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Projekte - Details

Verbundvorhaben: Mikrostrukturmodellierung zur Optimierung holzfaserbasierter Wärmedämmstoffe; Teilvorhaben 3: Optimierung und Dokumentation der industriellen Produktionsverfahren

Anschrift
Steico SE
85622 Feldkirchen
Otto-Lilienthal-Ring 30
Kontakt
Dr. Michael Makas
Tel: +49 89 99155134
E-Mail: m.makas@steico.com
FKZ
22004617
Anfang
01.07.2017
Ende
31.03.2021
Aufgabenbeschreibung
Ziel des Vorhabens ist die grundständige Untersuchung der Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit holzfaserbasierter Dämmstoffe von der Mikrostruktur des Materials. Auf eine im Projekt zu erstellende, detaillierte morphologische Modellierung auf Basis von µCT werden zu entwickelnde Algorithmen zur Modellierung der Wärmeübertragung angewandt, die neben der Wärmeleitung durch den Feststoffanteil auch Strahlung und Konvektion berücksichtigen. Die Modelle werden durch umfangreiche Messungen an einer breiten Materialvariation validiert. Mit Methoden des virtuellen Materialdesigns werden Potentiale zur Minimierung der Wärmeleitfähigkeit detektiert. Durch eine präzise Dokumentation der Produktionsparameter während der Probenherstellung werden während der Projektlaufzeit Korrelationen zwischen der Faser- und Werkstoffstruktur und den Herstellbedingungen gesucht, durch deren Kenntnis die Produktion von gezielt veränderten Faser- und Werkstoffstrukturen ermöglicht wird. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Verbundpartner wird eine umfassende Aufklärung der Zusammenhänge zwischen den Produktionsparametern, der Fasermorphologie, den Struktureigenschaften des Materials und der daraus resultierenden Wärmeleitfähigkeit erwartet. Die Arbeiten im Teilvorhaben 3 umfassen insbesondere die Herstellung unterschiedlicher Fasertypen und Plattenmaterialien. Dabei werden zunächst Verfahren nach dem Stand der Technik angewendet, auf deren Grundlage die im TV 1 und 2 vorzunehmenden Charakterisierungen und Modellbildungen entwickelt werden. Im weiteren Projektverlauf erfolgt dann eine systematische Variation der Produktionsparameter um die Bandbreite an möglichen, herstellbaren Faserstrukturen zu untersuchen. In einem letzten Optimierungsschritt werden schließlich gezielt Fasermorphologien und Fasernetzwerke hergestellt, die entsprechend dem virtuellen Materialdesign in TV 2 eine verringerte Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitig gebrauchstauglichen Festigkeiten aufweisen.

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