Mit neuer Wärmedämmung aus Würzburg für Energieeinsparung in der Industrie

Rund 15 % des Energiebedarfs in Deutschland wird für die Erzeugung von Prozesswärme in industriellen Anwendungen benötigt. Hochtemperaturprozesse, wie zur Herstellung von Stahl, Keramik oder auch Silizium, dem Basismaterial für elektronische Bauteile, sind besonders energieintensiv.  Energiesparen ist für die Unternehmen daher schon aus unternehmerischer Sicht ein großer Anreiz, der zudem massive Umweltvorteile mit sich bringt.

Das Bayerische Zentrum für Angewandte Energieforschung (ZAE Bayern) hat vor diesem Hintergrund mit der Entwicklung einer hochtemperaturstabilen Wärmedämmung zur Senkung des Energieverbrauchs bei Hochtemperaturprozessen begonnen.


Die Forscher des ZAE Bayern entwickeln in dem Anfang September 2017 gestarteten Projekt über drei Jahre gemeinsam mit Industriepartnern einen Hochleistungswärmedämmstoff, der auch bei Temperaturen von über 2.000°C einsetzbar ist und deutlich besser wärmedämmt als alle bisher für diesen Anwendungsbereich verfügbare Materialien wie z.B. Kohlefaserfilze. Das Projekt mit einem Umfang von mehr als 1 Million Euro wird durch das Bundeswirtschaftsministerium gefördert und vom ZAE Bayern koordiniert. Als Industriepartner sind das bayerische Unternehmen SGL Carbon GmbH, ein Marktführer im Bereich der Kohlenstoffmaterialien, sowie FCT Systeme GmbH, ein international tätiges Unternehmen aus dem Mittelstand aus dem Bereich Sonderofenbau, beteiligt.


Mehr als 80 Prozent Luft
Zentrale Innovation des Projekts ist der Einsatz von nanoporösen Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen, sogenannten Kohlenstoff-Aerogelen, als Wärmedämmmaterial. Dieser Werkstoff besteht aufgrund seiner hohen Porosität zu mehr als 80 Prozent aus Luft. Gleichzeitig sind die Poren deutlich kleiner als 1 Mikrometer, also kleiner als der tausendste Teil eines Millimeters. In solchen Strukturen kann sich Wärme auch bei hohen Temperaturen nur sehr schlecht ausbreiten -  Basis für einen Hochleistungsdämmstoff.


Im Rahmen des Projekts soll dieses Material für den Einsatz als Wärmeisolation in Prozessöfen für Anwendungstemperaturen über 1.500°C optimiert werden, und  es sollen Konzepte für eine später umsetzbare industrielle Produktion entwickelt werden. Was das neue Dämmsystem prinzipiell kann, wurde bereits in ersten Laborversuchen am ZAE Bayern erfolgreich gezeigt. Die Forscher haben sich zum Ziel gesetzt, dass am Projektende die Weichen gestellt sind für ein industriell herstellbares Kohlenstoffkomposit mit herausragenden Dämmeigenschaften, das die Energieeffizienz in spezifischen industriellen Produktionsverfahren signifikant verbessert.

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