Aerogel

Betekenis

Aerogel is een materiaal gevormd door een gel onder speciale omstandigheden te drogen, waardoor een vaste stof ontstaat waarvan circa 99,8% uit lucht bestaat. Daardoor heeft aerogel een zeer lage warmtegeleiding, een laag soortelijk gewicht en is het doorgaans hydrofobisch.

Toepassing

Aerogel wordt gebruikt waar hoge isolatiewaarde bij geringe dikte vereist is.

• Isolatie van woningen en industriële installaties in de vorm van dekens.
• Renovaties waarbij een dunne isolatielaag gewenst is.
• Spouwmuurvulling in prototypetoepassingen (bijv. producten met hoog aandeel aerogel).
• Combinatie met kunststofvezels of andere dragers voor verbeterde eigenschappen.
• Lichtdoorlatende isolatieplaten voor toepassingen met lichttransmissie.

Aandachtspunten

• Rekening houden met hogere kosten vergeleken met glasvezel of schuim; aerogelproducten zijn duurder.
• Controleren van producteigenschappen per type: dichtheid en warmtegeleiding verschillen sterk tussen producten.
• Dampdiffusiecoëfficiënt μ ≈ 5; bij een dikte van 10 mm geeft dit een μd-waarde van 0,05 m.
• Brandgedrag gecategoriseerd als C, s1, d0; omwikkeling met aluminiumfolie kan de relevantie van die klasse verminderen.
• Bewegwijzering rond terminologie: de term "nanogel" werd gebruikt maar kreeg minder draagvlak door bezorgdheden rond deeltjesgrootte en gezondheid.

Materialen / uitvoeringsvormen

• Dekens (isolatiedekens) in verschillende diktes, vaak met dragerlagen of vezelcombinaties.
• Composieten van aerogel met kunststofvezels (voorbeelden tonen λ-waarde van 0,0135 W/mK).
• Meerwandige kunststofplaten met aerogel-achtige vulmiddelen voor lichtdoorlatende panelen (lichttransmissie tot ca. 32%).
• Prototypeproducten voor spouwvulling met hoog aerogelgehalte.

Eigenschappen en voorbeelden

• Warmtegeleidingscoëfficiënten (λ):
  • Typische waarden rond 0,015 W/mK (voorbeeld: Aspen Aerogels Spaceloft).
  • Combinaties met kunststofvezels kunnen lagere waarden bereiken, bijvoorbeeld 0,0135 W/mK (Bluedec).
  • In producttests: Bluedec isolatiedeken 10 mm dik met circa 135 kg/m3 en λ = 0,0135 W/mK; Spaceloft grey isolatiedeken 10 mm dik met circa 150 kg/m3 en λ = 0,015 W/mK.
• Dichtheden / volumieke massa:
  • Voor bouwproducten variëren voorbeelden: ca. 70 kg/m3 (Airofill Wall Insulation), 142 kg/m3 (Bluedec), 150 kg/m3 (Spaceloft wit/grijs) tot 200 kg/m3 (Spaceloft model A2).
  • Laboratorium- of ruimtevaarttoepassingen bereikten zeer lage dichtheden van 1–3 kg/m3; veel commerciële aerogels hebben een soortelijk gewicht rond 20 kg/m3.
  • 1 kg/m3 wordt beschreven als een zeer lage waarde, lager dan lucht.
• Damp- en brandgedrag:
  • Dampdiffusiecoëfficiënt μ = 5.
  • Brandklasse C, s1, d0 (brandbaar, weinig rookontwikkeling, geen druppelvorming).

Voorbeelden van commerciële toepassingen en producten

• Aspen Aerogels Spaceloft: dekens voor gebouwisolatie, λ ≈ 0,015 W/mK (semi-transparant materiaal ook aangeduid als "frozen smoke").
• Bluedec: aerogel-deken gecombineerd met kunststofvezels met gemeten λ ≈ 0,0135 W/mK; specifieke testrapporten melden een dichtheid rond 135 kg/m3 voor een 10 mm doek.
• Airofill Wall Insulation: spouwmuurvulling met hoog aerogelgehalte (prototypefase, 80% aerogel genoemd).
• Cabot: aerogelproducten voor industriële toepassingen.

Opmerkingen over marktevolutie

• Eerdere combinaties zoals aerogel met steenwol (λ ≈ 0,019 W/mK) zijn niet meer beschikbaar (situatie 2023); dergelijke combinaties werden vooral voor binnenisolatie aangeboden en waren extreem duur (ongeveer 700 euro/m²).
• Aerogel biedt een veel hogere isolatiewaarde per dikte-eenheid; in beschrijvingen wordt de isolatiewaarde aangehaald als ongeveer viermaal die van glasvezel of schuim voor vergelijkbare dikte.