Entwicklung von hybriden Wärmedämmsteinen aus LAC

Die aktuell oftmals diskutierte Notwendigkeit der nachhaltigen Reduktion des Verbrauchs an Heizenergie bzw. der Reduktion des CO2-Austoßes und die damit immer stärker werdende Forderung nach einem baulichen Wärmeschutz führten an der Universität Luxembourg dazu, ein Projekt auf den Weg zu bringen, welches das Ziel verfolgt, mittels hybrider Mauersteinkonstruktionen die Transmissionswärmeverluste durch die Außenwand weiter zu begrenzen. Mit der Energieeinsparverordnung (EnEV) in Deutschland und dem “règlement grand-ducal Performance Energétique des bâtiments d´habitation” [1] in Luxemburg bestehen neben der Anforderungsgröße des Jahresprimärenergiebedarfs auch über maximal festgesetzte Wärmedurchgangskoeffizienten U Anforderungen an die Transmissionswärmeverluste durch die Gebäudehülle. In Luxemburg beträgt der aktuelle Grenzwert zur Erfüllung des Mindestwärmeschutzes für Außenwände zur Zeit 0,32 W/m2K. Um den aktuellen Stand der Technik auf dem freien Markt festzuhalten, wurde zu Beginn des Projektes mit einer Marktstudie an 12 unterschiedlichen Wärmedämmsteinen aus verschiedenen europäischen Ländern begonnen. Dabei fiel das große Optimierungspotential der klassischen Wärmedämmblöcke aus haufwerksporigem Leichtbeton (LAC) in thermischer und statischer Hinsicht auf. Wie die Marktstudie zeigt, können mit klassischen monolithischen Wärmedämmblöcken (Vbl SW, Hbl) die deklarierten bzw. angestrebten Grenzwerte der Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitiger Einhaltung der Rohdichteklasse und Druckfestigkeit nicht immer gezielt erreicht werden. Es ist daher ratsam, eine Funktionstrennung der statisch und thermisch wirksamen Schichten im Steinquerschnitt vorzunehmen. Ein Weg zur Entwicklung von Mauersteinen mit Funktionstrennung der Trag- und Dämmschichten wird in diesem Beitrag aufgezeigt.

Development of new heat-insulating masonry blocks made of LAC. The actual discussion of the necessity of sustainable reduction of primary energy for heating of housing structures and of the reduction of CO2-emissions led the University of Luxembourg to issue a project aimed to develop hybrid lightweight concrete blocks with high heat-insulating properties. The progressing Energy Saving Regulation (EnEV) in Germany and the grand-ducal Regulation in Luxembourg [1] are limiting the annual primary energy consumption for housing structures and office buildings. Supplementary, these regulations are also limiting the heat transfer coefficient U for the transmission of the heat flow through the outer walls. In Luxembourg e.g. the actual U-value is limited to maximal 0,32 W/m2K. Based on the measured values, the static and thermal properties of the materials themselves (e.g. lightweight concrete with open structure) as well as the whole masonry bricks and blocks, taken from the European free market, were tested and simulated by the finite element method to study their weak spot and to use this experience for the construction of new prototypes. It was revealed that it is suggestive to separate the load bearing from a thermal construction part in the masonry block. The market study showed, that is only possible to reach certainly the declared limit values of the thermal and mechanical properties of the masonry block by separating the load-bearing from the thermal function of the block.