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Professur Kunststoffe
Professur Kunststoffe

Energieeffizient gefertigte naturbasierte duroplastische Phenol-Hart­schäu­me zur Reduktion von Endenergieverlusten im Hochbau und in technischen Anlagen

Laut Energiekonzept für eine umweltschonende, zuverlässige und bezahlbare En­er­gie­ver­sor­gung der Bundesregierung vom Juni 2011 liegt ein Schlüssel zu mehr Energieeffizienz im Gebäudebereich. Demnach entfallen rund 40 % des deutschen Ener­gie­ver­brauchs und etwa ein Drittel der CO2-Emissionen auf den Gebäudebereich. Durch die Entwicklung neuer Materialien, Kom­po­nen­ten, innovativer Technologien, Systeme und Konzepte auf dem Gebiet des ener­gie­ef­fi­zien­ten Bauens können Energieverluste mi­ni­miert und somit Energiepotenziale freigesetzt werden. Das Ziel des Projektes besteht in der Weiterentwicklung eines Hoch­leis­tungs­dämm­werk­stoffes.

Das Bild zeigt die derzeitigen Marktanteile von Dämmstoffen zur Wärmeisolierung sowie deren materialspezifische Wär­me­leit­fä­hig­keit. Es wird deutlich, dass die am besten zu Isolationszwecken geeigneten Materialien (d.h. niedrige Wärmeleitfähigkeit) am Markt stark unterrepräsentiert sind. Dies ist mit den vergleichsweise hohen Preisen aufgrund der prozess- und energieintensiven Her­stell­ver­fah­ren solcher Dämmsysteme zu begründen.


Marktanteile und Wärmeleitfähigkeiten von Dämmstoffen 2016

Voraussetzung für den breiten Einsatz bei energetischen Gebäudesanierungen auch in unterschiedlichen Anwendungsfeldern (Ge­bäu­de­däm­mung, Industriedämmung, Energietransport in technischen Anlagen) ist ein flexibles, modulares kontinuierliches Her­stell­ver­fah­ren für sogenannte Phenol-Hartschäume. Mit dieser kostenreduzierten, hocheffizienten und innovativen Technologie können bis zu 30 % (405 PJ/a) der Primärenergie für die Realisierung von Raumwärme durch eine drastische Senkung von Wär­me­ver­lu­sten eingespart werden. Des Weiteren kann durch die Verwendung des flammhemmenden Phenolharzes das hohe Brandrisiko der­zei­ti­ger Isolationswerkstoffe auf ein Minimum reduziert werden.

Im Forschungsprojekt mit den Projektpartnern aus der Industrie kann die geschlossene Wertschöpfungskette von der Ma­te­ri­al­ent­wick­lung über die Verarbeitungstechnologien bis hin zu dem Anwendungspotential erforscht werden. Somit profitieren die Pro­jekt­part­ner von Synergieeffekten und können neue Marktbereiche erschließen und Innovation vorantreiben. Der Rohstoffhersteller (Hexion) plant durch die Werkstoffentwicklung und der Entwicklung eines Werkstoffkreislaufes neue Anwendungen im Bereich in­no­va­ti­ver Gebäudeisolationen und Gebäudetechnik zu erschließen. Für die Anlagen- und Maschinenausrüster (KraussMaffei, Krauss­Maffei Berstorff) bedeutet eine erfolgreiche Umsetzung von geschäumten Phenol-Bauteilen und -halbzeugen eine Ergänzung und Wei­ter­ent­wick­lung bestehender Anlagen- und Maschinentechnik. Für Verarbeiter und Produktentwickler im Bereich der Ge­bäu­de­iso­lie­rung (EJOT, Schöck) stellt die Entwicklung duroplastischer Isolierungselemente die Möglichkeit dar, verbesserte Wär­me­dämm­ver­bun­de (z.B. lastableitende und wärmebrückenfreie Dämmsysteme) zu erarbeiten. Als Verarbeiter ergibt sich bei erfolgreicher Um­set­zung für die Firma Bosch die Möglichkeit, durch Verringerung von Wärmeverlusten in der Anlagentechnik neue Märkte zu er­schließen. Die Technische Universität Chemnitz, Professur Kunststoffe, wirkt als Verbundkoordinator und führt während des Pro­jek­tes Machbarkeitsstudien für die Extrusion und den Spritzguss durch. Weiterhin steht die Entwicklung einer geeigneten Prüfmethodik im Fokus der wissenschaftlichen Untersuchungen.

Laufzeit01.12.2016 bis 31.11.2019
Projektpartner
Gefördert durchim Rahmen des 6. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung  
Ansprechpartner:
Daniel MetheReichenhainer Straße 70, Raum D017
09126 Chemnitz
Telefon: +49 (0) 371 531 30139
E-Mail: daniel.methe@mb.tu-chemnitz.de
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