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03ET1565C

EnOB: BioFassade - Fassadenelemente mit Hochleistungswärmedämmung aus Biopolymeren. Teilvorhaben: Fasertechnologie Entwicklung.

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Kurztitel: EnOB: BioFassade
Ausführende Stelle: Bereich Forschung und Entwicklung - Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF)
Förderinitiative: Energieoptimierte Gebäude
Laufzeit: 10.2018 bis 06.2022
Bewilligte Summe: 510.794 €
Förderkennzeichen: 03ET1565C
Projektberichte (TIB): TIB Berichte

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Kurzfassung aus dem Abschlussbericht

Die Entwicklung zielte auf eine minimierte Wärmeleitfähigkeit der Faserdämmplatte von 0,025 bis 0,02 W/(m×K), damit diese auf eine Dicke von 100 bis 150 mm reduziert und somit Material und Bauraum für die Fassadendämmung eingespart werden kann. Gleichzeitig sollte durch den Einsatz nachwachsender Rohstoffe Werkstoffe mit einer günstigen CO2 Bilanz entstehen und Sondermüll vermieden werden.

 

Die Aufgaben der DITF Denkendorf betrafen die Entwicklung von Fasertechnologien für ein Fassadendämmsystem mit hoher ökologischer und ökonomischer Wettbewerbsfähigkeit. Dies beinhaltete die Entwicklung und Herstellung von biopolymeren Fasereinblasprodukten, für die Weiterverarbeitung mittels Einblasung und Verdichtung zu Faserdämmstoffplatten, sowie Untersuchungen zur Möglichkeit deren nachträglicher Ausrüstung und Funktionalisierung mittels Schaumbeschichtung. Des Weiteren wurden alternative prozessintegrierte Lösungen der Ausrüstung mit den Industriepartnern diskutiert.

Für die Erreichung der Ziele wurden folgende Aufgaben bearbeitet:

Herstellung von Einblasfasern

  • Das Ausspinnen von biologisch abbaubaren Kunststoffen (Polylactid PLA, Polyhydroxybuttersäure PHB, Ethylenvinylacetat EVA) zu Fasern
  • Das Spinnen von Fasern mit Lufteinschlüssen (Hohlfasern, geschäumte Fasern)
  • Die Weiterverarbeitung durch Verstrecken, Kräuseln und Schnitt zu Einblasfasern
  • Die Erfassung der Fasergeometrie am Rasterelektronenmikroskop und deren Vermessung.

Weitere Senkung der Wärmeleitfähigkeit durch Ausrüstung der Faserdämmstoffplatte

  • Untersuchung der Potentiale von Additiven mit geringer Wärmeleitfähigkeit (Aerogele)
  • Untersuchung der Potentiale von Additiven zur Unterbindung von Wärmestrahlung durch Minimierung der IREmission oder IR-Transmission.
  • Entwicklung eines thermodynamischen Modells zur Berechnung des Wärmetransports durch Strahlung und Wärmeleitung innerhalb der Dämmstoffplatte in Abhängigkeit der Ausrüstung.
  • Vermessung von ausgerüsteten Dämmstoffproben hinsichtlich Wärmeleitfähigkeit im Wärmeplattenmessgerät sowie der Strahlungstransmission im IRSpektrometer.

Die nachträgliche Ausrüstung der Dämmstoffplatten zur Verbesserung der Produkteigenschaften

  • Untersuchung der Ausrüstung mittels Beschichtung mit Instabilschaum
  • Ausrüstung mit Brandschutzmitteln und Brandprüfung
  • Ausrüstung mit Hydrophobierungsmitteln und Prüfung der Wasseraufnahme

Biologischer Abbau, Biozertifizierung, Ökobilanzierung

  • Untersuchung der biologischen Abbaubarkeit der hergestellten Dämmstoffe im Kompostwerk
  • Entwicklungen zur Beschleunigung der biologischen Abbaubarkeit durch Auswahl der biologischen Umgebung (Bakterien) und Steuerung der physikalischen Bedingungen mittels temperiertem Anaerobreaktor.
  • Life Cycle Analyse zur Unterstützung und Bewertung der Materialwahl bei alternativen Materialkombinationen hinsichtlich einer verbesserten Ökobilanz.

Funktionalisierung der vorgehängten Fassadenoberfläche mit TiO2 und Untersuchung des Einflusses auf den strahlungsbedingten Wärmetransport, die Selbstreinigung und die Umweltbeständigkeit. 

Peer-Reviewed

Sonstige Veröffentlichungen (Tagungsbeiträge, Poster etc.)

FKZ Teilvorhaben Ausführende Stelle
03ET1565A EnOB: BioFassade - Fassadenelemente mit Hochleistungswärmedämmung aus Biopolymeren. Teilvorhaben: Entwurf, Konstruktion und Versuch. Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Fakultät für Architektur - Institut Entwerfen und Bautechnik - Professur Bautechnologie
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03ET1565I EnOB: BioFassade - Fassadenelemente mit Hochleistungswärmedämmung aus Biopolymeren. Teilvorhaben: Platten, Fugen, Rand und Montage. Protektorwerk Florenz Maisch GmbH & Co. KG
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