Leichte Keramik trägt schwere Dachziegel
Die Firma WZR ceramic solutions erhält den Effizienz-Preis NRW 2013 der Effizienz-Agentur NRW für die Entwicklung der superleichten PT-Keramik. Mit dem innovativen Hightech-Material lässt sich der Bedarf der Keramikindustrie an Brennhilfsmitteln und Energie um 80 bis über 90 % verringern. Eine innovative Verbindung aus Papiertechnologie und Keramik ermöglicht eine hochstabile Struktur bei deutlich verringertem Materialeinsatz.
Die Produktidee PT-Keramik von WZR
PT-Keramik unterscheidet sich grundlegend von den gängigen Brennunterlagen aus konventioneller Keramik. Während eine herkömmliche Platte von 30 x 30 cm Kantenlänge und 2 cm Stärke etwa 4,5 Kilogramm wiegt, bringt eine gleich große Hightech-Platte aus dem neuen Material lediglich 0,5 Kilogramm auf die Waage – bei gleicher Tragfähigkeit. Der Grund für die hohe Belastbarkeit: PT-Keramik ist strukturiert und geschichtet. Durch Biegen, Schneiden und Kleben lässt sich das Material während der Herstellung in unterschiedliche Formen bringen, etwa in Raster- oder Wellenstrukturen – ähnlich wie bei Wellpappe. Hierdurch wird PT-Keramik wesentlich stabiler bei geringem Gewicht. Die einzelnen Keramikstrukturen sind lediglich einen Millimeter dick.
Wie sehr sich durch den Einsatz der Neuentwicklung Material einsparen lässt, zeigt sich am Beispiel der Dachziegelherstellung: Pro Jahr produzieren deutsche Firmen rund 2,1 Mio. t Dachziegel und setzen ca. 3,15 Mio. t Brennhilfsmittel ein. Durch Verwendung von PT-Keramik ließe sich der Jahresbedarf der deutschen Dachziegelhersteller an Brennhilfsmitteln um 80 % auf nur noch 0,63 Mio. t verringern. Der Energieverbrauch beim Erhitzen der wesentlich leichteren PT-Keramik ginge um rund 1 500 GWh zurück. Der Brennvorgang kann beschleunigt werden, da insgesamt weniger Masse erwärmt wird und diese auch schneller wieder abkühlt.
Inspiration aus der Papierindustrie
PT-Keramik steht für papiertechnologisch hergestellte Keramik. In der Papierherstellung wird dem Faserbrei seit Langem Kaolin beigemischt, der das Papier glatter, geschmeidiger und weißer macht. Ausgangsstoff für PT-Keramik ist sogenanntes hochgefülltes Papier, das heißt: Papier mit einem hohen Anteil keramischen Füllstoffs wie Aluminiumoxid, Steinzeug oder Cordierit. Dieses „präkeramische“ Papier lässt sich trotz seines hohen Füllstoffgehalts von über 85 % problemlos falten, wellen oder in eine andere gewünschte Form bringen, um der Struktur größere Festigkeit zu verleihen. Anschließend wird es je nach keramischem Füllstoff auf 1 250 bis 1 600 °C erhitzt und so endgültig zum keramischen Werkstoff mit hohen Stabilitätseigenschaften gefertigt.
WZR ceramic solutions startete Ende 2008 die ersten Laborversuche, die zur Entwicklung von PT-Keramik führten. Zwei Jahre später begannen die Produktionstests auf einer industriellen Papiermaschine. 2012 zeigte das Rheinbacher Unternehmen erstmals die Brennhilfsmittel auf Fachmessen. Aktuell laufen Vorbereitungen für die industrielle Umsetzung mit größeren Mengenkapazitäten.
