Wärmedämmung für die Industrie-, Öl- und Gas- sowie Baubranche
Der Hauptvorteil von Aerogelen liegt in ihren Wärmedämmeigenschaften, die zu ihrer Anwendung als Dämmstoff in verschiedenen Branchen geführt haben. Der Großteil ihrer Produktion ist für industrielle Anwendungen, darunter Raffinerien, bestimmt. Beispielsweise führt die Isolierung eines Destillationsturms mit Aerogelen zu einer höheren Energieeffizienz, da der Wärmeverlust an die Umgebung minimiert wird. Die Hydrophobie von Aerogel-Verbundmatten kann zudem Korrosion verhindern. Aspen Aerogels verwendet seine Produkte bei den meisten der weltweit größten Ölproduzenten, Raffinerien und petrochemischen Unternehmen.
Eine weitere gängige Anwendung ist die Isolierung von Öl- und Gaspipelines. Neben den bereits erwähnten Vorteilen bietet die geringe Dichte (das geringe Gewicht) von Aerogelen erhebliche Vorteile für Unterwasserpipelines, da diese so auch von kleineren Schiffen verlegt werden können. Eine neue Methode zur Anwendung von Aerogelen auf diesen Pipelines sind Beschichtungen, die aufgesprüht oder aufgestrichen werden können, wie beispielsweise die von Aerogel UK hergestellten Produkte, was die Anwendung vereinfacht.
Der Einsatz von Aerogelen im Bauwesen ist ein schnell wachsender Bereich. Zu ihren Hauptvorteilen zählen Schalldämmung, Feuchtigkeitsregulierung und Feuerbeständigkeit. Die Amortisationszeit hängt stark von der jeweiligen Anwendung ab, ist aber bei Aerogelen aufgrund der höheren Anschaffungskosten in der Regel länger als bei herkömmlichen Dämmstoffen. IDTechEx geht davon aus, dass es sehr schwierig sein wird, die derzeitigen kostengünstigen Dämmstoffe zu ersetzen. Ein echter Erfolg wird sich in Bereichen mit strengen Brandschutzbestimmungen einstellen.
Die größte Herausforderung für Aerogele als Dämmstoffe ist die Konkurrenz durch deutlich günstigere, bereits existierende Materialien. Langfristig spricht jedoch die Notwendigkeit der Energieeffizienz, die durch die weltweit steigenden Energiekosten unterstrichen wird, für Aerogele. Da die Hersteller ihre Produktion zur Versorgung des Marktes für Elektrofahrzeuge ausweiten und einige kostengünstigere Produktionsmethoden entwickeln, könnten die Kosten für Aerogele sich denen traditioneller Materialien annähern, was ihre Verbreitung weiter fördern würde.
Wärmedämmung in der Elektronik:
Nicht nur große Fabriken und Raffinerien benötigen Wärmedämmung. Smartphones verbrauchen immer mehr Energie, und die Integration der 5G-mmWave-Antenne stellt uns vor neue Herausforderungen. Die Oberfläche eines Smartphones darf keine für die Nutzer schädlichen Temperaturen erreichen; dies bedeutet thermische Drosselung (reduzierte Geräteleistung) bei steigenden Temperaturen. Aufgrund der geringen Signalstärke im mmWave-Bereich befinden sich diese Antennen nahe der Geräteoberfläche und können erhebliche Wärme erzeugen. WL Gore fertigt für diese Anwendung einen speziellen Aerogel-Isolator, der die Geräteoberfläche thermisch von der Antenne isoliert, dank der niedrigen Dielektrizitätskonstante des Materials aber gleichzeitig das mmWave-Signal nicht blockiert. Da Geräte immer mehr Funktionen auf ähnlicher Größe integrieren, bietet dies vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten für Aerogel-Isolierung.
Weitere aufstrebende Anwendungsgebiete:
Der aktuelle Aerogel-Forschungsbericht von IDTechEx identifiziert über 20 verschiedene Anwendungsmärkte, in denen Aerogele bereits eingesetzt wurden oder zukünftig eingesetzt werden könnten. Zu den interessanten Bereichen zählen Fensterisolierung mit transparentem Aerogel, Isolierung für Kleidungsstücke wie Handschuhe und Jacken sowie Kühlkettenverpackungen. Auch in der Kosmetik zur Entfernung von Hautfett und sogar im medizinischen Bereich für Gewebe- und Knochenregeneration besteht Interesse. Es gibt viele weitere Anwendungsgebiete, die jeweils mit eigenen Herausforderungen und unterschiedlichen Erfolgsaussichten verbunden sind. Durch weitere Kapazitätserweiterungen der Anbieter und eine stärkere Marktdurchdringung in vielversprechenden Anwendungsgebieten könnten Aerogele auch in einige dieser weniger etablierten Märkte vordringen.
