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Die Erfindung betrifft einen Bausatz für ein Wärmedämmsystem auf der Basis von Vakuum-Isolations-Paneelen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die im Vergleich zu Dämmstoffen auf Basis von Kunststoffen oder auf Basis von Fasern wesentlich größere Wärmedämmung eines Vakuum-Isolations-Paneel unter Ausnutzung eines Vakuums ist seit langem bekannt. Solche Vakuum-Isolations-Paneele sind aus einer vakuumdichten Umhüllung aufgebaut, die einen üblicherweise quaderförmigen Hohlraum ausbildet, der aus zwei einander gegenüberliegenden Hauptflächen und 4 diese verbindende Stirnflächen gebildet ist. In dem so gebildeten Hohlraum wird ein Vakuum erzeugt. Zur Dämmung gegen Wärmetransport durch Strahlung ist der evakuierte Hohlraum in der Regel mit einem Kernmaterial gefüllt, welches je nach Art des Kernmaterials auch den mechanischen Lastabtrag und somit die Formstabilität insbesondere bei nicht-eigensteifen Umhüllungsmaterialen gewährleisten kann. Übliche Kernmaterialien mit Lastabtragseigenschaften sind mikroporöse Formteile aus vorgepresstem Pulver, verdichtetem Fasermaterial oder offenzellige Schäume.
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Als Umhüllungen werden in den letzten Jahren aus Gründen der großen Vakuumdichtheit in Verbindung mit einer unvermeidlichen, gleichwohl sehr geringen Wärmeleitung über den stirnseitigen Randverbund überwiegend metallbeschichtete Folien verwendet. Diese Folien können aus einer einzigen metallbeschichteten Folie bestehen oder auch einen mehrlagigen, alternierenden Aufbau aufweisen. Nachteilig an diesen Folien ist, dass sie anfällig für mechanische Beschädigungen beim Umgang mit den Vakuum-Isolations-Paneelen sind, so dass eine hohe Sorgfalt während beispielsweise der Montage geübt werden muss. Weiterhin sind als Umhüllungsmaterialien Metallbleche, insbesondere aus Edelstahl, oder Glas, insbesondere Glasscheiben, bekannt.
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Mit solchen Vakuum-Isolations-Paneelen können Wärmeleitfähigkeiten als charakteristisches Maß für die Dämmwirkung im Bereich von 0,002 bis 0,010 W/mK als Messwert der Wärmeleitfähigkeit λ10 nach DIN EN 12667 erreicht werden.
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Weiterhin können Vakuum-Isolations-Paneele aus verschiedenen Gründen, insbesondere zum Schutz der großen Oberflächen vor mechanischer Beschädigung, aus optischen Gründen, als zusätzliche Dämmschicht oder als Haftungsvermittler ein- oder beidseitig Deckschichten aufweisen. Das Material der Deckschichten hängt dabei von deren Zweck ab, übliche Materialien ohne Anspruch auf Vollständigkeit sind Hartschaumstoffe, Faserdämmstoffe, Holz, Holzwerkstoffe, Glas, Metall.
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Die Beibehaltung der Wärmedämmeigenschaften hängt entscheidend von der Aufrechterhaltung des Vakuums im Vakuum-Isolations-Paneel ab. Dies hat insbesondere zur Folge, dass die Elemente nicht ohne weiteres auf die bei der Montage vor Ort benötigten Abmessungen zur vollflächigen Gestaltung einer Dämmschicht zugeschnitten werden können, wie dies bei den Dämmstoffen auf Basis von Kunststoffen oder auf Basis von Fasern möglich ist. Es hat in der Vergangenheit nicht an Versuchen gefehlt, diese mangelhafte Zuschneidbarkeit von VIP-Elementen zu überwinden.
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So wurde vorgeschlagen, als Füllmaterial eine Vielzahl von geschlossenen evakuierten Hohlkörpern, insbesondere Hohlkugeln, zu verwenden, z. B. in der
DE 1 804 862 U . Zwar werden die in dem von der Umhüllung gebildeten Hohlraum befindlichen Hohlkörper nicht bzw. nur in geringem Umfang durch einen Zuschnitt beschädigt, allerdings hat die Beschädigung der Umhüllung zur Folge, dass der nicht von den Hohlkörpern eingenommene Hohlraum das Vakuum verliert, wodurch ein drastischer Abfall der Wärmedämmung resultiert.
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Zur Vermeidung dieses Problems wurde vorgeschlagen, einen Mehrkammeraufbau, beispielsweise in Form einer Wabenstruktur im Hohlraum, und eine vakuumdichte Verbindungen der einzelnen Kammern mit der Umhüllungsfolie ein Mehrkammersystem zu schaffen, so dass bei Beschädigung einer einzelnen Kammer etwa durch das Einbringungen einer Befestigungsschraube und einen Zuschnitt, nur diese Kammer das Vakuum verliert, das Vakuum in den anderen Kammern jedoch erhalten bleibt. In der Praxis konnten sich diese Ansätze nicht durchsetzen, da die Kammerstege Wärmebrücken darstellen, deren Vervielfachung zu einer nicht hinnehmbaren Verminderung der Wärmedämmung eines derart aufgebauten Vakuum-Isolations-Paneels führt. Weiterhin stellt sich die erforderliche vakuumdichte Verbindung der Umhüllung mit allen Kammerstegen als produktionstechnisch außerordentlich schwierig dar.
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Weiterhin ist bekannt, ein Vakuum-Isolations-Paneel in einem zweiten Körper aus einem Dämmstoffmaterial einzubetten. Als Dämmstoffmaterialien eigenen sich prinzipiell alle bekannten Dämmstoffe auf Basis von Kunststoffen, z. B. in der
DE 3148164 , oder auf Basis von Fasern, z. B. in der
WO 2007009820 A1 . Der üblicherweise allseitige Überstand des zweiten Dämmkörpers erlaubt einen Zuschnitt der Elemente, ohne dabei das im Kern angeordnete Vakuum-Isolations-Paneel zu beschädigen. In diesem Zusammenhang wird auch vorgeschlagen, mehrere, voneinander räumlich getrennte Vakuum-Isolations-Paneele in dem zweiten Dämmkörper anzuordnen, so dass auch zwischen den einzelnen Vakuum-Isolations-Paneelen Stege aus dem schneidbaren zweiten Dämmmaterial angeordnet sind, welche einen Zuschnitt des Dämmelements ermöglichen. Da die Vakuum-Isolations-Paneele zur Erzielung einer bestmöglichen Wärmdämmung bei einer einschichtigen Anordnung so nahe wie möglich aneinanderliegen sollten, ist aus dämmtechnischen Gründen eine möglichst schmale Breite der Stege aus dem zweiten Dämmmaterial bevorzugt, so dass der schneidbare Überstand in seiner Breite limitiert ist, und somit eine Anpassung der Dämmelemente nur in gewissen Größenordnungen ermöglicht wird. Zudem besteht bei diesen eingebetteten Dämmelementen immer noch die Gefahr eines versehentlichen Einschnitts in den oder die Vakuum-Isolations-Paneele während der Verarbeitung der Elemente. Aus Gründen der Verarbeitungsgeschwindigkeit ist es zudem bevorzugt, den zeitaufwändigen Zuschnitt der Dämmelemente auf ein Minimum zu begrenzen, was andererseits zur Folge hat, das die Stege aus dem zweiten Dämmmaterial in ihrer ursprünglichen Breite verbleiben und somit die Vakuum-Isolations-Paneele weiter voneinander entfernt angeordnet sind.
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Als weitere Lösung des Belegungsproblems ist es bekannt (etwa
DE 10 2009 021 813 ), Bausätze aus Dämmmitteln aus mindestens zwei unterschiedlichen Größen bereitzustellen, wobei die Dämmmittel einen Kern aus einem Vakuum-Isolations-Paneel aufweisen, der zur Abdichtung der unvermeidbaren Fugen beim Anlegen von Vakuum-Isolations-Paneelen aneinander mit einem umlaufenden elastischen Rand zur Fugenabdichtung versehen ist. Ggf. weisen die Dämmmittel weitere Deckschichten auf. Verbleibende Freiflächen einer mit den Dämmelementen ohne deren Zuschnitt nicht abdeckbaren zu dämmenden Fläche, beispielsweise breitere Fugen oder nicht rechteckförmige Flächen im Bereich von Dachschrägen, werden mit auf Maß zuschneidbaren Dämmstoffen, vorzugsweise auf Basis von Kunststoffen oder auf Basis von Fasern, gedämmt. Zwar hat sich diese Methode in der Praxis durchaus bewährt, sie weist aber den Nachteil auf, das die verwendeten zuschneidbaren Dämmstoffe Wärmeleitfähigkeiten je nach Material im Bereich von 0,23 bis 0,40 W/mK als Messwert der Wärmeleitfähigkeit λ
10 nach
DIN EN 12667, also erheblich schlechtere Dämmeigenschaften als Vakuum-Isolations-Paneele, aufweisen. Weiterhin können die Dämmmittel und die zuschneidbaren Dämmstoffe nach der Verarbeitung zu einer flächigen Dämmlage an der zu dämmenden Fläche eine aus unterschiedlichen Materialien bestehende freie Oberfläche aufweisen, beispielsweise die Dämmelemente mit dem Vakuum-Isolations-Paneel eine metallisierte Umhüllungsfolie oder eine Deckschicht aus Holz oder Hartschaum, während als zuschneidbarer Dämmstoff eine Mineralwolle verwendet wird.
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Diese uneinheitliche Oberfläche kann für ggf. weiter folgende Verarbeitungsschritte, etwa das Aufbringen einer Putzschicht auf eine Außenfassade, von Nachteil sein.
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Alternativ können verbleibende Freiflächen durch auf Maß hergestellte Dämmmittel mit einem Vakuum-Isolations-Paneel abgedeckt werden. Nachteilig an dieser Lösung ist der sehr hohe und damit kostenträchtige Aufwand für die Herstellung der auf den Einzelfall abgestimmten Dämmmittel. Zusätzlich besteht das Problem, dass schon geringe Toleranzen beim Aufmaß und bei der Herstellung der Dämmmittel doch einen Zuschnitt erforderlich machen können.
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Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, einen Bausatz auf der Basis von Vakuum-Isolations-Paneelen zur Verfügung zustellen, der die beschriebenen Nachteile des Stands der Technik überwindet, eine ausgezeichnete Dämmung in der Fläche mit Zuschnittelementen aufweist und leicht zu verarbeiten ist.
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Die Aufgabe wird durch einen Bausatz auf der Basis von Vakuum-Isolations-Paneelen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Der Bausatz auf der Basis von Vakuum-Isolations-Paneelen für die einlagige Ausführung einer Dämmschicht ist gebildet aus mindestens zwei Dämmelementen unterschiedlicher Größe mit je einem oder mehreren Vakuum-Isolations-Paneelen, im folgenden als VIP-Dämmelemente bezeichnet, und mindestens einem weiteren nicht evakuierten Dämmelement, welches den gleichen funktionalen Aufbau wie die VIP-Dämmelemente bei gleicher Dicke aller Dämmelemente aufweist. Das mindestens eine weitere Dämmelement ist aus einem plattenfömigen, quaderförmigen Kern aus einem mikroporösen Formteil gebildet, wobei das Kernmaterial bevorzugt ein vorgepresstes Pulver, insbesondere pyrogene Kieselsäure, ein Aerogel oder ein Fasermaterial mit eingebettetem Aerogel und/oder pyrogener Kieselsäure ist. Vorzugsweise ist der Kern in einer Umhüllung angeordnet ohne evakuiert zu werden.
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Der Kern des mindestens einen nicht evakuierten Dämmelements, d. h. der nicht evakuierte Kern; aus einem mikroporösen Formteil weist bevorzugt eine Wärmeleitfähigkeit von höchstens 0,020 W/mK des Messwerts der Wärmeleitfähigkeit λ10 nach DIN EN 12667 auf.
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Mit dem Begriff gleicher funktionaler Aufbau wird zum Ausdruck gebracht, dass die Hauptflächen der VIP-Dämmelemente und der nicht evakuierten Dämmelemente aus dem gleichen oder einem Material mit vergleichbaren Oberflächeneigenschaften besteht.
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Damit ist umfasst, dass im Fall eines deckschichtfreien VIP-Dämmelements, also eines Vakuum-Isolations-Paneels, dessen Umhüllung aus einer metallisierten Folie mit Vakuumeignung besteht, auch das nicht evakuierte Dämmelement mit mikroporösem Formteil entweder die gleiche metallisierte Folie aufweist, oder alternativ eine kostengünstigere metallisierte Folie oder eine Metallfolie, insbesondere eine Aluminiumfolie, die als Vakuumfolien nicht geeignet sind. Sofern das VIP-Dämmelement ein- oder beidseitig Deckschichten aufweist, sind diese Deckschichten in gleicher Art und Weise am nicht evakuierten Dämmelement angeordnet. Sofern die VIP-Dämmelemente des Bausatzes beidseitige Deckschichten aufweisen, ist es auch möglich die Deckschichten direkt auf dem mikroporösen Formteil ohne eine Umhüllungsfolie anzuordnen. Die nicht evakuierten Dämmelemente sind als Zuschnittelemente für die vollflächige Gestaltung der Dämmschicht vorgesehen. Bedarfsweise können die Schnittkanten nach erfolgtem Zuschnitt mit einem Klebeband abgedeckt werden.
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Bei beidseitigen Deckschichten können diese aus dem gleichen Material gebildet sein, alternativ ist es auch möglich, dass die beiden Deckschichten aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
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Bevorzugt weisen die Schichten in einem Mehrschichtaufbau, d. h. der Kernschicht in Form des Vakuum-Isolations-Paneels bzw. des Kerns aus einem mikroporösen Formteil, wie auch die Deckschichten, in den den Bausatz bildenden VIP-Dämmelementen wie den nicht evakuierten Dämmelementen die gleiche Dicke auf. Damit reduziert sich in vorteilhafter Weise die Variantenzahl bei der Herstellung der Komponenten der Dämmelemente des Bausatzes.
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Wegen des gleichen funktionalen Aufbaus der nicht evakuierten Dämmelemente mit den VIP-Dämmelementen ergibt sich in der Fläche bei der Verarbeitung bzw. Montage eine einheitliche Oberfläche, wodurch die potentiellen Nachteile uneinheitlicher Oberflächen vermieden sind.
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In einer bevorzugten Ausführung weisen die VIP-Dämmelemente einen vorzugsweise umlaufenden elastischen Rand zur Fugenabdichtung zwischen angrenzenden Dämmelementen auf. Die nicht evakuierten Dämmelemente können ebenfalls mit einem solchen umlaufenden elastischen Rand versehen sein.
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In einer bevorzugten Ausführung verhalten sich die Abmessungen der mindestens zwei VIP-Dämmelemente und des mindestens einen nicht evakuierten Dämmelements derart, dass bezogen auf die Länge und/oder die Breite des flächenmäßig größten VIP-Elements die Längen und/oder die Breiten der weiteren den Bausatz bildenden Elemente ganzzahlige Teiler sind, z. B. 1/1, 1/2, 1/3, oder 1/4. Damit ist vorteilhaft bei der Verarbeitung des Bausatzes die Flucht in wenigstens einer Richtung gewährleistet.
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Bevorzugt weist der Bausatz zwei nicht evakuierte Dämmelemente unterschiedlicher Größe auf.
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Weiterhin ist bevorzugt, dass die nicht evakuierten, zuschneidbaren Dämmelemente mit einer optisch auffälligen Markierung, beispielsweise einer Beschriftung, einer Einfärbung oder dergleichen versehen sind, um Verwechslungen mit den VIP-Dämmelementen zu vermeiden.
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Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Der Bausatz besteht aus einem ersten und einem zweiten VIP-Dämmelement sowie einem nicht evakuierten Zuschnittelement.
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Das erste VIP-Dämmelement ist aus einem Vakuum-Isolations-Paneel, das aus einer die Umhüllung bildenden metallisierten Folie mit einem evakuierten Hohlraum und einem darin angeordneten Füllmaterial aus bindemittelfreier Mineralwolle aufgebaut und weist eine Dicke von 20 mm auf. Die beiden Hauptflächen sind mit jeweils einer Deckschicht aus einem EPS-Hartschaum mit einer Dicke von jeweils 5 mm versehen, die adhesiv an der metallisierten Umhüllungsfolie angebracht ist. Zum Zweck des Kantenschutzes des Vakuum-Isolation-Paneels weisen die beiden Deckschichten ein geringes umlaufendes Übermaß von 3 mm gegenüber dem Vakuum-Isolationspaneel auf. In den durch das Vakuum-Isolations-Paneel und die beiden Deckschichten gebildeten Hohlraum ist ein elastisches Dichtband eingefügt, welches bei stoßender Verlegung der Dämmelemente eventuell auftretende Fugen zuverlässig abdichtet. Dieses Dämmelement weist eine Außenabmessung der Deckschicht von 600 × 1000 mm auf. Das zweite VIP-Dämmelement des Bausatzes unterscheidet sich vom ersten VIP-Dämmelement lediglich in der Außenabmessung der Deckschichten von 300 × 600 mm auf.
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Das nicht evakuierte Dämmelement des Bausatzes unterscheidet sich vom zweiten, kleinen VIP-Dämmelement darin, das als Kernmaterial ein mikroporöses Formteil aus pyrogener Kieselsäure verwendet, welcher mit einer einfachen Aluminiumfolie umhüllt und nicht evakuiert ist. In allen anderen konstruktiven Merkmalen und Abmessungen stimmt das nicht evakuierte Dämmelement mit dem zweiten VIP-Element überein, d. h. auch dieses Element weist einen umlaufenden Rand zur Fugenabdichtung auf.
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Alternativ kann das zweite VIP-Dämmelement wie auch das nicht evakuierte Dämmelement eine Abmessung von 300 × 500 mm aufweisen, so dass das alternative zweite VIP-Dämmelement nicht nur in eine Richtung sondern in beide Richtungen mit dem ersten VIP-Dämmelement fluchtet.
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Zur Unterscheidung des gleichgroßen nicht evakuierten Dämmelements, welches als Zuschnittelement bereitgestellt ist, von dem kleineren zweiten VIP-Dämmelement ist das nicht evakuierte Dämmelement auf beiden EPS-Hartschaum-Deckschichten auf der Sichtseite mit einer Markierung, hier als Schriftzug „Zuschnittelement”, versehen.
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Der erfindungsgemäße Bausatz ist für die einlagige Verlegung konzipiert. Er kann selbstverständlich auch mehrlagig angebracht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1804862 U [0007]
- DE 3148164 [0009]
- WO 2007009820 A1 [0009]
- DE 102009021813 [0010]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN EN 12667 [0004]
- DIN EN 12667 [0010]
- DIN EN 12667 [0016]