FIW München - FIW news

Ausgabe März 2017

 
 
 Vorschau
 

FIW Forschungstag 2017
am Mittwoch, 17. Mai 2017

Können wir mit der Technologie von heute das 2050-Ziel erreichen?

Die Energiewende soll unser Weg in eine wirtschaftlich erfolgreiche und umweltverträgliche Zukunft sein. Dabei müssen wir noch mehr als heute auf Energieeffizienz setzen. Das FIW München versteht sich hier als Innovationstreiber und hat eine führende Rolle in der Neu- und Weiterentwicklung von durchdachten Methoden auf dem Gebiet der Energieeffizienz sowohl im Gebäude als auch in der industriellen Anwendung übernommen. Die Entwicklung von neuen Technologien, Verfahren, Anwendungen sowie Dienstleistungen gehört zum Alltag des FIW München. Auf dem FIW Forschungstag 2017 präsentieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unseres Institutes eine Auswahl aktueller Ergebnisse. Wir setzen auf Ihr Interesse an zukunftsorientierten Themen und freuen uns auf Ihre Teilnahme.

An diesem Tag finden auch die jährliche Mitgliederversammlung und der traditionelle gesellige Abend statt.

FIW Forschungstag

Impressum:

Forschungsinstitut für Wärmeschutz e.V. München
Lochhamer Schlag 4, 82166 Gräfelfing
Postfach 15 25, 82157 Gräfelfing
Tel +49 89 85800-0
Fax: +49 89 85800-40
E-Mail: info@fiw-muenchen.de
V.i.S.d.P. Prof. Dr.-Ing. Andreas Holm

 
 Termin
 

Wärmeschutztag 2017

Deutscher Wärmeschutztag 2017
in Berlin am Dienstag, 20. Juni 2017

Energiespar- und Effizienzmaßnahmen, die von der Bundesregierung im „NAPE“ gebündelt sind, haben einen hohen Stellenwert für künftiges Regierungshandeln zur Umsetzung der Energie- und klimapolitischen Ziele. Sie sind legislaturübergreifend und von höchster Bedeutung für Umwelt und wirtschaftspolitisches Handeln. Nur durch verstärkte Energieeffizienzanstrengungen, einen marktwirtschaftlichen und technologieoffenen Ansatz, ein vereinfachtes Ordnungsrecht sowie geeignete Förderinstrumente sind die Aufgaben zu lösen.

Die von der Bundesregierung in 2015 vorgelegte Energieeffizienzstrategie „Gebäude in Verbindung mit dem Klimaschutzplan 2050“ zeigt auf, wie ein nahezu klimaneutraler Gebäudebestand erreicht werden kann. Trotzdem ist es notwendig, neue Impulse für die weiterhin stagnierende Sanierungsquote im Gebäudebestand zu setzen.

Der Deutsche Wärmeschutztag 2017, den wir gemeinsam mit unseren Kooperationspartnern

dena - Deutsche Energie-Agentur
BUVEG - Bundesverband energieeffiziente Gebäudehülle (BuVEG)
Hauptverband der Deutschen Bauindustrie
GRE - Gesellschaft für rationelle Energieverwendung e.V.
DEN - Deutsches Energieberater-Netzwerk e.V.
sowie der Unterstützung durch die BASF und Qualitätsgedämmt e.V.

am Dienstag, den 20. Juni 2017 auf dem EUREF-Campus in Berlin unter dem Titel „Klimaschutzplan 2050 - Der Gebäudebereich in der Verantwortung“ veranstalten, wird dazu einen unverzichtbaren Beitrag leisten.

Gleichzeitig wird das Gesetz zur Einsparung von Energie und zur Nutzung erneuerbaren Energien zur Wärme- und Kälteerzeugung in Gebäuden (GEG) unter dem Gesichtspunkt „Efficiency first“ und erläuternde Ausführungen dazu im Mittelpunkt stehen.

 
 Zertifizierung
 

Neue Zertifizierungssysteme des FIW München

Seit Oktober 2016 ist das Ü-Zeichen in Deutschland für Bau- und Dämmstoffe, die durch eine europäische Norm geregelt sind, entfallen. Das Ü-Zeichen war ein Nachweis dafür, dass alle bauaufsichtlichen Anforderungen an die Qualität eines Bauprodukts überwacht und eingehalten wurden. Da Bauunternehmern, Architekten und Planern in den meisten Fällen kein Ü-Zeichen mehr zur Verfügung steht, ist die Verantwortung der Hersteller gewachsen, die Qualität ihrer Produkte anderweitig nachzuweisen. Schon im ersten Halbjahr 2016 wurde im Hinblick auf die Umsetzung des EuGH-Urteils immer klarer, dass in Zukunft nur noch freiwillige Zertifizierungssysteme zum Nachweis der Qualität von Bau- und Dämmstoffen verwendet werden können. Diese Zertifizierungssysteme müssen selbstverständlich mit EU-Recht vereinbar und kompatibel sein. Nachdem sich das FIW München in den Jahren davor schon intensiv mit den Fragen eines freiwilligen Qualitätssystems beschäftigt hat, konnte darauf aufgebaut werden. Innerhalb kurzer Zeit wurde eine ganze Reihe von freiwilligen Zertifizierungssystemen zu Ende gebracht und unseren Kunden zur Verfügung gestellt.

Insulation KEYMARK (Keymark 2.0)

keymarkEin wichtiger Meilenstein war die Erarbeitung und Verabschiedung der KEYMARK Programmregeln 2.0 durch das Quality Assurance Committee (QAC) der KEYMARK Scheme Development Group (SDG-5) unter Leitung von Roland Schreiner. Bei der bisherigen "Produktzertifizierung" von technischen Dämmstoffen wurden an jedem Produkt alle Eigenschaften geprüft, bei Hochbauprodukten aber nach EN 13172 Anhang A oft nur Dicke und Wärmeleitfähigkeit. Im Rahmen von technischen oder nationalen Anforderungen kam das Verlangen nach zusätzlichen Eigenschaften auf. Das Brandverhalten wurde meist in den nach EN-Norm System 1 geforderten „Zertifikaten der Leistungsbeständigkeit, häufig auch CPR-Zertifikat genannt“ geregelt.

Die große Herausforderung bestand nun darin, Regeln für die Zertifizierung zu finden, die den Anforderungen der Produkte der verschiedenen Hersteller gerecht werden. So haben Hersteller von technischen Dämmstoffen üblicherweise ein überschaubares Produktportfolio mit vergleichsweise geringer Zahl an genau definierten Produkten. Dagegen haben die Mineralwolle- Hersteller oft 100 bis 200 Produkte in ihrem Produktportfolio. Daher wurden im Rahmen der Insulation KEYMARK Produktzertifikate und Gruppenzertifikate entwickelt, um den unterschiedlichen Anforderungen zu genügen. Zusätzlich wurde das Brandverhalten nach EN 13501 als zu prüfende Eigenschaft integriert.

Die Insulation KEYMARK bietet nun die Möglichkeit, den Herstellern sowohl Produkt- als auch Gruppenzertifikate anzubieten. Der Prüfumfang wurde gegenüber dem bisherigen nach EN 13172 Anhang A so erweitert, dass in Zukunft alle deklarierten Stufen, Klassen und Nennwerte mindestens einmal pro Jahr geprüft werden. Das Brandverhalten wird  entsprechend der EN-Normen einmal alle zwei Jahre geprüft.  Die Regeln für die Gruppierung und die Auswahl der zu prüfenden kritischen Produkt-Stellvertreter bei sich gegensätzlich beeinflussenden Eigenschaften wurden in den “Insulation Keymark Scheme rules Appendix F“ festgeschrieben.

Zur Vorstellung der neuen KEYMARK-Regeln kam es in Berlin auf der KEYMARK-Konferenz am 10./11. Oktober 2016, wenige Tage vor Ablauf der Frist für die Umsetzung der Auflagen des EuGH-Urteils.

Seit Oktober 2016 bietet das FIW München den Dämmstoffherstellern die KEYMARK-Zertifizierung für folgende Dämmstoffe an:

  • Mineralwolle nach EN 13162 mit der FIW-Durchführungsbestimmung

  • XPS-Dämmstoffe nach EN 13164 mit dem Zertifizierungsprogramm Anwendung von Wärmedämmstoffen aus XPS für Gebäude nach DIN 4108-10

  • Holzwolle-Dämmstoffe nach EN 13168 mit der FIW-Durchführungsbestimmung

  • alle technischen Dämmstoffe mit europäischen Produktnormen

Zertifizierungsprogramm für Wärmedämmstoffe für Gebäude aus Polyurethan (PU)

ÜGPUWeiterhin wurde in Zusammenarbeit mit der ÜGPU Stuttgart ein weiteres Zertifizierungsprogramm für PU-Dämmstoffe entwickelt. Dieses Zertifizierungsprogramm für Wärmedämmstoffe für Gebäude aus Polyurethan (PU) steht allen Dämmstoffherstellern von PU-Dämmstoffen offen, unabhängig davon, ob sie bei der ÜGPU Mitglied sind und in Deutschland oder im Ausland ihren Produktionsstandort haben. Im Rahmen des Zertifizierungsprogramms für PU-Dämmstoffe werden alle wesentlichen Eigenschaften einschließlich der Eigenschaft gasdiffusionsdichte Deckschicht und der Zellgaszusammensetzung geprüft. Alle nach diesem Zertifizierungssystem fremdüberwachten Dämmstoffe, deren Hersteller auch in der ÜGPU Mitglied sind, werden mit dem Q-Zeichen der ÜGPU gekennzeichnet.

Zertifizierungsprogramm für WDVS-Dämmstoffe aus expandiertem Polystyrol (EPS)

Bereits seit 2012 bietet das FIW München ein Fremdüberwachungssystem für WDVS-Dämmstoffe aus EPS an, das als Schnittstelle zwischen Dämmstoff und WDV-System dient. Nach der erfolgreichen Akkreditierung der Zertifizierungsstelle für freiwillige Zertifizierungsprogramme nach EN ISO/IEC 17065 wurde vom FIW München ein „Zertifizierungsprogramm für WDVS-Dämmstoffe“ unter Einbeziehung der betroffenen WDV-Systemhersteller und Dämmstoffhersteller entwickelt. Das neue Zertifizierungsprogramm löst die bisherige freiwillige Überwachung von WDVS-Dämmstoffen ab, die bisher bei Kunden und Überwachungs- und Zertifizierungsstellen als Qualitätsnachweis diente.

Seit 2016 bietet das FIW München folgende Zertifizierungsprogramme für WDVS-Dämmstoffe an:

  • Zertifizierungsprogramm für WDVS-Dämmstoffe aus expandiertem Polystyrol (EPS):

    zwei Audits jährlich, eines davon unangemeldet, Entnahme und Prüfung von zwei Nenndicken jährlich

  • Erweitertes Zertifizierungsprogramm für WDVS-Dämmstoffe aus expandiertem Polystyrol (EPS):

    zwei Audits jährlich, davon eines unangekündigt, mit zwei vollständigen Prüfungen und insgesamt vier Prüfungen der Wärmeleitfähigkeit und der Zugfestigkeit

VDI-Gütesicherung nach VDI 2055

Für technische Dämmstoffe, auch ohne europäische Produktnorm und für Eigenschaften, die über die in europäischen Produktnormen geregelten hinausgehen, kann eine VDI-Zertifizierung beantragt werden. Gerade die AGI-Arbeitsblätter der Reihe Q legen für viele technische Dämmstoffe Anforderungen fest, die durch ein freiwilliges Überwachungssystem abgesichert werden müssen. Hier ist die VDI-Gütesicherung ein seit Jahrzehnten in den technischen Spezifikationen der Betreiber von Industrieanlagen für die Erstellung von Wärme- und Kältedämmungen gefordertes Qualitätssicherungssystem für Dämmstoffe. Das FIW München ist auch hier ein kompetenter Partner als anerkannte Zertifizierungsstelle.

Inzwischen wurden eine ganze Reihe von Zertifizierungsverträgen für alle freiwilligen Zertifizierungssysteme abgeschlossen und etliche Zertifikate ausgestellt. Weitere Zertifizierungsprogramme für andere Wärmedämmstoffe sind angedacht oder können bei Bedarf entwickelt werden.

 
 Aktuell
 

LNE FIW

Zusammenarbeit zwischen LNE und FIW München

Im Rahmen der Umsetzung des EuGH-Urteils wurde sehr schnell klar, dass nationale Qualitätszeichen unter starkem Druck der EU-Kommission stehen und diese deshalb voraussichtlich bald durch freiwillige europäische Qualitätszeichen ersetzt werden müssen. Das bedeutet nicht nur, dass freiwillige Zertifizierungsprogramme entwickelt und mit Leben erfüllt werden müssen, sondern folglich auch, dass die Zusammenarbeit mit anderen europäischen Prüfinstituten und Zertifizierungsstellen vom Markt mehr nachgefragt wird. Um die Möglichkeiten der Zusammenarbeit sowohl auf der Ebene der Zertifizierungsstellen als auch der Prüfstellen auszuloten, wurden bereits 2016 die langjährigen Kontakte zum LNE, dem Laboratoire National de metrologie et d`Essai, intensiviert und es fanden eine Reihe von Treffen, Telefon- und Videokonferenzen statt. Über das LNE war auch die Dachorganisation „ACERMI“, die für die Vergabe des französischen ACERMI oder ISOL-Zeichens zuständig ist, eingebunden. Im Februar 2017 wurde ein sogenanntes „Memorandum of Understanding“ von allen drei Organisationen und eine Roadmap über das weitere Vorgehen unterzeichnet.

Ziel dieses MoU ist es, den Dämmstoffherstellern hochwertige, europäische Zertifizierungs- und Prüfleistungen der beiden führenden europäischen Prüf-und Zertifizierungsstellen anzubieten, die freiwillig dem Bauunternehmer, Planer und Endkunden den hohen Qualitätsstandard und die Einhaltung aller deklarierten Eigenschaften eines Dämmstoffs nachweisen.

Bis europäische Qualitätszeichen wie z.B. die KEYMARK in ganz Europa bekannt und anerkannt sind, werden noch einige Jahre lang mehrere nationale Qualitätszeichen auf den Etiketten zu sehen sein, die teilweise auf den gleichen europäischen Prüfungen und ähnlichen Auditbesuchen (Werksinspektionen) in den Herstellwerken basieren.

Die Idee für die Zusammenarbeit ist, die gegenseitige Anerkennung von Audit- und Prüfleistungen, so dass Hersteller mit etwa der Hälfte der heutigen Audits und einem gemeinsamen Prüfpaket zwei Qualitätszeichen erhalten können: z.B. KEYMARK vom FIW und das ACERMI-Zeichen von ACERMI in Frankreich oder das Q-Zeichen der ÜGPU durch ein FIW-Zertifikat und das ACERMI-Zeichen durch ACERMI. Das hätte für die Hersteller den großen Vorteil, dass sie einen Teil der Audit- und Prüfkosten einsparen und den internen Aufwand deutlich verringern können.

Bis die Idee der gegenseitigen Anerkennung und Zusammenarbeit konkrete Formen annimmt, müssen allerdings die Dauer von Audits und deren Inhalt abgestimmt werden, die heute noch sehr unterschiedlich sind. Eine weitere Grundvoraussetzung sind regelmäßige Rundversuche der beiden Prüfstellen, um das Vertrauen in die jeweils anderen Prüfergebnisse zu gewährleisten.

Für die Prüf- und Zertifizierungsstellen liegt der Vorteil neben dem Imagegewinn in einer Verbreiterung der Angebotspalette (mehrere Qualitätszeichen, größeres Prüfportfolio) und der Möglichkeit, auf Auftragsspitzen flexibel reagieren zu können.

Die nächsten Schritte werden neben den Rundversuchen gemeinsame Audits von beiden Zertifizierungsstellen bei interessierten Herstellern ab etwa Frühjahr 2018 sein.

 
 Mitteilung
 

Keine Preiserhöhung in 2017

Die Preise des FIW München für Prüf- und Dienstleistungen werden in 2017 nicht erhöht. Die Vergütungsordnung 2016 gilt weiterhin unverändert in 2017. Gestiegene Personalkosten sowie weitere höhere Kosten werden durch Rationalisierungsmaßnahmen kompensiert. Einzige Ausnahme ist die Position „Probenvorbereitung, -lagerung und -entsorgung“.

Nachdem die Münchner Entsorgungsunternehmen bis Ende 2016 keinerlei Dämmstoffe mehr entgegennahmen, läuft die Entsorgung seit Mitte Januar wieder an. Die jetzt mehr als doppelt so hohen Kosten je Tonne Dämmstoff sind wir gezwungen, an unsere Kunden moderat weiterzugeben.

FIW München

 
 Hintergrund
 

Neue Forschungsprojekte

High-Tech-Gebäudedämmung: EU-Forschungsprojekt Innovative Vakuumisolationspaneele (INNOVIP) entwickelt neue Technologien für langlebige und kostengünstige Vakuumdämmplatten.

Die Vorgaben aus Brüssel sind ehrgeizig: Bis zum Jahr 2050 sollen Privat- und Bürogebäude in Europa ihren CO2-Fußabdruck um rund 80 Prozent senken, verglichen mit dem Stand von 1990. Eine zentrale Rolle spielt dabei eine optimale Wärmedämmung. Ein hochdämmendes Material sind hierfür Vakuumisolationspaneele (VIP), doch diese sind aktuell noch sehr teuer und empfindlich in der Verarbeitung. Zudem muss für eine hohe Marktakzeptanz die Lebensdauer der Paneele erhöht werden.

Vakuumdämmplatten, die derzeit auf dem Markt sind, bestehen in der Regel aus einem Kern aus gepresster pyrogener Kieselsäure oder Mineralfasern. Mithilfe einer neuartigen Hochbarrierefolie sowie alternativen Füllmaterialien – zum Beispiel gemahlenem Perlit – will das INNOVIP-Konsortium diese hocheffiziente Lösung wettbewerbsfähiger machen. Im Einzelnen haben sich die Projektpartner folgende Ziele gesteckt:

  • eine um mindestens 25 Prozent effektivere Dämmleistung bei einer gleichzeitig deutlich erhöhten Lebensdauer,
  • eine standardisierte Mindestnutzungsdauer von 25 Jahren bei minimalem Verschleiß,
  • die Entwicklung eines innovativen Produktionsprozesses für die Dämmplatten, durch den der Aufwand für das Einpacken der Stützkerne mit der Folie deutlich vereinfacht wird, und dadurch eine Senkung der Herstellungskosten um bis zu 30 Prozent im Vergleich zu derzeit angebotenen VIPs,
  • eine Senkung der spezifischen Kosten für die Dämmmaßnahmen um ca. 30 Prozent im Vergleich zu etablierten Vakuumdämmsystemen und herkömmlichen Dämmstoffen (Styropor, Mineralwolle) unter Berücksichtigung der Dämmleistung (verglichen mit den Kosten pro Quadratmeter für Dämmsysteme mit identischer Leistung ),
  • die Implementation zahlreicher Zusatzfunktionen, unter anderem zur Schimmelabwehr und die Vereinfachung der Montage.

Das von der Europäischen Kommission geförderte Projekt INNOVIP („Innovative VIPs with multi-functionalities for the building sector“ – Grant Agreement Nr. 723441) wurde im Herbst 2016 begonnen und erhält bis 2019 rund fünf Millionen Euro Förderung aus Horizon 2020, dem Europäischen Rahmenprogramm für Forschung und Innovation. Am Projekt beteiligt sind dreizehn Unternehmen und Forschungseinrichtungen aus sieben europäischen Staaten plus Israel. Koordiniert wird INNOVIP im Auftrag der EU-Kommission vom FIW München. Weitere deutsche Partner sind der bayerische Mittelständler va-Q-tec AG aus Würzburg, das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV in Freising sowie die Bayerische Forschungsallianz GmbH aus München.

Innovip
Mitglieder des Forschungskonsortiums INNOVIP beim Kick-off-Meeting in Brüssel (5. und 6. Oktober 2016)


Langzeitverhalten durchfeuchteter Dämmstoffe auf Flachdächern

Ein wesentliches Kriterium für die Entscheidung, ob bei Modernisierungsmaßnahmen im Bestand der Aufbau von Flachdachflächen erhalten werden kann oder zurückgebaut werden muss, ist der Zustand des Dämmstoffs. Liegt im Dämmstoff ein gewisser Feuchtegehalt vor, so ist dies häufig Anlass für dessen Rückbau und Entsorgung, obwohl viele der heute verwendeten Dämmstoffe auch bei hohen Feuchtegehalten über lange Zeiträume hinweg unter mechanischen Gesichtspunkten prinzipiell gebrauchstauglich bleiben, was durch verschiedene Untersuchungen belegt ist.

In dem 2012 abgeschlossenen Forschungsprojekt „Zustandsänderungen von Mineralwolledämmstoffen in Warmdachaufbauten bei Flachdächern infolge Feuchteeintritt“, das in Zusammenarbeit zwischen dem FIW München und dem Aachener Institut für Bauschadensforschung und angewandte Bauphysik gGmbH (AIBau) durchgeführt wurde, konnte festgestellt werden, dass zeitabhängige Veränderungen der Drucksteifigkeit in der Praxis primär eine Folge zu hoher und wiederholter mechanischer Belastungen sind und nur in untergeordneter Bedeutung eine Abhängigkeit von der Feuchtebelastung aufweisen.

Noch nicht hinreichend geklärt sind jedoch die langfristigen Auswirkungen des Feuchtegehalts auf den Wärmetransport in der Dämmung. Insbesondere die Abgrenzung von Veränderungen der eigentlichen Wärmeleitfähigkeit des Materials von einer erhöhten Wärmeübertragung durch (reversible) Diffusionsvorgänge und Latentwärmeeffekte bei zyklisch auftretenden Phasenübergängen sind noch nicht hinreichend untersucht.

In diesem Kontext finden derzeit im FIW München Laboruntersuchungen an unterschiedlichen Dämmstoffen statt, um die Abhängigkeit der Wärmeübertragung vom Feuchtegehalt unter stationären und instationären Temperaturverhältnissen zu charakterisieren. Die Messungen sind Teil eines aktuell laufenden Forschungsprojekts mit dem Titel „Langzeitverhalten durchfeuchteter Dämmstoffe auf Flachdächern – Praxiserfahrungen und Wärmestrommessungen“, das wiederum in Kooperation zwischen dem FIW München und dem AIBau durchgeführt wird.

Die Aufgabe des FIW München ist hierbei insbesondere die Beurteilung der verbleibenden Dämmwirkung einer Auswahl typischer Dämmmaterialien bei schadenstypischen Feuchtegehalten. Untersucht werden die Dämmstofftypen XPS, EPS, PUR und Mineralwolle.


Wirtschaftlichkeit von Einfamilienhäusern in Niedrigstenergie-Gebäudestandard

Studie im Auftrag der Deutschen Gesellschaft für Mauerwerks- und Wohnungsbau e. V. (DGFM) im Jahr 2016

Mit der nationalen Umsetzung der Gebäudeenergieeffizienzrichtlinie der EU und der Weiterentwicklung und Zusammenführung des Energieeinspargesetzes (EnEG), der Energieeinsparverordnung (EnEV) und des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetzes (EEWärmeG) im neuen Gebäudeenergiegesetz (GEG) ist auch eine Erhöhung der Anforderungen an die thermische Qualität der Gebäudehülle und die Effizienz der Versorgungssysteme vorgesehen. Entsprechend den von der EU formulierten Zeitplänen sollen ab 2019 alle Neubauten in öffentlicher Hand und Nutzung und ab 2021 alle anderen neu zu errichtenden Gebäude als Niedrigstenergiegebäude (Nearly Zero Emission Buildings - NZEB) realisiert werden.

Während sich mit verfügbarer Technik und konkreten Maßnahmen bereits deutliche Einsparpotenziale bei Neubauten oder bei entsprechend umfassend durchgeführten Sanierungen für die Reduktion von Treibhausgasemissionen von Gebäuden ergeben, taucht bei einer fortschreitenden Emissionsreduzierung gegen Null ein gewisses „Last-Mile-Problem“ auf: Je mehr in der CO2-Gesamtbilanz eingespart werden soll, desto kostenintensiver und aufwändiger erweisen sich die einzuleitenden Maßnahmen. Um Kostensteigerungen in Grenzen zu halten, ist in der EU-Richtlinie die allgemeine Vorgabe formuliert, dass der künftige Gebäudestandard ein kostenoptimales Niveau aus notwendigen Investitionen und möglichen Einsparungen erfüllen soll.

In den ersten Entwürfen zum Gebäudeenergiegesetz entspricht das künftige Niedrigstenergiegebäude dem derzeitigen Förderstandard „Effizienzhaus 55“ der KfW-Bank. In einer Studie auf Basis eines für Deutschland typischen Einfamilienhauses wurde in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgemeinschaft für zeitgemäßes Bauen e. V. die Wirtschaftlichkeit von Effizienzmaßnahmen an der Gebäudehülle für Massivbaukonstruktionen untersucht. Zielstellung war es, unterschiedliche thermische Qualitäten der Gebäudehülle in Kombination mit verschiedenen Versorgungstechniken energetisch und ökonomisch zu bewerten und mögliche Konsequenzen für zukünftige Anforderungen an den Gebäudestandard und die Gestaltung der Rahmenbedingungen abzuleiten.

Die Ergebnisse der Studie können unter http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/dama.201700721/full

heruntergeladen werden.


Untersuchungen zum Einfluss der Randbedingungen bei der Messung des Innendrucks von Vakuumisolationspaneelen mittels Folienabhebeverfahren

Der Innendruck von Vakuumisolationspaneelen (VIP) ist entscheidend für die niedrige Wärmeleitfähigkeit dieser Dämmstoffe und daher eine wichtige Messgröße zur Beurteilung der Qualität der Paneele. Anwendung findet die Messung des Innendrucks zur Qualitätskontrolle nach der Produktion, zur Ermittlung von jährlichen Druckanstiegsraten als Grundlage der Bestimmung von Nennwerten der Wärmeleitfähigkeit sowie zu wissenschaftlichen Zwecken im Bereich der Untersuchung von Alterungsprozessen in unterschiedlichen baulichen Anwendungen, beispielsweise bei der Erprobung neuer Hüllfolien oder der Optimierung von Produktionsprozessen.

Eine direkte Bestimmung des Innendrucks von VIP mittels entsprechender Drucktransmitter ist nur bei speziell hergestellten VIP möglich. Zur Bestimmung des Innendrucks wird daher häufig das sogenannte Folienabhebeverfahren angewendet.
Hierbei wird das VIP in einer Vakuumkammer positioniert und der Druck in der Kammer mittels geeigneter Vakuumpumpen kontinuierlich abgesenkt. Während des Evakuierungsvorgangs wird der Kammerinnendruck aufgezeichnet und mit gleicher Taktrate die Bewegung der Oberfläche der Hüllfolie des VIP mittels eines Laser-Abstandssensors überwacht. Unterschreitet der Kammerinnendruck den Innendruck des VIP, hebt sich die Hüllfolie vom Kern ab, was durch die Laser-Abstandssensoren erfasst wird. Mittels geeigneter Auswerteverfahren kann aus dem funktionalen Zusammenhang zwischen der Translation des überwachten Folienpunkts und dem aufgezeichneten Kammerinnendruck der Innendruck des VIP berechnet werden.
Die Innendruckbestimmung mit dem Folienabhebeverfahren ist derzeit noch nicht genormt. Bei der praktischen Durchführung zeigen sich unterschiedliche Einflüsse in Abhängigkeit der Formate der geprüften VIP (Fläche, Dicke, Geometrie), der verwendeten Hüllfolien und der Rohdichte des Kernmaterials, die das Ergebnis beeinflussen können oder die Auswertung der ermittelten Rohdaten erschweren.

In einem von der Vacuum Insulation Panel Association (VIPA international) finanzierten Projekt wurde der Einfluss der Auflagerung der VIP in der Kammer, der Anzahl und Positionierung der Laser-Abstandssensoren zur Überwachung der Hüllfolienbewegung und der Steuerung des Kammerinnendrucks hinsichtlich Druckabfallrate und Zwischenbelüftung auf die Variation der Ergebnisse zur Innendruckbestimmung bei einer Vielzahl von VIP unterschiedlicher Hüllfolien, Dicken und Formaten untersucht.

Als Ergebnis der Arbeit wurde die Einspannung der Paneele in einer quadratisch begrenzten Messfläche und die Überwachung der Folienoberfläche mittels drei Laser-Abstandssensoren als geeignetste Kombination bestimmt. Die Überwachung der Folienoberfläche von oben und unten ermöglicht einerseits die rechnerische Elimination eines eventuellen Durchhangs der Paneele während der Messung und erhöht die Ausfallsicherheit bei Verfälschungen der Wegdaten durch Faltenbildungen in der Hüllfolie.


Berücksichtigung der Wärmebrückenwirkung von Schornsteinen in Wohngebäuden

Die Berücksichtigung des Schornsteins als punktförmiger Wärmedurchgangskoeffizient (χ-Wert) ist im öffentlich-rechtlichen Nachweis nach derzeitiger Energieeinsparverordnung nicht vorgesehen. Um das auch normativ zu verdeutlichen, soll in der überarbeiteten Fassung der DIN 4108 Bbl 2 explizit der Satz aufgenommen werden, dass Kamine (Schornsteine) aufgrund ihrer komplexen Wirkungsweise im Wärmebrückennachweis nicht weiter berücksichtigt werden. Wenn dennoch die Wärmebrückenwirkung von Schornsteinsystemen festgestellt werden soll, z.B. zum Vergleich unterschiedlicher Systeme oder zur Projektierung von Gebäuden innerhalb privatrechtlich definierter Randbedingungen, ist es sinnvoll, den Schornstein als punktförmige, die Dachhaut durchdringende Wärmebrücke zu betrachten. Auf die Betrachtung des längenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten (ψ-Wert), z.B. über den Umfang des Schornsteins oder seine Höhe, kann dann verzichtet werden, weil im punktförmigen Wärmedurchgangskoeffizienten alle Einflüsse bereits enthalten sind.

Vor diesem Hintergrund führt das FIW München im Auftrag zahlreicher Schornsteinhersteller den Forschungsauftrag „Berechnungen zur Wärmebrückenwirkung von Abgasanlagen“ durch. Die breit angelegte Untersuchung folgt dem bereits im Jahr 2014 entwickelten Ansatz, zwischen Betrieb und Stillstand der Feuerungsanlage zu unterscheiden.


Verbesserung der Emissionsmessung an reflektierenden Dämmstoffen

Die Kenntnis des thermischen Emissionsvermögens von Oberflächen ist ein entscheidender Parameter für die Modellierung des Wärmeübergangskoeffizienten zwischen zwei Flächen. Zur Modellierung des Strahlungswärmeflusses ist es erforderlich, das "gesamte hemisphärische, thermische Emissionsvermögen" zu kennen, also den Emissionsgrad als Integral über alle Wellenlängen und alle Richtungen.

Ein aktueller Vergleich von Messtechniken, der im Rahmen der Arbeit des CEN / TC 89 / WG 12 durchgeführt wurde, hat allerdings hohe Diskrepanzen ergeben (Emissionsgrad von 0,02 bis 0,08 an dem gleichen Produkt). Die Ursachen für die Abweichungen sind noch nicht geklärt, wahrscheinlich spielen die geometrischen, thermischen und optischen Konfigurationen der Instrumente eine Rolle. Da sich nicht gezeigt hat, dass die Messtechniken zur Bestimmung des thermischen Emissionsvermögens zuverlässig sind, wenn der Emissionsgrad weniger als 0,05 beträgt, hat CEN / TC 89 / WG 12 die Einschränkung in der CEN-Norm EN 16012 festgelegt, dass jeder gemessene Wert des Emissionsgrades, der kleiner als 0,05 ist, auf 0,05 aufgerundet werden muss. Diese Einschränkung stellt allerdings eine Hürde für die Produktentwicklung und Marktinnovation dar, da kein Hersteller ein Produkt mit einem Emissionsgrad unter 0,05 deklarieren kann.

Deshalb beteiligt sich das FIW München an einem europäischen Forschungsverbund, bestehend aus nationalen metrologischen Instituten, Forschungsinstituten, Universitäten und Herstellern, um gemeinsam mit den elf Projektpartnern aus insgesamt sechs Staaten die reproduzierbare und nachvollziehbare Messung von niedrigen Werten des thermischen Emissionsvermögens von Außenflächen reflektierender Dämmstoffe zu ermöglichen und damit auch auf die Forderung von CEN / TC 89 / WG 12 zu reagieren.

Die Techniken der Kalibrierung und Messung sollen dahingehend verbessert werden, dass auch bei Verwendung unterschiedlicher Messtechniken die Abweichungen bei einem Emissionsgrad kleiner 0,1 nicht mehr als 0,03 beträgt.

Das Europäische Forschungsprojekt hat eine Laufzeit von drei Jahren (Juni 2016 bis Mai 2020).

 
 Rückblick
 

Keymark Konference

INSULATION KEYMARK Konferenz 2016

Europäische Qualitätssicherung von Dämmstoffen ohne Handelsbarrieren

Das Interesse der Dämmstoffbranche war groß, als sich am 18. und 19. Oktober 2016 beim DIN in Berlin ca. 85 Teilnehmer aus 15 Ländern zur INSULATION KEYMARK Konferenz 2016 trafen. Experten aus den Bereichen Europäische Kommission, Zertifizierung, Herstellung, der Prüflaboratorien sowie der Anwender konnten die Bedeutung des CEN KEYMARK-Systems als freiwillige Qualitätssicherung im Allgemeinen und speziell für Dämmstoffe eindrucksvoll darstellen. Seit der Einführung der KEYMARK-Zertifizierung für Dämmstoffe im Gebäude im Jahr 2002 hat sich viel in Europa verändert. Ziel der im Jahre 2013 neu eingeführten EU-Bauproduktenverordnung ist unter anderem eine einheitliche Regelung für das Inverkehrbringen von Bauprodukten, ihr freier Warenverkehr und der Abbau technischer Handelshemmnisse im EU-Wirtschaftsraum. Die in europäischen harmonisierten Produktnormen enthaltenen Anforderungen an wesentliche Eigenschaften der Dämmstoffe können national nicht nochmals gestellt werden. Die in einigen Mitgliedstaaten geforderten Produktqualitätssysteme werden von der Europäischen Kommission als Handelsbarrieren angesehen und werden zukünftig immer mehr an Bedeutung verlieren. In einem freien Wirtschaftsraum ohne Handelsbarrieren kann es nur noch eine europäische Qualitätssicherung wie z.B. das KEYMARK-System geben. Durch die EU-Bauproduktenverordnung ist der Rahmen für die Angabe von deklarierten wesentlichen Eigenschaften durch den Hersteller mittels der CE-Kennzeichnung klar geregelt. Wichtiger Bestandteil des freiwilligen KEYMARK- Zertifizierungsprogrammes sind die jährlichen Produktprüfungen aller deklarierten Eigenschaften, die bei der CE-Kennzeichnung für Dämmstoffe nicht vorgesehen sind und damit den von der EU-Bauproduktenverordnung geforderten Mehrwert für den Endanwender als zusätzliches Zeichen neben dem CE-Zeichen eindeutig erfüllt. Durch die Fremdüberwachung der deklarierten Produktleistung steigt das Sicherheitsniveau der Verwendbarkeitsnachweise von Dämmstoffen für die jeweiligen nationalen Anwendungen.

Durch die Überarbeitung des INSULATION KEYMARK Zertifizierungsprogrammes konnte erstmalig ein gemeinsames Zertifizierungssystem für Dämmstoffe im Gebäude und in der technischen Gebäudeausrüstung sowie für betriebstechnische Anlagen in der Industrie vorgestellt werden. Für technische Dämmstoffe existiert seit 2011 zwischen CEN und dem VDI eine Kooperation, somit kann der Hersteller zwischen den gleichwertigen Qualitätszeichen VDI / KEYMARK wählen.

Weit über die Anforderung einer Akkreditierung und einer Notifizierung hinaus werden in den KEYMARK Experten-Gremien Anforderungen für die Anerkennung von registrierten Laboren erarbeitet. Die Teilnahme an Ringversuchen und die Durchführung von Audits in den Laboren sind die Grundlage für eine erfolgreiche Registrierung. Die am zweiten Konferenztag überreichten Zertifikate bestätigten den registrierten Laboren ihre herausragende Stellung als Prüflabor innerhalb des Zertifizierungsprogrammes für Dämmstoffe.

Die EU-Kommission hat die Spielregeln für einen freien EU-Wirtschaftsraum festgelegt und das KEYMARK-System führt im vorgegebenem Rahmen konsequent das Konzept eines europäischen Marktes ohne Handelsbarrieren fort.

Wir danken den Sponsoren DIN CERTCO, Eurima, FOAMGLAS und ROCKWOOL für die Unterstützung bei der Durchführung einer rundum gelungenen Veranstaltung.