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Projektinfos  – Energieforschung konkret

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© Jan Cremers, Hightex GmbH
Textile Membranen für die energetische Sanierung
Projektinfo 08/2012

Bauphysikalische Aspekte von Membrankissen.
© Jan Cremers
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Leichte Hüllen für alte Gebäude

Leichte und transparente Membranbauten erlauben Dachkonstruktionen über große Areale, z. B. auch Innenhöfe alter Gebäudekomplexe. Neben dem Raumgewinn wird sowohl Heiz- als auch Beleuchtungsenergie eingespart. Künstliches Licht ist nicht notwendig und die Wärmeverluste der angrenzenden Gebäude können gesenkt werden. Ein intelligentes Gebäudemanagement ist hingegen unerlässlich, um ein angenehmes Raumklima herzustellen. Dieses zu gewährleisten, haben Wissenschaftler neuartige Konzepte und Komponenten für den Einsatz von Folien und Membranen im Altbau entwickelt.

Der Einsatz von pneumatischen Kissen aus Folien ermöglicht heute neue Wege für ausgewählte städtebauliche Situationen. Der luftgefüllte Zwischenraum mit einem Überdruck von ca. 0,2 bar bietet die Chance, die Wärmedämmung zu optimieren. Die Kissen sind sehr leicht und können hochtransparent ausgeführt sein. Die Lichttransmission ist steuerbar, wenn beispielsweise die Kissen bedruckt sind oder flexible Dünnschichtsolarzellen zur Stromerzeugung aufgebracht werden. Große, überdachte Atrien oder Innenhöfe von Gebäuden, deren Fassaden aus architektonischen oder denkmalpflegerischen Gründen nicht verändert werden dürfen, können so die Wärmeverluste über die Fassade reduzieren. Wegen des hohen Flächengewichtes einer Glasüberdachung empfiehlt sich eine Konstruktion mit textilen Materialien, die zudem kostengünstiger realisiert werden kann. Eine Vielzahl von Materialien, Beschichtungen und Komponenten steht mittlerweile zur Verfügung, um die Wärmedämmeigenschaften von Folien und Membranen zu verbessern.

Forscher verbessern thermische Eigenschaften

Der Einsatz von Membranen bzw. Folien bei einer energetischen Sanierung erfordert gute Wärmedämmeigenschaften der verwendeten Materialien. Grundvoraussetzung hierfür ist die Kenntnis der bauphysikalischen Kenndaten. Dazu zählen die infrarot-optischen Eigenschaften, wie z. B. die Transmission im sichtbaren Bereich des Spektrums, die solare Transmission, die Re-flexion im solaren Bereich und die Absorption der Wärmestrahlung, die nicht nur die visuelle Erscheinung bestimmen, sondern auch die energetischen Eigenschaften einer Gebäudehülle mit diesem Material beeinflussen. Da diese Daten für Membranen bisher nicht einheitlich verfügbar sind, haben Wissenschaftler am ZAE Bayern verschiedene Materialtypen nach einem identischen Verfahren vermessen.

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Die thermischen Eigenschaften von Membrankissen verbessern sich schon durch eine weitere Membranlage von 3,3 auf 1,8 W/m2K (U-Wert). Wird zwischen die Folien ein Aerogel-Vlies eingebracht, liegt der U-Wert bei ca. 0,4 W/m2K. Silica-Aerogel ist transluzent und eignet sich für den Einsatz in einer Konstruktion mit pneumatischen Folienkissen. Eine weitere schon erprobte Variante ist die Beschichtung der Folien mit Low-e-Schichten.

Sollen hochwertige Gebäudehüllen mit Membranmaterialien realisiert werden, ist für den Wärmeschutz nicht nur die Membranfläche, sondern auch der Membranrand von Bedeutung. Dies gilt insbesondere für Kissenkons-truktionen. Die Membranfläche bietet einen hohen Wärme-schutz. Der Gesamt-U-Wert ist jedoch abhängig von der konkreten Geometrie der Konstruktion. Hier hat der Kissenrand, das Klemmprofil, eine erhebliche Bedeutung. Dieser weist ungünstige rahmenbezogene Uf-Werte auf, so dass neben den Wärmeverlusten auch lokaler Tauwasseranfall zu Problemen führen kann. Durch die Entwicklung eines Protototypen für ein neues Klemmprofil der Firma Hightex konnte der bisher übliche rahmen-bezogene U-Wert halbiert werden (s. Grafik). Eine Kondensatrinne für anfallendes Tauwasser ist nach wie vor erforderlich. Die Entwickler arbeiten weiter an Verbesse-rungen hinsichtlich der Dichtigkeit der Kissen und der Kissenverbindungen.

Projektinfo 08/2012:
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Merkzettel

Adressen

Projektkoordination
ZAE Bayern - Würzburg

Projektpartner
Hightex GmbH

Projektpartner
HFT Stuttgart

Projektpartner
Lang Hugger Rampp GmbH

Projektpartner
Dörken GmbH & Co. KG

Service

BINE-Projektinfo 08/2012
(PDF, 4 Seiten, 1,2 MB)

Links

Projekt MESG
Weblink zur Website des Projektes MESG, Membrankonstruktionen zur energetischen Sanierung von Gebäuden

ENERGIEWENDEBAUEN
Projekte, Berichte, Nachrichten
und Analysen aus der Forschungsinitiative ENERGIEWENDEBAUEN

Forschungsförderung

Das Informationssystem EnArgus bietet Angaben zur Forschungsförderung, so auch zu diesem Projekt.