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4 3 · 2012 INNOVATIONEN Feinste Poren halten die Wärme draußen Effiziente Kältemaschinen für zu Hause: Die Werkstoffexperten von Bayer MaterialScience haben einen innovativen Dämmstoff entwickelt – den Baytherm Microcell-Hartschaum. Er besteht aus Poren, die kaum größer sind als der Durchmesser eines Haares. Genau deshalb dämmt er extrem gut. LEVERUSEN Kühlschränke schlagen auf der Stromrechnung zum Teil kräftig zu Buche. Denn zusammen mit Gefriertruhen verbrauchen sie etwa ein Fünftel des Stromes im Haushalt. Die Industrie arbeitet deshalb mit Hochdruck an der weiteren Verbesserung der Energieeffizienz von Kühlgeräten. Die Polyurethan- Spezialisten von Bayer MaterialScience haben dafür ein innovatives Dämmmaterial entwickelt: den Baytherm Microcell-Hartschaum. Er kann die Effizienz der Kühlgeräte entscheidend verbessern. Für die Effizienz eines Kühlschranks ist seine Isolation ausschlaggebend: „Je besser die Isolie- rung, umso weniger muss der Kompressor arbeiten, um den Innenraum zu kühlen“, erklärt Dr. Reinhard Albers, Leiter der Anwendungstechnik für Technische Isolierung bei Bayer MaterialScience. In Haushaltskühlschränken sorgt dafür heute in der Regel ein Hartschaum aus Polyurethan. Er wird bei der Montage zwischen Kühlschrank-Außenhaut und -Innenverkleidung verschäumt. Rezeptur des Polyurethans optimiert „Das Potenzial des Materials ist aber noch nicht ausgereizt“, sagt Albers. Für den neuen Microcell- Betrachten die Struktur des Schaums am Bildschrim (v. l.): Harald Wolf, Dr. Stephanie Vogel und Dr. Reinhard Albers. Foto: Hansen KLIMASCHUTZ DURCH ENERGIEEFFIZIENZ > Energieeffizienz und Klimaschutz gehen Hand in Hand. Besonders alte Elektrogeräte verbrauchen unnötig Strom: Nach Angaben des Öko-Instituts sind rund 37 Prozent aller Kühl- und Gefriergeräte in deutschen Haushalten älter als 13 Jahre, fast die Hälfte kommt auf mehr als zehn Jahre. Dabei verbrauchen die besten Geräte der Energieeffizienzklasse A++ mittlerweile bis zu 45 Prozent weniger Energie als die schlechtesten Geräte innerhalb der A-Klasse. Und ein A+++ Gerät kann gegenüber einem A++ Gerät nochmals bis zu 30 Prozent Strom einsparen. > Obwohl Elektrizität nur ein Fünftel des gesamten Energieverbrauchs in Deutschland ausmacht, verursacht die Stromerzeugung in Kraftwerken fast die Hälfte der energiebedingten Treibhausgasemissionen. Nach Berechnungen des Umweltbundesamtes könnten bei vollständi- ger Nutzung moderner Haushaltsgeräte, allein in Deutschland bis zu zehn Großkraftwerke abgeschaltet werden, wenn bis zum Jahr 2020 alle elektrisch betriebenen Haushaltsgeräte die Standards des Blauen Engels erfüllen. > Weitere Energie- und CO 2 -Einsparungen ermöglicht die Wärmedämmung von Gebäuden. Das Institut für Ökologische Wirtschaftsforschung hat in einer Studie die möglichen Einsparungen in Ein- und Zweifamilienhäuser untersucht. Das Ergebnis: Würden sämtliche Gebäudehüllen dieser Häuser komplett saniert, würde der CO 2 -Ausstoß der Privathaushalte um mehr als 20 Prozent sinken. Gegenüber anderen Dämmstoffen wie Styropor (Polystyrol) oder Mineralwolle hat Polyurethan dabei klare Vorteile: Es isoliert wesentlich effizienter und lässt sich leicht verarbeiten. Hartschaum konnten die Bayer- Entwickler die Dämmeigenschaften des Kunststoffs weiter verbessern. Dafür haben sie die Rezeptur des Polyurethans für die speziellen Anforderungen als Isolationsmaterial optimiert. Wie gut der PUR-Schaum die Kälte im Kühlschrank hält, hängt nämlich stark von der Porengröße des Materials ab. „Ein Schaum mit vielen feinen Poren dämmt besser als ein grobporiges Material“, so Albers. Der Name Microcell weist damit schon auf die Besonderheit der neuen Entwicklung hin: Die Poren des Mikroschaumes sind besonders fein. Ihr Durchmesser liegt gerade einmal bei 70 bis 100 Mikrometern. Das ist kaum mehr als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Die feine Struktur bewirkt, dass die Wärmestrahlung auf dem Weg durch das Material an den vielen kleinen Poren öfter reflektiert wird, als es an einer gröberen Struktur der Fall wäre. Der Temperaturaustausch zwischen kalter und warmer Seite wird so gebremst. Verglichen mit einem herkömmlichen Hartschaum sind die Poren um bis zu 40 Prozent kleiner. Das verringert die Wärmeleitfähigkeit des Microcell- Schaums um bis zu zehn Prozent gegenüber einem Standard-Material. Mit dem neuen Dämmstoff sinkt also auch der Stromverbrauch eines Kühlschranks – und damit die Stromrechnung. Von dieser Entwicklung profitieren auch die Hersteller. Denn sie sind angehalten, immer effizientere Geräte zu bauen, um den Energieverbrauch und damit den CO 2 -Ausstoß durch Haushaltsgeräte weiter zu minimieren. „Um das zu schaffen, haben die Hersteller nur zwei Optionen: Sie können neue Kompressoren entwickeln oder sie verbessern die Isolation des Kühlschranks“, erklärt Harald Wolf, Leiter des PUR- Systemgeschäfts Isolierung. Produktivität der Geräteherstellung erhöht Die Verbesserung der Kompressoren ist allerdings aufwendig. Und auch die Isolation mit Hightech- Dämmstoffen, zum Beispiel Vakuum-Isolations-Paneelen, ist teuer. „Mit Baytherm Microcell wird die Produktivität und Wirtschaftlichkeit der Geräteherstellung deutlich erhöht. Die Entwicklung bietet damit Potenzial, um andere komplizierte Dämmsysteme zum Teil zu ersetzen“, sagt Wolf. Kühlschrank mit Baytherm-Dämmung Das neue Polyurethan-Hartschaum-Dämmsystem Baytherm zeigt eine noch geringere Wärmeleitfähigkeit als konventionelle Isolier-Schäume und unterstützt die Herstellung von Kühl-Geräten höherer Energieeffizienzklassen. Schaumstoffschicht feine Poren aussen innen Wärme Die Kälte bleibt drinnen: Die Poren des Baytherm Microcell- Schaums sind 40 Prozent kleiner als konventionelle Dämmschäume. Das verringert die Wärmeleitfähigkeit. langer Weg durch den Schaumstoff Schaumstoffschicht aussen grobe Poren innen Wärme KonventionelleDämmschäume sind grobporig. Die Wärme wird durch den Schaumstoff zwar auch gebremst, jedoch geringer als beim Microcell- Schaum. Ein besonderer Vorteil für die Produktion: Baytherm Microcell lässt sich mit im Markt etablierten Technologien verarbeiten. Ein weiterer Vorteil der PUR- Technologie: Die Recyclingverfahren für den Kunststoff sind etabliert und das Material lässt sich gut verwerten, nachdem es seinen Dienst als Dämmmaterial im Kühlschrank erfüllt hat. Der neue Hartschaum eignet sich aber nicht nur, um Kühlschränke oder Gefriertruhen zu isolieren: Die Bayer-Entwickler prüfen auch den Einsatz für weitere Anwendungen: So bliebe bei- kurzer Weg durch den Schaumstoff spielsweise das Wasser in einem Warmwasserboiler – gedämmt durch das feinporige Material – länger warm. Zudem wäre auch weniger Energie nötig, um die Temperatur im Speicher aufrechtzuhalten. „Unser Microcell-Schaum kann prinzipiell immer dann helfen, wenn es darum geht, etwas effektiv zu isolieren – unabhängig davon, ob Wärme oder Kälte gespeichert werden soll“, sagt Albers. Damit sind noch viele Anwendungen denkbar, die das innovative Material künftig effizienter machen kann. Henning Hochrinner
VOM EISKELLER ZUM KÜHLSCHRANK > Schon seit mehreren Tausend Jahren versuchen die Menschen, leicht verderbliche Lebensmittel kühl aufzubewahren und so ihre Haltbarkeit zu verlängern. > In der Antike wurden deshalb Kühlkeller tief im Boden gebaut. Eis aus den Bergen oder zugefrorenen Seen hielt die Temperatur in den Kellern niedrig. > Noch bis zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurden Lebensmittel mit Wassereis frischgehalten, in sogenannten Eishäusern oder in Der Kühlschrank ist in den meisten Haushalten einer der größten Stromfresser. In den vergangenen Jahren ist es gelungen, die Effizienz moderner Kühlschränke zu steigern. Der neue Dämmstoff von Bayer MaterialScience macht es möglich, den Stromverbrauch noch weiter zu senken. Eisschränken, den Vorläufern der elektrischen Kühlschränke. Wesentliche Grundlagen für die Entwicklung der modernen Kühlschränke erarbeitete der deutsche Ingenieur Carl von Linde im Jahr 1871 mit der Konstruktion einer Kältemaschine, die zunächst vor allem beim Bierbrauen eingesetzt wurde. > Durch den einfachen Zugang zur Elektrizität eroberten ab etwa 1930 elektrische Kühlschränke die privaten Haushalte. INNOVATIONEN 3 · 2012 KOMPAKT 5 Bayer beantragt Zulassung für Regorafenib Darmkrebs BERLIN Bayer HealthCare hat bei der europäischen Arzneimittelbehörde European Medicines Agency (EMA) sowie bei der US- Gesundheitsbehörde Food and Drug Administration (FDA) die Zulassung für Regorafenib zur Behandlung von Patienten mit metastasiertem Darmkrebs (mCRC) beantragt. Außerdem wurden die Ergebnisse der Phase-III-Studie GRID zu Regorafenib bei gastrointestinalen Stromatumoren (GIST) beim diesjährigen ASCO-Kongress vorgestellt. Diese Studie mit Regorafenib bei Patienten mit metastasierten und/oder inoperablen gastrointestinalen Stromatumoren (GIST), deren Tumor trotz Behandlung mit Imatinib und Sunitinib weiter fortgeschritten war, hat positive Ergebnisse erzielt. Regorafenib zeigte eine signifikante Verlängerung des progressionsfreien Überlebens im Vergleich zu Placebo. Im Durchschnitt (Median) überlebten die Patienten mit Regorafenib über einen Zeitraum von 4,8 Monaten ohne weitere Progression der Krankheit, unter Placebo nur 0,9 Monate. Gegen Fett unterm Kinn BERLIN Das europäische Phase- III-Studienprogramm zu ATX- 101 ist erfolgreich abgeschlossen worden. ATX-101 ist eine fettzellauflösende Substanz, die nach Injektion unerwünschte Fettdepots unter dem Kinn reduziert. In den Studien zeigte ATX-101 eine statistisch signifikante Überlegenheit bei der Reduktion unerwünschter submentaler Fettdepots im Vergleich zu Placebo. Die Einreichung bei den Behörden ist 2013 geplant. Für Gehirn und Nerven Berocca Performance ist nun auch in Deutschland erhältlich. LEVERKUSEN Berocca Performance, ein Multivitaminprodukt von Bayer, das bereits in über 70 Ländern erfolgreich ist, wird nun auch in Deutschland angeboten. Die Vitalstoffkombination trägt mit B-Vitaminen, Vitamin C und Magnesium zum Energiestoffwechsel von Gehirn und Nerven bei. Ein Zink-Zusatz stärkt die geistige Leistungsfähigkeit. Erhältlich unter www.berocca.de
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