Sie sind ein Stoff der Superlative. Aerogele halten 14 Einträge im Guinnessbuch der Weltrekorde, beispielsweise als bester Isolator und Feststoff mit der geringsten Dichte. Das Material, das sich anfühlt wie sehr leichte Kreide, besteht zu 99,8 Prozent aus Luft und ist nur dreimal schwerer als sie. Es eignet sich als Dämmstoff, fängt in Teilchenbeschleunigern Elektronen und andere Winzlinge ein, fliegt als Isoliermaterial und Fänger von kosmischem Staub im Spaceshuttle ins All und kann auch als Träger für Arzneiwirkstoffe dienen.

An der Anwendung forscht eine Arbeitsgruppe des Instituts für Thermische Verfahrenstechnik an der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH) unter Leitung von Professor Irina Smirnova.

Der erste Schritt des Herstellungsprozesses sei ganz einfach, sagt Prof. Smirnova: „Sie stellen ein Gel her, wie man es vom Puddingkochen oder von der Gelatine kennt.“ Aus mannigfaltigen verschiedenen Ausgangsstoffen lassen sich solche technischen Gele erzeugen. Der häufigste ist Siliziumoxid, doch auch Stärke, Kohlenstoff, Alginat oder Zellulose dienen zur Produktion. Sind die Aerogele durch eine chemische Reaktion, durch Zugabe von Flüssigkeit oder mit Hilfe spezieller Druck- und Temperaturverhältnisse entstanden, beginnt die Herausforderung für die Verfahrenstechniker: Die in dem feinen Netzwerk enthaltene Flüssigkeit muss durch Luft ersetzt werden, ohne dass die Struktur in sich zusammenfällt. Dieser Schritt nennt sich „Überkritische Trocknung“.

Beim Ausgangsstoff Siliziumoxid (Silica Aerogele) werden die Aerogele durchsichtig. Ein schwedischer Hersteller hat aus ihnen dünne Dämmplatten entwickelt, die zwischen zwei Fensterscheiben angebracht werden. „Aber das geht nur mit einem sehr großen Autoklav. Zudem ist die Gefahr groß, dass sich während des Trocknens sichtbare Spalten bilden. Deshalb ist das Material sehr teuer,“ sagt Smirnova. Anbieter von Aerogel-Dämmstoffen seien schon auf dem deutschen Markt, beispielsweise vertreibe die Firma Stadur Paneele und Rohrisolierungen über das Internet.

Foto: pixelio.de, Klaus Bouda

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