Super-Dämmmaterial aus Pflanzenrohstoffen

Kleine Poren, große Wirkung - Aerogele sind Materialien, die aus mikroskopisch kleinen Poren bestehen. Das verleiht ihnen eine außergewöhnlich große Oberfläche und macht sie zu einem extrem leichten Material, das besonders gut als Wärmedämmung, Träger- oder Filtermaterial eingesetzt werden kann. Dem Start-up aerogel-it ist es erstmals gelungen, Aerogele auf biologischer Basis mit für den industriellen Einsatz relevanten Eigenschaften herzustellen. Mit dabei sind auch drei teils ehemalige Forschende der TU Hamburg. 

Aerogele wurden bisher vor allem aus fossilen und energieintensiv gewonnenen Rohstoffen ausgehend von Siliziumdioxid hergestellt. Das Start-up aerogel-it hat sich zum Ziel gesetzt, Aerogele auf Biobasis herzustellen. „Wir verwenden unter anderem das Biopolymer Lignin. Das ist ein Pflanzenrohstoff aus Holz, der als Nebenprodukt bei der Papierherstellung anfällt“, sagt Mitgründer und Geschäftsführer Dr. Marc Fricke. Er sieht hier das Alleinstellungsmerkmal seines Start-ups: „Wir sind die Ersten, denen es gelungen ist, 100-prozentige Bio-Aerogele aus Lignin herzustellen, die nachhaltig und industriell einsetzbar sind.“ Und auch in der Weiterverarbeitung punktet das Produkt mit Nachhaltigkeit. Denn die Aerogele können unter anderem als Hochleistungsdämmstoff eingesetzt werden und zahlen so auf einen reduzierten Energieverbrauch ein.

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, millimeterkleine Kügelchen, das zu 90 Prozent aus feinsten, luftgefüllten Poren besteht. 

Der Wärmedämmstoff kann als Granulat oder als gepresste Platten verwendet werden. Das Anwendungsgebiet der neuen Technologie ist groß: Der Stoff eignet sich für Bauanwendungen, aber auch für Kühlgeräte, Transportboxen oder – ganz anders - als Träger von Duftstoffen. „Wir sind im Austausch mit einem Hersteller programmierbarer Duftkerzen. Die Porenstruktur unserer Aerogele ermöglicht es, besonders viel Duftstoff aufzunehmen und über einen langen Zeitraum in konstanter Qualität wieder freizusetzen“, so Dr. Fricke. Die Nachfrage sei insgesamt groß. Schließlich helfe das Produkt den Kunden, ihre CO₂-Bilanz zu verbessern und gleichzeitig ihre Produktqualität zu steigern. Aktuell gilt es, Investoren zu finden, um eine erste industrielle Produktion aufbauen zu können.

Zu den Gründern

Von den insgesamt sieben Gründern sind auch drei teils ehemalige Angehörige der TU Hamburg Teil des Start-ups: Dr. Raman Subrahmanyam, Prof. Pavel Gurikov und Alberto Bueno vom Institut „Thermal Separation Processes“ von Prof. Irina Smirnova. Entstanden ist die Idee 2020 aus der gemeinsamen Arbeit mit dem Chemiekonzern BASF, über die die Gründer sich kennengelernt haben. Schon damals wurde eng mit der TU Hamburg und dem Institut zusammengearbeitet. Die Forschung und Weiterentwicklung findet bis heute im Technikum auf dem TU-Campus statt.