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Vorteile

Vakuumdämmungen ist der geringe Platzbedarf mit nur circa 5 Zentimetern

sehr geringe Wärmeleitfähigkeit, eine fünfmal höhere Dämmwirkung als klassische Mineralwolle-Dämmungen

Nachteile

Vakuum-Isolations-Paneelen können nicht zugeschnitten werden

deutlich teurer als andere Dämmstoffe.

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Rohstoffe: Aerogel ist ein ultraleichtes Material, das aus verschiedenen Rohstoffen hergestellt werden kann:

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Rohstoffe: Aerogel ist ein ultraleichtes Material, das aus verschiedenen Rohstoffen hergestellt werden kann:

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1. Siliziumdioxid (SiO₂): Am häufigsten verwendetes Material, bekannt für seine hohe Porosität und geringe Dichte, ideal für Isolierung und Filtermaterialien.

2. Kohlenstoff (C): Wird für Aerogele mit hoher elektrischer Leitfähigkeit genutzt, häufig in Superkondensatoren und als Katalysatoren.

3. Aluminiumoxid (Al₂O₃): Bietet hohe Temperaturstabilität und wird in speziellen Hochtemperaturanwendungen verwendet.

4. Titanoxid (TiO₂): Wird aufgrund seiner reaktiven Oberflächen für Anwendungen in der Photokatalyse eingesetzt.

5. Polymer-Aerogele: Flexiblere Aerogele, die aus Polymeren bestehen und vor allem in leichteren Isoliermaterialien Anwendung finden.

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Phenol: Aromatischer Kohlenwasserstoff, der die Grundlage für das Harz bildet.

Formaldehyd: Reagiert mit Phenol, um das Harz zu bilden.

Katalysatoren: Säuren oder Basen, die die Reaktion zwischen Phenol und Formaldehyd fördern.

Treibmittel: Chemische Substanzen, die für das Aufschäumen und die Bildung von Bläschen im Harz verantwortlich sind.

Hartschaumverstärkende Additive: Stoffe, die dem Phenolharz-Schaum zusätzliche Festigkeit und Beständigkeit verleihen können.

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Mischung: Phenol und Formaldehyd werden mit einem Katalysator gemischt.

Kondensation: Erwärmung der Mischung zur Bildung des Phenol-Formaldehyd-Harzes.

Treibmittel: Hinzufügen eines Treibmittels für die Schaumstruktur.

Schäumung: Die Mischung wird aufgeschäumt und in Formen gegossen.

Aushärtung: Der Schaum härtet bei Wärme aus.

Schneiden: Der ausgehärtete Schaum wird auf die gewünschten Maße geschnitten.

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1. Sol-Gel-Prozess: Zunächst wird ein Gel hergestellt, indem ein Geliermittel wie Kieselsäure in Lösung gebracht wird. Durch Zugabe eines Katalysators und kontrollierter Hydrolyse entstehen Netzwerkstrukturen, die das Gelgerüst bilden. ​

2. Altern und Reifung: Das entstandene Gel wird in einem Lösungsmittel alteriert, um die Netzwerkstruktur zu verfeinern und die mechanischen Eigenschaften zu verbessern.

3. Trocknung: Der entscheidende Schritt ist die Entfernung des Lösungsmittels aus dem Gel. Traditionell geschieht dies durch überkritische Trocknung, bei der das Lösungsmittel auf Temperaturen und Drücke überhalb des kritischen Punkts gebracht wird, um die Bildung von Menisken und damit verbundene Schrumpfung zu vermeiden.

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Eigenschaften von Phenolharz-Dämmung:

Sehr gute Wärmeisolierung: Niedrige Wärmeleitfähigkeit.

Hohe Festigkeit: Geringe Bruchgefahr und hohe mechanische Stabilität.

Geringe Feuchtigkeitsaufnahme: Widerstandsfähig gegen Feuchtigkeit.

Schallschutz: Gute Schalldämmungseigenschaften.

Brandverhalten: Gute Feuerbeständigkeit, schwer entflammbar.

Langlebigkeit: Hohe Beständigkeit gegenüber Alterung und Witterungseinflüssen.

Vorteile:

Hervorragende Dämmwirkung bei dünneren Schichten.

Hohe Stabilität und Widerstandsfähigkeit.

Bessere Brand- und Feuchteschutzwerte im Vergleich zu anderen Dämmmaterialien.

Nachteile:

Höherer Preis im Vergleich zu anderen Dämmstoffen.

Kann gesundheitsschädliche Dämpfe abgeben, wenn es unsachgemäß verarbeitet wird.

Begrenzte Recyclingfähigkeit und Umweltbelastung.

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Außendämmung der Wand (WDVS)

Innendämmung der Wand.

Außendämmung Dachschräge.

Innendämmung Dachschräge.

Dämmung der Obersten Geschossdecke (massiv)

Kellerdecke von unten.

Dachbodenerschließung.

Rollladenkästen.

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1. Extrem niedrige Dichte: Aerogele bestehen zu etwa 99,98 % aus Poren, was sie zu den leichtesten bekannten Feststoffen macht. ​

2. Hervorragende Wärmedämmung: Durch ihre poröse Struktur und den hohen Luftanteil besitzen Aerogele eine der niedrigsten Wärmeleitfähigkeiten aller Materialien, was sie zu exzellenten Isolatoren macht. ​

3. Hohe spezifische Oberfläche: Die nanoporöse Netzwerkstruktur von Aerogelen verleiht ihnen eine sehr große spezifische Oberfläche, die für Anwendungen wie Katalyse oder als Trägermaterial vorteilhaft ist. ​

4. Transparenz: Silica-Aerogele sind aufgrund ihrer geringen Dichte und Struktur lichtdurchlässig, was ihnen den Spitznamen "gefrorener Rauch" eingebracht hat. ​

5. Gute mechanische Eigenschaften: Trotz ihrer Leichtigkeit können Aerogele beträchtliche Druckbelastungen aufnehmen, ohne ihre Form zu verlieren, was sie für bestimmte strukturelle Anwendungen geeignet macht. ​

6. Anpassungsfähigkeit der Porengröße: Durch Variation des Herstellungsprozesses können die Porengrößen von Aerogelen angepasst werden, was ihre Eigenschaften für verschiedene Anwendungen optimiert.

Nachteile:​

1. Hohe Kosten: Die Herstellung von Aerogelen ist aufwendig und teuer, was sie in der Anschaffung deutlich kostspieliger macht als herkömmliche Dämmmaterialien wie Glasfaser oder Schaumstoffe. ​

2. Mechanische Fragilität: Aerogele sind aufgrund ihrer porösen Struktur zerbrechlich und können leicht beschädigt werden, was ihre Handhabung und Installation erschweren kann. ​

3. Komplexität bei der Installation: Die Installation von Aerogel-Dämmstoffen erfordert sorgfältige Planung und Fachkenntnisse. In einigen Fällen sind spezielle Schulungen oder Ausrüstungen notwendig, um eine optimale Leistung sicherzustellen.

Vorteile:​

1. Hervorragende Wärmedämmung: Aerogele besitzen eine der niedrigsten Wärmeleitfähigkeiten aller bekannten Materialien, was sie zu exzellenten Isolatoren macht. ​

2. Extrem geringes Gewicht: Als eines der leichtesten Feststoffe sind Aerogele besonders vorteilhaft, wenn Gewichtseinsparungen entscheidend sind. ​

3. Dünne Isolationsschichten: Durch ihre hohe Dämmleistung können mit Aerogelen dünnere Schichten verwendet werden, was Platz spart und die Handhabung erleichtert. ​

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Anwendungsbereich: Aerogel wird in vielen Bereichen eingesetzt:

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Anwendungsbereich: Aerogel wird in vielen Bereichen eingesetzt:

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1. Wärmeisolierung: In Raumfahrt, Architektur und Spezialanwendungen.

2. Luft- und Raumfahrt: Für Raumanzüge und Isolierung in Raumfahrzeugen.

3. Filtermaterialien: Zur Reinigung von Flüssigkeiten und Gasen.

4. Energiespeicherung: In Superkondensatoren und Katalysatoren.

5. Leichtbau: In Verbundwerkstoffen und Baumaterialien.

6. Lärmminderung: Zur Schalldämmung.

Es wird für viele innovative Technologien genutzt.

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Melamin

Formaldehyd

Katalysatoren

Wasser

Füllstoffe und Additive

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Hohe Festigkeit und Härte

Wasserbeständigkeit

Hitzebeständigkeit

Geringe Chemikalienempfindlichkeit

Stabilität gegenüber UV-Strahlung

Geringe Wasseraufnahme

Isolierende Eigenschaften

Einfache Verarbeitung

Geringe Reaktivität

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Nicht für hohe Temperaturen geeignet

Verfärbung durch starke Chemikalien

Umwelteinflüsse bei der Entsorgung

Geruchsbelästigung bei der Herstellung

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Stroh

Schilf

Holzfaser & Holzspäne

Zellulose

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Expandierter Polystyrol_ Hartschaum (EPS), oft auch als Styroper bezeichnet, ist ein leichter, geschäumter Kunststoff, der aus Polystyrol besteht. Es wird durch das Aufschäumen on Polystyrol-Perlen mit einem Treibmittel hergestellt.  Dabei entstehen kleine geschlossene Zellstrukturen, die zu einem festen, aber sehr leichten Material führen.

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Pflegeleicht

Wasser- und Feuchtigkeitsresistenz

Einfache Verarbeitung

Hitzebeständigkeit

Kostengünstig

Umweltfreundlicher als einige Alternativen

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1. Leichtgewicht: EPS ist sehr leicht, was den Transport und die Handhabung erleichtert.

2. Wärmedämmung: Es hat hervorragende isolierende Eigenschaften, die helfen, Wärmeverluste zu minimieren und Energieeffizienz zu fördern.

3. Feuchtigkeitsbeständigkeit: EPS ist wasserabweisend und nimmt keine Feuchtigkeit auf, was es ideal für Anwendungen in feuchten Umgebungen macht.

4. Druckfestigkeit: Es bietet eine gute Druckfestigkeit, was es für Bau- und Verpackungsanwendungen geeignet macht.

5. Chemische Beständigkeit: EPS ist resistent gegen viele Chemikalien, was seine Verwendung in verschiedenen industriellen Anwendungen ermöglicht.

6. Umweltfreundlich: Viele EPS-Produkte sind recycelbar, und es gibt auch biologisch abbaubare Alternativen.

7. Einfache Verarbeitung: Es lässt sich leicht schneiden, formen und bearbeiten, was die Anpassung an spezifische Anforderungen erleichtert.

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Die chemische Reaktion, die zur Bildung des Melaminharzes führt, ist eine Polymerisations- und Kondensationsreaktion, die den Kunststoff in eine stabile, feste Form umwandelt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Melaminharz hauptsächlich aus Melamin, Formaldehyd und Katalysatoren besteht, wobei auch Additive für spezielle Eigenschaften hinzugefügt werden können.

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1. Rohmaterialien: Die Hauptkomponente von EPS ist Polystyrol, ein thermoplastischer Kunststoff. Für die Herstellung werden Polystyrol-Granulate verwendet, die mit einem Treibmittel (häufig Pentan) gemischt werden.

2. Vorexpandierung: Die Mischung aus Polystyrol-Granulaten und Treibmittel wird in einen Vorexpandierer gegeben. Dort wird sie erhitzt, wodurch das Treibmittel verdampft und die Granulate aufquellen. Dies führt zur Bildung von kleinen, expandierten Kügelchen.

3. Aushärtung: Die vorexpandierten Kügelchen werden dann in einem Aushärtungsprozess behandelt, um ihre Form und Stabilität zu verbessern. Dies geschieht oft durch Dampfen, wodurch die Kügelchen weiter expandieren und sich miteinander verbinden.

4. Formgebung: Die expandierten Kügelchen werden in eine Form gegeben, die die gewünschte Endform des EPS-Produkts hat. Durch erneutes Erhitzen und Dampfen verbinden sich die Kügelchen in der Form und bilden einen festen Block oder ein spezifisches Produkt.

5. Kühlung und Entnahme: Nach dem Aushärten wird das EPS-Produkt abgekühlt und aus der Form entnommen. Es kann dann weiter bearbeitet oder zugeschnitten werden, um spezifische Anwendungen zu erfüllen.

6. Verpackung und Versand: Schließlich wird das fertige EPS-Produkt verpackt und für den Versand vorbereitet.

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Exzellente Wärmedämmung: Einer der größten Vorteile von EPS ist seine hervorragende Wärmedämmung. Aufgrund seines geringen Wärmeleitwertes trägt es zur Reduktion von Energieverlusten bei, was zu Energieeinsparungen und einer besseren Wärmeeffizienz in Gebäuden führt.

Leichtgewicht: EPS ist extrem leicht, was die Handhabung, den Transport und die Verarbeitung erleichtert. Das spart Zeit und Kosten, insbesondere bei großen Mengen oder Projekten, die den Transport von Materialien erfordern.

Kostengünstig: Im Vergleich zu vielen anderen Isoliermaterialien ist EPS relativ günstig. Das macht es zu einer wirtschaftlichen Wahl für eine Vielzahl von Anwendungen, besonders im Bauwesen und bei der Verpackung.

Wasserbeständigkeit: EPS nimmt nur sehr wenig Wasser auf und bleibt auch bei hoher Luftfeuchtigkeit formstabil. Diese Eigenschaft schützt es vor Schäden in feuchten Umgebungen und macht es ideal für den Einsatz in der Dämmung von Kellerwänden oder in Außendämmungen.

Gute Druckfestigkeit: Trotz seiner Leichtigkeit hat EPS eine beeindruckende Druckfestigkeit, was es zu einem stabilen Material für Anwendungen macht, bei denen Lasten auf das Material ausgeübt werden (z.B. bei der Bodenisolierung oder in der Verpackungsindustrie).

Schalldämmung: EPS kann in vielen Fällen auch als Schallisolator dienen, da es Schallwellen dämpfen kann. Das macht es nützlich in Bereichen, in denen Schallminderung erforderlich ist, wie zum Beispiel bei der Isolierung von Wänden und Decken.

Vielseitigkeit in der Anwendung: EPS kann in unterschiedlichen Dichten und Formen hergestellt werden, was es für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet macht. Es wird in der Bauindustrie, der Verpackungsindustrie, der Möbelherstellung, der Kühltechnik und vielen anderen Bereichen verwendet.

Langlebigkeit und Beständigkeit: EPS ist äußerst langlebig und widerstandsfähig gegenüber Alterung, Fäulnis und Insektenbefall. Es behält seine Eigenschaften über viele Jahre hinweg und bietet eine langfristige Lösung.

Umweltfreundlich (Recycling): EPS ist zu einem gewissen Grad recycelbar. Viele Unternehmen setzen auf die Wiederverwertung von EPS, wodurch die Umweltbelastung verringert wird. In vielen Regionen gibt es Sammelsysteme, um EPS für die Wiederverwendung und das Recycling zu sammeln.

Einfache Verarbeitung: EPS lässt sich leicht schneiden, formen und bearbeiten, was es für maßgeschneiderte Lösungen geeignet macht. Die Möglichkeit, das Material in nahezu jede gewünschte Form zu bringen, macht es äußerst flexibel.

Brandhemmende Optionen: Obwohl EPS von Natur aus brennbar ist, kann es mit Flammschutzmitteln behandelt werden, um die Brandgefahr zu verringern, was die Sicherheitsstandards erhöht.

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Brennbarkeit: EPS ist von Natur aus ein brennbares Material, das sich leicht entzündet und bei der Verbrennung giftige Gase freisetzen kann. Auch wenn es mit Flammschutzmitteln behandelt werden kann, bleibt die Brandgefahr ein wichtiger Aspekt, der bei der Verwendung beachtet werden muss.

Umweltprobleme (bei unsachgemäßer Entsorgung): EPS ist zwar theoretisch recycelbar, aber in der Praxis wird es häufig nicht effektiv recycelt. Da EPS in vielen Fällen nicht biologisch abbaubar ist, stellt die unsachgemäße Entsorgung ein Problem dar und trägt zur Umweltverschmutzung bei. Große Mengen von EPS landen oft auf Deponien und benötigen Jahrhunderte, um sich zu zersetzen.

Beschränkte Widerstandsfähigkeit gegenüber Chemikalien: EPS ist zwar resistent gegenüber vielen Substanzen, jedoch nicht gegenüber allen Chemikalien. Zum Beispiel kann es von Lösungsmitteln, Ölen oder Benzin angegriffen werden, was seine Verwendung in bestimmten Bereichen einschränken kann.

Geringe mechanische Festigkeit bei hoher Beanspruchung: Obwohl EPS eine gute Druckfestigkeit bietet, kann es bei starker mechanischer Beanspruchung oder Zugkräften relativ leicht brechen oder sich verformen. Für Anwendungen, die hohe Festigkeit erfordern (z. B. tragende Strukturen), ist es daher weniger geeignet.

Kratzer- und Abriebsanfälligkeit: Die Oberfläche von EPS ist relativ weich und kann leicht Kratzer oder Beschädigungen erleiden. Diese Anfälligkeit für Abrieb und mechanische Beschädigungen kann die ästhetische und strukturelle Integrität in bestimmten Anwendungen beeinträchtigen.

Geruchsentwicklung bei längerer Einwirkung von UV-Strahlung: EPS kann mit der Zeit durch UV-Strahlung (Sonnenlicht) spröde werden und einen unangenehmen Geruch entwickeln, was die langfristige Nutzung im Freien beeinträchtigen kann. Daher muss es häufig mit einer Schutzbeschichtung versehen werden, wenn es draußen verwendet wird.

Hohe Brandlast: Auch wenn Flammschutzmittel verwendet werden, kann die hohe Brandlast von EPS zu einem erhöhten Brandrisiko führen, insbesondere in größeren Ansammlungen von EPS-Material (z. B. in Gebäuden oder bei Verpackungen).

Verarbeitung und Schnittabfälle: Bei der Verarbeitung von EPS entstehen oft viele Schnittabfälle, die in vielen Fällen schwer zu recyceln sind und somit den Materialverbrauch erhöhen können.

Begrenzte Haftung mit anderen Materialien: EPS hat oft eine geringe Haftung zu anderen Materialien, was in einigen Anwendungen problematisch sein kann. Dies kann beispielsweise bei Verkleidungen oder im Bereich der Verklebung auftreten, wenn das Material nicht gut an Oberflächen haftet.

Schwankende Qualität: Die Qualität von EPS kann je nach Hersteller und Produktionsmethode variieren. In einigen Fällen können unterschiedliche Dichten oder Verarbeitungsfehler die Leistung des Materials beeinträchtigen.

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1. Bodenbeläge

2. Elektrische Isolierungen

3. Bau- und Konstruktionsindustrie

4. Küchenutensilien und Haushaltswaren

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Verwendung von expandiertem Polystyrol-Hartschaum (EPS / Styropor):

1. Bauindustrie – Wärmedämmung von Gebäuden

2. Verpackungen – Schutz von empfindlichen Produkten .

3. Modellbau – Für Prototypen, Skulpturen und Dekorationen.

4. Schwimmkörper- Bojen, Rettungswesten, Surfbretter.

5. Akustik – Schallschutz in Wänden und Decken.

6. Bau- und Straßenbau – Als Füllmaterial und zur Bodenkonditionierung.

EPS wird wegen seiner Vielseitigkeit und kostengünstigen Eigenschaften in vielen Bereichen eingesetzt.

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technisches Vakuum erzeugt, indem man mit Pumpe (Gas-)Moleküle aus Behälter entfernt; der Druck darin sinkt (Gasdruck entsteht durch Stöße der Gasmoleküle gegen Behälterwand)

Das Pumpen erzeugt Unterdruck, also einen Druck, der geringer als der Umgebungsdruck

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XPS wird mithilfe eines Extruders hergestellt, das Herstellungsverfahren heißt Extrusion. Zunächst wird Granulat des Kunststoffs Polystyrol bei etwa 200 Grad Celsius geschmolzen. Anschließend wird es mit verschiedenen Additiven versetzt. Dazu zählen ein Treibmittel – in der Regel Kohlendioxid (CO2) – Zusatzstoffe zur Verbesserung des Flammschutzes sowie häufig Farbstoffe, mit denen die Hersteller ihre Produkte kenntlich machen. Mittels einer Breitschlitzdüse wird die Mischung dann auf ein Fließband gesprüht und aufgeschäumt. Bei diesem Prozess entsteht eine sehr feine, geschlossene Zellstruktur, die für die besonders robusten Materialeigenschaften verantwortlich ist.

Durch Extrusion lassen sich Dämmplatten in Dicken von 20 bis 200 Millimetern herstellen. Über die Verklebung von Einzelplatten sind darüber hinaus Dämmstoffdicken von bis zu 320 Millimetern möglich. Die Platten haben entweder glatte Kanten oder sind wahlweise mit Stufenfalz oder Nut und Feder versehen, was ihren Einbau auf der Baustelle vereinfacht.

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Trotz geringen Dicke bieten

Vakuumdämmplatten hohe Dämmwirkung

entspricht beispielsweise 1 cm

Vakuumdämmung Leistung von 5 bis 8 cm herkömmlichen Standard-Dämmstoffen​​

Wärmeleitfähigkeit (Lambda-Wert): Insgesamt Dämmmaterialien zwischen 0,025 und 0,04 W/mk.

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Neben den guten wärmedämmenden Eigenschaften von extrudiertem Polystyrol-Hartschaum (XPS) gehören die produktabhängig extrem hohen Druckbelastbarkeiten, die Unempfindlichkeit gegenüber Feuchte und ihre geringe Rohdichte zu den wichtigsten Materialeigenschaften.

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XPS wird vorwiegend in Bereichen eingesetzt, in denen der Wärmeschutz hoher Feuchtebeanspruchung und mechanischen Belastungen ausgesetzt ist. Typische Einsatzbereiche sind daher Flachdächer wie Umkehrdächer, Gründächer, Terrassendächer, Parkdecks, Böden (lastabtragend) und Sockeldämmung.

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XPS wird auf der Basis von Erdöl hergestellt und besteht 98 % aus Luft. Bei der Fertigung der Dämmplatten wird zunächst Granulat des Kunststoffs Polystyrol geschmolzen und anschließend mithilfe eines Treibmittels meist Kohlendioxid durch eine flache Düse gepresst.

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Gebäudeisolierung: VIP werden zunehmend in Bauindustrie verwendet, insbesondere bei Passivhäusern & Energiespargebäuden, um Wärmedämmung zu optimieren.

Kühlgeräte: In Haushalts- und Industrie-Kühlgeräten (wie Kühlschränken und Tiefkühltruhen) finden VIP Anwendung, um den Energieverbrauch zu senken.

Transport: Sie kommen auch in der Transportindustrie zum Einsatz, beispielsweise bei der Isolierung von Fahrzeugen, die temperatursensible Produkte transportieren.

Raumfahrt: VIPs werden aufgrund ihrer hervorragenden Isolierungseigenschaften auch in der Raumfahrttechnik verwendet, um thermische Anforderungen zu erfüllen