Für die Markteinführung neuer Baustoffe müssen, außer der Funktionstüchtigkeit und Praktikabilität an sich, noch verschiedene weitere Randbedingungen geklärt werden. Wesentlich sind beispielsweise Fragen des Brandschutzes. Gerade bei der empfindlichen Vakuumdämmung spielen außerdem Dauerhaftigkeit und Qualitätssicherung eine wichtige Rolle für den langfristigen Erfolg.

Für Vakuumisolationspaneele gibt es zur Zeit keine allgemein anerkannten Regeln der Technik (z. B. DIN Normen). Deshalb sind dafür im Anwendungsbereich der Landesbauordnungen allgemeine bauaufsichtliche Zulassungen (abZ) erforderlich. Solange keine abZ für Produkte vorliegt, ist jeweils eine Zustimmung im Einzelfall gemäß der jeweiligen Landesbauordnung zu beantragen, ein kosten und zeitintensives Verfahren. Inzwischen bieten vier Hersteller VIP-Produkte mit abZ an – Tendenz steigend:

• va-Q-tec AG, Würzburg;
• Porextherm Dämmstoffe GmbH, Kempten;
• Variotec Sandwichelemente GmbH & Co. KG, Neumarkt/Oberpfalz;
• Vaku-Isotherm GmbH, Rossau.

Welche VIP-Produkte eine abZ haben, erfährt man im „Verzeichnis der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen, Zulassungsbereich Baustoffe und Bauarten für den Wärmeschutz“ des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt). Festgeschrieben werden darin der Zulassungsgegenstand und die Anwendungsbereiche, die Eigenschaften und Zusammensetzung des Bauproduktes. Auch Herstellung, Verpackung, Transport und Lagerung und Kennzeichnung und die zur Qualitätssicherung erforderlichen Maßnahmen sind festgelegt. Für den Planer entscheidend sind die Bestimmungen für Entwurf und Bemessung, insbesondere der zu verwendende Bemessungswert für die Wärmeleitfähigkeit, der Mindestwärmeschutz sowie die Einstufung in eine Baustoff-Brandschutzklasse. Die abZ wird widerruflich und in der Regel für fünf Jahre erteilt.

Brandschutz

Sämtliche VIP mit allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung sind als normal entflammbar klassifiziert (Baustoffklasse B2 nach DIN 4102). Entsprechend den brandschutztechnischen Anforderungen können ungeschützte VIP in der Gebäudehülle in Außenwänden nur bis zu einer Höhe von sieben Metern eingesetzt werden. Eine Kaschierung der Elemente mit entsprechenden Schutzschichten kann ihren Einsatz bis zur Hochhausgrenze ermöglichen (Baustoffklasse B1).

Recycling und Ökobilanz

Bei VIP, die noch im Werk oder auf der Baustelle als beschädigt aussortiert werden, kann das Stützkernmaterial direkt durch Mahlen und erneutes Verpressen wieder verwendet werden. Die Hüllfolien aus metallisiertem Polymerverbund lassen sich nur thermisch verwerten. Bei Polymer-Aluminium-Verbundfolien mit Aluminium-Schichtdicken ab 6 μm lohnt es sich eventuell, das Aluminium zurückzugewinnen.

Haben VIP durch „Verlust des Vakuums“ das Ende ihrer Lebensdauer erreicht, könnten sie prinzipiell sortenrein entsorgt werden. Man geht davon aus, dass sich die über einen längeren Zeitraum genutzte Kieselsäure aus dem Stützkern, eventuell getrennt von Faserstoffen und Trübungsmitteln, nach einem Trocknungsprozess erneut als Bestandteil von VIP-Stützkernen einsetzen lässt. Aufwendiger wird der Rückbau aus Verklebungen, z. B. mit Kaschierungsmaterialien, und aus Verbundkonstruktionen.

Für die Herstellung von VIP mit Stützkernen aus Kieselsäure und Siliziumcarbid ergaben in der Schweiz durchgeführte vergleichende Ökobilanzen für die Dämmstoffe Glaswolle, expandiertes Polystyrol und VIP eine vergleichbare Umweltbelastung wie bei der Herstellung von expandiertem Polystyrol. Der hohe Anteil elektrischer Prozessenergie für die Herstellung der pyrogenen Kieselsäure wirkt sich dabei negativ auf die Ökobilanz aus, wird aber durch die deutlich bessere Dämmwirkung in der Anwendung kompensiert.

Lebensdauer

VIP-Elemente altern: Eindringende Gase erhöhen langsam aber stetig die Wärmeleitfähigkeit. Da die Barrierewirkung der Sperrfolie und der Siegelnähte gegenüber Wasserdampf und Gasen feuchte- und temperaturabhängig ist, beeinflussen die jeweiligen Umgebungsbedingungen die Lebensdauer. Insbesondere höhere Temperaturen begünstigen das Eindringen von Gasen. Über mehrere Jahre laufende Tests im Labor und in praktischen Anwendungen, Simulationen und Schnellprüfverfahren lassen erwarten, dass die Wärmeleitfähigkeit von VIP im Baubereich auch über mehrere Jahrzehnte nur geringfügig ansteigt. Im Rahmen der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen festgelegte, sogenannte Bemessungswerte für die Wärmeleitfähigkeit berücksichtigen unter anderem insbesondere auch die zu erwartende Alterung für die ersten 25 Jahre. Während der je nach Produkt zwischen 0,007 bis 0,010 W/(mK) zu rechnen hat, ist für die ersten 25 Jahre in der Anwendung daher ein geringerer Wärmedurchgang zu erwarten. Erst danach mag er über den Rechenwert hinaus ansteigen.

Qualitätssicherung und Prüfverfahren

Da eine optimale Wärmedämmung durch VIP nur gewährleistet ist, solange das Vakuum intakt ist, erfordert diese Technik – stärker als konventionelle Dämmstoffe – ein System der Qualitätssicherung und -überprüfung während des gesamten Herstellungs- und Verarbeitungsprozesses.

Schon die bauaufsichtlichen Zulassungen des DIBt schreiben eine strenge werkseigene Produktionskontrolle und eine regelmäßige Fremdüberwachung vor. Dabei wird unter anderem zum Teil täglich geprüft, ob Ausgangsstoffe, Beschaffenheit, Maße, Wärmeleitfähigkeit, Druckfestigkeit und Innendruck mit den Angaben in der Zulassung übereinstimmen.

Hersteller, die Mitglied in der Güteschutzgemeinschaft Hartschaum e.V., Produktgruppe Vakuum-Isolations-Paneele, sind, unterwerfen ihre Produkte über die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung hinaus zusätzlichen Kontrollen. Produkte, die das Verfahren bestehen, dürfen mit dem Gütezeichen gemäß RAL-GZ 960 gekennzeichnet werden.

Ein Hersteller geht einen eigenen Weg. Ein spezieller patentrechtlich geschützter Sensor ermöglicht es ihm, mit vergleichsweise geringem Aufwand an jedem einzelnen Paneel eine relativ präzise Ausgangskontrolle durchzuführen.

Während die Produktion unter kontrollierten Bedingungen von geschultem Personal erfolgt und eine hohe Qualität der Produkte gewährleistet, sind der Transport, die Lagerung auf der Baustelle und insbesondere die Verarbeitung vor Ort für die VIP besonders riskant. Das DIBt hat daher in den allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen für VIPProdukte vorgeschrieben, dass der Einbau von VIP-Elementen nur durch geschultes Fachpersonal erfolgen darf: Personal, das ausreichende Erfahrung für den sorgfältigen Umgang bei der Handhabung der VIP-Elemente mitbringt.