DE4419748A1

DE4419748A1 - Wärmedämmender Aufbau

Info

Publication number: DE4419748A1
Application number: DE19944419748
Authority: DE
Inventors: Gerd Hugo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-06
Filing date: 1994-06-06
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: DE4419748C2

Description

Die Erfindung betrifft einen wärmedämmenden Aufbau.

Wärmedämmende Aufbauten werden heute häufig - je nach An wendungsbereich - aus geschäumten Kunststoffen, aber auch aus geschäumten mineralischen Stoffen wie z. B. aus Gasbeton oder geschäumtem Glas hergestellt. Es sind ferner wärmedäm mende Materialien mit diskreten porigen Körpern oder Hohl körpern, die in ein Bindemittel eingelagert sind, bekannt. Ferner gibt es seit langem als wärmedämmende Aufbauten Mat ten die aus gestapelten, synthetischen Fasermaterialien hergestellt werden. Dabei kommt Fasermaterialien, insbeson dere anorganischen Fasern wegen ihrer Nichtbrennbarkeit, auf dem Gebiet der Bauindustrie, insbesondere im Bereich des Hausbaus eine besondere Bedeutung zu.

Auch bei statisch belastbaren Baustoffen, wie bei Ziegel steinen und Kalksandsteinen, insbesondere Ziegellochsteinen und Hohlblocksteinen, wird versucht, die Wärmeleitfähigkeit des Basismaterials durch Lufteinschlüsse zu verringern. Die Grenzen sind hier allerdings durch die statischen Eigen schaften, also die Tragfähigkeit, die von dem Stein ver langt wird, relativ eng gesetzt. Innerhalb der luftgefüll ten Hohlräume im Stein findet neben einer geringen Wärme übertragung durch Konvektion ein Wärmeaustausch über Wär mestrahlung statt.

Grundsätzlich liegt den hier genannten Materialien ob aus Schaum, aus mit Hohlkörpern gefülltem Bindemittel oder aus Stapelfaser oder Steine mit Hohlräumen, das gleiche physi kalische Prinzip zugrunde. Je geringer die Dichte des Mate rials ist, desto kleiner ist auch die Wärmeleitfähigkeit des Materials.

Gemäß diesen Überlegungen müßten eigentlich Luft oder Gase mit geringerer Wärmeleitung die besten Wärmeisolatoren dar stellen. Dies ist gilt nur dann, wenn auch gleichzeitig die Wärmeübertragung durch Konvektion als Wärmetransport durch Luftströme verhindert wird, wie das bei den bekannten Wär meisolierschäumen und Stapelfasern, wie Steinwolle oder Glaswolle der Fall ist.

In einem nicht unterbrochenem Luftspalt zwischen zwei Flä chen mit unterschiedlicher Temperatur, bildet sich aufgrund des Temperaturgefälles eine Luftwalze, die Wärme von der warmen zur kalten Fläche transportiert. Neben dem Wärme transport durch die Konvektion der Luft wird auch Wärme energie zwischen den beiden Flächen durch Strahlung über tragen bzw. ausgetauscht.

Bei neueren Isolierglasfenstern, die meistens aus zwei be abstandeten Scheiben bestehen, deren abgekapselter Innen raum mit einem Gas gefüllt ist, das die Wärme schlechter leitet als Luft, hat man durch eine metallische Bedampfung der Glasinnenseiten den Wärmeaustausch über Strahlung redu ziert.

Bei den bekannten Dämmstoffen aus Glaswolle oder Steinwol le, die als Wärme- und auch als Kälteschutz, insbesondere aber im Bereich des Hausbaus zur Wärmedämmung, also zur Wärmerückhaltung eingesetzt werden, ist die Wärmeleitung wegen der geringeren Dichte der Glas- oder Steinwolle im Bereich von etwa 0,015 g/cm³ bis 0,2 g/cm³ und wegen der wenigen Berührungsstellen zwischen den einzelnen Fasern nur sehr gering.

Auf Grund der sehr kleinen Lufträume zwischen den einzelnen Fasern können sich keine Luftwalzen ausbilden. Die Wärme übertragung durch Konvektion wird hierdurch verringert. Was neben der an Wärmeleitung durch die einzelnen Fasern noch stattfindet, ist die Wärmeübertragung durch Strahlung.

Die überwiegend im Baubereich eingesetzten wärmeisolieren den Aufbauten aus Glas- oder Steinwolle basieren im allge meinen auf silikatischen Fasern, die im Bereich der Wärme strahlung, also im Bereich der thermischen Infrarotstrah lung von 2 bis 100 µm einen Absorptionsgrad in der Größen ordnung von etwa 90% aufweisen. Nach der Kirchhoff′schen Regel ist bei der gleichen Wellenlänge der Absorptionsgrad eines Stoffes gleich seinem Emissionsgrad.

Dieses bedeutet, daß Wärmeenergie in Form von Wärmestrah lung von einer Faser zur nächsten "transportiert" wird, da die Fasern 90% der Wärmestrahlung absorbieren und als Wär mestrahlung zu 90% wieder emittieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen wärmedämmenden Aufbau zu schaffen, bei dem Wärmeverluste durch Wärmestrahlung verringert sind.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der nebengeordneten Ansprüche 1 und 3 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des jeweiligen Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Überraschenderweise hat sich im Rahmen der Erfindung herausgestellt, daß ein wärmedämmender Aufbau, der mindestens teilweise Körper enthält, die im Bereich der Wärmestrahlung einen hohen Strahlungsdurchlaßgrad aufweisen, der größer 40%, insbesondere größer 70% sein sollte, sehr gute wärmedämmende Eigenschaf ten besitzt.

Diese Körper können im Rahmen der Erfindung die Form von Fasern oder von Hohl körpern haben. Sie können auch durch Hohlraume in einem Basismaterial direkt dar gestellt werden.

Bei der Verwendung von Fasern als die genannten Körper hat sich im Rahmen der Erfindung herausgestellt, daß sich bei einem wärmedämmenden Aufbau aus Stapelfasern, die aus einem infrarottransparenten Ausgangsmaterialien hergestellt sind, dessen Brechungsindex n(Faser) bei den Wellenlängen des thermischen Infrarotbereiches, das heißt der Wärmestrah lung, größer ist als 1 ist, die Wärmeübertragung durch Wär mestrahlung um 30 bis 80% vermindert werden kann. Der thermische Infrarotbereich erstreckt sich von etwa 2 bis 100 µm. Der Brechungsindex von Luft n(Luft) wird zu 1 an genommen.

Da das Material im Bereich des thermischen Infrarot trans parent ist, wird die Wärmestrählung nicht von der Faser absorbiert. Bei richtigem Faserdurchmesser, der im Bereich der Wellenlängen des thermischen Infrarot liegen muß, tre ten Streuungen auf. Dadurch wird ein Teil der Wärmestrah lung zur Quelle reflektiert.

Besonders gute Ergebnisse wurden im Rahmen der Erfindung in Versuchen erzielt, bei denen das Produkt aus Brechungsindex der Fasern im thermischen Infrarotbereich mal dem mittleren Durchmesser d(Faser) der Fasern im Bereich von 5 bis 50 µm lag, das heißt wenn die Beziehung 5 µm < n(Faser) × d(Fa ser) < 50 µm erfüllt war.

Ganz besonders wirkt sich das verminderte Strahlungsvermö gen des erfindungsgemäßen wärmedämmenden Aufbaus äußerst positiv auch in solchen Bereichen aus, wo die Wärmedämmung direkt an einen Luftraum anschließt, wie dieses bei der Isolierung der Außenwände von Häusern der Fall ist, hier wird im allgemeinen die Wärmedämmung außen an der Wand be festigt. Darauf folgen ein Luftraum zur Belüftung der Wand und als letzte Schicht z. B. eine Holzwand.

Von den Oberflächen der herkömmlichen Dämmstoffe aus Stein- oder Glaswolle wird die Wärme zu 90 bis 95% abgestrahlt und geht dem Haus somit verloren. Von dem erfindungsgemäßen wärmedämmenden Aufbau aus infrarottransparenten Fasermate rialien werden dagegen nur ca. 50 bis 60% der Wärme abge strahlt, was offensichtlich ein großer Vorteil ist.

Die erfindungsgemäße Wärmedämmung wirkt auch im umgekehrten Fall also als Schutz vor zu starker Erwärmung der Wand im Sommer, durch Sonneneinstrahlung, regulierend.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, den erfindungsgemäßen wär medämmenden Aufbau in Bereichen einzusetzen, wo bei gerin gen Schichtdicken eine gute Wärmedämmung erzielt werden muß, wie dies bei der Wärmedämmung der Innräume von Fahr zeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, der Fall ist. Im Sommer bei hohem Sonnenstand werden je nach Farbe des Fahr zeugs erhebliche Energiemengen im Bereich des sichtbaren Lichtes eingekoppelt, vom Dach eines Fahrzeuges, insbeson dere eines Kraftfahrzeuges, absorbiert und nach außen und nach innen, als Wärme abgestrahlt.

Die Schichtdicke einer herkömmlichen Dachisolation aus Schaumstoff (Autohimmel) liegt bei 6 bis 8 mm. Größere Schichtdicken würden den Innenraum verkleinern. Sie können auch leichter beschädigt werden, da ein Gegenstand bis zum Anstoßen an dem Blechdach tiefer eindringen und die Abdec kung auf der Seite des Fahrgastraums stärker verformen wür de. Es müssen also bei gleicher Schichtdicke effizientere Dämmmaterialien eingesetzt werden.

Hier kann die erfindungsgemäße Wärmedämmung Abhilfe schaf fen. Bei dem erfindungsgemäßen wärmedämmenden Aufbau ist es besonders günstig, daß die Oberfläche im Bereich der Wärme strahlung ein vermindertes Wärmeemissionsvermögen aufweist und nur 50 bis 60% der Wärmeenergie abstrahlen kann.

Auch im Winter sind diese Eigenschaften des erfindungsgemä ßen Dämmmaterials bei der Wärmedämmung eines Daches eines Kraftfahrzeuges von Vorteil, es wird weniger Wärme aus dem Innenraum über das Dach abgegeben. Denkt man an zukünftige Elektroautos, die die Innenraumbeheizung nicht mit der Mo torabwärme eines Verbrennungsmotors betreiben können, so ist eine gute Wärmedämmung zwingend erforderlich.

Der Erfindungsgegenstand wird bei der Verwendung von Fasern anhand der folgenden Beispiele näher dargestellt.

Beispiel 1

Es wurden Fasern aus Polyäthylen, das im Wellenlängenbe reich des thermischen Infrarot einem Brechungsindex von etwa 1,5 hat, und mit einer durchschnittlichen Faserlänge von 40 mm sowie einem Faserdurchmesser im Bereich von 10- 25 µm hergestellt. Solche Fasern wurden zu einem rechtecki gen, plattenförmigen, wärmedämmenden Körper mit einer Grundfläche von 200 mm×200 mm und einer Dickenabmesssung von 8,5 mm gepreßt. Das Raumgewicht der Dämmplatte lag bei 0,34 g/cm³. Die Dämmplatte wurde auf eine homogen beheiz bare Platte gelegt.

Zum Vergleich wurde auf dieselbe Heizplatte eine handels übliche Steinwolleplatte der Firma Grünzweig und Hartmann gelegt. Diese wies ein Raumgewicht von 0,2 g/cm³ und besaß die gleichen Abmessungen wie der plattenförmige, nach der Erfindung ausgebildete Körper. Die geringere Wärmeleitfä higkeit von Polyäthylen gegenüber der Steinwollefaser wurde durch das höhere Raumgewicht ausgeglichen. Auf die Oberflä che beider Dämmplatten wurde je eine Eternitplatte gelegt. Der Emissionsgrad der Oberflächen beider Platten lag bei 90%. Die Heizplatte wurde auf eine Temperatur von 40 Grad Celsius aufgeheizt. Nach einer dreistündigen Aufheizphase wurde der Aufbau mit einer Wärmebildkamera vermessen. Die Oberflächentemperatur auf der Eternitplatte über der Wärme dämmplatte aus Steinwolle lag bei 24,5 Grad Celsius, die Oberflächentemperatur auf der Eternitplatte über dem Dämm stoff nach der Erfindung aus Polyäthylenfasern lag dagegen bei 22,2 Grad Celsius.

Beispiel 2

In einer mit Gas direkt beheizbaren Zentrifuge mit Auslaßöffnungen wurde Kochsalz NaCl mit geringen Zusätzen von Oxiden geschmolzen und nach dem Schmelzen durch die Öffnungen nach außen getrieben. Die Oxide wurden dabei aus der Gruppe ausgewählt, die umfaßt Bleioxid, Lithiumoxid, Natriumoxid, Kaliumoxid, Manganoxid und Kupferoxid.

Der sich ergebende Fa serdurchmesser des geschmolzenen Kochsalzes mit Zusätzen lag bei 5 bis 25 µm. Der Brechnungsindex im Wellenlängenbe reich des thermischen Infrarot lag bei ca. 1,5. Mit einem Stab wurden die Schmelzfäden aufgefangen und ähnlich wie bei der Herstellung von Zuckerwatte bauschig aufgewickelt. Die so erhaltene Salzwatte wurde in eine Form mit den Maßen 200 × 200 × 8,5 mm gepreßt, bis sich ein Raumgewicht von 0,2 g/cm³ einstellte. Die Dämmplatte aus Salzwatte wurde in der gleichen Anordnung wie in Beispiel 1 beschrieben unter den gleichen Verhältnissen vermessen. Die Oberflächentempe ratur auf der oben aufliegenden Eternitplatte lag bei der Dämmplatte aus Salzwatte nach einer dreistündigen Auf heizphase bei 21,3 Grad Celsius gegenüber 24,2 Grad Celsius Oberflächentemperatur der Eternitplatte über der Dämmplatte aus Steinwolle.

Beispiel 3

Polyäthylenfasern mit einem Faserdurchmesser von 10-25 µm, mit einem Brechungsindex im Wellenlängenbereich des thermischen Infrarot von etwa 1,5 und einer durchschnittli chen Faserlänge von 40 mm wurden zu einer wärmedämmenden Platte mit dem Flächenmaße von 200 mm×200 mm und einer Dickenabmessung von 6 mm gepreßt. Das Raumgewicht der wär medämmenden Platte lag bei 0,241 g/cm³. Sie wurde auf eine homogen beheizbare Platte gelegt, die auf 50 Grad Celsius aufgeheizt wurde und mit einer Wärmebildkamera vermessen. Die mittlere Oberflächentemperatur der wärmedämmenden Plat te lag bei 29,4 Grad Celsius.

Zum Vergleich wurde eine 6 mm dicke Schaumstoffmatte mit textiler Oberfläche, es handelte sich hier um das Basisma terial für typische Autohimmel, und mit einem Raumgewicht von 0,0723 g/cm³ auf die gleichen Abmessungen wie die wär medämmende Platte zugeschnitten und dann auf die Heizplatte gelegt, die ebenfalls auf 50 Grad Celsius aufgeheizt wurde. Diese wärmedämmende Platte aus "Autohimmel" wurde mit einer Wärmebildkamera vermessen. Die mittlere Oberflächentempera tur des normalen Autohimmels lag bei 35,4 Grad Celsius, mithin um 6,0 Grad höher als die der Ausgestaltung nach der Erfindung.

Danach wurden beide Oberflächen mit einer Klebefolie abge klebt, so daß beide Oberflächen den gleichen Emissionsgrad hatten. Nach Einstellen des Temperaturgleichgewichts lag die mittlere Oberflächentemperatur des normalen Autohimmels bei 35,2 Grad Celsius die der gemäß der Erfindung ausgebil dete wärmedämmende Platte bei 32,9 Grad Celsius. Trotz des größeren Raumgewichtes war die innere Wärmeleitung durch die verringerten Strahlungsübergänge im Material besser als die des herkömmlichen Schaumstoffes mit niedriger Dichte.

Beispiel 4

In einem Versuch wurde ein 6 mm dicker Schaumstoff, der mit einem textilen Oberflächenmaterial beschichtet war, wie er als Autohimmel eingesetzt wird, auf eine Heizplatte gelegt. Zum Vergleich hierfür wurde der gleiche Schaumstoff, mit gleicher Dicke jedoch ohne textiles Oberflächenmaterial gelegt auf dieselbe Heizplatte gelegt. Statt der textilen Oberfläche wurde ein auf 0,5 mm Schichtdicke gepreßtes Vlies aus Polyäthylenfasern mit einem Faserdurchmesser von 10-25 µm und einer Faserlänge von etwa 40 mm gelegt. Die Temperatur der Heizplatte lag bei 50 Celsius. Die Oberflä chentemperaturen der beiden Anordnungen wurden vermessen. Die Oberflächentemperatur des normalen Autohimmels lag bei 37,2 Grad Celsius, wohingegen die Ausgestaltung mit der zusätzlichen, gemäß der Erfindung ausgebildeten Dämmschicht bei 31,6 Grad Celsius lag.

Bei der Verwendung von Hohlkörpern als die genannten Körper hat sich im Rahmen der Erfindung herausgestellt, daß, wenn die Wände der Hohlkörper aus einem Material bestehen, das im Wellenlängenbereich des thermischen Infrarot, das heißt der Wärmestrahlung, von 2 bis 100 µm transparent ist und einen Brechungsindex in dem genannten Wellenlängenbereich hat, der größer als Luft ist, die Wärmeübertragung durch Strahlung bis zu 90% reduziert werden kann. Die Wärme wird vom Basismaterial, z. B. Beim Ziegel der Ton, aufgrund des hohen Absorptionsgrades zu ca. 95% abgestrahlt und kann die infrarottransparente Hohlkörperwand ohne große Verluste bis zur Innenwandung des Hohlkörpers durchdringen.

Hier allerdings tritt abhängig vom Brechungsindex der Hohl körperwand und abhängig vom Einfallswinkel der Strahlung zur Flächennormalen auf die Innenwandung zu 50 bis 90% Re flexion auf. Die Wärmestrahlung wird zur Ausgangsseite re flektiert. Der Wärmeaustausch über Strahlung im Hohlkörper wird reduziert.

Hierzu werden dem Basismaterial Hohlkugeln aus einem infrarottransparenten Material wie z. B. Silizium, Calciumfluorid, Kalium- und Natriumchlorid, Kaliumbromid und Kaliumiodid bzw. geschmolzene Mischungen der Materialien, denen zur Verringerung der Schmelztemperatur noch geringe Mengen der üblichen Oxide aus der Gruppe der Oxide, die umfaßt, Bleioxid, Lithiumoxid, Natriumoxid, Kaliumoxid, Manganoxid und Kupferoxid, beigesetzt werden können, zugefügt. Die mögliche Menge der zugefügten Hohlkörper hängt von den gewünschten statischen Eigenschaften des Baustoffes ab.

Bei Isolationsschäumen, die keine statischen Eigenschaften haben müssen, also keine Lasten aufnehmen müssen, können die Hohlkörper auch aus einem infrarottransparentem Kunst stoff wie z. B. Polyäthylen oder Polypropylen bestehen.

So können z. B. tragenden Baustoffen, wie Ziegelsteinen aus Ton oder Kalksandsteinen Hohlkörper bis zu 70 Volumenpro zenten zugesetzt werden, wobei die Wandstärke und der Durchmesser der Hohlkörper auf die statischen Eigenschaften des Baustoffes einen erheblichen Einfluß haben. Bei Bau stoffen, die keine statischen Eigenschaften haben müssen, wie dies z. B. bei Isolationsschäumen der Fall ist, können bis zu 90 Volumenprozente an Hohlkörpern beigemengt werden. In einer besonderen Ausführung kann erfindungsgemäß sogar der ganze Schaum aus einem infrarottransparenten Material wie z. B. Polyäthylen bestehen. In diesem Fall unterliegen die Hohlkörper, die dann ja nur Hohlräume im Basismaterial darstellen, anderen Bedingungen. In diesem Fall muß der Durchmesser der Löcher im Bereich der Wellenlänge des ther mischen Infrarot, im Bereich 5 bis 50 µm liegen.

Ansonsten können die Abmessungen der Hohlkörper nach bau statischen und wärmedämmenden Gesichtspunkten frei gewählt werden. Als günstig haben sich Kugeldurchmesser von 0,5 bis 5 mm erwiesen, wobei auch größere Hohlkörper denkbar sind. Werden die Hohlkörper jedoch zu groß, kann ein Wärmeaus tausch über Konvektion wieder stattfinden.

Für die Dicken der Kugelwanden gilt, daß das Produkt aus Brechungsindex des Hohlkörpermateriales und der tatsächli chen Wandstärke (n.d) größer 50 µm sein sollte, wobei der Brechungsindex des Hohlkörpermateriales möglichst groß ge wählt wird.

Durch Einlagerung von kolloidalen Metallpigmenten deren Durchmesser im Nanometerbereich liegt, kann der Brechungs index der Hohlkörpermaterialien künstlich erhöht werden ohne die Transparenz des Materiales zu verschlechtern. Es wurden 20 Volumenprozente kolloidale Silberpigmente mit Po lyäthylen gemischt, wodurch der Brechungsindex von Poly äthylen, der im Bereich des thermischen Infrarot bei etwa 1,5 liegt, auf 2,0 erhöht wurde. Dadurch wurde ein höherer Reflexionsgrad für Wärmestrahlung im Inneren des Hohlkör pers erzielt.

Bei infrarottransparenten Materialien als Ausgangsmaterial für die Hohlkörper können auch Materialien mit einem nied rigen Brechungsindex wie z. B. Calciumfluorid mit einem Bre chungsindex von 1,4 im Bereich des thermischen Infrarot eingesetzt werden, wenn die Hohlkörper außen metallisch durch Bedampfen oder chemischen Auftrag beschichtet werden. Hier ist es dann der metallische Spiegel, der einen Aus tausch von Wärmestrahlung im Hohlkörper zu ca. 90% vermin dert. Die metallische Schicht um den Hohlkörper selber ist zu dünn, als das sie merklich zur Wärmeleitfähigkeit des Gesamtaufbaues beiträgt.

Beispiel 5

Mit einer druckluftbetriebenen Spritzpistole für Heißkleber wurde Polyäthylen mit dosierter Luftzufuhr mehrlagig zu einer Gesamtdicke von 5 mm auf eine Fläche gespritzt und nach Aushärtung auf die Maße 200 × 200 mm geschnitten. Durch die dosierte Luftzufuhr enstanden im Polyäthylen Mi krohohlräume, deren Durchmesser im Bereich von 5 bis 50 µm lagen. Die Wandstärken des Polyäthylens lagen bei 5 bis 20 µm. Die Platte wurde im Vergleich zu einer Polyurethanhart schaumplatte mit vergleichbarem Raumgewicht auf eine Heiz platte mit einer Temperatur von 50 Grad Celsius gelegt und mit einer Wärmebildkamera, im Wellenlängenbereich 8 bis 14 µm vermessen. Die Oberflächen wurden durch identische Eter nitplatten abgedeckt. Die sich ergebenden Strahlungstempe raturen auf den Oberflächen der Eternitplatten lagen bei 29,2 Grad Celsius für die Polyurethanhartschaumplatte und 27,3 Grad Celsius für die geschäumte Polyäthylenplatte.

Beispiel 6

Einem handelsüblichen, zwei-komponentigem Polyurethan schaumstoff wurden Hohlkugeln einer infrarottransparenten Glasmischung aus überwiegend Calciumfluorid CaF2 und Sili cium Si und verschiedenen Oxiden zur Herabsetzung der Schmelztemperatur mit einer Korngröße bzw. einem Durchmes ser von 50 bis 300 µm und einer Wandstärke von 5 bis 25 µm zugefügt. Der Brechungsindex des infrarottransparenten Gla ses lag im Wellenlängenbereich von 2 bis 30 µm bei ca. 3. Der Volumenanteil der infrarottransparenten Glashohlkörper lag bei 30%. Die Rohdichte des erhaltenen Schaumstoffes lag bei 27 kg/m³. Die Wärmeleitfähigkeit der erhaltenen Schaumstoffplatte wurde in einer dafür vorgesehenen Anord nung vermessen, sie lag bei 0,018 W·m^-1·K^-1 gegenüber der Wärmeleitfähigkeit von 0,025 W·m^-1·K^-1 einer normalen Po lyurethanhartschaumplatte mit einer Rohdichte von 25 kg/m³.

Beispiel 7

Einer Betonmischung wurden Hohlkugeln einer infrarottrans parenten Glasmischung zugefügt, die überwiegend Calcium fluorid CaF2 und Silizium Si und verschiedenen Oxiden zur Herabsetzung der Schmelztemperatur bestand. Die Durchmesser der Hohlkugeln lagen im Bereich von 100 bis 500 µm und ihre Wandstärken im Bereich von 5 bis 30 µm. Der Brechungsindex des infrarottransparenten Glases lag im Wellenlängenbereich von 2 bis 30 µm bei ca. 3. Der Volumenanteil der infrarot transparenten Glashohlkörper war etwa 30%.

Diese Mischung aus Beton und Hohlkugeln aus Glas wurde in Plattenform mit den Maßen 200 mm×200 mm×10 mm gegossen. Das Raumgewicht der ausgehärteten, trockenen Mischung lag bei 1,4 g/cm³ gegenüber dem Raumgewicht von 2 g/cm³ einer Vergleichsmischung ohne infrarottransparente Hohlkugeln. Die Wärmeleitfähigkeit beider Proben wurde in einer dafür vorgesehenen Meßeinrichtung vermessen. Die Wärmeleitfähig keit des erfindungsgemäß hergestellten Dämmbetons lag bei 0,3 W·m^-1·K^-1, die Wärmeleitfähigkeit der Gegenprobe bei 1,4 W·m^-1·K^-1 W.

Beispiel 8

Einer Tonmischung wurden 30 Volumenprozente Hohlkugeln aus einer infrarottransparenten Glasmischung aus überwiegend Calciumfluorid CaF2 und verschiedenen Oxiden zur Herabset zung der Schmelztemperatur zugefügt. Die Durchmesser der Hohlkugeln lagen im Bereich von 100 bis 500 µm und ihre Wandstärken im Bereich von 5 bis 30 µm. Der Brechungsindex des infrarottransparenten Glases lag im Wellenlängenbereich von 2 bis 30 µm bei ca. 1,4. Die Hohlkugeln waren auf ihrer Außenfläche mit einer dünnen Schicht aus Aluminium be dampft.

Aus der Tonmischung wurde eine Platte geformt, deren Wärme leitfähigkeit in einer dafür vorgesehenen Einrichtung nach dem Brennen der Platte vermessen wurde. Die Wärmeleitfähig keit lag bei 0,42 W·m^-1·K^-1 gegenüber einem Wert für die Wärmeleitfähigkeit von 0,8 W·m^-1·K^-1 bei einer Platte mit den gleichen Abmessungen ohne Hohlkugeln.

Claims

1. Wärmedämmender Aufbau, dadurch gekennzeichnet, daß der wärmedämmende Aufbau synthetische Stapelfasern umfaßt, die aus einem Material hergestellt sind, das im Wellenlängenbereich des thermischen Infrarot, das heißt der Wärmestrahlung von 2 bis 100 µm einen hohen Strahlungs durchlaßgrad hat, wodurch die Wärmestrahlung in diesem Bereich und an der Oberfläche die Wärmeabstrahlung verringerbar ist.

2. Wärmedämmender Aufbau, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt aus dem Brechungsindex der Fasern im thermischen Infrarotbereich und dem mittleren Durchmesser d(Faser) der Fasern im Bereich von 5 bis 50 µm liegt, das heißt daß die Beziehung 5 µm < n(Faser) × d(Faser) < 50 µm erfüllt ist.

3. Wärmedämmender Aufbau, dadurch gekennzeichnet, daß der wärmedämmende Aufbau Hohlkörper aufweist, die in einer Matrix angeordnet sind, wobei die Hohlkörper aus einem Material bestehen, das im Wellenlängenbe reich des thermischen Infrarot, das heißt der Wärme strahlung, von 2 bis 100 µm einen hohen Strahlungsdurchlaßgrad hat und einen Brechungsindex in dem genannten Wellenlängenbereich hat, der größer als derjenige der Luft ist.

4. Wärmedämmender Aufbau nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt aus dem Brechungsindex des Hohlkörper materials n(Hohlkörper) und der Dickenabmessung der Hohlkörperwand d(Wand) größer als 50 µm ist.

5. Wärmedämmender Aufbau nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlkörpermaterial kolloidale Metallpigmente zur Erhöhung des Brechungsindex enthält.

6. Wärmedämmender Aufbau nach einem der Ansprüche 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper auf ihrer Außenfläche metallisch beschichtet sind.

7. Wärmedämmender Aufbau nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix aus einem aus einem für die thermische Infrarotstrahlung durchlassigen Kunststoff besteht, wobei der Durchlaßgrad größer 40%, insbesondere größer 70% ist und die Hohlkörper von Hohlräumen in der Matrix gebildet sind, die durch das Matrixmaterial selbst begrenzt sind.

8. Wärmedammender Aufbau, nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das infrarottransparente Matrix-Material ein organisches Material, wie z. B. Polyäthylen, Polypropylen oder Teflon ist.

9. Wärmedämmender Aufbau, nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Hohlräume im Bereich von 5 µm bis 50 µm liegt.

10. Wärmedämmender Aufbau, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das infrarottransparente Material ein organisches Material, wie z. B. Polyäthylen, Polypropylen, Teflon ist.

11. Wärmedämmender Aufbau, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das infrarottransparente Material ein anorganisches Material ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die umfaßt Germanium, Silizium, Calciumfluorid, Kaliumchlorid und Natriumchlorid, Kaliumbromid, Kalium jodid sowie geschmolzene Mischungen dieser Materialien.

12. Wärmedämmender Aufbau nach Ansprüchen 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsdurchlaßgrad im Bereich der Wärmestrahlung größer 40%, insbesondere größer 70% ist.

13. Wärmedammender Aufbau nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Ausgangsmaterialien für die Stapelfasern und Hohlkörper schmelzpunktverringernde Oxide beigesetzt sind, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die umfaßt Bleioxid, Lithiumoxid, Natriumoxid, Kaliumoxid, Manganoxid und Kupferoxid.