Was ist eine Vakuumdämmung?
Vakuumdämmungen sind Dämmstoffe, die durch Druckentlastung im Inneren des Dämmstoffs vakuumiert wurden.
Genauer gesagt handelt es sich um ein Material mit Dämmeigenschaften wie z. B. Glaswolle, das mit einer laminierten Folie überzogen und dann durch weiteren Druckabbau im Inneren vakuumiert wird.
Anwendungen von Vakuumdämmungen
Vakuumdämmungen werden in Haushaltskühlschränken, Wasserkochern, Verkaufsautomaten, Kühlboxen für den Transport usw. verwendet. Mit ihnen lassen sich die thermische Effizienz verschiedener Arten von Geräten verbessern. Vakuumdämmung wird auch als wärmeisolierendes Material verwendet.
Ein weiterer Vorteil von Vakuumdämmungen besteht darin, dass der Dämmstoffteil vakuumiert wird und extrem dünn ist, so dass er in engen Räumen angebracht werden kann. Dadurch eignet sie sich für eine breite Palette von Produkten, von kleinen bis hin zu großen Produkten.
Funktionsweise der Vakuumdämmungen
Die Wärmeübertragung von einem Objekt auf ein anderes erfordert ein wärmeübertragendes Medium (Gas, Flüssigkeit oder Feststoff). Wenn diese Materialien erwärmt werden, geraten die Moleküle im Inneren des Mediums in Schwingungen, die auf die benachbarten Moleküle übertragen werden.
Die Wärmeleitfähigkeit drückt die Leichtigkeit aus, mit der sich Wärme ausbreiten kann. Ist die Wärmeleitfähigkeit klein, bedeutet dies, dass die Wärme weniger leicht übertragen werden kann. Mit anderen Worten: Je kleiner die Wärmeleitfähigkeit des Mediums ist, desto weniger Wärme wird übertragen und desto besser ist die Isolierung. Glaswolle und Polystyrol werden häufig als Materialien mit Wärmedämmeigenschaften verwendet. Die Wärmeleitfähigkeit dieser Materialien selbst ist relativ gering, aber da sie Luft enthalten, findet auch eine Wärmeleitung durch die Luft statt.
Vakuumdämmungen verwenden Glaswolle oder andere herkömmliche Materialien als Kernmaterial, das dann mit einer laminierten Folie ummantelt wird, wobei die Luft im Inneren entfernt wird, so dass fast keine Wärmeleitung durch die Luft stattfindet. Vakuumdämmungen sind daher weniger anfällig für Wärmeleitung als Dämmungen mit gewöhnlicher Glaswolle und haben extrem hohe Wärmedämmeigenschaften.
Entsteht jedoch ein Loch in der Laminatfolie der Vakuumdämmungen, kann Luft in das Innere eindringen, was zu einem schnellen Verlust der Dämmleistung führt. Außerdem kann das Vakuum mit der Zeit brechen, so dass bei längerem Gebrauch des Materials Vorsicht geboten ist.
Weitere Informationen zu Vakuumdämmungen
1. Verbesserte Hitzebeständigkeit und Haltbarkeit von Vakuumdämmungen
In den letzten Jahren, als sich die Aufmerksamkeit auf Energiefragen konzentrierte, wurden Produkte mit ausgezeichneter Hitzebeständigkeit und Haltbarkeit für Vakuumdämmungen entwickelt. Ein Beispiel sind Vakuumdämmungen mit einem Kern aus Glaswolle im Inneren und Edelstahlfolie als äußeres Hüllmaterial.
Die Hitzebeständigkeit der Edelstahlfolie beträgt mehr als 300 °C, was eine erhebliche Verbesserung gegenüber herkömmlichen Vakuumdämmungen darstellt, bei denen eine Harzlaminatfolie als äußeres Umhüllungsmaterial verwendet wird. Bei herkömmlichen Vakuumdämmungen ist die Harzlaminatfolie zudem leicht gasdurchlässig, was zu einer Verringerung der Dämmleistung führt, da die Wärmeleitung des Gases in die Glaswolle, die den Dämmstoff bildet, eindringt.
Durch die Verwendung von Edelstahlfolie als äußeres Umhüllungsmaterial wurde jedoch die Gasdurchlässigkeit verbessert und die Haltbarkeit der Vakuumdämmungen deutlich erhöht.
2. Vakuumdämmungen im Wohnungsbau
Vakuumdämmungen werden auch im Wohnungsbau eingesetzt. Sie hat zum Beispiel einen Kern aus Glaswolle, der mit einer laminierten Folie umhüllt ist und eine poröse Struktur mit einem Vakuum im Inneren aufweist. Mit einer Dicke von nur wenigen Millimetern kann diese Vakuumdämmung die gleiche Wärmedämmwirkung erzielen wie Glaswolle, die mehrere Dutzend Mal dicker ist.
Diese hervorragende Wärmedämmleistung wird dadurch erreicht, dass jedes poröse Loch einen großen Raum einnimmt. Denn je größer die Poren sind, desto mehr Vakuum herrscht im Bereich des porösen Materials im Vergleich zu Glaswolle, was wiederum die Wärmeleitung durch die Luft verringert.
Um jedes poröse Loch in einen großen Raum zu verwandeln, wird das Kernmaterial unter Druck komprimiert. Bei der Komprimierung werden die Fasern des Kernmaterials schichtweise fixiert, so dass eine Struktur entsteht, in der die Fasern punktuell miteinander in Kontakt stehen, wodurch große Räume (Lücken) im Kernmaterial entstehen. Dadurch wird die Vakuumfläche in dem aus Glaswolle bestehenden Bereich vergrößert, so dass eine hohe Dämmleistung erzielt werden kann.
Vakuumdämmungen werden hergestellt, indem das Kernmaterial in einen laminierten Folienbeutel gelegt, vakuumiert und das offene Ende thermisch komprimiert wird. Vakuumdämmstoffe wurden auch unter Anwendung dieser Struktur entwickelt, bei der eine einzelne Platte aus Vakuumdämmstoff durch Thermokompression der Laminatfolie in mehrere Blöcke unterteilt wird, wobei jeder Block separat vakuumiert wird.