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Regelbare Dämmelemente können dafür sorgen, dass der Wärmedurchgang durch die Gebäudehülle bedarfsgerecht angepasst werden kann. Das spart Energie zum Heizen oder Kühlen und damit Kosten. Der Wärmedurchgang lässt sich durch intelligente Systeme regulieren – je nach Außentemperatur und Wärme- oder Kühlbedarf in den Innenräumen. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) entwickeln mit ihren Partnern adaptive Gebäudehüllen, die auch Bauteile aus Beton als strukturelle thermische Energiespeicher für die Temperierung der Gebäude nutzbar machen können.
Im Forschungsprojekt ReVaD werden regelbare Dämmelemente entwickelt, die auf dem Knudsen-Effekt basieren. Der Knudsen-Effekt beschreibt die Änderung der Wärmeleitfähigkeit poröser Strukturen mit dem im Porenraum vorherrschenden Gasdruck. Herrscht im Porenraum ein Vakuum, ist die Wärmeleitfähigkeit niedrig, steigt der Druck an, steigt auch die Wärmeleitfähigkeit. Um das Prinzip in einem regelbaren Dämmelement sinnvoll einzusetzen, ist ein möglichst hoher Schaltfaktor zwischen den beiden Zuständen nötig. Dazu müssen Porensystem und Gasdruckbereich optimal aufeinander abgestimmt werden. Im Dämmpaneel besteht das Porensystem aus einem Abstandstextil, das an den DITF entwickelt wird. Eine zentrale Herausforderung stellt dabei die Drucksteifigkeit des Füllkernes dar, die bei einer Flächenpressung von 10 N/cm2 im Feinvakuum nur eine minimale Verformung zulassen darf. Das Forschungsteam im Technologiezentrum Maschentechnik hat entsprechende druckstabile Strukturen entwickelt. Deren Porengröße wird in den nächsten Schritten optimiert, indem Texturgarne in den Polfadenraum eingebracht werden. Die grundlegende Wärmeleitfähigkeit der Struktur soll dabei möglichst wenig erhöht werden. Mit den gestrickten Strukturen im Paneel konnte bereits ein Schaltfaktor, also das Verhältnis aus maximal zu minimal erzielter Wärmeleitfähigkeit, von 5 nachgewiesen werden. Aktuelle Arbeiten widmen sich der Optimierung der Abstandsstrukturen und der Aufbau eines Demonstrators.
Im Verbundprojekt wird am Institut für Technische Thermodynamik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart eine thermochemische Reaktorkomponente entwickelt, die die präzise und energieeffiziente Gasdruckeinstellung im Dämmelement ermöglicht. Dabei werden Metallhydrid-Wasserstoff-Reaktionssysteme eingesetzt, die durch gezielte Temperierung die Kontrolle des Gasdrucks im Dämmpaneel zulassen.
Das Institut für Gebäudeenergetik, Thermotechnik und Energiespeicherung (IGTE) der Universität Stuttgart untersucht die Integrationsmöglichkeiten der Paneele in den Wandverbund simulativ und experimentell. Die thermisch-energetischen Simulationen ermöglichen die Beurteilung von Energieeinsparpotenzialen der Technologie in unterschiedlichen Szenarien und unter verschiedenen Randbedingungen. Mit Hilfe eines Demonstrators wird die regelbare Wärmedämmung anwendungsnah getestet.
Das Projekt ReVaD (Entwicklung regelbarer Vakuumdämmelemente zur bedarfsgerechten Anpassung des Wärmedurchgangs in Gebäudehüllen und -strukturen sowie der thermischen Aktivierung von Speichermassen) wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) gefördert (FKZ: 22617 N).
Dr.-Ing. Sibylle Schmied
Leiterin Technologiezentrum Maschentechnik
T +49 (0)711 93 40-383
E sibylle.schmied@ditf.de
Druckstabile Abstandsgestricke werden als textile Füllkerne für Vakuumdämmelemente eingesetzt. Im St ...
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Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars
Construction / architecture, Environment / ecology
transregional, national
Cooperation agreements, Research projects
German
Druckstabile Abstandsgestricke werden als textile Füllkerne für Vakuumdämmelemente eingesetzt. Im St ...
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