Donnerstag, 30. Juni 2022

Archiv


Wachsweiche Wärmespeicher

Technik. Passive Wärmespeicher im Haus können den Energieverbrauch von Klimaanlagen senken oder diese sogar ganz überflüssig zu machen. Die Idee dabei: Tagsüber nehmen die Speicher Wärme auf, kühlen also die Räume. Nachts geben sie die gespeicherte Energie wieder ab. Wissenschaftler des Fraunhofer Instituts für Solare Energietechnik haben solche Wärmespeicher auf Wachs-Basis entwickelt.

Von Sönke Gäthke | 19.09.2007

Der Trick der passiven Raumkühlung sind winzig kleine Bläschen, erklärt Stefan Gschwander vom Fraunhofer Institut für Solare Energietechnik in Freiburg:

" Ja, der Durchmesser von etwa 5 bis 20 Mikrometer, die Kapseln, sind eben mit Paraffin gefüllt, und werden eben dann diesen Gipsen zugegeben. "

Wird das Paraffin im Gipskarton warm, verflüssigt es sich. Dabei nimmt es viel Energie auf. So viel, dass es ein Südzimmer an einem heißen Tag um gut drei Grad Celsius kühlen kann - ohne dafür ein Kilowatt Strom zu verbrauchen.

Damit das am nächsten Tag wieder funktioniert, müssen sich die Speicher jedoch wieder entladen können. Das geht üblicherweise nachts, durchs Öffnen der Fenster. Die kühle Luft streicht über die Wände, das Paraffin wird wieder hart, setzt dabei seine gespeicherte Energie frei - und hält damit gleichzeitig das Zimmer warm.

Das Problem ist jedoch: Dafür muss es des Nachts auch wirklich kühl werden.

" Wenn man jetzt tagsüber einen heißen Tag hat, und die darauf folgende Nacht ist eben auch noch warm, und man eben über die Kühle Nachtluft das Material nicht regenerieren kann, das heißt eben, dass das Phasenwechselmaterial nicht kristallisieren kann. "

Dann versagt die passive Kühlung am nächsten Tag. Um das zu verhindern, sind die Freiburger Forscher auf die Idee gekommen, Rohre in die Wand zu verlegen.

Stefan Geschwander öffnet eine Kiste, fischt einen etwa hand-großen Würfel heraus.

" Das hier ist eine Gipskartonplatte eben mit diesen mikroverkapselten Paraffinen drin. "

Der Physiker zeigt auf die eine Seite des Würfels. Knapp einen Zentimeter unter der Oberfläche der Platte ziehen sich feine, blaue Röhrchen hin - so fein, dass eine Kugelschreibermine gerade eben hineinpassen würde.

" Dann kann man eben kaltes Wasser durchschicken und somit das Material runterkühlen und das Material kristallisieren. Und dann habe ich eben am nächsten Tag wieder den Kühleffekt. "

Das Wasser muss dann allerdings seinerseits gekühlt werden - und das durchaus aktiv.

" Es gibt dann verschiedene Möglichkeiten: Das Wasser kann man dann über einen Nasskühlturm runterkühlen, man kann es über eine konventionelle Kältemaschine nachts kühlen, bei besseren Umgebungsbedingungen für die Kältemaschine. Man kann Grundwasser nehmen zum Kühlen "

Weil aber selbst in heißen Nächten der Energiebedarf für die Kühlung geringer ist als tagsüber, ist diese aktive Kühlung energiesparender als eine Klimaanlage, die tagsüber gegen die Hitze in den Räume ankämpfen muss.

Der Phasenwechselputz ist inzwischen auf dem Markt. Die aktive Kühlung haben die Wissenschafter fertig entwickelt; in den kommenden Jahren wollen die Forscher erproben, ob sich die Wände damit tatsächlich wie gewünscht wieder kühlen lassen.