KMU entwickeln ultradünne Superwände

Konstruktion

KMU entwickeln ultradünne Superwände

Martin Gruber-Gschwind
ENERGIE IMPULSE Region Basel | 18.10.2017

Eine regionale Forschungsgemeinschaft von fünf KMU fabriziert zusammen mit dem Projekt ENERGIE IMPULSE Region Basel des Gewerbeverbands Basel-Stadt neue Wandelemente. Der Clou: Sie sind ultradünn und mit Aerogel gedämmt. Aerogel ist ein Hochleistungsdämmstoff, welcher ursprünglich für die Raumfahrt entwickelt wurde. Im gleichen Pilotprojekt entwickeln die Firmen auch Vakuum-Fenster mit bester Wärmedämmung.

Die Wärmeerzeugung für Gebäude ist für einen grossen Teil des Energieverbrauchs – meist fossile Energie - verantwortlich. Mit einer guten Isolation der Fassaden und der Fenster lässt sich der Energieverbrauch massiv senken. Isolation braucht aber Platz. Um eine höhere Raumausnutzung zu ermöglichen, sind hochisolierende und dementsprechend platzsparende Fassadenteile sinnvoll. Das kann besonders bei innerstädtischen Bauten mit hohen Grundstückspreisen interessant sein. Oder bei Aufstockungen, wenn die zusätzliche Etage nicht allzu schwer ausfallen darf.

Knowhow zusammenführen

Das KMU-Team entwickelt gemeinsam neuartige Vakuumfenster und darauf abgestimmte hochisolierende Wandelemente. Für die Entwicklung der Wandelemente aus Holz ist die Renggli AG in Schötz verantwortlich. Gedämmt werden die Elemente mit Aerogelmatten von Agitec AG. Die ersten Prototypen werden an einem Gebäude der Dietrich Schwarz Architekten AG verbaut und getestet.

Isolation - fast nur aus Luft

Aerogel gehört zu den porösesten Materialien überhaupt, dessen Volumen zu über 90 Prozent aus luftgefüllten Poren besteht. Diese Poren sind lediglich einige Nanometer (Milliardstelmeter) gross. Deshalb wird die Energieübertragung, welche über die Bewegung der Luftmoleküle statt findet, extrem verringert. Das macht Aerogel zu einem der effizientesten Dämmstoffe. Ein Liter dieses Materials wiegt gerade einmal 70 bis 100 Gramm. Bisher wird Aerogel als Dämmputz für Sanierungen eingesetzt. Neu werden 10 cm dicke Matten für den Einsatz im Neubau produziert. Sebastian von Stauffenberg, Geschäftsleitung der Agitec AG: «Unsere Herausforderung war, mehrlagige Matten mit Toleranzen von 0.5 mm herzustellen und in einem speziellen Verfahren passgenau zuzuschneiden.»

Fertigung Wandelemente auf Fertigungstischen
Fertigung der ultradünnen Wandelemente im Renggli-Werk

Innovation im Systembau

Auch die Wandelemente werden völlig neu konzipiert. Andreas Keller, Leiter Engineering bei Renggli AG, hat uns dabei auf die speziellen Herausforderungen hingewiesen: Je dünner die Wandelemente, desto fragiler das ganze System. Darum können die üblichen Elemente der Holzständerbauweise nicht verwendet werden. Holz isoliert im Vergleich zu wenig und würde bei so dünnen Wänden als Wärmebrücke wirken. Deshalb hat die Renggli AG ein Sandwichsystem mit zwei tragenden Platten entwickelt, zwischen die das Aerogel eingeklemmt wird. Auch der Einsatz von Schrauben ist nicht möglich, weil Metall die Wärme zu gut leitet. Die Lösung liegt im Verkleben der Elemente. 

Trotz ihrer Leichtigkeit müssen die Wandelemente stabil gebaut werden. Verschiedenste Materialien wurden untersucht. Schliesslich fiel die Wahl auf feinste Rippen aus Birkensperrholz, welche die Windlasten ableiten sollen. Diese werden in V-förmige Kerben geklemmt, welche von Computer gesteuerten Fräsen passgenau hergestellt werden. 

Ob sich die Elemente in der Praxis bewähren, wird sich in den nächsten Jahren am Gebäude von Prof. Dietrich Schwarz zeigen.

Fertigung Wandelemente auf Fertigungstischen
Fertigung der ultradünnen Wandelemente im Renggli-Werk

Das Projektteam

Das Bundesamt für Energie (BFE) unterstützt das Projekt im Rahmen seines Pilot- und Demonstrationsprogramms.

Über den Autor

Martin Gruber-Gschwind ist Leiter von ENERGIE IMPULSE Region Basel und Projektkoordinator des Pilot- und Demonstrationsprojekts «Entwicklung hochisolierender Fenstersysteme mit Vakuumglas und ultraschlanker Fassadenteile».

Martin Gruber-Gschwind, Leiter ENERGIE IMPULSE Region Basel, Gewerbeverband Basel-Stadt
Kommentare zu
«KMU entwickeln ultradünne Superwände»

Kommentare (2)

    26.10.2017

    Roulet Claude-Alain

    Bonjour
    Quel est le coefficient U de votre paroi en relation avec l'épaisseur?

    27.10.2017

    jtroehler

    Bonjour Monsieur

    Voilà la réponse de notre ingénieur bois:

    La paroi, avec une épaisseur d’isolation de 100mm, a une valeur thermique u de 0.15 W/m2K. Cela correspond thermiquement à une construction d’un élément bois avec une ossature de 260mm et d’une isolation minérale.

    Meilleures salutations,
    Jeanine Troehler, Renggli SA

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