicklerteam den Joseph-von-Fraunhofer-Preis.

Eigentlich dürfte die Entwicklung des Fraunhofer UMSICHT und der Hörmann KG, Europas Marktführer für Türen und Tore, nicht funktionieren: Doch sie funktioniert – und übertrifft sogar alle Erwartungen: So verzichtet das neue Brandschutzglas auf krebserzeugendes Acrylamid und lässt sich somit toxikologisch unbedenklich verarbeiten. Statt 150 bis 160 Kilogramm wie bisher fallen bei der Herstellung der neuartigen Brandschutztüren pro Tag nur 20 Kilogramm Prozessabfälle an.

Die Automatisierungsrate ist höher, der Produktionsprozess verschlankt, die Nachvollziehbarkeit und die Reproduzierbarkeit sind auf ganzer Linie gegeben. Bei Bränden widersteht die Verglasung den Flammen und der Hitze über 1000 °C der geforderten Standzeiten, die bis zu 120 Minuten betragen können. Für diese bahnbrechende Entwicklung erhalten Dr. Holger Wack und Damian Hintemann vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und Thomas Baus von der Hörmann KG Glastechnik den Joseph-von-Fraunhofer-Preis.

Kühlender Wasserdampf und hitzedämmende Salzschicht Brandschutzverglasungen enthalten zwischen zwei Glasscheiben ein transparentes wasser- und elektrolytreiches Gel. Bricht ein Brand aus, hält die den Flammen zugewandte Glasscheibe der hohen Temperatur nicht lange stand und zerspringt. Nun treten zwei Mechanismen in Gang: Das Wasser aus dem Gel verdampft und kühlt die noch intakte zweite Verglasung. Zum anderen bildet sich eine hitzedämmende Salzschicht.

Anhand ihrer Datenbasis haben die Fraunhofer-Forscher zunächst ein Screening gemacht: Welche Gele eignen sich für eine solche Brandschutzverglasung? Nach etwa 60 Fehlversuchen haben sie aus Vollständigkeitsgründen eine Komponente getestet, die theoretisch gar nicht funktionieren kann. »Tut es aber doch«, schmunzelt Wack. Genau wollen sich die Forscher hier nicht in die Karten schauen lassen, nur so viel ergänzt Baus: »Das Projekt hatte einige solcher Momente, in denen etwas klappte, was augenscheinlich nicht klappen kann.«

Bereits die erste Brandprüfung, die die Forscher nach nur kurzer Entwicklungszeit durchführten, verlief vielversprechend: Im ersten Versuch erreichten sie eine 30-minütige Brandperformance, wie sie sagen. Es folgte der Scale-up vom Becherglas in einer Demonstrations-Anlage am Fraunhofer UMSICHT. »Wir haben die Idee innerhalb von nur vier Jahren vom Labor in die Praxis überführt – für eine komplette verfahrenstechnische Entwicklung eine sehr kurze Zeit.

Üblicherweise liegt die Realisationszeit bei zehn bis zwölf Jahren«, sagt Hintemann. Auf Basis der erfolgreichen Entwicklung entschied sich die Familie Hörmann 2016 zur Unternehmensausgründung der Hörmann KG Glastechnik und baute ein neues Werk im Saarland, in dem die Brandschutzgläser produziert werden.

Insbesondere diese Umsetzung der Forschungsergebnisse in die Praxis – im Zusammenspiel mit der herausragenden Kooperation des Fraunhofer UMSICHT und des Familienunternehmens Hörmann – überzeugte die Jury von dem Projekt. »Wir haben nicht nur ein Brandschutzglas entwickelt«, betont Baus, »sondern die Brandschutzglasherstellung neu erfunden.«

Weitere Informationen:

https://s.fhg.de/i2F

https://www.umsicht.fraunhofer.de/de/presse-medien/pressemitteilungen/2020/joseph-von-fraunhofer-preis.html

Media Contact

Dipl.-Chem. Iris Kumpmann Abteilung Public Relations
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen

Die zukunftsorientierte Gestaltung unseres Wohn- und Lebensraumes erhält eine immer größer werdende Bedeutung. Die weltweite Forschung in den Bereichen Architektur und Bauingenieurwesen leistet hierzu einen wichtigen Beitrag.

Der innovations-report bietet Ihnen hierzu interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Nachhaltiges Bauen, innovative Baumaterialien, Bautenschutz, Geotechnik, Gebäudetechnik, Städtebau, Denkmalschutz, Bausoftware und Künstliche Intelligenz im Bauwesen.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreib Kommentar

Neueste Beiträge

Massenreduzierte Fräswerkzeuge senken Energiekosten

Beim Fräsprozess mit Holz werden häufig mehrere Arbeitsgänge zusammengelegt, um Fertigungszeit zu sparen. Dazu wird ein Kombinationswerkzeug mit vielen unterschiedlichen Scheibenfräsern bestückt. Dementsprechend hoch ist das Gewicht – und die…

Neues Material zur CO₂-Abtrennung aus Industrieabgasen

Klimaschutz: Bayreuther Chemiker entwickeln neues Material zur CO₂-Abtrennung aus Industrieabgasen. Chemiker der Universität Bayreuth haben ein Material entwickelt, das einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz und zu einer nachhaltigen Industrieproduktion leisten…

Auf dem Weg zu einem geschlossenen Kohlenstoffkreislauf

Wie überkritisches Kohlendioxid die elektrochemische Reduktion von CO2 beeinflusst Auf dem Weg zu einer klimaneutralen Industrie spielt die elektrochemische Reduktion von Kohlendioxid eine wichtige Rolle: Mit ihrer Hilfe lässt sich…

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close