RM Rudolf Müller
BASF-Laborleiter Dr. Marc Fricke mit einem Muster des neuen Dämmstoffs.

BASF-Laborleiter Dr. Marc Fricke mit einem Muster des neuen Dämmstoffs.

 
Dämmstoffe
23. Oktober 2015 | Artikel teilen Artikel teilen

Polyurethan-Aerogel: Ein neuer High-Tech Dämmstoff

Im Jahr 2010 sorgte der Hersteller Rockwool mit seiner „Aerowolle“ für Aufsehen: Die Kombination aus Steinwolle und Aerogel ergab einen neuen Hochleistungsdämmstoff mit sehr geringer Wärmeleitfähigkeit. Jetzt erobert Aerogel auch die Welt der Kunststoffschäume. Der BASF ist es gelungen, aus Polyurethan einen Aerogel-Hartschaumdämmstoff zu entwickeln, der unter dem Namen „Slentite“ vermarktet werden soll.

Wenn in den letzten Jahren von Aerogel-Anwendungen in Baustoffen zu hören war, ging es in der Regel um getrocknetes Silica-Aerogel, das aus Kieselsäureverbindungen hergestellt wird (Silica = Siliciumdioxid). Das schwammartige Material besteht zu mindestens 95 Prozent aus Luft, die von dem extrem porenreichen Silica-Gerüst eingeschlossen wird. Die Wärmeleitfähigkeit von Silica-Aerogel liegt bei sehr niedrigen 0,017 W/mK.

Aerogel aus Polyurethan

Auch für die zeitweise von Rockwool hergestellte Aerowolle kam Silica-Aerogel zum Einsatz. Der Stoff wurde bei der Produktion der Steinwolle des Herstellers in getrockneter und gemahlener Form hinzugefügt. Die dadurch entstandenen, neuartigen Steinwolle-Platten verfügten über eine Wärmeleitfähigkeit von bis zu 0,019 W/mK. Während die Steinwolle mit Silica-Aerogel bereits 2010 auf den Markt kam – mittlerweile von Rockwool aber nicht mehr vertrieben wird –, gab es bisher noch keine Aerogel-Dämmstoffe auf Basis von Hartschaumplatten (EPS, XPS, PUR/PIR). Das soll sich mit der Neuentwicklung der BASF bald ändern.

Wobei es sich bei dem neuen Material genauer betrachtet nicht einfach um herkömmliche Polyurethan-Hartschaumplatten handelt, denen Aerogel hinzugefügt wird. „Slentite kann nicht als PU-Hartschaum plus Aerogel-Zusatz bezeichnet werden, da es sich selbst um ein Aerogel handelt, das chemisch zu 100 Prozent aus Polyurethan besteht“, erläutert BASF-Laborleiter Dr. Marc Fricke. Man könnte auch sagen: So wie es dem amerikanischen Chemiker Samuel S. Kistler Anfang der 1930er-Jahre erstmals gelungen ist, aus Kieselsäureverbindungen Silica-Aerogel herzustellen, so hat es BASF nun geschafft, aus Polyurethan ein PU-Aerogel herzustellen.

Pilotanlage in Betrieb genommen

Im April 2015 hat BASF am Standort Lemförde eine erste Pilotanlage für den neuen Dämmstoff in Betrieb genommen. Die dortige Herstellung großflächiger Slentite-Dämmplatten dient zunächst auch noch der Forschung: Man will das Eigenschaftsprofil des Materials optimieren, weitere Anwendungsbereiche konkretisieren und das Herstellungsverfahren in Richtung Massenproduktion weiterentwickeln. Außerdem wird man ausgewählten Kooperationspartnern aus der Baustoffindustrie erste Mustermengen zur Verfügung stellen. Die Markteinführung ist in wenigen Jahren geplant.

Alternative für die Innendämmung

Die Pilotanlage in Lemförde.

Die Pilotanlage in Lemförde.

Das erste Polyurethan-basierte Aerogel als stabile Platte ermöglicht eine sehr schlanke und damit platzsparende Dämmung. Mit einer Wärmeleitfähigkeit von nur 0,017 W/mK erreicht Slentite nach Angaben von BASF die bestmögliche Dämmleistung für eine mechanisch stabile Platte. Der Einsatz ist insbesondere für die Innendämmung interessant, nicht nur wegen der geringen Dämmstoffdicke, sondern auch weil die Platten laut Hersteller aufgrund ihrer offenporigen Struktur eine „sehr gute Feuchtigkeitsregulierung“ bieten und zu einem „angenehmen Raumklima“ beitragen. BASF spricht davon, dass mit Slentite im Vergleich zu herkömmlichen Dämmstoffen eine um 25 bis 50 Prozent schlankere Dämmung möglich sei.

Erstaunliche Druckfestigkeit

Zu den Besonderheiten der Neuentwicklung gehört nicht nur die enorme Wärmedämmleistung, sondern auch die hohe Druckfestigkeit. Die Platten sind offenporig, und daher feuchtigkeitsregulierend, zugleich aber auch sehr stabil. Die Druckfestigkeit liegt nach BASF-Angaben bei über 300 kPa und ist damit etwa doppelt so hoch wie bei herkömmlichen PU-Dämmplatten. Erstaunlich wenn man bedenkt, dass das Material extrem viele, winzige Poren im Nanometerbereich enthält, die Teilchenstruktur also eigentlich nicht besonders „dicht“ ist. Die Mikroporen bewirken letztlich eine sehr eingeschränkte Bewegungsfreiheit der Luftmoleküle in der Platte. Dadurch wird auch die Weiterleitung von Wärme stark verringert.

Anwendungsfelder

Mit Slentite wird BASF der Baustoff-Industrie eine gebrauchsfertige Polyurethan-Aerogel-Platte liefern, die sich staubfrei handhaben und einfach sägen, fräsen, bohren und kleben lässt. Nach Angaben des Konzerns soll sich das Produkt auch für die Anwendung als Kernmaterial in Vakuumisolations-Paneelen (VIPs) eignen. Neben dem Bauwesen sieht BASF derzeit vor allem Anwendungsfelder im Kühlwesen. So sollen die Platten aus PU-Aerogel künftig auch in Kühlgeräten eingebaut werden und so deren Energieverbrauch senken. In diesem Fall wird Slentite also nicht eingesetzt, um Wärme im Haus zu halten, sondern um Kälte im Kühlschrank zu bewahren.


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Über den Autor Roland Grimm ist seit Februar 2013 freier Journalist mit Sitz in Essen und schreibt regelmäßig Fachwissen-Artikel für BaustoffWissen. Zuvor war er rund sechs Jahre Fachredakteur beim Branchenmagazin BaustoffMarkt und außerdem verantwortlicher Redakteur sowie ab 2010 Chefredakteur der Fachzeitschrift baustoffpraxis. Kontakt: rgrimm1968@aol.com

 

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