Lehrstuhl für
Werkstoffverarbeitung

Mikrohohlglaskugeln als Basis energieeffizienter Dämmung von Gebäuden (EcoSphere)

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Thorsten Gerdes

Projektstart: 01. August 2014
Projektende: 31. Juli 2017


Projektmitarbeiter:

Externe Partner:

Franken Maxit, Kasendorf
Dyneon GmbH & Co. KG, Burgkirchen
Bauhaus-Universität, F.A. Finger-Institut, Weimar


Förderung:

Bundesministerium für Bildung und Forschung

Projektbeschreibung:

Die energetische Sanierung des Immobilienbestandes und insbesondere die Wärmedämmung sind wichtige Bausteine der Energiewende. Trotz der vielfallt aktueller Dämmkonzepte sind die über das primäre Ziel der Dämmung hinausgehende Eigenschaften der eingesetzten Werkstoffe oft unzulänglich oder problematisch. Zudem ist eine Amortisation der Investition durch Einsparung bei den Energiekosten in vielen Fällen nicht realisierbar.

Bereits seit Jahren dominieren mineralische Materialien in Form von Stein- oder Glaswolle den Dämmstoffmarkt, gefolgt von Expandiertem Polystyrol (EPS). Obwohl der Einsatz von synthetischen Mineralfasern eindrucksvoll zeigt, wie erfolgreich amorphe anorganische Werkstoffe nicht nur zur Verglasung von Gebäuden eingesetzt werden können, haben sich Blähglas-basierte Produkte bisher nur in Nischen etabliert.

Eine neue Qualitätsstufe glasbasierter Füllstoffe ist mit Mikro-Hohlglaskugeln (MHGK) des Partners 3M zu erreichen. Aufgrund Ihrer Morphologie und des äußerst geringen Schüttgewichtes haben diese Kugeln das Potential zur signifikanten Eigenschaftsverbesserung von Baustoffen.

Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Produktfamilie von Dämmstoffen auf Basis von Mikrohohlglaskugeln (MHGK), die neben sehr guten Dämmeigenschaften eine bisher nicht erreichbare Kombination von Materialeigenschaften aufweisen:

  • Langzeitstabilität
  • Sehr gute Dampf- und Feuchteregulierung
  • vollständige Recyclierbarkeit
  • Kostengünstige Herstellung der Komponenten
  • Reduzierung von Emissionen (VOC, POC) während der Lebensdauer und beim Recycling
  • Sehr gutes Lärmschutzverhalten
  • Erhebliche Verbesserung der Verarbeitbarkeit durch veränderte rheologische Eigenschaften der Baustoffe

Durch Reduzierung der Material- und Verarbeitungskosten sollen die im Projekt einwickelten Baustoffe eine Amortisation der Sanierungskosten in weniger als 10 Jahren ermöglichen.

Im Rahmen des Projektes werden folgende Baustoffe mit hohem Anteil von 20-120µm großen Hohlglaskugeln entwickelt:

  • Dämmputz für innen und außen
  • Mineralischer Kleber/Armierungsmörtel für polymere Dämmplatten und Fliesen
  • Polymere Spritzgussteile für den im Baubereich (z.B. Anker für Dämmplatten)

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Für den Innenbereich wird ein Dämmputz auf Basis eines GZP-Binders mit erheblich reduziertem Global-Worming-Potential entwickelt.

Die Arbeiten gliedern sich in die Pakete:

  • Entwicklung und Herstellung der MHGK-haltigen Baustoffe
  • Beschichtung und Funktionalisierung von MHGK
  • Untersuchung der bauphysikalischen Eigenschaften
  • Energieeinsparpotentiale, LCA und Recycling