Produkt- und Verfahrensentwicklung zur erheblichen Lebensdauerverlängerung von vakuumisolierten Bauelementen mittels Metallfolien und innovativen Lötverfahren unter Vakuum oder mit nachträglicher Evakuierung

Laufzeit

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Kennzeichen

Ansprechpartner

01/2022 – 12/2023

EuroNorm GmbH; INNOKOM-MF

49MF210141

Dipl.-Wirtsch.-Ing. Stefan Krause

Versuchsaufbau zum Laser-Löten von Edelstahlstahlfolien
Versuchsaufbau für Laser-Hartlöten in Vakuumkammer (Lasereinflußzone rot)
Rahmenlötvorrichtung für VIP 300 x 300 x 10 mm
Rahmenvorrichtung für VIP 300 x 300 x 10 mm in geöffnetem Zustand
Laser-hartgelötete Edelstahlbleche (VL1; A: Draufsicht, B: Seitenansicht, C: Rückseite)

Die Ausgangssituation zur Entwicklung eines innovativen anforderungsgerecht frei gestaltbaren dreidimensionalen Stoffumsatzraumes (Brennraum und Vormischbrenner) in Verbrennungssystemen ist gekennzeichnet durch den zukünftigen Bedarf an Lösungen zu Minderungen des Treibhausgasemissionsverhaltens von Gebäuden.

Ziel des Vorhabens ist die Produkt- und Verfahrensentwicklung von Vakuumisolationspaneelen (VIP) „MetaVIP“ mit einer Metallfolienumhüllung, die mittels innovativer Lötverfahren unter Vakuum gefügt bzw. nachträglich evakuiert werden. Durch die dem Projekt zu Grunde liegende Verwendung von Metallfolien als Hüllfolie in Verbindung mit den dafür zu entwickelnden Fügeverfahren ist es das Ziel, im Vergleich zu Folienumhüllungen nach dem Stand der Technik dichtere Außenhüllen von VIP sowohl für die Fläche als auch für die Fügestelle zu gewährleisten und damit die Lebensdauer der VIP deutlich zu verlängern, was besonders für kostengünstige Stützkernmaterialien, wie PUR-Schaum oder Glasfasern mit vergleichsweise großen Porengrößen im Vergleich zu pyrogener Kieselsäure und dem damit erforderlichen Unterdruck innerhalb des VIP von besonderer Bedeutung ist. Die rein metallischen Hüllfolien ermöglichen ein sortenreines Recycling im Gegensatz zu Metallverbundfolien Stand der Technik.

Die technischen Zielparameter des zu entwickelnden MetaVIP sind:

– Abmessungen VIP ca. 1000 x 600 x 10 mm³
– Stützkernmaterialien:

  • Glasfasern
  • PUR-Schaum
  • (optional auch pyrogene Kieselsäure)

– Reine Metallfolie (ohne Kunststoffanteil)

– Lebensdauer ca. 25 Jahre

– Wärmeleitfähigkeit

  • 0,0025 W/mK für Glasfaserstützkerne nach Evakuierung
  • 0,005 W/mK für PU-Stützkerne nach Evakuierung

– Temperaturbeständigkeit ca. 90°C

– Lötnaht der Folien:

  • Nahtfestigkeit > 4,4 N/mm² (gemäß Stand der Technik

– Permeationsbeständigkeit der Folie:

  • Sauerstoffdurchlässigkeit < 0,0005 cc/m²d

– Wasserdampfdurchlässigkeit < 0,01 g/m²d

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