Neues Baumaterial 25.01.2018, 13:14 Uhr

Dieser Ziegelstein dämmt so gut wie kein anderer auf der Welt

Schweizer Ingenieure haben einen hochdämmenden Ziegelstein vorgestellt, der so gut Wärme und Kälte abschirmt, dass eine zusätzliche Dämmung überflüssig ist. Der Aerobrick genannte Dämmziegel ist mit Aerogel befüllt, welches zu über 90 Prozent aus nanometergroßen Poren besteht. Die Bewegung der Luftmoleküle minimiert die Energieübertragung.

Der am besten isolierende Ziegelstein der Welt: Das Aerogel wird einfach in die Hohlräume der Ziegelsteine gefüllt und verbindet sich dann mit dem Ton der Ziegel.

Foto: Empa

Dämmt so gut wie kein anderer Ziegelstein: Der mit Aerogel gefüllte Aerobrick.

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Ziegelstein Aerobrick.

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Ziegelstein und Aerogel.

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Der neue Ziegel, den Forscher in Zürich entwickelt haben, macht eine Dämmschicht überflüssig. Es gibt zwar schon stark isolierende Ziegel. Diese besitzen im Stein zahlreiche luftgefüllte Kammern oder haben Hohlräume, die mit dämmenden Materialien wie Perlit, Mineralwolle oder Polystyrol gefüllt sind. Damit solche mit Dämmziegeln errichteten Wände die gleichen dämmenden Eigenschaften wie Wände mit einer separaten Dämmschicht aufweisen, sind die Dämmziegel meist deutlich dicker als gewöhnliche Steine.

Bestisolierender Ziegelstein der Welt

Forscher an der Schweizer Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) ist es nun gelungen, durch den Ersatz des Perlit in den Dämmziegeln mit Aerogel den am besten isolierenden Ziegelstein der Welt herzustellen. Aerogele sind hochporöse Festkörper, deren Volumen zu über 90 Prozent aus luftgefüllten Poren besteht. Als Basismaterial kommen meist Silikate zum Einsatz.

Die Poren im Aerogel sind nur nanometergroß. Dadurch wird die Energieübertragung durch die Bewegung der Luftmoleküle minimiert, was die Aerogele zu hocheffizienten Dämmstoffen macht. Aerogele halten Temperaturen von bis zu 300 Grad Celsius aus. Zudem sind Aerogele dampfdurchlässig und nehmen fast keine Feuchtigkeit auf, was im Baubereich extrem wichtige Eigenschaften sind. Dazu kommt: Sie sind recyclebar, völlig ungiftig und nicht brennbar. Somit sind Aerogele ein nahezu ideales Wärmedämmmaterial für den Gebäudebereich.

Empa-Forscher Jannis Wernery hat mit seinen Kollegen aus den Aerogel-Partikeln eine pastenartige Mischung hergestellt, um damit die Ziegelsteine zu befüllen. „Das Material kann einfach in die Hohlräume gefüllt werden und verbindet sich dann mit dem Ton der Ziegel“, erklärt Wernery. „Das Aerogel hält in den Ziegeln – man kann ganz normal mit ihnen umgehen.“ Aerobrick hat Wernery den Dämmziegel passenderweise genannt.

Aerobrick dämmt achtmal besser als Ziegel

Der Vergleich der Wärmeleitfähigkeit bei einer mittleren Temperatur von 10 Grad Celsius zeigt, dass ein perlitgefüllter Ziegelstein bei gleicher Struktur und Dicke um rund ein Drittel schlechter dämmt als der Aerobrick. Eine mit perlitgefüllten Ziegelsteinen errichtete Gebäudewand muss somit rund 35 Prozent dicker sein als eine Aerobrick-Gebäudewand.

Um die selben Dämmwerte wie eine 165 mm dicke Mauer aus Aerobricks zu erreichen, muss eine Mauer aus Perlit-Ziegelsteinen 263 mm dick sein. Eine Mauer aus nicht-isolierenden Ziegelsteinen muss eine Stärke von 1240 mm erreichen.

Um die selben Dämmwerte wie eine 165 mm dicke Mauer aus Aerobricks zu erreichen, muss eine Mauer aus Perlit-Ziegelsteinen 263 mm dick sein. Eine Mauer aus nicht-isolierenden Ziegelsteinen muss eine Stärke von 1240 mm erreichen.

Foto: Empa

Noch beeindruckender ist der Vergleich des Aerobricks mit gewöhnlichen Mauerwerk aus nicht-isolierenden Ziegelsteinen. Eine solche Mauer müsste fast zwei Meter dick sein, um gleich gut zu dämmen, wie eine gerade mal 20 Zentimeter dicke Aerobrick-Mauer. Ungedämmter Ziegelstein leitet die Wärme bis zu achtmal besser als der Aerobrick.

Zusatzkosten von 425 Euro pro Quadratmeter

Der Aerobrick hat eine gemessene Wärmeleitfähigkeit von 59 Milliwatt pro Quadratmeter und Kelvin Temperaturunterschied. Das macht ihn zum am besten dämmenden Ziegelstein der Welt. Allerdings würde der Super-Dämmziegel heute noch Zusatzkosten von 500 Schweizer Franken, oder 425 Euro pro Quadratmeter verursachen. Bis echte Wände aus Aerobrick der Architektur neue Impulse verleihen, dauert es wohl noch ein Weilchen.

Wer nicht neu baut, sondern sein vorhandenes Haus isolieren will, der kann übrigens Styropor durch einen besonders umweltfreundlichen Dämmstoff ersetzt: Schilfgras. Wie das geht, beschreiben wir hier.

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