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Das Spezielle an hochverdichtetem expandierten Polystyrol (HD-EPS) vergleichen mit anderen Dämmstoffen ist seine gute Performance wenn bei Dämmschichten (heiß/kalt) zusätzlich Lasten übernommen werden sollen bzw. von Vorteil wo herkömmliche Baustoffe Wärmebrücken erzeugen würden, begleitet von deren unerwünschten Konsequenzen. Optimiert werden soll daher die Performance im Bezug auf das thermische- und mechanische Verhalten. Diese entwickeln sich in entgegengesetzte Richtungen im Verlauf der Kompaktion von expandiertem Polystyrol (EPS) zu HD-EPS. Das Zusammenspiel der (b) Mikrostruktur(en)/Zusammensetzung und (c) der sich ändernden Eigenschaften durch (a) die Synthese/Verarbeitung sind von Interesse als Basis für eine (∆) Optimierung der Performance. Dabei hat sich die Mehrskalen-Darstellung zur Beschreibung hierarchisch organisierter Materialien als geeignet gezeigt. Die Skalen-Struktur wird durch die strukturellen Elemente gezeichnet: POLYMER-, SCHAUM-, PARTIKEL-, und MAKRO-SKALA. Geometrische Charakteristika dienen als Gemeinsamkeit zwischen den skalen-spezifischen Disziplinen/Feldern, wo jene der Partikel für eine Verbindung zwischen Polymer-Schaum Physik und dem Ingenieurswesen auf der Makro-Skala fehlen (bottom-Lücke-top). Daher die Zielsetzung zur Identifikation, Vermessung und Analyse der Partikel und der von ihnen aufgebauten Superstruktur. Material-Methode: Die gesuchten Material-Variablen können zwischen den Produktions-Schritten bestimmt werden, wo die Kompaktion von EPS zu HD-EPS den 7. Schritt in der Prozesskette darstellt. Am Anfang werden durch Polymerisieren Partikel gewonnen, welche vor der Kompaktion gesiebt, vor-geschäumt, ausgelagert, block-geschäumt und konditioniert werden. Mit diesem Vorgehen kann eine große Bandbreite an Dichten/Porositäten (50–700 kg/m3 /95–33 %), und ebeö Festigkeits-Dämm-Kombinationen, hergestellt werden. Zwei Aufnahme-Technologien wurden eingesetzt: (i) Ein Fokus Variations Mikroskop (FVM) lieferte Partikel Radien entlan, The novel feature of highly-densified expanded polystyrene (HD-EPS), compared to other heat-insulation materials, is its extraordinary performance when additional loads are taken as efficient insulation layers (hot/cold). This advantage is necessary, since conventional structural materials would introduce heat bridges accompanied by their undesirable consequences. Therefore, what is to be optimized is the performance with regard to the thermal- and mechanical behavior. These develop in the opposite direction during the compaction of expanded polystyrene (EPS) to HD-EPS. The interplay between (b) microstructure(s)/composition, and (c) their properties changing from (a) synthesis/processing needs to be explored as the basis for achieving (∆) performance optimization. The multiscale representation was shown to be suitable for describing such hierarchically organized materials in a computable way. There the scale-structure is rendered by its respective structural elements: POLYMER-, FOAM-, BEAD-, and MACRO-SCALE. Each scale requires specialisation in a different discipline/field, where geometric characteristics act as the common denominator between them. Those were the beads found to be missing in the link between polymer-foam physics and engineering on macro scale (bottom-gap-top). Thus, the objective was to identify, measure, and analyze the beads, and the superstructure they build. Material-Method: The material variables which were sought can be detected between the productionsteps, where the compaction of EPS to HD-EPS represents the 7th step of the process-chain. Starting with the polymerization, the expandable beads which result are sieved, pre-expanded, aged, block-molded and conditioned before compaction. By this means, a huge bandwidth of densities/porosities (50–700 kg/m3 /95–33 %), ensuring a strength-insulation combination, can be produced. Two capturing technologies were employed: (i) Focus variation microscopy (FVM) delivered bead radii along the process-c, Gregor Metzler, Dissertation Universität Innsbruck 2017

Das Spezielle an hochverdichtetem expandierten Polystyrol (HD-EPS) vergleichen mit anderen Dämmstoffen ist seine gute Performance wenn bei Dämmschichten (heiß/kalt) zusätzlich Lasten übernommen werden sollen bzw. von Vorteil wo herkömmliche Baustoffe Wärmebrücken erzeugen würden, begleitet von deren unerwünschten Konsequenzen. Optimiert werden soll daher die Performance im Bezug auf das thermische- und mechanische Verhalten. Diese entwickeln sich in entgegengesetzte Richtungen im Verlauf der Kompaktion von expandiertem Polystyrol (EPS) zu HD-EPS. Das Zusammenspiel der (b) Mikrostruktur(en)/Zusammensetzung und (c) der sich ändernden Eigenschaften durch (a) die Synthese/Verarbeitung sind von Interesse als Basis für eine (∆) Optimierung der Performance. Dabei hat sich die Mehrskalen-Darstellung zur Beschreibung hierarchisch organisierter Materialien als geeignet gezeigt. Die Skalen-Struktur wird durch die strukturellen Elemente gezeichnet: POLYMER-, SCHAUM-, PARTIKEL-, und MAKRO-SKALA. Geometrische Charakteristika dienen als Gemeinsamkeit zwischen den skalen-spezifischen Disziplinen/Feldern, wo jene der Partikel für eine Verbindung zwischen Polymer-Schaum Physik und dem Ingenieurswesen auf der Makro-Skala fehlen (bottom-Lücke-top). Daher die Zielsetzung zur Identifikation, Vermessung und Analyse der Partikel und der von ihnen aufgebauten Superstruktur. Material-Methode: Die gesuchten Material-Variablen können zwischen den Produktions-Schritten bestimmt werden, wo die Kompaktion von EPS zu HD-EPS den 7. Schritt in der Prozesskette darstellt. Am Anfang werden durch Polymerisieren Partikel gewonnen, welche vor der Kompaktion gesiebt, vor-geschäumt, ausgelagert, block-geschäumt und konditioniert werden. Mit diesem Vorgehen kann eine große Bandbreite an Dichten/Porositäten (50–700 kg/m3 /95–33 %), und ebeö Festigkeits-Dämm-Kombinationen, hergestellt werden. Zwei Aufnahme-Technologien wurden eingesetzt: (i) Ein Fokus Variations Mikroskop (FVM) lieferte Partikel Radien entlan, The novel feature of highly-densified expanded polystyrene (HD-EPS), compared to other heat-insulation materials, is its extraordinary performance when additional loads are taken as efficient insulation layers (hot/cold). This advantage is necessary, since conventional structural materials would introduce heat bridges accompanied by their undesirable consequences. Therefore, what is to be optimized is the performance with regard to the thermal- and mechanical behavior. These develop in the opposite direction during the compaction of expanded polystyrene (EPS) to HD-EPS. The interplay between (b) microstructure(s)/composition, and (c) their properties changing from (a) synthesis/processing needs to be explored as the basis for achieving (∆) performance optimization. The multiscale representation was shown to be suitable for describing such hierarchically organized materials in a computable way. There the scale-structure is rendered by its respective structural elements: POLYMER-, FOAM-, BEAD-, and MACRO-SCALE. Each scale requires specialisation in a different discipline/field, where geometric characteristics act as the common denominator between them. Those were the beads found to be missing in the link between polymer-foam physics and engineering on macro scale (bottom-gap-top). Thus, the objective was to identify, measure, and analyze the beads, and the superstructure they build. Material-Method: The material variables which were sought can be detected between the productionsteps, where the compaction of EPS to HD-EPS represents the 7th step of the process-chain. Starting with the polymerization, the expandable beads which result are sieved, pre-expanded, aged, block-molded and conditioned before compaction. By this means, a huge bandwidth of densities/porosities (50–700 kg/m3 /95–33 %), ensuring a strength-insulation combination, can be produced. Two capturing technologies were employed: (i) Focus variation microscopy (FVM) delivered bead radii along the process-c, Gregor Metzler, Dissertation Universität Innsbruck 2017