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Aerogel aus Pflanzenrohstoffen

Dämmgranulat auf Lignin-Basis

Sie sind extrem poröse Festkörper aus Kieselsäure, die meist aus dem Grundstoff Sand gewonnen werden: Aerogele. In einem besonderen Herstellungsverfahren entsteht ein verzweigtes, offenporiges Netzwerk winziger Strukturen mit einem Porenanteil von etwa 95 %. Dank der damit entstandenen großen Oberfläche ist das Material extrem leicht und besitzt eine hohe Wärmedämmwirkung. Dem Start-up aerogel-it ist es nun erstmals gelungen, Aerogele auf biologischer Basis herzustellen, mit für den industriellen Einsatz relevanten Eigenschaften.

Fünf der sieben Gründer im Technikum an der TU Hamburg: Dirk Weinrich, Raman Subrahmanyam, Alberto Bueno (oben), Marc Fricke und Pavel Gurikov (v.l.n.r.)

Bild: TU Hamburg

Nachhaltige Aerogele

Eine Alternative zu den bisher verwendeten Ausgangsstoffen zu finden, die fossil sind und energieintensiv gewonnen werden, das ist das Ziel der beteiligten Wissenschaftler. Sie entwickelten Aerogele auf Biobasis, beispielsweise aus Lignin, ein im Holz enthaltener Stoff, der als Nebenprodukt bei der Papierherstellung anfällt. Den insgesamt sieben Gründern, von denen drei ehemalige Angehörige der Technischen Universität Hamburg sind, ist es gelungen, aus diesem Pflanzenrohstoff Aerogele herzustellen, die industriell einsetzbar sind.

Vom Nebenprodukt zum Dämmmaterial

Bei der Herstellung wird das Lignin zunächst in Wasser gelöst. Durch eine Vernetzungsreaktion entsteht im Anschluss eine Art Gel, eine feine Netzwerkstruktur, in der das Wasser eingeschlossen wird. Das Wasser im Gel wird gegen Alkohol ausgetauscht. Der Alkohol wird anschließend in einem speziellen Hochdruckprozess entfernt, so dass nur die feine Netzwerkstruktur als trockenes Material zurückbleibt. Ergebnis ist ein Granulat, millimeterkleiner, schwarzer Kügelchen, das zu 90 Prozent aus feinsten, luftgefüllten Poren besteht.

Vielfältig einsetzbar

Das Produkt kann beispielsweise als Hochleistungsdämmstoff eingesetzt werden, etwa als Schüttgranulat oder in Form gepresster Platten. Nicht nur für die Anwendung auf dem Bau ist das Granulat interessant. Es soll sich auch für Kühlgeräte, Transportboxen oder als Träger von Duftstoffen eignen. Die Gründer erläutern, dass die Nachfrage insgesamt groß ist, auch weil das Produkt die CO₂-Bilanz der Kundschaft verbessert. Aktuell gilt es, Investor*innen zu finden, um eine erste industrielle Produktionslinie aufbauen zu können. Die Forschung und Weiterentwicklung findet im Technikum auf dem Campus der TU Hamburg statt.