Innovation
CALOSTAT® – EIN NEUES MATERIAL, EINE NEUE TECHNOLOGIE
Partikeldesign und Oberflächenmodifikation sind zwei Kernkompetenzen von Evonik im Bereich der Anorganik. Darauf aufbauend hat das Spezialchemieunternehmen vor einigen Jahren ein neues Material mit dem Markennamen CALOSTAT® entwickelt. Ebenfalls komplett neu ist der Prozess, mit dem Evonik das Material herstellt.
Evonik verkauft CALOSTAT®-Geschäft an Kingspan
CALOSTAT® verdankt seine innere Struktur dem Hauptbestandteil amorphen (= nichtkristallinem) synthetischem Siliciumdioxid. Diese sogenannte Kieselsäure – seit vielen Jahren hat sich auch der Begriff Silica dafür etabliert – wurde von der Degussa vor über 80 Jahren erfunden und wird in ihrer Grundform seit den 1950er Jahren in großen Maßstäben produziert. Die hochreine Substanz findet in vielen Produkten Anwendung, so z.B. in Farben, Zahnpasta, Kosmetik oder Lebensmitteln.
Im Herstellungsprozess erhält CALOSTAT® seine besonderen, neuen Eigenschaften. Das ist in erster Linie ein optimierter Porenraum, der durch eine besondere Festkörperstruktur mit perfekt abgestimmter Dichte ermöglicht wird. Porenraum und Festkörperstruktur erlauben vielfältige Darreichungsformen. Zurzeit wird CALOSTAT® in verschiedenen Plattenvarianten und als Granulat angeboten. Während der Herstellung wird das Material bis in die Poren hydrophobiert, so dass es kein Flüssigwasser aufnehmen kann, aber dampfdiffusionsoffen bleibt. Sowohl Material als auch Herstellprozess sind vielfach durch Evonik Patente geschützt.
Beide Formen des neuen Werkstoffs wurden auf den Einsatz als Dämmmaterial optimiert. Alle drei Wege der Wärmeübertragung werden effizient eingeschränkt: Die Festkörperleitung wurde durch maximale Reduktion der Kontaktstellen in der amorphen Silica Matrix und auf Grund der inneren Struktur minimiert. Gasmolekülbewegungen finden in den kleinen Poren kaum statt, wodurch die Gasleitung ebenfalls auf ein Minimum begrenzt ist. Wärmestrahlung wiederum kann das Material auf Grund seiner Zusammensetzung effektiv absorbieren. Zusammengenommen führt die zu einem λ-Wert von nur 0,019 (W/mK). Zum Vergleich: ruhende Luft hat einen λ-Wert von 0,026 (W/mK). Definitionsgemäß ist CALOSTAT® somit ein Superisolationsmaterial.
Der Einsatz als Dämmstoff ist auch deshalb so erfolgreich, weil CALOSTAT® sozusagen von Natur aus nicht brennbar ist. Die Platten aus CALOSTAT® werden hauptsächlich im Hochbau in der Gebäudehülle verwendet, finden aber auch im Schiff- und Maschinen- und Anlagenbau sowie im Brandschutz Einsatz. Das Granulat aus CALOSTAT® eignet sich genauso als dämmender Füllstoff in komplexeren geschlossenen Geometrien wie auch als Hauptbestandteil von Formulierungen für Beschichtungen zur Taupunktverschiebung, für Safetouch-Oberflächen und zur Energieeinsparung.
CALOSTAT® wird vom Energy in Buildings and Communities Programme (EBC) der Internationalen Energy Agentur (IEA) zusammen mit Aerogelen in der Gruppe Advanced Porous Materials geführt. Das EBC sieht wegen der herausragend guten Dämmeigenschaften große Vorteile dieser Superisolationsmaterialien im Vergleich zu herkömmlichen Dämmstoffen, insbesondere im Rahmen der weltweiten Bemühungen zur Energieeinsparung zur Erreichung der Pariser Klimaschutzziele.
Evonik ist Gründungsmitglied in der Advanced Porous Materials Association (AdvaPor), einem globalen Verband zur Förderung des Dialogs und des Austauschs zwischen Herstellern, Anwendern, Forschern und anderen Fachleuten, die an diesem spannenden Bereich interessiert sind oder sich mit ihm befassen.