Optimierung der energetischen Eigenschaften und der Wirtschaftlichkeit von VIP-Paneelen durch die optimale Kombination von Kieselsäure-, Mineralfaser- und EPS-Dämmstoff

Im Projekt wird u.a. der kombinierte Einsatz von Mineralfasern und pyrogener Kieselsäure in Vakuum-Isolations-Paneelen (VIP) betrachtet. Untersuchungen zu Deckschichten und Randausbildungen schlagen eine Brücke von den reinen Paneeleigenschaften zur Anwendung am Bau. Je zwei Konstruktionen für Neubau und Altbausanierung werden mit und ohne VIP hinsichtlich Kosten und erzielbaren Erlösen untersucht. Für alternative Stützkerne sind deutlich niedrigere Innendrücke im VIP notwendig als bei Kieselsäurekernen. Theoretische Betrachtungen und detaillierte Auswertungen umfangreicher Messreihen zur Wärmeleitfähigkeit führen zu den für alternative Stützkerne notwendigen Randbedingungen für die Umhüllungsfolien hinsichtlich Permeation und Alterungsverhalten. Untersuchungen zum Wärmebrückeneffekt am Paneelrand und am System VIP ergänzen die Überlegungen aus wärmetechnischer Sicht. Die am Markt erhältlichen metallisierten Folien sind nicht geeignet für die Umhüllung von VIP mit alternativen Stützkernen. Aluminium-Verbundfolien sind sehr dicht, weisen jedoch an den Rändern so große Wärmebrückeneffekte auf, dass sie für kleine und mittlere Paneele nicht zu empfehlen sind. Als Stützkernmaterial kann derzeit auf pyrogene Kieselsäure nicht verzichtet werden. Mit sehr dichten Folien könnte ein Teil der Kieselsäure in absehbarer Zeit durch Fasern ersetzt werden. Die rechnerische Untersuchung der Wärmebrücken am Rand der Elemente bestätigt erstmals quantitativ die theoretischen Überlegungen zu den Eigenschaften von VIP-Umhüllungen. Entscheidend sind, neben der Dicke der Aluschichten, vor allem die Art der Randausbildung, vorhandene Spalte zwischen verlegten Paneelen und die auf dem VIP eingesetzten Deckschichten. Kieselsäure-VIPs sind im Neubau und bei der Altbausanierung bei einer guten Erlössituation bereits wirtschaftlich. Mittlerweile gibt es einige allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen mit Fremdüberwachung; ein RAL Gütezeichen wurde von einigen Herstellern beantragt. Qualitätssichernde Maßnahmen unterstützen die Verbreitung der VIP-Bauweise.