Sie kommen dort zum Einsatz, wo herkömmliche Dämmstoffe nicht möglich sind: Aerogele sind zwar deutlich teurer, benötigen aber viel weniger Platz und sind sehr flexibel. Dadurch eignen sie sich beispielsweise für denkmalgeschützte Bauten. Eine spannende Alternative zu Aerogel ist die in Deutschland entwickelte Glass-Bubble-Technik, die aus winzigen Glaskügelchen besteht.
Verfasst von Remo Bürgi
Rund 40 Prozent des Gesamtenergieverbrauchs in der Schweiz wird im Gebäudepark für den Heiz- und Warmwasserbedarf benötigt. Hier Energie zu sparen, gelingt am einfachsten und effektivsten durch eine gute Wärmedämmung der Gebäudehülle. Dies wird von erfolgreichen Standards wie Minergie vorgemacht. Doch vor allem bei älteren Bestandsbauten kann die erforderliche Dicke der Wärmedämmschicht in Konflikt mit dem wünschenswerten oder vom Denkmalschutz vorgeschriebenen Erhalt historischer Fassaden stehen. Und wenn auch im Innenraum jeder Quadratmeter zählt, führt der Platzbedarf der Wärmedämmung zu einigem Kopfzerbrechen.
Dämmstoffe, die die Wärme im Haus zurückhalten, ohne allzu viel Platz einzunehmen, sind also gefragt. Und die gibt es auch, wenngleich bisher nur in Nischenanwendungen. Ein gutes Beispiel ist Aerogel. Das Material, das trotz seines Namens als fester Baustoff erhältlich ist, bietet aufgrund seiner hochporösen Struktur eine hervorragende Dämmungsleistung. Etwa 98 Prozent des Volumens im Aerogel entfallen auf mit Luft gefüllte Nanoporen. Die Poren sind also nur wenige Nanometer gross (1 Nanometer = 1 Millionstel Millimeter). Im verästelten Aufbau aus derart kleinen Poren werden praktisch alle Wege der Wärmeübertragung versperrt. Aerogel ist im Markt bereits in Form von Vliesen, Platten oder als Putzschicht erhältlich. Auch als Isolationsschicht in Fenstern dient das Material, das aufgrund seiner transluzenten Erscheinung auch als «fester Rauch» bezeichnet wird.
Ein grosser Vorteil von Aerogel-Dämmstoffen ist das spezialisierte Einsatzgebiet. Wie erwähnt erreichen sie mit einer deutlich geringeren Dicke die gleichen Dämmwerte wie konventionelle Materialien. Ein Aerogel-Dämmstoff muss beispielsweise im Vergleich mit einem EPS-Dämmstoff nur halb so dick sein, um denselben Dämmwert zu erreichen. Sie eignen sich daher besonders für den Einsatz an denkmalgeschützten Fassaden, weil Aerogel-Vliese und -Putz die Struktur und Charakteristik einer Fassade dank der dünnen, flexiblen Auftragung erhalten können. Auch die akustischen Eigenschaften von Aerogel-Dämmungen überzeugen: Im Verhältnis zu ihrer Dicke verfügen sie über eine ausgezeichnete Schalldämmung. Im Bereich Brandschutz erfüllen Aerogel-Produkte ebenfalls alle Anforderungen.
In den letzten Jahren sind Aerogel-Dämmstoffe auch bei Neubauten zum Thema geworden.
«In den letzten Jahren sind Aerogel-Dämmstoffe auch bei Neubauten zum Thema geworden», ergänzt Sebastian von Stauffenberg, Geschäftsführer der auf Aerogel-Dämmungen spezialisierten Firma Agitec. Der Einsatz lohne sich im Hochpreissegment bei Gebäuden mit einem Quadratmeterpreis ab 9000 Franken. «Bei solchen Immobilien ist der Wert des Platzes, der durch den dünneren Wandaufbau gewonnenen wird, höher als die Kosten für den Dämmstoff.» Als weiteren Vorteil nennt er, dass Aerogele gleichzeitig hydrophob und diffusionsoffen sind. Sie sind also wasserabweisend, lassen aber Wasserdampf durch – aus bauphysikalischer Sicht sehr wichtig, damit sich in der Wand kein Kondensat und damit Schimmel bildet.
Die Liste der Vorzüge, die für den Einsatz vor Aerogel sprechen, wird jedoch von einem Nachteil relativiert, der einer grösseren Marktdurchdringung im Wege steht: dem Preis. Heute kostet Aerogel in der Anschaffung ein Mehrfaches der herkömmlichen Dämmmaterialien. Die Vorteile, die aus Platzeinsparung, einfachem Einbau und Rezyklierbarkeit entstehen, kompensieren über den Lebenszyklus zwar einen Teil der Mehrkosten. Unter dem Strich bleiben auf Aerogel basierende Dämmlösungen aber nach wie vor eine deutlich teurere Option als etablierte Materialien wie Polystyrol oder Mineralwolle. Nicht optimal seien zudem die Produktionsprozesse, erklärt von Stauffenberg. «Die Herstellung von Aerogelen ist sehr energieintensiv, die Dämmung weist also eine hohe graue Energie auf.» Er sei aber optimistisch, dass sich dies ändert, da derzeit intensiv an neuen Produktionsmethoden geforscht werde. Diese könnten sich positiv auf die Energiebilanz und die Preise auswirken.
Ein interessanter Dämmstoff ist vor Kurzem in Deutschland vorgestellt worden. Die Entwickler, drei Forscher aus Wissenschaft und Privatwirtschaft, wurden für ihre Erfindung sogar für den deutschen Zukunftspreis nominiert. Sie haben mit ihren Teams ein spritzbares Dämmsystem entwickelt, das auf sogenannten Glass Bubbles basiert. Diese Hohlkugeln aus dünnstem Glas sind zwischen 10 und 200 Mikrometer gross (1 Mikrometer = 1 Tausendstel Millimeter). Sie werden in ein neuartiges mineralisches Material integriert, das als Bindemittel dient. Durch die unzähligen kleinen Glaskugeln, die rund die Hälfte des Dämmstoffs ausmachen, vermag kaum Wärme durch das Material zu dringen.
Um den Glass-Bubble-Dämmstoff in der Praxis möglichst einfach anwenden zu können, haben die Forschenden ein druckluftunterstütztes Spritzverfahren entwickelt. Damit lässt sich bei Bedarf eine bis zu 15 Zentimeter dicke Schicht der Dämmung auf Fassaden oder Innenwände auftragen. Der Clou dabei: Wird das Gebäude umgebaut oder abgerissen, lässt sich der Dämmstoff leicht wieder entfernen. Anschliessend kann er zerkleinert und nach einer Wärmebehandlung als hochwertiger Binder weiterverwendet werden. Der Dämmstoff ist nicht nur rezyklierbar, sondern auch umweltfreundlicher als vergleichbare Materialien, denn das mit externen Partnern eigens entwickelte Bindemittel verursacht in der Produktion nur geringe Mengen an Treibhausgasen.
Der neue Dämmstoff ist bereits erfolgreich im Markt eingeführt worden. Er wird von Maxit unter dem Markennamen «Ecosphere» vertrieben und ist seit Anfang 2019 erhältlich. Der Dämmstoff erreicht im Trockenzustand eine Wärmeleitzahl von 0,040 W/(mK), was ungefähr dem Wert der herkömmlichen Polystyrol-Platten (EPS, XPS) entspricht. Bestellungen aus der Schweiz sind möglich, werden jedoch noch in Deutschland bearbeitet. Gemäss Angaben des Herstellers wird derzeit ein eigener Vertrieb in der Schweiz aufgebaut.
In Deutschland strebt man bei der Aussendämmung mittelfristig einen Marktanteil von 10 Prozent und bei Innendämmungen einen Anteil von 25 Prozent an, und zwar sowohl bei Sanierungen wie auch bei Neubauten. Diese Zielsetzung entspricht gemäss dem Hersteller einer Dämmfläche von rund vier Millionen Quadratmetern pro Jahr. Um diese Mengen produzieren zu können, werden die Fertigungskapazitäten ausgebaut und neue Arbeitsplätze geschaffen. Dabei sollen auch automatisierte Herstellungsmethoden mit Robotern zum Einsatz kommen, um dem Fachkräftemangel entgegenzuwirken und die Arbeitsplätze durch innovative Technik aufzuwerten.
Ob mit Aerogel, Glass Bubbles oder doch mit einem konventionellen Dämmstoff: Die thermische Qualität der Gebäudehülle ist entscheidend, um den Energieverbrauch zu senken. Deshalb existieren in vielen Gemeinden und Kantonen Förderprogramme, welche die energetische Optimierung von Gebäuden und Einzelbauteilen (Fassade, Dach, Wand, Boden) finanziell unterstützen. Auf der Website www.energiefranken.ch kann man über eine einfach bedienbare Standortsuche die verfügbaren Fördergelder finden. Auch Beratungsangebote wie ein GEAK Plus werden oft mit Beiträgen gefördert. Wer abschätzen will, wie viel die Sanierung einer Immobilie kosten würde, findet auf der Website www.daemmen-nicht-nur-malen.ch eine Berechnungshilfe.
Titelbild
Quelle: Agitec
Deutscher Zukunfspreis
Fördergelder für Isolation
Kommunikator ZFH, arbeitet bei Faktor Journalisten. Sein Schwerpunkt liegt auf den Themen Energie, Nachhaltigkeit und Mobilität.
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Thomas Elmiger
Vor 3 Jahren
Inzwischen gibt es eine neue Studie von der Empa. Darin wird eine Aerogel-Isolation als wirtschaftlich angenommen an Orten, wo der Quadratmeter Boden 8000 Franken oder mehr kostet (also bereits wieder 1000 Franken tiefer als vor Jahresfrist). Mit optimierten Prozessen könnten die Herstellungskosten bis auf die Hälfte sinken, was den Preisnachteil deutlich mindern würde.
Quelle: https://www.empa.ch/web/s604/aerogel1