Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Basierend auf den positiven Umweltaspekten der nachwachsenden Rohstoffe und der sich zuk\u00fcnftig \u00e4ndernden Anforderungen an Bio- bzw. Naturd\u00e4mmstoffe sollte ein vollst\u00e4ndig biogener W\u00e4rmed\u00e4mmstoff mit verbesserten Produkteigenschaften entwickelt werden. Prim\u00e4res Ziel des Vorhabens war die Substitution der synthetischen St\u00fctzfaser, die innerhalb der D\u00e4mmstoffmatte einen Materialanteil von ca. 15 % einnimmt. Das zweite Ziel war die Entwicklung eines kosteng\u00fcnstigen und ressourcenschonenden Prozesses zur Herstellung des vollst\u00e4ndig biogenen W\u00e4rmed\u00e4mmstoffs.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Erreichen der Vorhabensziele wurde in folgenden vier Arbeitsschritten realisiert:
\n– Material- und Produktentwicklung des biogenen D\u00e4mmstoffs (Substituierung der Polyesterst\u00fctzfasern)
\n– Verfahrensentwicklung\/-modifikation in Hinblick auf einen kosteng\u00fcnstigen und ressourcenschonenden Herstellungsprozesses
\n– Produktqualifikation
\n– Entwicklungsbegleitende \u00d6kobilanzierung
\nHierbei wurde in den Laboratorien und Technika des Fraunhofer ICT die Materialentwicklung (Auswahl, Qualifikation und Erprobung der biogenen und bioabbaubaren Materialien) und zum Teil die Produktentwicklung durchgef\u00fchrt. Die Verfahrensentwicklung\/-modifikation fand auf den Anlagen der BAFA GmbH und der NAPRO GmbH & Co. KG statt. Produktqualifikation und Feldversuche mit dem neuen biogenen W\u00e4rmed\u00e4mmstoff und weitere anwendungstechnische Untersuchungen wurden durch die Firma Hock GmbH & Co. KG durchgef\u00fchrt. Die entwicklungsbegleitende \u00d6kobilanzierung wurde vom Lehrstuhl f\u00fcr Bauphysik (LBP) der Universit\u00e4t Stuttgart erstellt.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Das Ziel, einen vollst\u00e4ndig biogenen W\u00e4rmed\u00e4mmstoff zu entwickeln, wurde erreicht. Die synthetische St\u00fctzfaser innerhalb des Hanfd\u00e4mmstoffs wurde durch eine biologisch abbaubare und biogene Polymilchs\u00e4urefaser substituiert. Der St\u00fctzfaseranteil konnte im Vergleich zum Standardprodukt von 15 % auf 10 % verringert werden. Erg\u00e4nzend zur Substitution der St\u00fctzfaser wurden Alternativen zu Flammschutzmitteln f\u00fcr die Hanfproduktion untersucht. Im Ergebnis erwies sich das Flammschutzmittel Soda als optimale L\u00f6sung. Es ist aufgrund seines Anteils von ca. 4 % im D\u00e4mmstoff als mineralische und leicht wasserl\u00f6sliche Substanz sehr umweltvertr\u00e4glich. Verfahrenstechnisch wurde w\u00e4hrend der Vorhabenslaufzeit die Umsetzung einer Online-Soda-Impr\u00e4gnierung der Hanffasern als Alternative zum konventionellen Impr\u00e4gnierungsverfahren mit dem Ziel der Einsparung bzw. Reduktion der Prozesskosten und der Prozessdauer erprobt. Durch die neu entwickelte Zusammensetzung der biogenen W\u00e4rmed\u00e4mmstoffmatte konnte innerhalb des Thermobondingverfahrens dar\u00fcber hinaus eine Reduktion der Prozesstemperatur um 25 \u00b0C erzielt werden. In Testl\u00e4ufen im Labor- und Produktionsma\u00dfstab wurden umfangreiche Versuche zur Materialentwicklung durchgef\u00fchrt, um eine D\u00e4mmmatte zu erhalten, die aus wirtschaftlicher und technischer Sicht dem Standardprodukt entspricht. Variiert wurden die Rohstoffanteile und Prozessparameter w\u00e4hrend der Herstellung. Durch die Produktqualifikation wurden in verschiedene Pr\u00fcfungen die wichtigsten Eigenschaften der hergestellten D\u00e4mmmatten quantifiziert. Dazu z\u00e4hlten die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit, die Steifigkeit, das Brandverhalten, die Pr\u00fcfung auf Emission fl\u00fcchtiger Kohlenwasserstoffe und die Untersuchungen zur Bioabbaubarkeit und Kompostierbarkeit. Die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit der neu entwickelten biogenen D\u00e4mmstoffmatte gleicht dem Wert der konventionellen Thermo-Hanf-Matte und liegt bei 0,04 W\/(m*K). Aufgrund der neuen Materialmischung und dem verbesserten Thermobondingprozess konnte eine h\u00f6here Mattensteifigkeit als beim Standardprodukt erreicht werden. Dies erh\u00f6ht die Haltbarkeit des Produkts und seine Stabilit\u00e4t beim Einbau. Bei Entflammbarkeitstests nach DIN 4102 erreichte der neue D\u00e4mmstoff die Brandstoffklasse B2 (normal entflammbar). Die Emission fl\u00fcchtiger organischer Kohlenwasserstoffe aus dem neuen Produkt war sehr gering; die Konzentration von emittiertem Formaldehyd lag unterhalb der Nachweisgrenze. Schlie\u00dflich wurden die Bioabbaubarkeit und Kompostierbarkeit des neuen biogenen W\u00e4rmed\u00e4mmstoffs experimentell best\u00e4tigt. Mithilfe der entwicklungsbegleitenden \u00d6kobilanzierung konnten die Umweltauswirkungen des optimierten D\u00e4mmstoffs und des verbesserten Produktionsprozesses quantifiziert und mit der Produktion der konventionellen Thermo-Hanf-Matte verglichen werden. Hierbei weist der neu entwickelte D\u00e4mmstoff durchaus Vorteile auf: Insbesondere beim fossilen Prim\u00e4renergiebedarf schneidet der optimierte D\u00e4mmstoff besser ab.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Vorgestellt wurde das Vorhaben auf Messen (z. B. IFAT 05.-09.05.2008), bei der Projektabschlussveranstaltung (DBU, 16.10.2007) und bei zahlreichen Schulungen und Messeauftritten der Firma HOCK GmbH &. Co. KG. Au\u00dferdem wurde das Vorhaben in Fraunhofer ICT Jahresberichten ver\u00f6ffentlicht und \u00fcber den Presseverteiler der DBU, den Mediendienst der Fraunhofergesellschaft, in kommunalen Zeitungen und im Handelsblatt dokumentiert. Ausf\u00fchrlich beschrieben wurde das Projekt in einem \u00f6ffentlich zug\u00e4nglichen Vorhabensbericht.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Bei herk\u00f6mmlichen Hanfd\u00e4mmmatten, wie sie seit Jahren auf dem Markt sind, halten synthetische Polyesterfasern die Hanffasern zusammen. Innerhalb dieses Vorhabens wurde mit verschiedenen bioabbaubaren Fasern als St\u00fctzfasern sowie anderen Bindersystemen experimentiert, um die Polyesterfasern zu ersetzen. Als am besten geeignet erwies sich eine aus Maisst\u00e4rke gewonnene PLA-Faser (Polymilchs\u00e4ure). Unter Nutzung dieser Faser ist das neue D\u00e4mmmaterial nun vollst\u00e4ndig biogenen Ursprungs und gleichzeitig biologisch abbaubar. Die bauphysikalischen Eigenschaften gleichen denen konventioneller Produkte. Das Naturprodukt weist eine geringe W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit auf und d\u00e4mmt daher gut. Zudem nimmt es Feuchtigkeit leicht auf und gibt sie auch gut wieder ab, was Bausch\u00e4den vorbeugt und das Wohnklima positiv beeinflusst. Auch die Brandschutzanforderungen sind erf\u00fcllt. Eine Zertifizierung\/Zulassung des neuen biogenen W\u00e4rmed\u00e4mmstoffs wird in Form einer Erg\u00e4nzung zur bereits existierenden Zulassung f\u00fcr den Standard Thermo-Hanf realisiert, um eine zuverl\u00e4ssige Markteinf\u00fchrung dieses neuen Produkts zu erm\u00f6glichen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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