Dr.-Ing. Sebastian Treml
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31.03.2021

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 1 umfassen neben der Projektkoordination die physikalische Charakterisierung der Rohstoffe, Fasertypen und Plattenmaterialien hinsichtlich granulometrischer, thermischer, strömungsdynamischer und mechanischer Eigenschaften. Im Weiteren werden auch Untersuchungen zum thermischen Verhalten unter instationären Temperaturbedingungen bei baupraktischen Feuchten durchgeführt. Die Untersuchungen dienen der initialen Charakterisierung, zur Modellvalidierung sowie der Überprüfung der Ergebnisse der optimierten Versuchsmaterialien. Außerdem werden in Zusammenarbeit mit dem Teilvorhaben 2 die Modelle zur rechnerischen Untersuchung der Wärmeleitfähigkeit unter Berücksichtigung von Klebestellen und Wärmestrahlung weiterentwickelt.