Neue superisolierende Materialien sparen Geld und senken den Energieverbrauch in Gebäuden
Studien zeigen, dass der Energieverbrauch in Gebäuden für rund 40% der gesamten europäischen CO2-Emissionen verantwortlich ist. Die Europa 2020-Strategie für Klimaschutz und Energie (auch als 20-20-20-Ziele bekannt) der Europäischen Kommission soll 20% des Energieverbrauchs aus erneuerbaren Quellen realisieren, eine 20%ige Verbesserung der Energieeffizienz und eine 20%ige Abnahme der Treibhausgasemissionen erreichen. Durch eine Erhöhung der Energieeffizienz der europäischen Gebäude lassen sich diese Ziele erreichen. In diesem Sinne verfolgte das EU-finanzierte Projekt AEROCOINS (Aerogel-based composite/hybrid nanomaterials for cost-effective building super-insulation systems) das Ziel, eine neue Klasse von mechanisch kräftigen Aerogel-Verbundwerkstoffen zu entwickeln. Die Projektpartner entwickelten neue Ansätze, um mechanisch kräftige superisolierende Aerogel-Verbund-/ Hybridmaterialien auf der Basis von Polysacchariden herzustellen. Durch die Entwicklung eines Umgebungstrocknungsprozesses bestimmten sie, dass der kritische Spannungspunkt, an dem Nassgele aufbrechen, durch die Berechnung der internen Druckentwicklung ermittelt werden kann. Dies führte zur Verringerung der Trocknungsgeschwindigkeit, bevor der Riss fortschreitet. Das AEROCOINS-Team charakterisierte die Aerogel-Materialien durch Entwicklung einer optimierten Heißdrahttechnik. Diese Methode ermöglichte es den Wissenschaftlern, sehr kleine Proben zu charakterisieren. Sie entwickelten Strategien, um die Wärmeleitfähigkeit von Kieselsäure-Aerogel-Materialien zu verringern und verbesserten ihre mechanische Handhabung und Anwendungseigenschaften. Dennoch wurde ein weiterer Trocknungsprozess zur Herstellung der aerogel-artigen Werkstoffplatten entwickelt und angewendet. Die thermische, strukturelle und mechanische Leistungsfähigkeit der entwickelten Aerogelmaterialien wurde an zwei Gebäuden unter realen Bedingungen erfolgreich bewertet und dann mit mit Standard-Dämmstoffen verglichen. Die Ergebnisse von AEROCOINS werden den wachsenden Weltmarkt für Wärmedämmung beeinflussen. Aufgrund einer Straffung der Bauvorschriften in vielen europäischen und einem Anstieg bei der Nachrüstung von Gebäuden, besteht eine hohe Nachfrage nach neuen Materialien für die Gebäudedämmung. Das Projekt wird Europas somit helfen, Geld zu sparen und einen Beitrag zur kohlenstoffarmen Wirtschaft zu machen.
Schlüsselbegriffe
Energieeffizienz, Kohlendioxid-Emissionen, AEROCOINS, Aerogel-basierte Composite / Hybrid-Nanomaterialien, Gebäudedämmung