Messung der Wärmeleitfähigkeit von schüttfähigen Dämmstoffen

Arbeit: experimentell

Betreuer: Michele Bianchi Janetti

Bearbeiterin: Ayline Herre

Fertigstellung: 2014

Diese Bachelorarbeit ist Teil eines Forschungsprojekts, dessen Ziel die Messung und die Modellierung der Wärmeleitfähigkeit von schüttfähigen Dämmstoffen und gegebenenfalls die Optimierung des Materials ist. Ein wichtiger Parameter für die Modellierung einer Schüttung stellt die Wärmeleitfähigkeit der Einzelpartikel dar. In dieser Arbeit soll analysiert werden, was für eine Wärmefähigkeit die Körner des Dämmstoffs Schaumglasschotter besitzen.

In Laborversuchen wird die Wärmeleitfähigkeit von zwölf Proben unterschiedlicher Dicke mit einem Taurus 300 TCA Einplattenmessgerät gemessen. Die gemessenen Werte liegen im Bereich zwischen 0,08 W/(mK) und 0,1 W/(mK).

Anschließend werden die Ergebnisse aus den Laborversuchen ausgewertet und es werden mathematische Modelle verwendet, um die Wärmeleitfähigkeit des Materials als Funktion von Temperatur und Dichte zu beschreiben. Die Messwerte werden zuerst mit einem linearen Zusammenhang interpoliert und als nächstes wird versucht, die Messwerte mittels Parametervariationen an das Modell nach Krischer anzunähern.

Zum Schluss werden einige Ergebnisse anhand des Computersimulationsprogramms Comsol nachmodelliert.

Es wurde gezeigt, dass sich die Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit von der Temperatur in einem Temperaturbereich zwischen 10°C und 30°C hinreichend genau mit einem linearen Zusammenhang beschreiben lässt.

Der erste Teil dieser Bachelorarbeit beschreibt die Versuchsvorbereitung, den Versuchsaufbau und den Versuchsablauf (Kapitel 1-3). Der zweite Teil befasst sich mit der Auswertung der erhaltenen Messergebnisse (Kapitel 4).