Věda a výzkum

Projekt HelioClean® je realizován v rámci „Strategie Hightech“ Spolkového ministerstva školství a výzkumu (BMBF) v rámcovém programu Inovativní materiály pro průmysl a společnost – WING na téma Nanotechnologie ve stavebnictví – NanoTecture: Docílení vyšších úspor zdrojů / energetických úspor a výkonů a nových funkcí pod vedením realizátora projektu Jülicha (PTJ).

Partneři: BASF SE, Remmers GmbH, Woellner GmbH & Co KG, Betonwerke Neu-Ulm GmbH & Co KG, Chemiewerk Bad Köstriz, Sdružení německých cementáren, Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC, Univerzita v Kasselu, FEhS – Ústav pro výzkum stavebních materiálů, PigTek Europe GmbH.

Tématem projektu je vývoj chemicky odolných a vysoce oděruvzdorných betonových výrobků, betonových dílců a nátěrů pro oblast odpadních vod a další oblasti použití s velmi silným chemickým zatížením a / nebo mechanickým namáháním (třídy expozice XA3 a vyšší, XM3 a vyšší bez dalších opatření; speciální aplikace) a nízkoemisních betonových konstrukcí s dlouhou životností.

Základem pro dosažení tohoto cíle je optimalizace hustoty struktury až po nanometry za použití speciálně syntetizovaných nanočástic a mikročástic. Ty jsou také chemicky a procedurálně modifikovány takovým způsobem, že mohou být cíleně začleněny do matrice stavebního materiálu. Navíc se jako pojivový základ používá mimo jiné i granulovaná vysokopecní struska, která je aktivována chemicky optimalizovanými alkalickými křemičitany (vodním sklem). Výsledné hydratační produkty mají méně vápníku, než je tomu v případě použití portlandských cementů, a matrice prakticky neobsahuje portlandit, což výrazně zvyšuje odolnost vůči kyselinám. Nanokrystalický SiO2 uvolněný z granulované vysokopecní strusky aktivované vodním sklem přispívá k dalšímu mikrostrukturnímu zhutnění ve spodním rozsahu nanometrů. Celkově je tedy dosaženo mimořádné hustoty materiálu s velmi pevnou strukturou.

Díky účasti partnerů z oblasti průmyslu zahrnuje projekt celý hodnotový řetězec za studena tuhnoucích keramických hmot, a to od výrobců jednotlivých surovin, přes vývojáře receptur a výrobce stavebních výrobků až po uživatele. V rámci projektu budou prostřednictvím těsného propojení institucionálního a průmyslového výzkumu vyvíjeny prototypy ve formě stavebních chemických výrobků a betonových výrobků, které odpovídají stanoveným cílům.

Cílem společnosti Remmers GmbH je vědecký výzkum pojivových systémů pro povlakové vrstvy chemicky silně namáhaných stavebních materiálů. Receptury by měly být převážně založeny na anorganických látkách a oproti aktuálně používaným přístupům přinést významné výhody.

Aplikace takových povlaků je různorodá a týká se jak ochrany nových staveb, tak i opravy poškozených budov. Na základě enormních potřeb Německa v souvislosti s investicemi do obnovy infrastruktury odpadních vod věnuje společnosti Remmers Baustofftechnik GmbH zvláštní pozornost vývoji nátěrových systémů pro oblast odpadních vod.

Projekt „NanoLambda“ je realizován v rámci „Strategie Hightech“ Spolkového ministerstva školství a výzkumu (BMBF) v rámcovém programu Inovativní materiály pro průmysl a společnost – WING na téma Nanotechnologie ve stavebnictví – NanoTecture: Docílení vyšších úspor zdrojů / energetických úspor a výkonů a nových funkcí pod vedením realizátora projektu Jülicha (PTJ).

Partneři: Bavorské centrum pro aplikovaný energetický výzkum (Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V.), Remmers GmbH, Eckart GmbH.

Cílem tohoto projektu je výzkum a vývoj nových komponent pro zateplovací systémy na bázi nanostrukturovaných materiálů. Přitom mají být cíleně využity fyzikální účinky, které jsou založeny na nanostruktuře použitých materiálů, aby se zvýšila efektivita tepelně izolačních materiálů a jejich povrchů pro použití ve stavebnictví.

Ve společném projektu je společnost Remmers pověřena vývojem barev s nízkými emisemi (low-e colors), které významně snižují sálání tepla z povrchů stavebních objektů:

Zejména v případě velmi dobře izolovaných fasád může povrchová teplota v důsledku tepelného záření do okolí, a to zejména za chladných nocí, klesnout pod teplotu vzduchu. To vede často ke kondenzaci na povrchu fasády. Z dlouhodobého hlediska tak dochází, především u zateplovacích systémů, k napadení řasami nebo zelenání fasád, což vede ke zhoršení vzhledu a rovněž k dlouhodobému poškozování stavebních materiálů.

Zelenání se zpravidla potlačí přidáním biocidně účinných látek do fasádních nátěrů, přičemž cílem je vždy dosáhnout nejnižší možné dávky. Při použití barev s nízkými emisemi se lze z velké části bez biocidů ve fasádních nátěrech obejít:

Povrch s nízkou emisivitou snižuje sálání tepla do okolí, což snižuje ochlazení povrchu a vede ke snížení kondenzace.

Kondenzaci lze alternativně zredukovat větší tloušťkou vrstvy omítky a tím i zvýšením tepelné kapacity vnější vrstvy, ale tento účinek je významně menší než při použití vhodné barvy s nízkými emisemi.

K dosažení tohoto cíle byly vyvinuty kovové nebo polovodivé pigmenty, které lze integrovat do barvy a které v infračerveném spektrálním rozsahu způsobují nízkou emisivitu barvy. Současně by barva ve viditelném rozmezí vlnových délek měla mít barevný vzhled, například vytvořený barevnými pigmenty, který není překryt IR aktivními pigmenty. Cílem je dosáhnout emisivity e < 0,4 s maximálním zachováním barevné neutrality.

Odpovědnost společnosti Remmers v rámci projektu

Na základě svého know-how je společnost Remmers zodpovědná zejména za následující otázky:

• Integrace nových materiálů poskytovaných v rámci projektu do osvědčených systémů pro zvýšení jejich udržitelnosti.
• Formulace receptur nových materiálů poskytovaných v rámci projektu k vytvoření nových systémů s příslušným dalším využitím.
• Testování vyvíjených produktů, pokud možno interně ve společnosti Remmers (jinak projektovými partnery a případně i nezávislými zkušebními instituty).
• Poradenská úloha při vývoji nových surovin s požadovanými vlastnostmi.
• Koordinace projektových partnerů v oblasti vývoje surovin, formulace receptur a konečné využití.

Výzkumný projekt „3ENCULT“ byl zahájen dne 1. října 2010 v rámci 7. výzkumného rámcového programu Evropské unie. Koordinuje jej Evropská akademie v Bolzanu (EURAC).

Celkem 23 partnerů z různých evropských zemí vyvíjí řešení pro zvýšení energetické účinnosti historických budov ve městech. Interdisciplinární tým se zabývá nejen aspekty klimatizační techniky a pohodlím při bydlení a užívání, ale především zájmy ochrany památek. Proto jsou kromě partnerů pro výzkum a vývoj do projektu zapojeni také vlastníci budov a místní úřady památkové péče a ochrany památek.

Partneři

European Academy of Bozen/Bolzano - Institute for Renewable Energy, The Royal Danish Academy of Fine Arts School of Architecture, Institute for Technology/Institute for Building Culture, Institut für Diagnostik und Konservierung an Denkmalen in Sachsen und Sachsen- Anhalt e.V., University of Innsbruck - AB Bauphysik, OVE ARUP & PARTNERS INTERNATIONAL LIMITED, Technical University Darmstadt, Chair of Building Materials, Building Physics and Building Chemistry, Bartenbach LichtLabor, Technical University Dresden (Institute for Building Climatology / Institute of Architectural History, Architectural Theory and Historic Preservation, Chair of Historic Preservation and Building Research / Centre of Expertise in Urban Regeneration), Municipality of Bologna, Passivhaus Institut Darmstadt, The Netherlands Organisation for Applied Scientific Research TNO, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna: (Dipartimento di Elettronica, Informatica e Sistemistica - Department of Electronics, Computer Sciences and Systems / Dipartimento di Ingegneria delle Strutture, dei Trasporti, delle Acque, del Rilevamento, del Territorio – Structural, Transport, Hydraulic, Survey and Territory Engineering), ARTEMIS Srl, Gelbison Electronics S.r.l, GRUPO UNISOLAR, MENUISERIE ANDRE SARL, Remmers GmbH, ATREA SRO, youris.com, Local Governments for Sustainability, European Secretariat (ICLEI), Federation of European Heating and Air-conditioning Associations.