Optimierung der Dämmwirkung und Verarbeitbarkeit nanostrukturierter Polymerschäume zur Anwendung in Vakuumisolationspaneelen für ressourcen- und klimaeffiziente Endanwendungen

Description: In dem beantragten Verbundvorhaben sollen nanostrukturierte Polymerschäume (SUMFOAM) für ressourcen- und energieeffiziente Endanwendungen, vor allem für Transportlösungen für die globale Impfstoff-Distribution, weiterentwickelt werden. Dies umfasst und a. die Optimierung der verwendeten Materialien hinsichtlich ihrer Wärmedämmeigenschaften und Verarbeitbarkeit zu Vakuumisolationspaneelen (VIPs). Durch eine grundlegende Verbesserung der Herstellungsprozesse sollen offenzellige, nanostrukturierte Polymerschäume in Form direkt weiter verarbeitbarer Platten entstehen, die sich leichter evakuieren lassen und nicht nachträglich zu einem Anstieg des Gasinnendrucks im VIP führen. Durch die Optimierung der Wärmetransportmechanismen soll die Wärmeleitfähigkeit des nanostrukturierten Polymerschaums weiter reduziert werden. So kann die Lebensdauer des VIPs erhöht werden und auch im Falle einer vollständigen Belüftung noch eine geringere Wärmeleitfähigkeit, verglichen mit herkömmlichen Polymerschäumen, garantiert werden. Die Ziele des Verbundvorhabens liegen darin, eine vergleichbare thermische Effizienz wie bei bisher etablierten Materialkombinationen für VIPs zu erreichen, dabei jedoch Gewicht und Produktionskosten einzusparen. Dies ermöglicht einen geringeren Material- und Ressourceneinsatz sowie Primärenergiebedarf bei der Herstellung. Die geringere Dichte bzw. das geringere Gewicht der Transportboxen reduziert darüber hinaus die zum Transport während der Lebensdauer benötigte Energie sowie die damit verbunden CO2-Emissionen. Außerdem können die eingesetzten Materialien aufgrund der Recyclingfähigkeit der nanostrukturierten Polymerschäume nach dem Ende der Lebensdauer zerkleinert und aufbereitet werden, um diese im Rahmen der zirkularen Wirtschaft ('Circular Economy') wieder für die Herstellung neuer Polymerschäume zu verwenden. Das ZAE Bayern koordiniert das Verbundvorhaben und führt grundlegende Forschung durch.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Bayern ? CO2-Emission ? Wärmeleitfähigkeit ? Primärenergiebedarf ? Energie ? Produktionstechnik ? Kreislaufwirtschaft ? Recyclingfähigkeit ? Ressourcennutzung ?

Region: Bayern

Bounding boxes: 12.53381° .. 12.53381° x 47.795° .. 47.795°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Center for Applied Energy Research e.V. (Betreiber*in)
• SUMTEQ GmbH (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• va-Q-tec (Mitwirkende)

Time ranges: 2023-01-01 - 2025-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Optimization of the insulating effect and processability of nanostructured polymer foams for use in vacuum insulation panels for resource- and climate-efficient end-use applications
  Description: In the collaborative project applied for, nanostructured polymer foams (SUMFOAM) are to be further developed for resource- and energy-efficient end applications, especially for transport solutions for global vaccine distribution. This includes, among other things, the optimization of the materials used with regard to their thermal insulation properties and processability into vacuum insulation panels (VIPs). By fundamentally improving the manufacturing processes, the aim is to produce open-cell, nanostructured polymer foams in the form of panels that can be directly processed further, which are easier to evacuate and do not subsequently lead to an increase in the internal gas pressure in the VIP. By optimizing the heat transport mechanisms, the thermal conductivity of the nanostructured polymer foam should be further reduced. Thus, the lifetime of the VIP can be increased and even in the case of complete ventilation, a lower thermal conductivity, compared to conventional polymer foams, can still be guaranteed. The objectives of the joint project are to achieve a comparable thermal efficiency to that of previously established material combinations for VIPs, while saving weight and production costs. This enables lower material and resource consumption as well as primary energy demand during production. The lower density or weight of the transport boxes also reduces the energy required for transport during the service life and the associated CO2 emissions. Furthermore, due to the recyclability of the nanostructured polymer foams, the materials used can be shredded and reprocessed at the end of their service life in order to reuse them for the production of new polymer foams within the framework of the circular economy ('Circular Economy'). ZAE Bayern coordinates the joint project and conducts fundamental research. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1119820

Status

Aktiv

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