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Vakuum-Isolations-Paneele (VIPs) im Stresstest

(3.3.2014) Da den Themen Energie- und CO₂-Einsparung ein wachsender Stellenwert zukommt, wurde vom ift Rosenheim die Dauerhaftigkeit von energiesparenden Vakuum-Isolations-Paneelen (VIPs) untersucht. Der „Stresstest“ der VIPs fiel ins­gesamt positiv aus, jedoch können alkalische Feuchteeinwir­kungen und thermische Belastungen durchaus Beschädigungen der Siegelnähte verursachen. Das Forschungsvorhaben wurde in Kooperation mit dem FIW München durchgeführt und vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) gefördert. Als Indus­triepartner unterstützten die va-Q-tec AG sowie die Variotec GmbH & Co. KG das Projekt.

Vakuum-Isolations-Paneele bieten im Vergleich zu konventio­nellen Dämmstoffen eine Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit um den Faktor 6-10 (siehe auch λ-Werte im Ver­gleich). Der Einfluss von angrenzenden Materialien auf die Dauerhaftigkeit von VIPs wurde bisher noch nicht un­tersucht. Insbesondere die chemischen Belastungen durch Klebstoffe, Putze und Betoninhaltsstoffe können eine Reduzierung der Gasdichtheit der Folie verursachen. Ziel des Forschungsvorhabens war daher die Beurteilung ...

  • der Dauerhaftigkeit der Folienumhüllung sowie
  • des thermischen Einflusses von verklebten Deckschichten.

Zunächst wurde eine Analyse der verwendeten Folien und Klebstoffe der VIPs, der eventuell mit diesen in Kontakt tretenden Materialien sowie der weiteren Belastungen und Rahmenbedingungen durchgeführt. Bei den Prüfungen lag der Schwerpunkt auf der Beobachtung der Gaspermeationsraten sowie auf mechanischen Prüfungen an den Folien, mit deren Hilfe das Vakuum gehalten wird. Zur Untersuchung wurden die Ein­wirkungen von ausgehärteten und nicht ausgehärteten Klebern, von ausgewaschenen Salzen aus dem Untergrund sowie von Belastungen durch thermische Ausdehnung des Untergrundes beobachtet, wie sie auch in üblichen Bauanwendungen auftreten. In der Auswertung wurde ermittelt, welche Einflüsse sich auf die Veränderungen der „Gas­leckrate“ ergeben.

Bei einer 21-wöchigen Lagerung mit einer Temperatur von 70 °C wurden Probekörper mit aufgebrachten Klebstoffen künstlich gealtert. Dabei ergab sich kein signifikanter Einfluss von ausgehärteten Klebstoffschichten auf die Folienumhüllung der VIPs.

In einem weiteren Versuch wurde der Kontakt der VIPs mit unausgehärteten Klebstof­fen untersucht, da alkalische Kleber die Aluminiumbeschichtung korrodieren lassen und zur Gasdurchlässigkeit der Folienumhüllung führen können. In der Kurzzeitbelastung konnten keine Beschädigungen der Folienumhüllung durch feuchte alkalische Klebstof­fe festgestellt werden, jedoch könne eine Schädigung der Siegelnaht bei längerfristi­ger Einwirkung nicht ausgeschlossen werden. Daher sei es ratsam, eine lang an­dauernde Einwirkung von alkalischer Feuchte auf die Siegelnähte zu vermei­den.

Ein weiterer Versuch untersuchte die Einwirkung durch alkalische Lösungen, die durch Auswaschung von Salzen aus dem Mauerwerk mit den VIPs in Kontakt treten. Hierzu wurden die mit einer verdünnten Natronlauge befeuchteten Probekörper visuell inspi­ziert und Zugversuche an den Siegelnähten durchgeführt. Auch hier kann eine Schä­digung der Siegelnähte durch die alkalische Feuchte nicht ausgeschlossen werden, daher ist eine längerfristige Einwirkung zu vermeiden.

Abschließend wurden thermisch-mechanische Wechselbelastungen der Paneele unter­sucht. Zur Simulation der thermischen Ausdehnung des Untergrunds wurden VIPs ei­ner zyklischen Temperaturwechsel-belastung ausgesetzt. Hierbei ließ sich kein signi­fikanter Einfluss der temperaturbedingten mechanischen Wechselbelastungen auf VIPs feststellen.

Der Abschlussbericht des Forschungsprojekts „Dauerhaftigkeit von Vakuum-Isolations-Paneelen“ enthält zahlreiche Grafiken und Tabellen und kann unter ift-rosenheim.de > Literaturshop > Forschungsberichte auf der Website des ift Rosenheim im Literatur­shop bestellt werden.

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