Aktualisiert 02.10.2012 09:57

«Schwitzende Dächer»

Die ETH kühlt Häuser ohne Strom

Forscher der ETH Zürich haben eine Polymermatte entwickelt, die Häuser kühlen kann, ohne künstliche Energie zu verbrauchen. Ist die Matte installiert, erledigen Sonne und Regen den Rest.

von
jcg

Das Konzept tönt bestechend einfach: Auf einem Hausdach wird eine Kunststoffmatte installiert, die Wasser speichert. Wird die Matte bei Sonnenschein warm, gibt sie Wasser an ihre Oberfläche ab - sie «schwitzt». Das Haus wird gekühlt, ohne dass dafür Stom verbraucht wird.

Damit dieser Trick funktioniert, verwendeten die Zürcher Forscher um Wendelin Stark für die Kühlmatte ein spezielles Polymer mit der Abkürzung PNIPAM, das von einer wasserdurchlässigen Membran geschützt wird, wie die ETH Zürich am Dienstag mitteilte.

Bei Regen saugt sich die Matte mit Wasser voll. Bei direkter Sonneneinstrahlung zieht sich das Material zusammen und presst das Wasser an die Oberfläche der Matte. Dort verdunstet es wie Schweiss auf unserer Haut, wodurch dem Gebäude Wärme entzogen wird.

Tests mit Modellhäuschen

Getestet haben die Forschenden das Prinzip an Modelleisenbahn-Häuschen: Sie deckten die Dächer mit fünf Millimeter dicken Matten und bestrahlten diese mit einer Lampe, die das Sonnenlicht in unseren Breitengraden imitiert. Dabei massen sie die Temperatur im Inneren.

Die Kühlleistung der PNIPAM-Matte war deutlich besser als die einer Matte mit einem gewöhnlichen Polymer, wie die Forschenden im Fachblatt «Advanced Materials» schreiben. Der Grund: Das gewöhnliche Polymer ist vergleichbar mit einem normalen Schwamm, während die PNIPAM-Matten nur bei Erwärmung Wasser abgeben.

Schon eine wenige Millimeter dicke Matte könnte bei einem Einfamilienhaus an einem Sonnentag im Juli rund 60 Prozent der für die Klimatisierung aufgewendeten Energie einsparen, wie die Berechnungen der Forschenden ergaben.

Frei zur Weiterentwicklung

Bevor die Matte indes auf echten Gebäuden verwendet werden kann, müsse noch geklärt werden, ob die Verdampfungsmatten Frost überstehen, zitiert die Mitteilung Erstautorin Aline Rotzetter. Da die Kühlmethode nun in einer Fachzeitschrift veröffentlicht und nicht patentiert sei, stünde es jedermann frei, sie aufzugreifen und zur Marktreife weiterzuentwickeln.

«Eignen würden sich unsere schwitzenden Matten auch für Entwicklungs- und Schwellenländer in warmen Weltregionen, denn das System ist sehr kostengünstig», sagte Rotzetter. (jcg/sda)

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