BMWi Cluster „Beitrag der Aerogele zur Energieeffizienz-Erhöhung in der Industrie“ an der TUHH

31.01.2018

Am 23. Januar 2018 findet das Kick off Meeting des Clusters „Beitrag der Aerogele zur Energieeffizienz-Erhöhung in der Industrie“, unterstützt durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) an der Technischen Universität Hamburg (TUHH) statt. Der Cluster besteht aus mehreren Einzelprojekten, jeweils im Verbund zwischen akademischen Partnern und der Industrie. Insgesamt beträgt das Finanzvolumen des Clusters circa 2,5 Mio. Euro und wird von TUHH (Frau Prof. Smirnova) koordiniert.

Der Cluster beschäftigt sich mit der Herstellung von Aerogelen und deren Anwendungen in industriellen Prozessen. Das in Deutschland vorhandene Know-How auf diesem Gebiet ist einmalig und stellt eine hervorragende Grundlage dar, um die Produktion von Aerogelen in Deutschland deutlich zu diversifizieren und mit hoher Qualität zu realisieren.

Fachliche Hintergründe
Aerogele sind nanostrukturierte, offenporige Festkörper, die prinzipiell aus allen Materialien hergestellt werden, die ein stabiles Gel bilden und unter Erhalt der Struktur getrocknet werden können. Dazu zählen verschiedene Metalle, Metalloxide und Metallchalkogenide sowie Polymere, Biopolymere, Carbonate und Phosphate. Alle Aerogele weisen einige gemeinsame Eigenschaften auf: eine extrem hohe spezifische innere Oberfläche (100 bis 2000 m²/g), Poren im Bereich von wenigen zehn bis einigen hundert Nanometern, sehr niedrige Wärmeleitfähigkeiten, eine hohe Schallabsorption und hohe Porositäten von mehr als 90 Prozent. Diese extremen Eigenschaften erlauben die Anwendung der Aerogele in solchen Gebieten, in denen herkömmliche Materialien versagen. Insbesondere ist das Gebiet der Wärmedämmung, unter anderem bei extremen Bedingungen, zu nennen. So werden heute empfindliche biomedizinische Güter in Aerogel-isolierten Containern transportiert, Untersee Öl- und Gas-Pipelines mit Aerogel-basierter Dämmung versehen und stark thermisch beanspruchte oder empfindliche Bauteile in Sportwagen mit Aerogelverbundmatten geschützt. Es gibt allerdings eine Reihe weiterer Anwendungen, die im Labor bereits erfolgreich getestet worden sind und bald den Eingang in die Industrie finden werden.

Zur Entwicklung einer langfristigen Strategie zum Thema Aerogele haben sich mehrere Experten gemeinsam mit den Vertretern vom BMWi und PTJ zusammengefunden. Dabei wurden aktuelle Forschungsthemen identifiziert, die in gemeinsamen Projekten zwischen der Industrie und der akademischen Forschung vorrangig verfolgt werden sollten. Insbesondere wurde festgestellt, dass die Herstellung innovativer Materialien unter Verwendung von Sol-Gel Prozessen und Hochdrucktechnik ein großes Potenzial bietet, und Materialien mit einer Kombination von Eigenschaften entstehen, die mit anderen Techniken nicht zugänglich sind. Es wurde klar erkannt, dass das in Deutschland vorhandene Know-How auf diesem Gebiet einmalig ist und eine hervorragende Grundlage darstellt, die Produktion von Aerogelen in Deutschland deutlich zu diversifizieren und mit hoher Qualität zu realisieren. Genau dieses Ziel wird in den Arbeiten des Clusters „Beitrag der Aerogele zur Energieeffizienz-Erhöhung in der Industrie“ mit Unterstützung des BMWi verfolgt.

Text: Prof. Irina Smirnova

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