Neuer Wärmepuffer: Wärme aus der Wand
Deutscher Zukunftspreis: Mit unscheinbaren Wachskügelchen lässt sich jede Menge Energie sparen.
Wer Heizkosten nachhaltig senken will, muss beim Hausbau genau auf die Materialien achten
Schön warm ist es hier, aber Heizkörper sind nirgendwo zu sehen. Das auffällige kleine Holzhaus auf dem Campus der TU Darmstadt, in dem Hannes Guddat sein Architekturbüro betreibt, heizt sich – außer an wenigen Wintertagen – selber. Durch die gläserne Südseite dringt ausreichend Sonnenstrahlung, trotzdem überhitzt es auch im Hochsommer nicht. Eine kleine Wärmepumpe, eine clevere Lüftung wirken im Hintergrund. Sowie Gipsplatten an Wänden und Decken. Ganz unscheinbar sehen die aus, haben es aber in sich.
Jeder Quadratmeter Gips birgt rund drei Kilo winziger weißer Kügelchen. Ihr hauchdünner Mantel aus Plexiglas umhüllt Paraffin, dessen Schmelzpunkt bei 23 Grad Celsius liegt, Guddats Wohlfühltemperatur. Als Latentwärmespeicher (auch Phase Change Material, kurz PCM, genannt) wirkt das Wachs beim Übergang zwischen festem und flüssigem Zustand als Wärmepuffer.
Es ist wie bei einem Eiswürfel, der ein Getränk konstant kühlt, bis er vollständig aufgelöst ist: Das Wachs verbraucht beim Schmelzen viel Wärme, ohne sich dabei selber zu erwärmen. Umgekehrt funktioniert das auch: Sinkt die Raumtemperatur am Abend unter 23 Grad, erstarrt das flüssige Wachs und gibt dabei gespeicherte Wärme wieder ab. So bleibt der Raum auch nach Sonnenuntergang angenehm warm.
Die 1,5 Zentimeter dünnen PCM-Gipsplatten wirken wie eine massive, zehnmal so dicke Betonwand. Dachböden in Altbauten kann man damit wärmetechnisch nachrüsten, Neubauten mit dünnen Wänden auf Passivhausstandard bringen. Finanziell lohnt sich das bisher vor allem bei Bürogebäuden, wenn eine stromfressende Klimaanlage überflüssig wird.
Die Idee, den Wechsel des Aggregatzustands als Wärmepuffer zu nutzen, ist nicht neu. Einen geeigneten PCM als Baustoff in einer über Jahrzehnte stabilen, möglichst dünnen Hülle zu finden dauerte zehn Jahre. Das Erfinderteam vom Freiburger Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme und von BASF hat es damit in die Endrunde des Deutschen Zukunftspreises geschafft, der diese Woche vergeben wird.
Auf der Baustelle können die PCM-Gipsplatten wie jedes beliebige Baumarktprodukt verarbeitet werden. Zuschneiden, Bohren oder Nageln stört die Mikrokügelchen nicht. Sie können sogar normalem Putz beigemischt werden. Ihre Wärmepufferwirkung hat die TU Braunschweig in einer Vergleichsmessung bestätigt: Zwei mit PCM verputzte Etagen eines Bürogebäudes in Berlin-Moabit blieben im Hochsommer tatsächlich um zwei Grad kühler als die darunter liegenden Etagen mit normalen Wänden. Statt Klimatisierung reichte eine einfache Lüftungsanlage, die das PCM in den Wänden mit Nachtluft kühlt.
Ich bin doch ziemlich erschrocken über den physikalischen Unsinn, welcher in diesem Artikel verzapft wird!
PCM-Materialien sind keine Wärmedämmung, sondern dienen ausschließlich der Glättung der Temperaturspitzen - in beide Richtungen. Anders gesagt: 1 cm Gipsplatte oder Holzwerkstoffplatte, mit PCM versetzt, haben eine ähnliche Wirkung, was die Wärmespeicherung (!!!) angeht, wie eine 5 cm dicke Betonplatte. Und diese wird man wohl schwerlich als Wärmedämmung verkaufen können.
Auch als Kühlung lässt sich das Material nicht einsetzen - die Wärme, die von außen in das Bauteil eindringt, benötigt nur mehr Zeit, um nach innen zu gelangen. Und, ist die Wärme einmal drin, dauert es um so länger, bis das Bauteil wieder abgekühlt ist. Umgekehrt funktioniert das Produkt genauso: wenn die Paraffin-Kügelchen wieder erstarren, wird Energie = Wärme frei.
Passivhäuser mit diesen Materialien dürften also nicht funktionieren. Allein für den sommerlichen Wärmeschutz in Dachgeschossen und Holzrahmenbauten sind sie geeignet: die Wärme der Sonne benötigt mehr Zeit, um in das Hausinnere zu gelangen. Man muß jedoch auch wissen, dass es nachts um so länger dauert, bis das Bauteil wieder abgekühlt wird.
Ergo:
Entweder ist dieser Artikel ein Aprilscherz, oder sämtliche Regeln der Physik sind außer Kraft gesetzt, oder aber: schlecht recherchiert und noch schlechter geschrieben!
viele Grüße aus Paderborn
Arnold Drewer
(IPEG-Institut)
Liebe Leser,
in der Spitzmarke zu diesem Artikel stand zuvor "Neuer Dämmstoff". Dies ist wie in den Kommentaren bereits angemerkt falsch. Dies wurde geändert und wir bitten den Fehler zu entschuldigen.
Die Spitzmarke stammt allerdings nicht vom Autoren des Stückes und auch im Artikel selbst wird PCM ausdrücklich nicht mit Dämmen in Verbindung gebracht.
Grüße, Sven Stockrahm
Liebe Leser,
in der Spitzmarke zu diesem Artikel stand zuvor "Neuer Dämmstoff". Dies ist wie in den Kommentaren bereits angemerkt falsch. Dies wurde geändert und wir bitten den Fehler zu entschuldigen.
Die Spitzmarke stammt allerdings nicht vom Autoren des Stückes und auch im Artikel selbst wird PCM ausdrücklich nicht mit Dämmen in Verbindung gebracht.
Grüße, Sven Stockrahm
[Kommentar entfernt/ Redaktion; svb]
Liebe Leser,
in der Spitzmarke zu diesem Artikel stand zuvor "Neuer Dämmstoff". Dies ist wie in den Kommentaren bereits angemerkt falsch. Dies wurde geändert und wir bitten den Fehler zu entschuldigen.
Die Spitzmarke stammt allerdings nicht vom Autoren des Stückes und auch im Artikel selbst wird PCM ausdrücklich nicht mit Dämmen in Verbindung gebracht.
Grüße, Sven Stockrahm
Sehr geehrter Herr Stockrahm,
der Link, den ich erhielt, war überschrieben "Phasenwechseldämmstoffe".
Ich kenne das Produkt sehr gut und finde es - was den sommerlichen Wärmeschutz angeht - hervorragend.
Der Satz "Dachböden in Altbauten kann man damit wärmetechnisch nachrüsten, Neubauten mit dünnen Wänden auf Passivhausstandard bringen." kann nun wirklich stark missverstanden werden, vor allen Dingen die Formulierung: Neubauten mit dünnen Wänden auf Passivhausstandard.
Mir ist eine genaue Formulierung deshalb so wichtig, weil in Deutschland viele Vorurteile/Halbwahrheiten kursieren, was Eigenschaften von Dämmstoffen angeht (die ZEIT hat richtigerweise schon auf die Bedenklichkeit von "Wunderfarben" an anderer Stelle hingewiesen).
Wenn ich mich etwas hart und böse ausgedrückt habe - möchte ich mich an dieser Stelle dafür entschuldigen, den Autor wollte ich nicht angreifen - sondern die Dämmstoffe und PCM dorthin stellen, wohin sie gehören: die einen in den Bereich der Niedrigenergie- bzw. Passivhäuser, die anderen in den Bereich des sommerlichen Wärmeschutzes (vor allem interessant bei Bürogebäuden mit starkem Sonnen-Eintrag)
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