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Nach vielen Jahren der Forschung hat BASF einen neuen Dämmstoff entwickelt: SLENTITE® ist ein Hochleistungsdämmstoff auf Basis eines organischen Aerogels, der aus 90 Prozent Luft besteht. CORPUS hat den Chemiker und Entwickler Dr. Marc Fricke von Beginn an begleitet.

Luft schützt exzellent gegen Kälte – was jeder bestätigen kann, der an den ersten Wintertagen seine Daunenjacke aus dem Schrank holt: Zwischen den Abertausenden Feder-Fasern sorgen winzige Lufttaschen dafür, dass die Wärme am Körper bleibt. Viele klassische Materialien zur Wärmedämmung am Haus machen sich denselben Effekt zunutze. Genau wie manche Daunenjacke werden sie jedoch dicker, wenn die Dämmleistung erhöht werden soll. Aber wie lässt sich Dämmung verschlanken, ohne dass die Leistung leidet? Nach über sieben Jahren Forschung haben BASF-Chemiker Marc Fricke und sein Team darauf eine ziemlich gute Antwort gefunden: Mit SLENTITE® haben sie einen Hochleistungsdämmstoff auf Basis eines organischen Aerogels entwickelt, der zu 90 Prozent aus Luft besteht – zugleich ist er äußerst robust und dämmt fast doppelt so gut, wie herkömmliche Materialien.

Als Marc Fricke vor mehr als sieben Jahren anfing, sich mit hochporösen, feinporigen Materialien zu beschäftigen, war der Weg zum fertigen Produkt noch weit. „BASF hatte damals Postdocs aus der ganzen Welt in einem Labor in Straßburg zusammengebracht. Dort sollten wir – ausgestattet mit allen nötigen Mitteln – an hochkomplexen Themen arbeiten. Es ging darum, neue chemische Konzepte out of the box zu entwickeln oder bekannte Konzepte auf neue Fragestellungen zu übertragen“, erklärt Fricke den Beginn des Projekts, an dessen Ende der aerogel-basierte Hochleistungsdämmstoff SLENTITE® stand. „Zu Beginn war offen, welchen Weg wir schlussendlich einschlagen würden“, ergänzt er. Ein Risiko, das die Forschung auf neuen Gebieten mit sich bringt und das ein Unternehmen wie BASF bewusst eingeht.

 Aerogele verfügen über eine extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit – im Labor galt es, das Material in eine stabile Form zu bringen.

Was zu diesem Zeitpunkt schon lange bekannt war: Aerogele verfügen über eine extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit. Was es noch zu entwickeln galt: Ein Verfahren, mit dem sich das extrem spröde Material in eine stabile Form bringen lässt. Denn Aerogele in der Dämmung sind nicht neu. Jedoch kamen sie bisher vor allem als Pulver zum Einsatz, das auf ein Trägermaterial aufgebracht wird. Die Idee von Marc Fricke und seinem Team: Ein reines Polyurethanaerogel zu entwickeln, das in Form einer robusten Platte produziert werden kann. Und das durch mehr als seine reine Dämmleistung überzeugt. „Das war schon ein extrem dickes Brett, das wir da zu bohren hatten“, erinnert sich Fricke – auch heute noch, als es im Labormaßstab längst geschafft ist.

Um die Herausforderung zu verstehen, vor der das Team stand, ist ein kleiner Ausflug in die Welt der Chemie nötig. „Stellen Sie sich vor, Sie haben in der Küche einen Wackelpudding gemacht. Das ist in etwa die Konsistenz, die auch unser Gel zu Beginn des Prozesses hat“, erklärt Nicholas Leventis, Professor für Chemie an der Missouri University of Science and Technology und Kooperationspartner von BASF. „Die Kunst besteht nun darin, alle Flüssigkeit in Ihrem Wackelpudding gegen Luft auszutauschen – und zwar ohne, dass das Ganze dabei in sich zusammenfällt.“ Das erzielt man mithilfe eines Vorgangs, der als überkritische Trocknung bezeichnet wird und der Fricke und seinen Kollegen einiges an Kopfzerbrechen bereitet hat. „Entscheidend ist, dass das Material nicht schrumpft, sondern seine Form und Porösität behält“, betont Fricke, der als einziger im Team durchgehend an dem Projekt gearbeitet hat. „Das war über den gesamten Prozess fast die größte Schwierigkeit, mit der wir uns auseinanderzusetzen hatten.“ Gemeinsam mit Verfahrensexperten von der Technischen Universität Hamburg-Harburg näherte man sich schrittweise der Lösung. Was übrig blieb: Eine PU-Platte, die zu fast unglaublichen 90 Prozent aus Luft besteht. In zahllosen Poren im Hundertnanometerbereich wird sie festgehalten, kann sich darin so gut wie nicht bewegen – und macht die neue Aerogel-Platte so zu einem der besten Dämmstoffe der Zukunft.


 

 

Entsprechend ist SLENTITE® ein echtes Leichtgewicht, schwerer zwar als Styropor, aber leichter als Rigips. Dazu extrem druckfest und leicht zu bearbeiten: Die Dämmplatten lassen sich sägen, fräsen, bohren und kleben. Durch seine Offenporigkeit kann das Material außerdem Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen und auch wieder abgeben – entscheidend für ein gutes Raumklima. „Weil wir damit zudem 25 bis 50 Prozent dünner dämmen können, eröffnen sich besonders im Bereich Architektur neue Möglichkeiten“, ist Fricke von seinem Werkstoff überzeugt. „Wir können damit drängende Themen wie zum Beispiel Altbausanierung angehen, aber auch komplexe Designlösungen lassen sich mit einer schlankeren Dämmung flexibler umsetzen.“

Derzeit produziert die auf dem BASF-Gelände in Lemförde, Niedersachsen, gebaute Pilotanlage erste Mengen von SLENTITE®. Der Hochleistungsdämmstoff wird bereits in unterschiedlichen Projekten verwendet, unter anderem in den Anwendungen der Kooperationsparter Beck+Heun, Okalux und Raico. Außerdem ist der erste SLENTITE® Showcase angelaufen. In Hamburg, wird die stabile Platte zur Innendämmung einer historischen Stadtvilla verwendet. Das schlanke Material ermöglicht es, den historischen Charakter des Gebäudes bei besten Dämmwerten zu erhalten.

Wir können mit SLENTITE® drängende Themen adressieren, aber auch ästhetisch neue Wege gehen.

Marc Fricke

Mittelfristig sollen innovative Dämmmaterialen wie SLENTITE® dazu beitragen, den architektonischen Herausforderungen der Zukunft zu begegnen. Zum einen werden die Anforderungen an die Energieeffizienz von Gebäuden weiter steigen. Zum anderen wird die weltweit voranschreitende Urbanisierung die Umsetzung von komfortablen Wohnkonzepten auf kleinstem Raum erfordern. Nur zwei von vielen Aufgaben, die neue Lösungen nötig machen. An der nächsten arbeiten Marc Fricke und sein Team bereits.

1: Sieben Jahre Forschung und das Ergebnis – noch ist SLENTITE® nur in Mustermengen verfügbar.
2: Die Dämmplatte besteht zu 90 Prozent aus Luft, die in Abertausenden Poren im Hundertnanometerbereich festgehalten wird.
3: Mit SLENTITE® lässt sich Dämmung verschlanken – um bis zu 50 Prozent gegenüber Standarddämmstoffen.
4: Basis ist ein Aerogel, das die Forscher um Marc Fricke mithilfe eines speziellen Verfahrens erstmals in eine stabile Platte gebracht haben.

BASF – SLENTITE®

Die Story von SLENTITE® begann in Straßburg, wo BASF Postdocs aus der ganzen Welt zusammenbrachte, um an hochkomplexen Themen zu arbeiten. Marc Fricke spricht über damals und heute und erklärt, was den neuen Dämmstoff so besonders macht.

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Wärmedämmung ist ein entscheidender Faktor, um Ressourcen zu schonen – ganz gleich ob am Gebäude oder in der Kühlkette. Denn eine gute Dämmung senkt Energiekosten und wirkt sich positiv auf die CO2-Bilanz aus. Als robuste Platte kombiniert SLENTITE® eine geringe Wärmeleitfähigkeit mit einer offenporigen Struktur – ein Dämmstoff sowohl für den Neubau als auch für die Renovierung.

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