Verbundvorhaben: 'Energieeffizientes Bauen durch Komposit-Materialien mit Papier - KOMPAP; Teilvorhaben: Entwicklung und Optimierung von technischen Spezialpapieren für Bau-Komposite'
Zeitraum
2017-03-01 – 2020-02-29
Bewilligte Summe
27.994,08 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET1414C
Leistungsplansystematik
Energieoptimierte Gebäude [EA4400]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN1)
Förderprogramm
Energie
Ziel des Projektes ist die Entwicklungen von Systemlösungen für Wandstrukturen an Gebäuden, welche sowohl aus Papier basierten Strukturen bestehen als auch aus mineralischen Schichten. Dabei übernehmen die Papier basierten Strukturen, wie z. B. Schäume oder Wabenkerne, die Wärmedämmfunktion tragen aber auch zur Festigkeit der Struktur bei. Mineralische Komponenten übernehmen u. a. den Wetterschutz und die Festigkeit. Diese Strukturen sollen insgesamt höhere Festigkeiten besitzen als herkömmliche Lösungen. Zudem werden für die Wärmedämmung nachwachsenden Rohstoffe verwendet. Die für die Bearbeitung erforderlichen Grundlagen aus den Bereichen Bauingenieurwesen, Papiertechnik, Leichtbau und Chemie sind weitgehend vorhanden. Aus anderen Bereichen bekannte Lösungen müssen auf die hier vorliegende Fragestellung übertragen und optimiert werden. Das geschieht weitgehend experimentell, unterstützt von Modellierungen und Simulationen. Im Rahmen des Projektes werden Demonstratoren im mindestens halbtechnischen Maßstab erarbeitet, welche die Lösung der wesentlichen Kernfragen und die Einsetzbarkeit der neuen Strukturen aufzeigen. Die bei den Industriepartnern vorhandenen Materialien werden zunächst charakterisiert. Darauf aufbauend werden für die neue Anwendung optimierten Papiervliese entwickelt und die Zusammenhänge zwischen Prozessgrößen und mechanischen Papiereigenschaften modelliert. Die Papierwerkstoffe müssen vorbehandelt und veredelt werden, um dann z. B. zu Waben- oder Wellenstrukturen verarbeitet und mit mineralischen Baustoffen kombiniert werden zu können. Die Haftung zwischen Papierfaser und Matrix wird durch chemische Funktionalisierung der Papierfasern optimiert. Es wird ein vereinfachtes Materialmodell zur Erfassung des Papier-Beton-Verbundverhaltens in der mechanischen Berechnung (FE-Simulation) erarbeitet. Die Ergebnisse werden zur simulativen Auslegung der Bauteile genutzt, welche für die Demonstratoren geplant sind.
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