In der Industrie müssen Dämmstoffe heute weit mehr leisten als früher. Sie sollen Energieverluste minimieren und gleichzeitig Brandschutz, Feuchteschutz sowie teils sogar Schallschutz bieten. Anlagen und Maschinen werden kompakter, weshalb oft Platzmangel für Isolierung herrscht. Dennoch gelten strenge Effizienz- und Sicherheitsauflagen. Klassische Lösungen stoßen hier an Grenzen, zumal einige Komponenten in der Praxis noch immer ungedämmt bleiben, was hohe Wärmeverluste verursacht. Innovative Hochleistungsdämmstoffe ermöglichen inzwischen, auch bei beengten Bauräumen mit dünnen Schichten eine hervorragende Dämmwirkung zu erzielen. In diesem Artikel vergleichen wir gängige Dämmmaterialien – von PUR-Schaum über Mineralwolle bis Elastomerschaum – und zeigen, was Aerogel-Dämmung als Alternative anders macht.
PUR-Schaum ist ein weit verbreiteter industrieller Dämmstoff aus Kunststoff. Er zeichnet sich durch eine sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit von etwa 0,023–0,029 W/(m·K) aus, wodurch bereits geringe Dämmdicken hohe Isolierwirkung erzielen. Außerdem ist PUR geschlossenporig und dadurch feuchtigkeitsbeständig – oft werden PUR-Platten zusätzlich mit Aluminiumfolie kaschiert, um als Dampfsperre zu dienen. Die Temperaturbeständigkeit von PUR-Hartschaum liegt ungefähr zwischen –70 °C und +130 °C. Damit deckt PUR sowohl viele Kälteanwendungen ab als auch den üblichen Wärmebereich von Gebäuden und Anlagen. Nachteile: PUR ist organisch und deshalb brennbar. Zwar gibt es „schwer entflammbare“ Varianten (Baustoffklasse B1 nach DIN 4102), doch im Brandfall kann PUR Feuer fangen und es entstehen giftige Rauchgase. Für hohe Dauertemperaturen über ~120 °C ist es nicht geeignet, da der Schaum verspröden oder sich zersetzen kann. Zudem ist unbehandelter PUR-Schaum UV-empfindlich (er vergilbt und wird brüchig bei Sonneneinstrahlung). Insgesamt bietet PUR-Hartschaum hervorragende Dämmwerte bei begrenzter Dicke, ist aber nur dort ideal, wo moderate Temperaturen und ausreichender Brandschutz durch andere Maßnahmen gewährleistet sind.
Mineralwolle umfasst Steinwolle und Glaswolle, zwei klassische mineralische Dämmstoffe. Beide werden aus geschmolzenem Rohmaterial (Gestein bzw. Glas) zu Fasern versponnen. Vorteile: Mineralwollen sind nicht brennbar (Baustoffklasse A1) und damit hervorragend für den Brandschutz geeignet. Ihre Wärmeleitfähigkeit liegt typischerweise bei etwa 0,03–0,04 W/(m·K) – also etwas höher als bei PUR, was meist etwas dickere Dämmschichten erfordert. Steinwolle kann durch ihre höhere Dichte Temperaturen von bis zu ~1000 °C standhalten, während Glaswolle bis etwa 700 °C schmilzt. Daher wird Steinwolle oft in Bereichen mit höheren Temperaturen oder erhöhten Brandschutzanforderungen eingesetzt. Beide Mineralwollen gelten als diffusionsoffen, d.h. sie können etwas Feuchtigkeit aufnehmen und wieder abgeben. Steinwolle ist in der Regel hydrophobiert (wasserabweisend behandelt) und bleibt bei Feuchte formstabiler, während Glaswolle etwas mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann. Deshalb eignet sich Steinwolle eher für potenziell feuchte Umgebungen (z. B. Keller, Außenwände), Glaswolle eher für trockene Innenräume. Nachteile: Mineralwolle muss vor dauerhafter Nässe geschützt werden, da durch Wasseraufnahme die Dämmwirkung stark sinkt. Zudem sind für die gleiche Dämmwirkung größere Materialdicken erforderlich als bei PUR oder Aerogel. Bei der Montage entstehen Faserstäube, die Haut und Atemwege reizen können, weshalb Arbeitsschutz wichtig ist. Trotz dieser Punkte sind Mineralwolle-Dämmungen wegen ihrer Unbrennbarkeit und Beständigkeit gegen hohe Temperaturen in der Industrie weiterhin sehr beliebt – insbesondere Steinwolle dort, wo Brandschutz und thermische Stabilität kritischer sind als maximale Dämmleistung pro Zentimeter.
Elastomerschäume – etwa synthetischer Kautschuk (z. B. NBR/EPDM, bekannt durch Marken wie Armaflex) oder PE-Schaum – sind flexible, geschlossenzellige Dämmstoffe. Sie werden oft zur Isolierung von Rohrleitungen, Armaturen und unregelmäßigen Formen eingesetzt, insbesondere in der Klima- und Kältetechnik. Durch die flexible Struktur lassen sie sich einfach um Rohre wickeln und passen sich komplexen Geometrien an. Typischerweise liegt ihre Wärmeleitfähigkeit bei ca. 0,033 W/(m·K) (bei 0 °C) – ähnlich oder leicht höher als die von Mineralwolle. Ein Vorteil ist der hohe Dampfdiffusionswiderstand (μ ≈ 5000), wodurch kaum Feuchtigkeit ins Material eindringt; so wird Kondensation auf kalten Oberflächen (z. B. Kälteanlagen, Kühlrohre) verhindert. Die Temperatur-Einsatzgrenzen sind jedoch begrenzt: meist etwa von –50 °C bis maximal +105 °C. Für heißere Anlagen (Dampfleitungen, Abgassysteme) sind Elastomerschäume ungeeignet, da sie bei hohen Temperaturen schrumpfen oder zersetzen. Auch sind sie organisch und damit brennbar – oft als normal entflammbar (B2 nach DIN 4102) klassifiziert. Im Brandfall entwickeln sie Rauch und verlieren ihre Isolierfunktion. Fazit zu Elastomerschäumen: Sie punkten mit Flexibilität und einfacher Montage in beengten oder verwinkelten Bereichen sowie hervorragendem Feuchteschutz bei Kälteanwendungen. Ihre Schwächen liegen in der begrenzten Temperaturbeständigkeit und der Brennbarkeit, was ihren Einsatzbereich hauptsächlich auf Kälte- und Klimasysteme sowie Niedertemperatur-Anwendungen einschränkt.
Aerogel-Dämmstoffe gelten als Hochleistungsdämmung und werden als Alternative betrachtet, wenn traditionelle Materialien an ihre Grenzen kommen. Aerogele sind hochporöse Feststoffe auf Silikatbasis, die zu über 90 % aus Luft in nanoskopisch kleinen Poren bestehen. Diese einzigartige Struktur verleiht ihnen extreme Dämmleistung. Ein typisches Aerogel-Mattenmaterial erreicht eine Wärmeleitfähigkeit von unter 0,018 W/(m·K) – etwa doppelt so gut isolierend wie Mineralwolle oder PUR. Mit Aerogel lassen sich daher gleiche Dämmziele mit halbierter Schichtdicke erreichen, was bei begrenztem Bauraum ein enormer Vorteil ist. Hinzu kommt der breite Temperatureinsatz: Spezielle Aerogel-Dämmmatten bleiben vom Kryogenbereich (ca. –200 °C) bis zu Hochtemperaturprozessen von +650 °C leistungsfähig. In diesem Bereich würden PUR-Schaum und Elastomerschaum längst versagen, und selbst Steinwolle zeigt bei tiefen Minusgraden Schwächen. Aerogeldämmungen sind zudem nichtbrennbar bzw. je nach Produkt in die höchste Baustoffklasse A1/A2 eingestuft – sie verkohlen oder schmelzen nicht und tragen nicht zur Brandlast bei. Ein weiterer Pluspunkt ist die Hydrophobie: Aerogelmatten werden wasserabweisend hergestellt, nehmen also praktisch keine Feuchtigkeit auf. Dadurch bleibt die Dämmleistung auch in feuchter Umgebung erhalten, und das Risiko von Korrosion unter der Isolierung (ein bekanntes Problem bei nassen Mineralwollen) sinkt. Trotz der Wasserabweisung sind Aerogele diffusionsoffen (μ etwa 5), sodass Wasserdampf durchwandern kann – es entsteht also kein Treibhaus unter der Isolierung.
Aerogel-Dämmstoffe sind in verschiedenen Formen verfügbar, meist als flexible Matten/Vlies oder als Granulat. Die Matten sind dünn und biegsam, lassen sich also um Rohrleitungen, Behälter oder komplexe Bauteile legen. Granulate können z. B. Hohlräume füllen oder in Form von plattenförmigen Verbundstoffen verarbeitet werden. Trotz ihrer hohen Porosität sind Aerogelmatten relativ robust und vertragen Vibrationen oder mechanische Belastungen, vor allem wenn sie mit Fasern (etwa Glasfaser) verstärkt sind.
Typische Einsatzbereiche: Überall dort, wo herkömmliche Dämmstoffe an ihre Grenzen stoßen, spielt Aerogel seine Stärken aus. Im Maschinen- und Anlagenbau werden Aerogelmatten genutzt, um bei begrenztem Platz maximale Wärmedämmung zu erzielen – etwa an Turbinen, Motoren oder in kompakten Apparaten sowie Tecknik- und Spezialcontainern, wo jeder Zentimeter zählt. In der Energietechnik (z. B. in Kraftwerken, Öl- und Gasindustrie) isolieren Aerogel-Dämmungen Rohrleitungen, Ventile und Kessel, um Wärmeverluste zu reduzieren; zugleich bieten sie durch die Nichtbrennbarkeit einen zusätzlichen Brandschutz in sicherheitskritischen Anlagen. Ein neues Anwendungsfeld sind Batterien: Bei Lithium-Ionen-Batteriesystemen, etwa in Elektrofahrzeugen, werden ultradünne Aerogel-Folien zwischen die Zellen gelegt, um einerseits die Zellen thermisch zu isolieren und andererseits im Fehlerfall eine Brand- und Wärmesperre zu bilden. Hier kommt die Kombination aus geringer Dicke, hoher Temperaturbeständigkeit und Nichtbrennbarkeit zum Tragen – Eigenschaften, die bei keinem klassischen Dämmstoff so vereint sind. Auch in Raumfahrt und Luftfahrt werden Aerogele aufgrund ihres leichten Gewichts und der überlegenen Dämmwirkung eingesetzt (etwa für Isolation von Raumanzügen, Satelliten oder Flugzeug-Bauteilen). Die Vielseitigkeit ist groß: Von Gebäudedämmung (Innen- wie Außendämmung bei denkmalgeschützten Fassaden, zur Vermeidung von Wärmebrücken) bis hin zu Haustechnik (Dämmung von sehr kalten oder heißen Leitungen in engen Schächten) finden Aerogelprodukte Verwendung.
Natürlich sind auch Herausforderungen zu nennen: Aerogeldämmstoffe sind derzeit noch kostspieliger als Massenprodukte wie Mineralwolle oder PUR und erfordern bei der Verarbeitung wegen anfänglicher Staubentwicklung geeignete Schutzmaßnahmen (viele Hersteller haben dieses Problem aber mit Faserbindung oder Kapselung reduziert). Dennoch überwiegen in anspruchsvollen Anwendungen oft die Vorteile gegenüber den Mehrkosten, wenn durch Aerogel erst eine effiziente oder überhaupt erst machbare Dämmung realisiert werden kann.
PUR-Schaum, Mineralwolle & Co. haben jeweils ihre Berechtigung – je nach Anforderung kann jeder Dämmstoff der „beste“ sein. PUR glänzt bei niedriger Lambda und einfacher Anwendung, solange keine hohen Temperaturen oder strengen Brandschutzauflagen ins Spiel kommen. Mineralwolle überzeugt durch Nichtbrennbarkeit und Preiswürdigkeit, benötigt aber Platz und darf nicht nass werden. Elastomerschäume sind unschlagbar flexibel für Kälteanlagen, scheitern aber bei Hitze. Aerogel-Dämmung kommt ins Spiel, wenn konventionelle Materialien an ihre Grenzen stoßen:
Neben diesen Hauptkriterien spielen auch Feuchtebeständigkeit und Alterungsstabilität eine Rolle: Aerogele verkraften Nass/Trocken-Zyklen und behalten ihre Dämmwirkung über lange Zeit, was bei wechselnden Umweltbedingungen von Vorteil ist. In summe ist Aerogel die bessere Wahl, wenn Standardlösungen wie PUR-Schaum, Steinwolle & Co. physikalisch oder regulatorisch an Limit kommen – sei es aus Platzgründen, bei Extrem-Temperaturen oder beim Brandschutz. Für industrielle Entscheider und Einkäufer lohnt es sich, Aerogel-Dämmstoffe als Alternative in Erwägung zu ziehen, wenn höchste Leistung auf kleinstem Raum gefragt ist. Die Mehrkosten können durch Energieeinsparungen, längere Lebensdauer und die überhaupt erst ermöglichte Umsetzung moderner Effizienz- und Sicherheitsstandards mehr als wettgemacht werden. Letztlich gilt: Der beste Dämmstoff ist der, der für den jeweiligen Anwendungsfall alle Anforderungen erfüllt – und genau hier spielt Aerogel in einer eigenen Liga, wo andere Dämmmaterialien an ihre Grenzen stoßen.
