Project b1

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Motivation

Die steigenden thermischen Anforderungen an die Gebäudehülle lassen die Dämmstoff-dicken und somit die Gesamtwandstärken bis zu 60 cm anwachsen. Versuche in den letzten Jahren die Vakuumdämmung im Hochbau zur Reduktion der Dämmstoffdicken einzusetzen, scheiterten jedoch vor allem daran, dass es nicht möglich war diesen Hochleistungswärmedämmstoff mechanisch an Bauteiloberflächen zu befestigen. Ein weiteres Hemmnis ist der momentan noch hohe m²- Preis. Zusätzlich sind sämtliche Passstücke Sonderanfertigungen, die einen effizienten Einsatz dieser Technologie am Bau noch weiter erschwerten.

Inhalt

Anhand einer Biwakschachtel, dem project b1, werden sämtliche Entwicklungen und Berechnungen simuliert. Diese Box wurde auf ein Gesamtgewicht von 2300 kg ausgelegt. So ist sichergestellt, dass die Box im Falle einer Realisierung auch mit dem Hubschrauber transportiert werden kann. Die eingesetzten neuen zum Patent angemeldeten Dämmtechnologien (3D Dachsystem und mechanische Befestigung der Vakuumdämmung) sollten in einem weiteren Schritt unter extremen Bedingungen wie Hitze, Kälte und Feuchtigkeit auf Ihre Praxistauglichkeit geprüft werden.

Beabsichtigte Ziele

Ziel dieser Forschungsarbeit ist die Entwicklung eines mechanischen Befestigungssystems für Vakuumdämmplatten. Dieses System soll sowohl im Neubau als auch in der Sanierung unabhängig von der Gebäudegröße- und Form zum Einsatz kommen, und alle Arten der Fassadengestaltung ermöglichen. Gleichzeitig wird eine Mischbauweise entwickelt, die Passstücke für Vakuumdämmplatten überflüssig machen und den Anteil der Vakuumdämmplatten bei einem mittleren U- Wert von 0,15 W/m²K beim Wandbauteil auf 55% reduziert.

Methode der Bearbeitung

Mittels den Simulationsprogrammen (WAEBRU, Euro- WAEBED und GEBA) wurden die Biwakschachtel und die Bauteilaufbauten entwickelt und in weiterer Folge auf die Praxistauglichkeit hin überprüft.

Daten

Das im Bericht dokumentierte project b1 wurde für den Standort Schiestlhaus am Hochschwab ausgelegt. Die Klimadaten sind Rechenwerte von Dr. Klaus Krec. Die Angaben zur Blockholztafel und VIP stammen von der Fa. Auer Holzbau, und Fa. Microtherm England.

Ergebnisse

Das zum Patent angemeldete mechanische Befestigungssystem ermöglicht erstmalig Vakuumisolationspaneele (VIP) 2- lagig mechanisch an Bauteiloberflächen zu befestigen und mit einer beliebigen Fassade (Putz, Metall, Holz, etc.) zu versehen.

Durch die spezielle erfindungsgemäße Anordnung der einzelnen Hochleistungsdämmplatten wurde der bauphysikalische Nachweis erbracht, dass unter Einbeziehung und Schaffung von stehenden Luftschichten im Plattenzwischenraum (abgeklebte Luftzwischenräume) die mittleren Wärmedurchgangswerte nur unwesentlich schlechter sind, als bei einer geklebten Konstruktion mit all den sich daraus ergebenden Nachteilen in der Baupraxis (geringe Scherfestigkeit des Folienverbundes, nicht mehr recycelbar und austauschbar, etc.)

Um die Praxistauglichkeit der Vakuumdämmung noch weiter zu erhöhen wurde eine Mischbauweise aus VIP und marktüblichen Alu kaschierten PUR- Platten entwickelt. Sämtliche Passstücke werden aus diesem herkömmlichen Dämmstoff hergestellt und in der 2. Ebene mit Vakuumisolationspaneelen überdeckt. Die Wärmebrücken werden dadurch gezielt entschärft. Diese Maßnahme reduziert die Kosten und vereinfacht das Handling (Entfall von Sonderformaten und Passstücken bei den VIP) auf der Baustelle. Mit deutlich unter 10 verschieden großen VIP Platten können 90% aller Anwendungsfälle im Hochbau abgedeckt werden. Gesamtdämmstoffdicken von 5 cm ermöglichen U- Werte von 0,15 W/m²K bei nur 20 cm gesamter Bauteildicke (anstatt bisher üblichen 60 cm).

Schlussfolgerungen

Vergleichsrechnungen mit herkömmlichen Wandaufbauten bei einem 230 m² großen Einfamilienhaus haben ergeben, dass die Kombination aus VIP und Alu kaschierten PUR- Platten, unter Berücksichtigung des Nutzflächengewinnes die mit Abstand wirtschaftlichste Lösung darstellt. In Verbindung mit dem ebenfalls zum Patent angemeldeten 3D Dachsystem (reaktive 2- Komponenten Bitumenmasse kombiniert mit VIP) ist es nunmehr möglich das gesamte Bauwerk mit Hochleistungswärmedämmstoffen rationell zu dämmen.

Wie die Gegenüberstellungen zeigen, konnte bei gleich bleibender Baumassenzahl 15 % Zuwachs an Wohnnutzfläche und Raumhöhe nachgewiesen werden.

Die rechnerische Lebensdauer von Vakuumisolationspaneelen liegt bei 100 Jahren. Mit der mechanischen Befestigung, einfacheren Verarbeitung und jederzeitigen Wartungs-möglichkeit der Dämmebene wird sich die Akzeptanz der Vakuumdämmung im Neubau, als auch in der Sanierung entscheidend erhöhen.

Erste Gespräche mit Verarbeitern und Wohnbaugenossenschaften haben das Potenzial und Marktchancen dieser innovativen Technologie bestätigt.

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