{"id":60406,"date":"2019-02-07T06:41:28","date_gmt":"2019-02-07T05:41:28","guid":{"rendered":"https:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=http%3A%2F%2Fwww.innovations-report.de%2Fhtml%2Fberichte%2Fmaterialwissenschaften%2Fbrandschutz-aus-altpapier.html"},"modified":"2019-02-06T09:49:34","modified_gmt":"2019-02-06T08:49:34","slug":"brandschutz-aus-altpapier","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/brandschutz-aus-altpapier\/","title":{"rendered":"Brandschutz aus Altpapier"},"content":{"rendered":"

Empa-Wissenschaftler haben gemeinsam mit der Isofloc AG einen D\u00e4mmstoff aus Altpapier entwickelt, der sich f\u00fcr vorfabrizierte Holzbauelemente auch in mehrgeschossigen Holzh\u00e4usern eignet und die Konstruktion wirksam vor Feuer sch\u00fctzt. Das Bindemittel ist eine f\u00fcr Mensch, Tier und Umwelt unbedenkliche Substanz.<\/strong><\/p>\n

Franziska Gr\u00fcneberger h\u00e4lt einen unscheinbaren W\u00fcrfel aus grauen Flocken in der Hand; sie sieht zufrieden aus. Das Ziel ihrer Forschungsarbeit ist erreicht: In dem W\u00fcrfel steckt sehr wenig Chemie, aber umso mehr technisches Knowhow. Der W\u00fcrfel beweist, dass sich riesige Berge von Altpapier in ein wertvolles und feuerfestes D\u00e4mmmaterial verwandeln lassen \u2013 ein Schl\u00fcssel zur Einsparung fossiler Brennstoffe. Das alles sieht man dem kleinen W\u00fcrfel nicht an.<\/p>\n

\"Eine
Eine Einblasd\u00e4mmung wird zum soliden D\u00e4mmstoff. Empa<\/figcaption><\/figure>\n

Entscheidend ist, was der Altpapier-Faserw\u00fcrfel nicht macht: zerbr\u00f6seln. Genau diese Eigenschaft ist wichtig, um tragende Elemente von Holzh\u00e4usern lange vor Feuer zu sch\u00fctzen. Genau diese Festigkeit ist jedoch in der industriellen Herstellung von D\u00e4mmstoff-schichten schwer zu erreichen. \u00abWir haben es hier nicht mit D\u00e4mmstoffmatten zu tun, die von Arbeitern zugeschnitten und ins Bauteil eingepasst werden m\u00fcssen\u00bb, erl\u00e4utert die Forscherin. \u00abDie Altpapier-Fasern werden vielmehr automatisch in einen Hohlraum eingeblasen, bis er ganz gef\u00fcllt ist.\u00bb Das Einblasen soll aus Kostengr\u00fcnden m\u00f6glichst leicht und schnell erfolgen, deshalb m\u00fcssen die Fasern in diesem Moment gut fliessen. Sobald sie jedoch im Hohlraum sind, sollen sie formstabil bleiben. So kann die Konstruktion bei Br\u00e4nden gesch\u00fctzt werden. Am Ende soll die maschinell eingeblasene D\u00e4mmung so fest und formatf\u00fcllend im Bauteil sitzen wie eine von Menschenhand eingepasste D\u00e4mmplatte. Nur so kann sie die Hitze eines Feuers lange genug zur\u00fcckhalten und einen vorzeitigen Abbrand der Konstruktion verhindern.<\/p>\n

Die Aufgabe ist nicht ganz leicht: \u00abWir haben f\u00fcr die bereits am Markt etablierten Zellulosefasern der Isofloc AG nach einem geradezu magischen Bindemittel suchen m\u00fcssen \u2013 ein Stoff, der m\u00f6glichst von einer Sekunde auf die n\u00e4chste wirkt\u00bb, sagt Gr\u00fcneberger. Sie schnipst mit den Fingern wie ein Zauberer. Nur das Wort \u00abSimsalabim\u00bb f\u00e4llt in diesem Moment nicht.<\/p>\n

Ein Parforceritt durch die Chemie<\/h3>\n

Das Industrieprojekt gemeinsam mit der D\u00e4mmstofffirma Isofloc begann im Fr\u00fchjahr 2017. Franziska Gr\u00fcneberger und ihr Kollege Thomas Geiger begannen nach geeigneten Bindemitteln zu suchen \u2013 ein Parforceritt durch die Chemie, wie sich schnell zeigen sollte. Denn nur wer sich auf diesem Gel\u00e4nde sicher bewegt, findet die passende Substanz.<\/p>\n

Erste Randbedingung: F\u00fcr den Einsatz im nachhaltigen Holzbau sollte das Bindemittel nachweislich ungiftig sein \u2013 ein Stoff, mit dem Menschen dauerhaft und problemlos in Ber\u00fchrung kommen k\u00f6nnen. In Frage kommen Hilfsstoffe aus der Textil-, Papier-, Kos-metik- und Lebensmittelindustrie \u2013 oder Substanzen aus der Natur. Zweite Rahmenbedingung: Das gew\u00fcnschte Bindemittel soll g\u00fcnstig und in grossen Mengen verf\u00fcgbar sein.<\/p>\n

\u00abWir stellten gemeinsam mit Willi Senn, dem Entwicklungsingenieur bei Isofloc, eine Reihe von Versuchen an und verbanden die D\u00e4mmfasern mit unterschiedlichen Zusatzstoffen\u00bb, berichtet die Forscherin. Zugleich lief die Suche nach dem geeigneten \u00abStart-schuss\u00bb, der die Fasern von einem Moment zum n\u00e4chsten verbindet. Erhitzen mit Dampf? Mit Infrarotstrahlung? \u00dcber magnetische Induktion? Schliesslich fand sich aus der grossen Reihe von \u00abVerd\u00e4chtigen\u00bb der gew\u00fcnschte Stoff \u2013 eine Substanz aus der Lebensmittelindustrie. Laborversuche an der Empa und bei der Isofloc AG in B\u00fctschwil zeigten auch im Brandfall eine zuverl\u00e4ssige Verbindung des Zelluloseflockengef\u00fcges.<\/p>\n

Upscaling und Brandversuch<\/h3>\n

Doch gelingt das auch im Grossmassstab, in einer Produktionshalle? Ein Upscaling-Versuch brachte den Beweis: Die Flocken wurden in mehrere Test-Holzrahmen eingeblasen, daneben ein identischer Hohlraum mit Flocken ohne den neuartigen Zuschlagstoff, und im herk\u00f6mmlichen Verfahren eingebracht. Nun ging es ins Brandlabor der VKF ZIP AG. Dort wurde der Holzrahmen eine Stunde lang einer 800 bis 1000 Grad heissen Flamme ausgesetzt. Der Holzrahmen durfte an keiner Stelle durchbrennen, und es durften auch keine gl\u00fchenden Flocken herausfallen. Die neue Isolierung hielt dem Test stand und sch\u00fctzte die Konstruktion zuverl\u00e4ssig, w\u00e4hrend die Flocken ohne Zuschlagstoff durch die fehlende Verklebung aus dem Holzrahmen herausfielen.<\/p>\n

Die Vorteile erl\u00e4utert Jon-Anton Schmidt, Leiter Anwendungstechnik bei der Isofloc AG: \u00abDas D\u00e4mmmaterial in loser Form einzubringen, ist schon eine enorme Zeitersparnis. Mit dem zus\u00e4tzlichen Vorteil der Formstabilit\u00e4t und der damit verbundenen Brand-schutzwirksamkeit erreichen wir Schutzwirkungen, die mit geklemmten Steinwollmatten vergleichbar sind. Das macht die ohnehin schon \u00f6kologische und effiziente D\u00e4mmung f\u00fcr die Bauindustrie noch interessanter.\u00bb<\/p>\n

Neue Generation von industriellen D\u00e4mmsystemen<\/h3>\n

Der finale Entwicklungsschritt geschieht nun beim Industriepartner Isofloc AG. Dort m\u00fcssen die Maschinentechniker und Ingenieure aus dem bestehenden Prototypen eine neue Generation von Einblasmaschinen entwickeln, die die Anforderung an Reproduzierbar-keit und Qualit\u00e4tskontrolle erf\u00fcllen. Die Dosierung des Bindemittels ist dabei wichtig. Sie muss in allen Produktionsschritten in engen Toleranzen eingehalten und \u00fcberwacht werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

In einem Jahr, so sch\u00e4tzt man bei Isofloc, kann die neue D\u00e4mmung zusammen mit den passenden Einblasmaschinen auf den Markt kommen. Aus Bergen von Altpapier wird dann ein wertvolles D\u00e4mmmaterial, das nicht nur bei der Herstellung und im Einsatz grosse Mengen fossiler Brennstoffe einsparen hilft, sondern industriell als einziger loser D\u00e4mmstoff brandschutzwirksam eingesetzt werden kann.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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