DE102016011274A1

DE102016011274A1 - Vakuumisolation mit Wabenstruktur

Info

Publication number: DE102016011274A1
Application number: DE102016011274.3A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-09-17
Filing date: 2016-09-17
Publication date: 2018-03-22

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine mögliche Wärmedämmung mittels Vakuum. Dabei dient als Träger des Vakuums mindestens eine, in einen Beutel eingeschweißte, Wabenstrukturplatte aus beliebigem, festen Material und geringem Gewicht. Die Möglichkeit der Herstellung auf der Baustelle in notwendigen Größen zeichnet die Erfindung besonders aus.

Description

Stand der Technik:
Die Forderungen der Wärmeschutzverordnungen für Niedrigenergiehäuser, 0-Energiehäuser und Pufferspeicher werden heute durch Wärme dämmende Isolationsschichten erreicht, die aus den bekannten Materialien bestehen: Glasfaser, Mineralfaser, Polypropylen oder PU-Schaum etc. die einen λ–Wert größer 0,035 W/m·K haben.
Vakuumisolation bei Pufferspeichern aus Edelstahl, bestehend aus dem Wasserbehälter und dem (oftmals mit Perliten gefüllten) Vakuumbereich, sollen λ-Werte größer 0,007 W/m·K erreichen.
Die Vakuumisolationsplatten, die heute auf dem Markt erhältlich sind, wie zum Beispiel in der Patentschrift DE 000010213058 A1 beschrieben, werden aus hochporöser Kieselsäure als innerer Hauptbestandteil hergestellt und in Wasserdampf und Luft undurchlässige Folie eingeschweißt. Die Herstellung ist nur ab Werk möglich, eine situationsbedingte Herstellung auf der Baustelle ist nicht möglich.
Es ist bekannt, dass Vakuum im Bereich der Konvektion einen λ-Wert von gleich Null aufweist und daher ideal wäre für Wärmedämmung; einzig das Trägermaterial, um das Vakuum zu bilden, liefert λ-Werte größer Null.
Der Erfindung lag die Aufgabe zu Grunde, eine Vakuumisolationsplatte herzustellen, die ohne viel Aufwand, sehr preisgünstig und zugleich vom Gewicht her leicht und von der Dicke sehr dünn sein sollte. Zugleich sollte eine Lösung angestrebt werden, direkt auf der Baustelle die benötigten Größen der Platte selbst herstellen zu können. Mit Rücksicht auf die Nachhaltigkeit nachwachsender Rohstoffe ist als Material auch Stroh mit λ-Wert ~ 0,035 W/m·K oder Ähnliches wie Arenga-Fasern geeignet. Der Einsatz der Vakuumisolationsplatte in Pufferspeichern aus GFK ist ein hervorragendes Einsatzgebiet.
Die vorgelegte Erfindung löst die Aufgabenstellungen optimal und unterscheidet sich in vielen Punkten von den angeführten Erfindungen und dem erfahrbaren Stand der Technik wie nachfolgend gezeigt wird.

1. Als Grundlage für die Vakuumisolationsplatte dient die, zum Beispiel aus dem Bau von Leichtflugzeugen, bekannte Wabenplatte (Honeycomb) aus verschiedenen Kunststoffen, PP, Aramid-Papier, verbackene Kieselsäure etc. oder auch aus Pappe oder natürlichem Stroh bzw. Arenga-Fasern hergestellt; im Unterschied zur DE 000010213058 A1 wird hier kein superisolierendes Material notwendig benötigt, da der Effekt vorwiegend auf der Geometrie der Wabenplatte beruht; in Zeichnung 1 sehen wir beispielhaft die Geometrie von Aramid-Papier, bei Verwendung von zum Beispiel PP sind die Hohlräume der Waben gewöhnlich kreisrund. Mit Aramid-Papier ist eine Dicke von nur ca. 4 mm erzielbar.
2. Die Wabenplatte wird vorteilhaft in Plastikfolie oder andere Beutel eingeschweißt; bevor der Beutel verschweißt wird, wird diesem mittels eines Vakuumiergerätes die Luft entzogen, sodass ein Vakuum im Innern des Beutels entsteht. Dieses kann auch direkt vor Ort, auf der Baustelle geschehen, da die Vakuumiergeräte klein, leicht und handlich sind.
3. In der einfachen Ausgestaltung bildet die Wabenstruktur, zum Beispiel aus PP mit λ-Wert ~ 0,0035 W/m·K hergestellt, einen hervorragenden λ-Wert, da das Verhältnis der PP-Wabenstruktur zum Hohlraum der Wabe klein ist. Es ergibt sich ein bedeutend besserer λ-Wert bei geringstem Gewicht und Materialeinsatz. Siehe Zeichnung 1.
4. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden mindestens zwei Lagen der Wabenplatte so aufeinander gelegt, dass die Wabenstruktur der einen Platte (1) die Wabenstruktur der nächsten Platte (2) mit minimaler Fläche bedeckt, sodass der Wärmeübergang nur punktuell möglich ist, also ähnlich wie in Zeichnung 2.
5. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden mindestens zwei Lagen der Wabenplatte so aufeinander gelegt, dass zwischen je zwei Wabenplatten eine Schutzschicht liegt.
6. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird mindestens auf einer nach außen weisenden Seite der so gebildeten Platte eine Wärme rückstrahlende Schicht aufgebracht, Aluminiumfolie oder ähnliches oder Metallspray.
7. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Platte mit einer zweiten oder dritten Lage Folie zum Schutz des inneren Vakuums umkleidet.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 000010213058 A1 [0003, 0006]

Claims

Vakuumisolationsplatte hergestellt aus mindestens einer Wabenplatte (1) aus beliebigem Material, vorteilhaft aus Kunststoffen wie PP oder Aramid-Papier oder verbackener Kieselsäure oder Stroh oder Arenga-Fasern, die Wabenplatte befindet sich in einem Beutel, in dem Vakuum erzeugt wurde und der Luft und Wasserdampf undurchlässig ausgestaltet ist.
Vakuumisolationsplatte gemäß Anspruch 1 in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wie in Zeichnung 2 ersichtlich, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Wabenplatten (1; 2) so aufeinander liegen, dass die sich überdeckenden Flächen minimal sind.
Vakuumisolationsplatte gemäß Anspruch 1 in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens auf einer Seite der Platte eine Wärme rückstrahlende Schicht aufgebracht wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 1 wird mindestens auf einer nach außen weisenden Seite der so gebildeten Platte eine Wärme rückstrahlende Schicht aufgebracht, Aluminiumfolie oder ähnliches oder Metallspray.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 1 wird die Platte mit einer zweiten oder dritten Lage Folie umkleidet zum Schutz des inneren Vakuums.