2017-10-01  –  2022-03-31

588.679,33 EUR

Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm - Fakultät Werkstofftechnik, Nürnberg, Bayern

03ET1526A

Energieoptimierte Gebäude [EA4400]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN1)

Energie

Im Rahmen des Vorhabens soll eine neue Generation höchstwärmedämmender Mauerziegel für Einfamilienhäuser und für den Mehrgeschossbau mit extrem verkürzten Entwicklungszeiten erforscht werden. Das Ziel besteht darin, neuartige Ziegelgeometrien mit verbesserten Wärmedämmeigenschaften und gleichzeitig verbesserten Schallabsorptionsvermögen bei ausreichender Druckfestigkeit zu entwickeln. Um die Ziele zu erreichen, wird im Vorhaben eine neue Vorgehensweise als bisher üblich eingeschlagen. Durch Finite Elemente Simulation wird die Ziegelgeometrie in Bezug auf Wärmedämmung, Schallabsorptionsvermögen und Druckfestigkeit in mehreren sich wiederholenden Iterationsschleifen optimiert. Durch anschließende additive Fertigung (Rapid Prototyping) des metallischen Kerneinsatzes (als Gegenstück zur Ziegelgeometrie) und dessen Einbau in das Mundstück des Ziegelextruders ist eine vergleichsweise schnelle Herstellung von Versuchsziegeln der neuen Generation möglich. Es wird davon ausgegangen, dass sich durch diese Methodik die Entwicklungszeiten von derzeit ca. 3 bis 5 Jahren auf etwa 6 Monate verkürzen werden. Es wird vor allem die Lochbild-Geometrie der Ziegel als maßgebender Entwicklungsparameter variiert. Bei den werkstofftechnischen Zielen soll eine äquivalente Wärmeleitfähigkeit von ' = 0,06 W/(m*K) erreicht werden sowie ein Schalldämm-Maß von R = 50 dB. Die Druckfestigkeitsklasse 6 soll beibehalten werden. Durch Implementierung aufeinander aufbauender Iterationsschleifen auf Basis verschiedener FEM-Simulationsverfahren, durch Rapid Prototyping innovativer Ziegelmodelle aus Kunststoff sowie durch Rapid Prototyping von Extrusionsformen aus Metall, sollen neue Maßstäbe bei der Zeiteffizienz, der Flexibilität und der Kosteneinsparung vom ersten Lochbild-Entwurf bis zur Herstellung der ersten keramischen Ziegel als Demonstratoren, gesetzt werden.