Forschungsprojekt - Geklebte Vakuumdämmung

Untersuchung der Dauerhaftigkeit von VIP (Vakuum-Isolations-Paneele) mit verklebten Schutzschichten und in der klebetechnischen Anwendung


Ausgangssituation

Nicht zuletzt durch die Meseberger Beschlüsse (integriertes Energie- und Klimaprogramm der Bundesregierung vom August 2007) kommt der Thematik Energie- und CO2-Einsparung in Politik und Öffentlichkeit ein hoher Stellenwert zu. Zur Erreichung dieses Ziels im Gebäudebereich leistet die Verbesserung des Wärmeschutzes der Gebäudehülle einen maßgeblichen Beitrag. Neben konventionellen Dämmstoffen wurden in den letzten Jahren sogenannte VIP entwickelt. Diese besitzen den Vorteil, dass gegenüber konventionellen Dämmstoffen eine Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit um den Faktor 6–10 zu verzeichnen ist. So können Wärmeleitfähigkeiten von ca. 0,004 W/(mK) im Neuzustand erreicht werden. Die Sicherstellung über den kompletten Nutzungszeitraum bedarf jedoch einer entsprechend dichten „Umhüllung" der VIP, um geringe Leckraten und damit geringe Druckanstiege im Paneel garantieren zu können. Bei der Bewertung der Dauerhaftigkeit solcher Paneele ist es wichtig, alle relevanten Belastungen, die während der Nutzung auf das VIP einwirken, zu betrachten. Unter dieser Prämisse wurde im Sachverständigenausschuss des DIBt SVA B1 „Wärmeleitfähigkeit und Wärmedämmstoffe" entsprechende Prüfszenarien erarbeitet. Auf Grundlage dieser Prüfungen wurden in den vergangen Jahren bereits nationale Zulassungen erteilt.

In jüngster Vergangenheit erfolgt der Einbau solcher Produkte in die Gebäudehülle jedoch auch durch Kleben, durch Verarbeitung von bereits werkmäßig mit Schutzschichten aus Gummigranulat und EPS-Platten versehenen Verbundplatten oder durch die Integration in weitere Paneele mit polymeren Bestandteilen wie z. B. PU-Schäumen. Ebenso sind zukünftige Anwendungen denkbar, die das VIP in direkten Kontakt mit Beton, Estrich usw. bringen. Aus anderen Anwendungsbereichen ist jedoch bekannt, dass beim Kontakt von unterschiedlichen Polymeren bzw. Polymeren und alkalischen Stoffen entsprechende Reaktionen auftreten können, die durch Wanderung von einzelnen Bestandteilen, wie z. B. Weichmachern, ausgelöst wird. So treten solche Effekte beispielsweise beim Kontakt von Verglasungsklötzen mit ausreagierten Dichtstoffen aus dem Randverbund von Mehrscheiben-Isolierglas und auch bei Dichtstoffen in Kontakt mit den Kanten von Verbund- und Verbundsicherheitsgläsern auf. Derartige Reaktionen können Einfluss auf die Dauerhaftigkeit von wesentlichen Eigenschaften haben. Auch im Rahmen der ETAG 002 „Leitlinie für die Europäisch Technische Zulassung für Geklebte Glaskonstruktionen (SSGS) Teil 1: Gestützte und ungestützte Systeme" wird der Thematik Unverträglichkeit mit anderen Materialien im Abschnitt 5.1.4.2 Rechnung getragen.

Zielsetzung

Ziel des Vorhabens ist es, den Einfluss von unterschiedlichen Klebern und Klebsystemen sowie weiteren Stoffen wie Betoninhaltsstoffe, Estriche auf die Dauerhaftigkeit der Folienumhüllung von VIP zu untersuchen. Zusätzlich sollte auch der Einfluss der thermischen Ausdehnung von verklebten Deckschichten auf die Dauerhaftigkeit von VIP untersucht werden. Die notwendigen Untersuchungen können zum einen an der Folie direkt durchgeführt werden, um entsprechende Reaktionen zwischen den „Beteiligten" direkt visuell oder auch analytisch festzustellen. Ebenso werden komplette VIP mit unterschiedlichen Klebern in Kontakt gebracht und die Auswirkung auf den zeitlichen Druckanstieg des Paneels und infolgedessen auf die Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit ermittelt.

Ergebnisse

Basierend auf den durchgeführten Untersuchungen lassen sich keine signifikanten Wirkungen von (ausgehärteten) Klebstoffbeschichtungen auf die Folienumhüllung von VIPs ableiten. Es zeigte sich im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen keine Schädigung der Folienumhüllung durch feuchte alkalische Klebstoffbeschichtungen oder alkalische Feuchte (Auswaschungen aus dem Untergrund). Jedoch kann bei einer länger andauernden Einwirkung von feuchten alkalischen Klebstoffen oder alkalischer Feuchte aus dem Untergrund eine Schädigung der Siegelnaht nicht ausgeschlossen werden. Es erscheint daher ratsam, eine langfristige Einwirkung von alkalischer Feuchte auf Folienumhüllungen, insbesondere die Siegelnähte, zu vermeiden. Eine negative Wirkung von temperaturbedingten mechanischen Wechselbelastungen auf die Folienumhüllung war nicht feststellbar.

Projektinformationen


Projektleiter:
Dipl.-Phys. Norbert Sack

Projektmitarbeiter:
Dr. Ansgar Rose

Projektlaufzeit:
06/2010 bis 12/2012

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