Gebäudedämmung: Aerogele als nachhaltige und günstige Lösung

Für das Erreichen der Klimaziele ist es entscheidend, so viele CO2-Emissionen wie möglich zu vermeiden. Dabei ist das Dämmen von Gebäuden eine Stellschraube, die nicht oft im Blickpunkt ist, aber dennoch in ihrer Bedeutung kaum überschätzt werden kann. Forscher:innen des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in Oberhausen haben nun in Zusammenarbeit mit der PROCERAM GmbH & Co. KG einen neuen, mineralischen Dämmstoff entwickelt, der nicht nur nachhaltig, sondern auch kostengünstig ist. Verglichen mit Styropor reicht die halbe Schichtdicke um die gleiche Dämmung zu erreichen.

Aerogel soll Gebäude dämmen

Bei dem neuen Dämmstoff handelt es sich um ein Aerogel. Mit einem Luftanteil von 99,8 Prozent sind Aerogele der leichteste und effektivste Dämmstoff der Welt. Sie sind außerdem nachhaltig und können unabhängig von petrochemischen Quellen gefertigt werden. Allerdings haben sie einen Haken: den Preis. Ihre herkömmliche Herstellung ist aufwändig und langwierig, weshalb sie bisher eher in Nischenanwendungen ihren Platz hatten.

Die PROCERAM GmbH und Co. KG hat es sich zum Ziel gemacht, Aerogele kostengünstig herzustellen. Das Team will einen mineralischen Dämmstoff herstellen, der nicht nur günstig hergestellt werden kann, sondern auch besser isoliert als Alternativen, die auf fossile Energien basieren. Dieses Ziel verfolgt die PROCERAM GmbH und Co. KG gemeinsam mit Forscher:innen des Fraunhofer UMSICHT. Im Laufe der letzten sechs Jahre entstand durch diese Zusammenarbeit ein neuartiges Produktionsverfahren für Aerogele, das vollständig ohne umweltgefährliche Chemikalien auskommt. Und nicht nur das: Das Verfahren senkt außerdem die Herstellungskosten für Aerogele um etwa 70 Prozent, während die Produktionszeit um etwa 75 Prozent gesenkt werden konnte.

Neuartiges Herstellungsverfahren

Normalerweise wird bei der Herstellung von Aerogelen ein Sol verwendet, eine feine Verteilung fester Stoffe in einem Medium. Dieses wird unter dem Einsatz von Säure geliert. Dieser Vorgang erfordert die Verwendung von sechs Kilogramm Säure für die Herstellung von einem Kilogramm Aerogel. Abgesehen davon, dass Säure in den meisten Fällen umweltschädigend ist, handelt es sich dabei um einen Kostenfaktor. Das Gel wird anschließend gealtert, während das Lösungsmittel getauscht und getrocknet wird. „Wir haben den Stand der Technik konsequent in Frage gestellt. Während überkritisches Kohlenstoffdioxid, dessen Eigenschaften zwischen denen von Gas und Flüssigkeit liegen, bisher lediglich für die Trocknung genutzt wird, setzen wir es für alle Prozessschritte ein. So können wir auf die Säuren verzichten„, erklärt Nils Mölders von Fraunhofer UMSICHT das Verfahren. Dabei testeten die Forscher:innen mehr als 20 verschiedene silikatische Sole, die allesamt gut verfügbar, günstig und nicht toxisch sind.

Kostengünstiges und umweltfreundliches Aerogel

Damit das Aerogel letztlich als Dämmmaterial für Gebäude zum Einsatz kommen kann, wird es auf eine Korngröße von zwei bis vier Millimeter gebracht und in einen rein mineralischen Putz integriert. Die daraus resultierende Masse verfügt dann über gute Dämm- und bauphysikalische Eigenschaften, die besser sind als die bei klassischen Dämmstoffen wie Styropor oder Mineralwolle. „Integriert in den Putz können die Aerogele – verglichen mit Styropor – die Wärmeleitfähigkeit um den Faktor zwei senken; das ist wirklich enorm. Wir haben damit ein stark dämmendes Material auf rein mineralischer Basis„, so Christoph Dworatzyk von der PROCERAM GmbH & Co.

Letztlich wird mit dem neuen Aerogel nur die Hälfte der Schichtdicke von Styropor benötigt, um damit die gleiche Dämmleistung zu erreichen. „Wir verwenden hier nur Materialien wie Sand oder Kalk, die sich wieder in die Stoffkreisläufe einbringen, also recyclen lassen„, ergänzt Andreas Sengespeick vom Fraunhofer UMSICHT. Die Herstellung des neuen Materials ist damit weitaus umweltfreundlicher als die klassischer Dämmaterialien.

via Fraunhofer Gesellschaft

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