Ingenieure haben eine neuartige Kühl- und Heiztechnik für Gebäude entwickelt, die kostengünstig, umweltfreundlich und besonders energieeffizient sein soll. Zahlreiche Klimaanlagen könnten ausgedient haben.
Durch den Klimawandel steigen die Durchschnittstemperaturen weltweit. Daher erscheint es kaum verwunderlich, dass Lösungen zum Kühlen von Gebäuden gefragter sind, denn je. Das sehen auch Ingenieure der University of California (UCLA) so. Sie entwickelten eine kostengünstige und umweltfreundliche Methode, um Gebäude im Sommer zu kühlen und im Winter zu heizen.
Die Methode nutzt gängige Baumaterialien, die Wärme absorbieren oder abstrahlen, um die Temperatur zu regulieren. Das Forschungsteam, unter der Leitung von Aaswath Raman, entwickelte eine Technik, die die Bewegung von Strahlungswärme durch übliche Baumaterialien manipuliert, um die thermische Verwaltung zu optimieren.
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Alternative zur Klimaanlage: Nachhaltige Kühl- und Heiztechnik
Von elektromagnetischen Wellen getragene Strahlungswärme bewegt sich auf unterschiedliche Weise zwischen Gebäuden und ihrer Umgebung. Ein Problem dabei ist häufig, dass Gebäude mit weniger nach oben gerichteten Flächen im Sommer schwer zu kühlen sind. Denn diese nehmen Wärme vom Boden und benachbarten Wänden auf.
Im Winter verlieren solche Strukturen hingegen schnell Wärme, wenn die Außentemperatur sinkt. Die Forscher identifizierten daher Materialien wie Polypropylen. Diese absorbieren und emittieren Wärme in einem spezifischen Infrarotspektrum besonders effektiv. Solche Materialien, die häufig in Haushaltskunststoffen vorkommen, könnten künftig zur Thermoregulierung von Gebäuden zum Einsatz kommen.
Ansatz lässt sich leicht skalieren
Die passive Kühl- und Heiztechnik könnte erheblich zur Energieeinsparung beitragen, da sie den Bedarf an Klimaanlagen und Heizungen reduziert. Schließlich sind diese oft teuer im Betrieb und tragen zu den weltweiten CO₂-Emissionen bei.
Der Ansatz ist zudem skalierbar und könnte insbesondere in einkommensschwachen Gemeinschaften, die wenig oder keinen Zugang zu Kühl- und Heizsystemen haben, von großer Bedeutung sein. Raman und sein Team planen, ihren Ansatz auf größere Gebäude auszuweiten und ihre realen Energieeinsparungen zu demonstrieren. Los gehen soll es in Hitze-gefährdeten Gebieten in Südkalifornien.
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