Maschinen- & Anlagenbau

Aerogel im Maschinen- und Anlagenbau

Im Maschinen- und Anlagenbau stehen Unternehmen vor besonderen Herausforderungen in puncto Wärmemanagement. Produktionsanlagen und Maschinen erzeugen oft hohe Temperaturen, während gleichzeitig aus Sicherheits- und insbesondere Effizienzgründen eine zuverlässige Dämmung erforderlich ist. Aerogel bietet hier enorme Vorteile gegenüber klassischen Dämmmaterialien: Es ermöglicht exzellente Wärmedämmung auf engstem Raum und schützt sowohl Mitarbeiter als auch empfindliche Bauteile vor extremer Hitze. Durch den Einsatz von Aerogel lassen sich Energieverluste deutlich reduzieren und die Prozessstabilität verbessern – ein Plus für die Effizienz und Betriebssicherheit im Maschinenbau.

Typische Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau

• Isolierung von heißen Anlagenkomponenten: Aerogelmatten kommen an Öfen, Trocknern, Reaktoren oder Heizkammern zum Einsatz, um Wärme im System zu halten und die Außentemperaturen von Anlagengehäusen zu senken. Dies erhöht die Arbeitssicherheit und spart Energie.
• Rohrleitungs- und Ventilisolierung: In Fertigungsanlagen werden Dampfleitungen, Wärmeölrohre und Ventile mit Aerogel ummantelt. Die flexible Aerogel-Dämmung passt sich auch komplizierten Formen an und minimiert Wärmeverluste selbst bei beengten Platzverhältnissen.
• Hohlraumfüllungen und Kapselungen: Aerogel-Granulat lässt sich in doppelwandige Gehäuse oder Hohlräume füllen, zum Beispiel in Temperaturkammern von Maschinen. So entsteht eine lückenlose Dämmung ohne Wärmebrücken, die empfindliche Bereiche vor Hitze schützt.
• Brandschutzverkleidungen: Dank seiner Nichtbrennbarkeit und hohen Temperaturbeständigkeit eignet sich Aerogel auch zur thermischen Abschirmung in Brandschutzgehäusen oder Schaltschränken. Im Ernstfall verhindert es eine Ausbreitung von Feuer und schützt wichtige Steuerungskomponenten.

Aerogel-Form: Matte oder Granulat?

In diesem Sektor werden überwiegend Aerogel Matten (flexible Dämmvliese) verwendet. Diese lassen sich einfach an unregelmäßige Formen anpassen – ideal für Rohrleitungen, Armaturen oder komplexe Maschinenteile. Die Matten kombinieren Silica-Aerogel mit verstärkenden Fasern zu einem robusten, biegsamen Dämmstoff. Aerogel-Granulate dagegen finden Verwendung, um geschlossene Hohlräume auszukleiden oder als Schüttdämmung in mehrschichtigen Bauteilen. So können z.B. Gehäusezwischenräume in Anlagen mit Aerogel-Partikeln verfüllt werden, um eine maximale Dämmwirkung zu erzielen.Oft ergibt die Kombination beider Formen – Matte für Flächen und Granulat für Zwischenräume – ein optimales Dämmkonzept.

Technische Vorteile für Maschinen & Anlagen

1. Extrem geringe Wärmeleitfähigkeit: Aerogel besitzt eine Wärmeleitfähigkeit von nur ~0,018 - 0,021 W/(m·K) und isoliert damit wesentlich besser als herkömmliche Materialien. Bereits dünne Schichten genügen, um die geforderten Dämmwerte zu erreichen – ideal, wenn in Maschinen nur wenig Platz für Dämmung ist.
2. Breiter Temperatureinsatzbereich: Ob bei Tieftemperaturen von -200 °C oder in Hochtemperaturbereichen bis ~650 °C – Aerogel bleibt formstabil und leistungsfähig. Es deckt somit in einer Anlage sowohl Kühlzonen als auch Heizbereiche mit einem einzigen Material ab.
3. Hydrophob und korrosionspräventiv: Industrielle Umgebungsluft enthält Feuchtigkeit, die zu Korrosion unter der Dämmung führen kann. Aerogel-Dämmstoffe sind typischerweise hydrophob (wasserabweisend) ausgerüstet. Dadurch nehmen sie kaum Feuchtigkeit auf, verhindern Kondensation und schützen Rohrleitungen vor Rostbildung (CUI – Corrosion Under Insulation).
4. Geringes Gewicht und dünne Schichtdicken: Aerogel besteht zu über 90 % aus Luft und ist extrem leicht‍. Das reduziert die Belastung auf Maschinenkomponenten. Zudem spart der Dämmstoff Platz: Schichtdicken können um bis zum Fünffachen dünner ausfallen als bei konventionellen Dämmungen. In kompakten Anlagenlayouts ist dies ein entscheidender Vorteil.
5. Einfache Montage und Flexibilität: Aerogelmatten sind flexibel und zugleich robust, sodass sie sich einfach zuschneiden und anpassen lassen. Dies verkürzt die Installationszeit auch bei komplexen Geometrien. Wartungen werden erleichtert, da Aerogel-Decken bei Bedarf abgenommen und wiederverwendet werden können.
6. Erhöhter Brandschutz: Silica-Aerogele sind inhärent nicht brennbar bzw. schwer entflammbar. Spezielle Aerogel-Dämmprodukte erreichen hohe Feuerwiderstandsklassen (z.B. 120 Minuten Stabilität bei 650 °C). Dadurch tragen sie wesentlich zur Anlagensicherheit bei, ohne zusätzliches Brandschutzmaterial zu benötigen.

Ausgewählte Praxisbeispiele

Petrochemische Raffinerie: Umrüstung der Heißdampfleitungen von herkömmlicher Dämmung auf dünne, wasserabweisende Aerogel-Matten. Die Anlage spart damit Platz, reduziert Korrosionsrisiken unter der Isolierung und senkt den Wartungsaufwand deutlich.

Ofen- und Thermoprozessanlagen: Aerogel Matten zur Dämmung von Industrieöfen oder Wärmebehandlungsanlagen einsetzen, um trotz hoher Temperaturen die Gehäusetemperatur zu senken und Energieverluste durch Wärmestrahlung zu minimieren – besonders bei kompakten Maschinenlayouts.

Hochtemperaturanlagen: Aerogel Granulat zur Ausfüllung von Hohlräumen in Hochtemperatur-Anlagenteilen oder Gehäusen nutzen. Das schützt sensible Bauteile vor Hitzestau, verbessert die Akustikdämpfung und reduziert Vibrationen – auch in beengten Maschinenkonstruktionen.

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