Hochwärmedämmende mineralische Schäume für sortenreines Recycling

Mit dem European Green Deal hat die Europäische Kommission einen Aktionsplan vorgelegt, der eine effizientere Ressourcennutzung und den Übergang zu einer sauberen und kreislauforientierten Wirtschaft in weniger als einer Dekade vorsieht. Besonders herausfordernd ist die notwendige Beschleunigung der bislang unzureichenden Erfolge der Umsetzung von Energieeffizienzmaßnahmen im europäischen Gebäudesektor. Bekanntlich werden 40 % des europäischen Energie-verbrauchs von Gebäuden verursacht. Dies hat 36 % der energiebedingten Treibhausgasemissionen zur Folge.

Das IWB entwickelt hochwärmedämmende mineralische Schäume, die sich für die Herstellung von Bauprodukten zur energetischen Ertüchtigung der Gebäudehülle eignen. Aktuell werden im deutschen Dämmstoffmarkt jährlich knapp 40 Mio. m³ dämmende Bauprodukte umgesetzt. Einen beachtlichen Anteil haben hierbei polymerbasierte Dämmstoffe. Doch infolge der EU-Vorgaben wächst die Nachfrage nach biobasierten Dämmstoffen. Als Alternative werden auch mineralisierte Schäume gesehen, die seit Jahrzehnten an vielen Einrichtungen Gegenstand von Forschung und Entwicklung sind. Doch erreichen mineralisierte Schäume nicht die Wärmedämmqualitäten von polymerbasierten Dämmstoffen oder künstlichen Mineralfasern.

Daher werden in den F&E-Aktivitäten am IWB geeignete Materialgemische aus Protein- oder Tensidschäumen, klinkerreduzierten Zementen und weiteren Betonzusätzen gesucht, mit denen mittels aufeinander abgestimmter Verfahren zur Herstellung und zur Zusammenführung von Schaum und Bindemittelleim eine für die industrielle Fertigung von hochwärmedämmenden Bauprodukten ausreichende Robustheit des weiterzuverarbeitenden Mineralschaums erzielt wird. Infolge der
Hydratation des Bindemittelgemisches bildet sich ein mineralisierter Schaum mit einem homogenen Werkstoffgefüge, das sich durch eine gleichmäßige Verteilung von Poren auszeichnet. Abhängig von den Merkmalen der Porenstruktur lassen sich Wärmedämmqualitäten erzielen, die gleich oder besser als die der bekannten polymerbasierten Dämmstoffe sind. So werden am IWB bereits heute Wärmeleitwerte von kleiner 35 mW/(mK) erreicht. Werden Aerogelpartikel eingesetzt, werden mit angepassten Herstellprozessen gar Werte von unter 30 mW/(mK) erreicht.

Mit einer weiteren Optimierung der mit Aerogelpartikeln hergestellten Mineralschäume wird erwartet, dass hieraus attraktive wärmedämmende Bauprodukte gefertigt werden können, die sich in hervorragender Weise für den Schall-, Wärme- und Brandschutz eignen. Dank einer rein mineralischen Zusammensetzung aller Ausgangsstoffe würden die daraus gefertigten Bauprodukte nicht nur die Energieeffizienz der Hüllflächenbauteile eines Gebäudes verbessern, sondern sie würden auch über eine ausgewiesene Nachhaltigkeit verfügen. Nicht zuletzt wäre der mineralisierte Schaum als Bauprodukt vollständig rezyklierbar, so dass auch die Forderungen der EU hinsichtlich Kreislauffähigkeit erfüllt wären.