Traditionell werden dämmenden Schichten auf fertig gebaute Mauern oder Wände aufgebracht. Immer häufiger kommen auch Ziegelsteine zum Einsatz, die bereits selbst dämmende Eigenschaften aufweisen – das spart zum einen Arbeitsschritte und damit Kosten, andererseits eröffnet es neue architektonische Möglichkeiten.
Dämmziegelsteine bieten einen gangbaren Kompromiss zwischen mechanischen und thermischen Eigenschaften und eignen sich auch für mehrstöckige Gebäude. Es gibt sie bereits in zahlreichen Varianten auf dem Markt: Die einen besitzen zahlreiche luftgefüllte Kammern, andere haben größere Hohlräume, die mit dämmenden Materialien wie Perlit, Mineralwolle oder Polystyrol gefüllt sind.
Ihre Wärmeleitwerte unterscheiden sich je nach Struktur und Füllmaterial. Damit die Wände aber gleich gut dämmen wie solche mit separaten dämmenden Schichten, sind die dämmenden Ziegelsteine meist deutlich dicker als gewöhnliche.
Aerogel statt Perlit
Empa-Forscher haben Perlit in Dämmziegeln nun mit sogenanntem Aerogel ersetzt: Dieser hochporöse Festkörper weist hohe wärmedämmende Eigenschaften auf und hält gleichzeitig Temperaturen von bis zu 300°C aus.
Die Basis für das Material sind meist Silikate, doch im Volumen besteht es zu über 90 Prozent aus luftgefüllten Poren mit Größen im Nanobereich. Dadurch wird die Energieübertragung durch die Bewegung der Luftmoleküle minimiert – in anderen Worten, Aerogele sind hocheffiziente Dämmstoffe.
Neben den thermischen Eigenschaften sind Aerogele dampfdurchlässig, nehmen fast keine Feuchtigkeit auf, sind rezyklierbar, ungiftig und nicht brennbar. Das macht sie zu einem nahezu idealen Wärmedämmmaterial für den Gebäudebereich.
Die Forscher haben damit bereits einen Hochleistungsdämmputz entwickelt, der es unter anderem erlaubt, historische Bauten energetisch zu sanieren und dabei optisch nicht zu beeinträchtigen.
Die Empa-Forscher haben aus den Aerogel-Partikeln eine pastenartige Mischung entwickelt, um diese als Füllmaterial für den Ziegelstein zu verwenden. Das Material lässt sich einfach in die Hohlräume füllen und verbindet sich dann mit dem Ton der Ziegel. Das Ergebnis ist der Aerobrick.
Ein Vergleich in einem speziellen Messgerät für Wärmeleitfähigkeit bei einer mittleren Temperatur von 10°C zeigt, dass die perlitgefüllten Ziegelsteine bei gleicher Struktur und Dicke um rund ein Drittel schlechter dämmen als der Aerobrick. In anderen Worten: Um die gewünschten Dämmwerte zu erreichen, muss ein eine Wand aus Perlit-Ziegelstein rund 35 Prozent dicker sein als eine Aerobrick-Wand.
Noch beeindruckender ist der Vergleich mit gewöhnlichem Mauerwerk aus nicht-isolierenden Ziegelsteinen: Diese leiten Wärme bis zu achtmal besser. Eine herkömmliche Mauer müsste also fast zwei Meter dick sein, um gleich gut zu dämmen, wie eine gerade mal 20 Zentimeter dicke Mauer aus Aerobricks. Mit einer gemessenen Wärmeleitfähigkeit von gerade einmal 59 Milliwatt pro Quadratmeter und Kelvin Temperaturunterschied ist der Aerobrick zurzeit der am besten dämmende Ziegelstein der Welt.
Teurer Traum
Wer ein Haus mit Aerobricks bauen möchte, muss sich allerdings noch etwas gedulden. Noch ist das Füllmaterial zu teuer. Beim heutigen Marktpreis für Aerogel würde ein einziger Quadratmeter Mauerwerk rund 425 Euro Zusatzkosten verursachen. Allerdings gehen Experten davon aus, dass die Kosten für Aerogel in naher bis mittelfristiger Zukunft massiv sinken werden – dann steht dem Einsatz des neuen Wunderziegelsteins nichts mehr im Wege.
