ricerca & sviluppo

Il progetto"Ceramica fredda"® viene promosso e seguito dal promotore Jülich (PTJ) nell’ambito della “Politica per l’alta tecnologia” del Ministero federale della Formazione e della Ricerca (BMBF) all’interno del programma quadro "Materiali innovativi per l’industria e la società - WING" relativamente al tema "Nanotecnologie in edilizia - NanoTecture: Accesso a più elevati potenziali prestazione e di risparmio di risorse/energia cos’ come di nuove funzionalità".

Partner del progetto: BASF SE, Remmers GmbH, Woellner GmbH & Co KG, Betonwerke Neu-Ulm GmbH & Co KG, Chemiewerk Bad Köstriz, Associazione dei Cementifici tedeschi, Istituto Fraunhofer per la ricerca sui silicati ISC, Università di Kassel, FEhS – Istituto per la ricerca sui materiali edili, PigTek Europe GmbH

Contenutodel progetto è lo sviluppo di articoli di cemento ad alta resistenza chimica e all’abrasione, elementi strutturali in calcestruzzo e rivestimenti per gli scarichi fognari e altre applicazioni soggette a aggressioni chimiche e/o meccaniche estremamente elevate (classi di resistenza XA3 e superiori, XM3 e superiori senza misure aggiuntive; applicazioni speciali) così come di opere in calcestruzzo particolarmente sostenibili, a basso impatto energetico e scarse emissioni e vita utile elevata.

Gli elementi essenziali per il raggiungimento di questo obiettivo sono l’ottimizzazione della densità di compattazione fino a livello nanometrico mediante l’impiego mirato di nano e micro particelle, che vengono inoltre modificate in maniera chimica e tecnologica in modo da poter essere inserite miratamente nella matrice del materiale. Come base del legante viene utilizzata anche loppa d'altoforno attivata con silicati di potassio (vetro solubile) chimicamente ottimizzati. I prodotti di idratazione risultanti sono meno ricchi di calcio rispetto all’utilizzo di cementi Portland e la matrice praticamente non contiene portlandite aumentando così notevolmente la resistenza agli acidi. L’ossido di silicio, SiO2, nanocristallino rilasciato dall’attivazione della loppa d'altoforno con il vetro solubile rafforza ulteriormente la compattazione strutturale a livello nonometrico. Complessivamente si ottiene una compattazione estremamente densa con una struttura particolarmente resistente.

Il progetto rispecchia l’intera catena di creazione del valore della ceramica a indurimento freddo da sviluppare, iniziando dai produttori delle singole materie prime, passando dai formulatori e produttori dei materiali edili fino agli utilizzatori dei partner provenienti dal settore industriale. Attraverso la stretta collaborazione tra ricerca e istituzionale e industriale, nell’ambito del progetto è previsto lo sviluppo di dimostratori sotto forma di calcestruzzi e prodotti chimici per l’edilizia che soddisfino i requisiti obiettivo del progetto.

L’obiettivo di Remmers GmbH è una ricerca con solide basi di scienza dei materiali mirata allo sviluppo di sistemi di leganti per il rivestimento di strutture in edilizia esposte a forte aggressione chimica. È previsto che le formulazioni sviluppate siano prevalentemente a base inorganica e che presentino vantaggi sostanziali rispetto alle soluzioni attualmente adottate.

Le possibilità di applicazione di questo tipo di rivestimenti sono numerose e riguardano sia la protezione di nuove opere come anche il restauro e la ristrutturazione di edifici esistenti. A ragione della grande necessità di investimenti in Germania per il ripristino dell’infrastruttura fognaria Remmers Baustofftechnik GmbH si dedica con particolare intensità alla formulazione di materiali per il rivestimento delle opere di smaltimento delle acque di scarico.

Il progetto „NanoLambdaviene promosso e seguito dal promotore Jülich (PTJ) nell’ambito della “Politica per l’alta tecnologia” del Ministero federale della Formazione e della Ricerca (BMBF) all’interno del programma quadro "Materiali innovativi per l’industria e la società - WING" relativamente al tema "Nanotecnologie in edilizia - NanoTecture: Accesso a più elevati potenziali prestazione e di risparmio di risorse/energia cos’ come di nuove funzionalità”

Partner del progetto: Centro Bvarese per la Ricerca Energetica Applicata (ZAE Bayern), Remmers GmbH, Eckart GmbH

L’obiettivodi questo progetto lo studio e lo sviluppo di componenti innovativi per sistemi di isolamento termico a base di materiali nanostrutturati utilizzando in modo mirato effetti fisici basati sulla struttura su scala nanometrica dei materiali per migliorarne le prestazioni isolanti per l’uso in edilizia.

All’interno del gruppo di ricerca Remmers ha il compito di pitture a basse emissioni ("low-e piants") che riducono sensibilmente la radiazione termica delle superfici degli edifici:

A causa della radiazione di calore, la temperatura superficiale, specialmente delle facciate molto ben isolate, può scendere al di sotto di quella dell’aria circostante favorendo la formazione di condensa sulla superficie. Nel lungo periodo, ciò causa la crescita di alghe o patine biologiche sulla facciata, soprattutto in presenza di cappotti termici, peggiorandone l’aspetto estetico e, con il passare del tempo, provocando danni ai materiali costruttivi.

Per prevenire le patine biologiche vengono aggiunte sostanze ad effetto biocida ai materiali vernicianti, ma il loro uso deve essere possibilmente ridotto. Con le vernici a bassa radiazione di calore è possibile rinunciare quasi del tutto agli additivi biocidi.

Le superfici a bassa radiazione riducono le emissioni di calore nell’aria circostante, si raffreddano meno diminuendo anche la formazione di condensa.

Un metodo alternativo per diminuire il fenomeno della condensazione è aumentare lo spessore dell’intonaco riducendo la capacità termica dello strato esterno, ma questo effetto è sensibilmente minore di quello ottenuto con un’idonea vernice a bassa emissione.

Per raggiungere questo obiettivo vengono sviluppati pigmenti metallici o semiconducenti che vengono incorporati nella vernice riducendo il grado delle emissioni dello spettro infrarosso. Allo stesso tempo, la vernice deve presentare un determinato aspetto nello spettro delle lunghezze d’onda visibile senza che questo venga oscurato dai pigmenti attivi nello spettro infrarosso. L’obiettivo è il raggiungimento di un grado di emissione e < 0,4 con il massimo mantenimento della neutralità cromatica.

Responsabilità di Remmers nel progetto

A motivo delle sue competenze tecniche Remmers si occupa in particolare dello studio dei seguenti argomenti:

• Integrazione in sistemi di verniciatura esistenti dei materiali innovativi messi a disposizione nel quadro del progetto per aumentarne la sostenibilità.
• Formulazione di nuovi sistemi con proprietà migliori sulla base dei materiali innovativi messi a disposizione nel quadro del progetto.
• Controllo dello sviluppo dei prodotti, per quanto possibile internamente all0azienda (altrimenti con i partner del progetto o eventualmente enti di prova indipendenti).
• Funzione consultiva nello sviluppo di materie prime innovative con le caratteristiche richieste.
• Coordinazione dello sviluppo delle materie prime, della formulazione e l’applicazione finale tra i partner del progetto.

Il progetto di ricerca „3ENCULT“è iniziato il 1 ottobre 2010 nell’ambito del 7 programma di ricerca dell’Unione Europea ed è coordinato dall’Accademia Europea di Bolzano (EURAC).

Complessivamente 23 partner di svariati paesi europei sviluppano soluzioni per il miglioramento energetico di edifici storici. Il gruppo di lavoro interdisciplinare non si occupa solo di aspetti climatici e legati al confort abitativo d’uso ma soprattutto di quelli inerenti la conservazione del patrimonio. Per questo motivo partecipano all’attività di ricerca e sviluppo anche proprietari d’immobili e sovrintendenze ai beni storici e culturali locali.

Partner del progetto

Accademia Europea di Bolzano - Istituto per l’Energia Rinnovabile, The Royal Danish Academy of Fine Arts School of Architecture, Institute for Technology/Institute for Building Culture, Istituto per la Diagnostica e la Conservazione di Monumenti della Sassonia, Università di Innsbruck - AB Bauphysik, OVE ARUP & PARTNERS INTERNATIONAL LIMITED, Università Tecnica di Darmstadt, Istituto materiali costruttivi, fisica e chimica edilizia, Bartenbach LichtLabor, Università Tecnica di Dresda (Istituto di climatologia delle costruzioni / Istituto di storia e teoria dell’architettura e conservazione storica, cattedra di conservazione storica conservazione storica e ricerca architettonica / Centro di competenza di rigenerazione urbana), Comune di Bologna, Istituto Casa Passiva di Darmstadt, The Netherlands Organisation for Applied Scientific Research TNO, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna: (Dipartimento di Elettronica, Informatica e Sistemistica / Dipartimento di Ingegneria delle Strutture, dei Trasporti, delle Acque, del Rilevamento, del Territorio), ARTEMIS Srl, Gelbison Electronics S.r.l, GRUPO UNISOLAR, MENUISERIE ANDRE SARL, Remmers GmbH, ATREA SRO, youris.com, Amministrazioni Locali per Sostenibilità, Segretariato Europeo (ICLEI), Federazione delle Associazioni Europee per il Riscaldamento e il Condizionamento