Technik
Baustoffe mit Zusatz aus winzigen Paraffinkügelchen speichern Wärme besser
Phasenwechsel des Paraffins von fest zu flüssig genutzt
Freiburg - Forscher des Fraunhofer Instituts für
Solare Energiesysteme
(ISE) entwickeln derzeit
zusammen mit Partnern aus der Industrie neuartige Baustoffe, die durch
einen Zusatz aus mikroskopisch kleinen Paraffin-Kügelchen die Wärme
besser speichern. Die Wissenschaftler nutzen dabei den Phasenwechsel des
Paraffins von fest zu flüssig: Steigt die Raumtemperatur über 22 Grad
beginnt das Wachs in den Baustoffen zu schmelzen. Es entzieht dem Raum
dabei Wärme ohne sich selbst zu erhitzen.
Die aufgenommene Energie wird verwendet, um die Bindungen der
Wachsmoleküle untereinander zu lösen, die Wachstemperatur bleibt dabei
gleich. Durch Nachtlüftung werden die Wände wieder kalt. Räume bleiben
so im Sommer angenehm temperiert und kühlen im Winter nicht so schnell
aus. Eine drei Zentimeter dicke Wand erreicht nach Aussage der
ISE-Wissenschaftler so den Wärmekomfort einer 40 Zentimeter starken
Betonwand.
Damit das Paraffin, ein sogenanntes Phasenwechselmaterial (englisch:
Phase Change Materials PCM), die Eigenschaften des umgebenden
Baustoffs nicht verschlechtert, darf es ihn nicht berühren. Die Firma BASF
AG, Projektpartner des ISE, stellt das PCM daher in mikroverkapselten
Kügelchen von einem fünfzigstel Millimeter Durchmesser her. Zusätzlich
entsteht durch die Mikroverkapselung eine große innere Oberfläche, so dass
die Wärme rasch von der Umgebung an das Paraffin übergeht. Aus dem
PCM entwickeln drei weitere Industriepartner Putze, Farben,
Spachtelmassen und Schaumglasplatten zur Dach-, Wand- und
Deckendämmung.
Neben der Verarbeitung in Baustoffen lassen sich PCM auch in anderen
technischen Bereichen einsetzen: "Im Prinzip kann man PCM überall nutzen,
wo auf kleinem Raum eine hohe Wärmespeicherfähigkeit erwünscht ist, wie
bei Wärmetauschern, Wärmeträgermedien oder Wärmespeichern. Der
Temperaturbereich von PCM kann bei der Produktion zwischen -zehn und
80 Grad Celsius eingestellt werden. So würde ein Warmwasserboiler mit
PCM nur etwa halb so groß sein wie bisher und die Wärme besser halten",
erklärt Hans-Martin Henning, Projektleiter am ISE. Die neuen Baumaterialien
sollen Ende des Jahres in den Handel kommen. (pte)