Schaumglas (Foamglas)

Schaumglas (Cellular Glass) — auf Dänisch skumglas oder celleglas — ist ein steifes Dämmmaterial, aufgebaut aus Millionen kleiner, geschlossener Glaszellen.

Das Material wird in drei Schritten hergestellt:

1. Rohglas (im Fall von Foamglas hauptsächlich Recyclingglas) wird zu einem feinen Pulver zerkleinert und mit einer kleinen Menge Kohlenstoff (Carbon) vermischt.
2. Das Pulver wird in Formen gegossen und in Öfen auf ca. 1.000 °C erhitzt. Bei dieser Temperatur gibt der Kohlenstoff Gas frei, und das Glas „schäumt auf“ — das Material expandiert auf etwa das 20-fache seines ursprünglichen Volumens. [foamglas compendium.pdf S.3]
3. Die Blöcke werden langsam abgekühlt (Annealing), zu fertigen Platten, Rohrschalen, Segmenten und Spezialformteilen geschnitten und gefräst — typischerweise Ausgangsblöcke mit 300 mm Dicke. [foamglas compendium.pdf S.3]

In jeder einzelnen Zelle befindet sich eine kleine Menge Schwefelwasserstoff (H₂S) — das inerte Gas, das entstand, als das Glas aufgeschäumt wurde. Das verleiht Foamglas einen charakteristischen Geruch, wenn man es sägt. Das Gas ist so gering konzentriert und so verdünnt eingeschlossen, dass es bei normaler Handhabung kein Gesundheitsrisiko darstellt, aber es erklärt, warum man immer in einem belüfteten Bereich sägen sollte. [foamglas compendium.pdf S.3]

Das Ergebnis ist ein zu 100 % geschlossenzelliges Material. Das ist entscheidend — weil die Zellen geschlossen sind (nicht offen wie bei Mineralwolle oder Elastomerschaum), kann weder Wasser, Wasserdampf noch Öl eindringen. Das Material ist bereits an sich dampfdicht und erfordert keine separate Dampfsperre. [Terostat Broschüre 2013 S.2]

Foamglas wurde in den 1930er-Jahren entwickelt und 1942 von Pittsburgh Corning kommerziell eingeführt (ein Joint Venture zwischen PPG Industries und Corning Glass Works). Eine der ersten prestigeträchtigen Anwendungen war die Dämmung bei der Renovierung des Weißen Hauses im Jahr 1952.

Das Material kam 1957 nach Europa, und Pittsburgh Corning baute seine europäische Fabrik in Tessenderlo, Belgien im Jahr 1964 — sie liefert noch immer den Großteil des in Skandinavien montierten Foamglas. Im Jahr 2017 übernahm Owens Corning Pittsburgh Corning, sodass Foamglas heute Teil des weltweit größten Dämmstoffkonzerns ist. Produktname und Spezifikationen sind unverändert. [owenscorning.com — 2017 acquisition]

In der dänischen technischen Dämmung wird Foamglas seit über 50 Jahren eingesetzt, vorrangig in der chemischen Industrie, in Öl und Gas (insbesondere in der Nordsee) sowie in Fernkühlungs-/kryogenen Anlagen — überall dort, wo andere Materialien aufgrund von Feuchte, Brand oder Korrosion unter der Dämmung versagt haben. [foamglas compendium.pdf S.3]

Schaumglas (Cellular Glass) ist das Dämmmaterial mit dem breitesten Anwendungstemperaturbereich, den es gibt — von unter -260 °C (kryogen, nahe am absoluten Nullpunkt bei -273,15 °C) bis hinauf zu +430 °C. Keine andere Dämmung kann dies in einem einzigen Material. [foamglas compendium.pdf S.3]

Wärmeleitfähigkeit (λ): Das λ von Foamglas ist im Vergleich zu z. B. PIR (0,022) oder Aerogel (0,015) nicht besonders niedrig. Die interessante Eigenschaft ist, dass das λ über die Zeit sehr stabil ist — weil keine Feuchte eindringen kann, verschlechtert sich die Dämmwirkung nicht Jahr für Jahr, wie es z. B. bei Mineralwolle in Außenumgebungen oder bei PUR, das Treibgas abgibt, geschieht. Der Lambda-Wert ist faktisch über die gesamte Lebensdauer konstant. [Terostat Broschüre 2013 S.2]

Bei sehr niedrigen Temperaturen (kryogen) verbessert sich das λ sogar — bei -150 °C liegt es ganz unten bei 0,029 W/(m·K), besser, als Mineralwolle erreichen kann. [foamglas compendium.pdf S.6]

Dampfdichtheit: Der μ-Wert ist ∞ (unendlich). In Wirklichkeit ist das μ extrem hoch — selbst ein kleiner Kratzer in der Oberfläche beeinträchtigt die Dampfdichtheit des Materials nicht, weil die Diffusion Zelle für Zelle durch Millionen geschlossener Glaswände erfolgt. Zum Vergleich: EPDM-Elastomerschaum hat einen μ-Wert von ca. 10.000, Mineralwolle um 1, und eine Kunststoff-Dampfsperre vielleicht 50.000. [foamglas compendium.pdf S.4]

Brandklasse: A1 nach EN 13501-1 — die bestmögliche Klasse. Das Material ist vollständig unbrennbar (es IST reines Glas), trägt nicht zur Wärmeentwicklung, zu Rauch oder brennendem Abtropfen bei und schmilzt erst bei über 700 °C. Das bedeutet, Foamglas darf dort eingesetzt werden, wo andere Dämmungen verboten sind, z. B. in Fluchtwegen, Atrien, hohen Gebäuden und Brandabschnittsdurchführungen. [Terostat Broschüre 2013 S.2]

Druckfestigkeit: Foamglas kann Last tragen — was nur sehr wenige Dämmmaterialien können. S3 hat 900 kPa (0,9 N/mm²), was bedeutet, dass ein großer Mann (100 kg) auf einer Sohle von 10 × 10 cm das Material unter ca. 100 kPa setzt — nur etwa 1/9 der Bruchfestigkeit. Deshalb kann Foamglas als strukturell dämmendes Fundament unter warmen Rohren, Tanks und Kompressorfundamenten verwendet werden, ohne dass Metallstützen oder Wärmebrücken nötig sind. [foamglas compendium.pdf S.19]

Wasseraufnahme: Praktisch 0 %. Selbst wenn ein Stück Foamglas vollständig in Wasser getaucht wird, nimmt es die Flüssigkeit nicht auf — es ist reines, geschlossenes Glas.

1. Vollständig dampfdicht — keine separate Dampfsperre erforderlich. Alle anderen kalten Rohre (Kühlwasser, Kälteanlagen, LNG) müssen eine sorgfältig montierte Dampfsperre haben. Mit Foamglas ist das Material selbst die Dampfsperre — Sie sparen eine Schicht und haben kein Risiko des Loch-in-der-Folie-Fehlers, der 90 % der Kältedämmungen in der Praxis zerstört. [Terostat Broschüre 2013 S.3]

2. Zu 100 % unbrennbar — überall einsetzbar. Klasse A1. Brandbeitrag = 0. Kein Rauch, kein Abtropfen, keine Flammenausbreitung. Besonders relevant in Offshore-Umgebungen, Raffinerien, Transformatorstationen und Fluchtwegen. [foamglas compendium.pdf S.5]

3. Verträgt extreme Temperaturen — an beiden Enden. Das einzige Material, das sowohl bei -260 °C (LNG, flüssiger Sauerstoff, flüssiger Stickstoff) als auch bis hinauf zu +430 °C (überhitzte Dampfleitungen) funktioniert. PIR bricht bei -50 °C, Mineralwolle ist feucht und zerbröselt im kryogenen Umfeld, Elastomerschaum verträgt nicht über +110 °C. [foamglas compendium.pdf S.3]

4. Trägt Last — kann als strukturelles Dämmmaterial verwendet werden. Unter Fundamenten, Tankböden, Betonböden in Kühlräumen. Eliminiert Wärmebrücken durch Stahlstützen. [foamglas compendium.pdf S.3]

5. Insekten, Nager und Schimmel können es nicht zersetzen. Es ist reines Glas — keine organische Nahrung. Die Schädlinge haben buchstäblich nichts zu holen. Auch deshalb ist es in der Lebensmittelindustrie beliebt. [foamglas compendium.pdf S.3]

6. Chemikalienbeständig. Beständig gegen nahezu alle Öle, Säuren, organische Lösungsmittel und deren Dämpfe. Wird nur durch Flusssäure (Fluorwasserstoff) und heiße konzentrierte alkalische Lauge abgebaut — in der technischen Dämmung selten ein Problem. [foamglas compendium.pdf S.3]

7. Verhindert Corrosion Under Insulation (CUI). Der größte einzelne Schadensfall in der petrochemischen Industrie ist Korrosion unter der Dämmung, bei der Feuchte zwischen Rohr und Dämmung eingeschlossen wird. Die Kombination von Foamglas aus 0 % Wasseraufnahme und voller Dampfdichtheit eliminiert diese Problematik — deshalb wird es u. a. von der NORSOK-Norm für Offshore-Installationen bis +180 °C gefordert. [Terostat Broschüre 2013 S.10] [foamglas.com / Statoil NORSOK-Anwendung]