Technologie

Aerogel im Bauwesen: Vom Weltraum an die Altbauwand

Aerogel ist ein bemerkenswerter Werkstoff und trotzdem kein Wunder, und der Unterschied zwischen beidem ist der ganze Punkt dieses Beitrags.

„Das Weltraumzeug“ ist der Satz, der zu Aerogel am häufigsten fällt, meist halb im Scherz und immer mit hohen Erwartungen. Er ist der Grund für diesen Beitrag. Denn Aerogel ist tatsächlich ein bemerkenswerter Werkstoff mit einer Geschichte in der Raumfahrt. Und genau deshalb ist die Versuchung groß, aus dieser Geschichte ein Versprechen zu machen, das der Werkstoff an einer Altbauwand nicht halten kann.

Was Aerogel ist

Das im Bauwesen gebräuchliche Silika-Aerogel besteht aus Siliziumdioxid, also demselben Grundstoff wie Quarzsand. Aus einem Gel wird dabei die Flüssigkeit entzogen, ohne dass das feste Gerüst darin zusammenfällt. Übrig bleibt ein Feststoff, dessen weitaus größter Teil aus Porenraum besteht: ein starres, offenes Gerüst, in dem Luft eingeschlossen ist.

Der entscheidende Punkt ist die Größe dieser Poren. Sie liegen laut Werkstoffliteratur im Nanometerbereich, also weit unterhalb dessen, was man sich als Hohlraum vorstellt. In so kleinen Kammern kann Luft nicht mehr zirkulieren, und auch die Luftmoleküle selbst stoßen kaum noch aneinander und übertragen entsprechend wenig Wärme. Aerogel dämmt also nicht, weil es besonders dicht wäre, sondern weil es Luft so fein einsperrt, dass diese Luft ihre üblichen Transportwege verliert.

Erfunden hat den Werkstoff der amerikanische Chemiker Samuel Kistler, der ihn 1931 erstmals beschrieb. Bekannt geworden ist er allerdings über die Raumfahrt. Die NASA setzte Silika-Aerogel bei der Mission Stardust ein, um Staubteilchen eines Kometen aufzufangen, ohne sie beim Aufprall zu zerstören. Die Probenkapsel kehrte 2006 zur Erde zurück. Beide Angaben stammen aus den Veröffentlichungen zur Werkstoffgeschichte beziehungsweise von der NASA selbst.

Wie das Material an eine Wand kommt

Aerogel ist im Bauwesen kein fertiges Bauteil, sondern ein Ausgangsstoff. Es wird als Granulat oder als Vlies verarbeitet und muss gebunden werden, damit daraus ein Produkt entsteht. Verbreitet sind im Wesentlichen drei Wege: Aerogel-Dämmmatten, die auf die Wand geklebt werden, Aerogel-Dämmputze, die in Zentimeterstärke aufgezogen werden, und dünne Beschichtungen, in denen das Granulat in einer mineralischen Matrix sitzt.

Unser System gehört zur dritten Gruppe. Aerogel und Mikro-Hohlglaskugeln sitzen darin in einer mineralischen, diffusionsoffenen Matrix und werden 1 bis 1,5 Millimeter dünn aufgetragen. Wie der Aufbau im Einzelnen funktioniert, steht unter Technologie, und der Spachtel ist der Schritt, der die Schichtdicke bringt.

Wichtig ist dabei ein Punkt, den Materialnamen gern verdecken: Das Bindemittel entscheidet mit. Ein Produkt, in dessen Beschreibung „Aerogel“ steht, sagt für sich genommen nichts darüber, wie viel davon enthalten ist, wie es eingebunden wurde und wie sich die fertige Schicht verhält. Deshalb beurteile ich Beschichtungen nach dem Produkt und nicht nach der Zutatenliste, und das gilt für unser eigenes genauso. Was eine Schicht mit messbarer Dicke von einem Anstrich unterscheidet, habe ich im Beitrag über Anti-Schimmel-Farbe in der Praxis auseinandergenommen.

Was Aerogel an einer Innenwand nicht leistet

Werkstoffwerte sind keine Produktwerte. Was in der Fachliteratur über Aerogel steht, beschreibt reines Aerogel unter Laborbedingungen. Sobald das Material gebunden, mit anderen Bestandteilen gemischt und in einer dünnen Schicht auf eine Wand aufgetragen wird, ist es ein anderes Ding, und die Zahlen aus der Literatur gelten dafür nicht mehr.

Deshalb nennen wir für das fertige System keinen Kennwert. Werte für reines Aerogel lassen sich nicht auf eine gebundene Beschichtung übertragen. Die vorhandenen Prüfwerte finden Sie mit den zugehörigen Dokumenten in den technischen Unterlagen.

Wichtig für die Einordnung Auch ein hervorragender Werkstoff kann in 1,5 Millimetern nicht leisten, was mehrere Zentimeter Dämmstoff leisten. Das System ist kein Ersatz für eine Dämmung, sondern für Situationen gedacht, in denen eine solche Dämmung nicht umsetzbar ist.

Wann ein anderes Aerogel-Produkt das bessere ist

Und hier die Gegenempfehlung, die zu diesem Thema gehört: Wenn Sie an Ihrer Wand Zentimeter zur Verfügung haben, dann nehmen Sie ein Produkt, das Zentimeter nutzt. Ein Aerogel-Dämmputz oder eine Dämmmatte bringt in dieser Situation mehr als jede dünne Beschichtung, und eine klassische mineralische Innendämmplatte ebenfalls. Wie die Entscheidung zwischen Aufbaudicke und Oberflächenmaßnahme in der Praxis fällt, steht im Vergleich zwischen Platte und Beschichtungssystem.

Unser System ist für den anderen Fall gebaut: für die Laibung, die Nische, das kleine Bad, die bewohnte Wohnung, die denkmalgeschützte Fassade, hinter der innen kein Aufbau möglich ist. Dort ist die Frage nicht, welches Produkt am meisten leistet, sondern welches überhaupt hineinpasst.

Was dünn und diffusionsoffen praktisch bedeutet

Zwei Eigenschaften sind es, die in diesen engen Situationen den Ausschlag geben. Die geringe Auftragsdicke von 1 bis 1,5 Millimetern ist schlicht messbar und kostet keinen Wohnraum, kein Gerüst und keinen Auszug. Und die mineralische, diffusionsoffene Matrix sorgt dafür, dass die Wand nicht abgeriegelt wird. Ein dichter Anstrich auf einer Altbauwand ist einer der Fehler, die ich als Sachverständiger am häufigsten dokumentiere, gleich nach dem Schrank, der wieder bündig an die Außenwand geschoben wurde.

Wo das System sinnvoll eingesetzt wird und wo nicht, hängt am Ende nicht am Werkstoff, sondern am Befund an Ihrer Wand. Welche Stellen dabei typischerweise zu kalt sind, steht in der Übersicht zu Wärmebrücken im Altbau. Wenn Sie wissen möchten, ob Ihr Fall einer für die Beschichtung ist, schicken Sie ein Foto der Wand. Der Sachverständige ordnet ein, ob die dünne Funktionsschicht passt oder eine Lösung mit mehr Aufbauhöhe sinnvoller ist.

Häufige Fragen dazu

Was ist Aerogel eigentlich?

Ein hochporöser Feststoff. Das im Bauwesen gebräuchliche Silika-Aerogel besteht aus einem Gerüst aus Siliziumdioxid, also aus demselben Grundstoff wie Quarzsand, dessen Poren im Nanometerbereich liegen. Der weitaus größte Teil des Volumens ist eingeschlossene Luft.

Warum isoliert Aerogel so gut?

Weil die eingeschlossene Luft in den winzigen Poren kaum noch strömen kann und die Luftmoleküle darin auch untereinander kaum noch Wärme übertragen. Das gilt für den Werkstoff und ist Materialkunde, keine Aussage über ein bestimmtes Produkt.

Welchen Dämmwert hat Ihr System?

Für das fertige System liegt kein entsprechender Kennwert vor. Werte aus der Werkstoffliteratur beschreiben reines Aerogel und nicht eine gebundene Beschichtung. Geprüfte Eigenschaften des fertigen Systems finden Sie mit dem jeweiligen Nachweis bei den technischen Unterlagen.

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