Neuer Baustoff mit temperaturausgleichendem Effekt

Besonders betroffen von Hitzewallungen sind Gebäude in Leichtbauweise, die Wände können nur wenig Wärme aufnehmen und daher heizen sich die Räume im Sommer schnell auf. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg haben einen Weg gefunden, den temperaturausgleichenden Effekt dicker Wände in eine wenige Millimeter dünne Putzschicht zu packen.

In einem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit geförderten Verbundprojekt haben sie gemeinsam mit ihren Kollegen von den Unternehmen BASF, Caparol, Heidelberger maxit und Sto eine neue Baustoffklasse entwickelt. Der Trick: Die Materialien enthalten mikroverkapseltes Paraffin. »Dieser wachsartige Zusatz speichert Wärme reversibel«, erläutert Peter Schossig vom ISE. »So wird die Wärmekapazität von Innenputzen und Trockenbauplatten deutlich erhöht.«

Dank der winzigen mit Wachs gefüllten Kügelchen kann eine nur sechs Millimeter dicke Deckschicht im Tageszyklus genauso viel Wärme aufnehmen wie eine massive Ziegelwand. Während das Wachs schmilzt, wird Energie verbraucht. Die Wärme wird also versteckt oder latent gespeichert – die Temperatur des Paraffins erhöht sich währenddessen kaum. Erstarrt das Paraffin wieder, gibt es die am Tag aufgenommene Schmelzwärme wieder ab. »Bisher kann nur Wachs als Phasenwechselmaterial für Verputze eingesetzt werden«, erklärt Schossig. »Je nach baulicher Anforderung kann der Schmelzpunkt dieser Phase Change Materials (PCM) eingestellt werden – im Prinzip zwischen etwa 10 und 90 °C.« Damit das Wachs nicht das Gefüge und damit die Festigkeit des Baustoffes stört, wird es in winzige Kunststoffkapseln verpackt. Dieses Pulver besitzt eine sehr hohe spezifische Oberfläche, was zu einem schnellen Wärmeaustausch mit der Umgebung führt. Putzen und Spachtelmassen kann es bis zu einem Viertel ihres Gewichts beigemengt werden. Der Latentwärmespeicher wird schließlich wie üblich auf die Wände aufgetragen – fertig ist die »integrierte Klimaanlage«.

Mittlerweile sind erste PCM-Produkte auf dem Markt erhältlich. »Diese Baustoffe eignen sich besonders für den Einsatz in Bürogebäuden. Denn dort kann nachts – also außerhalb der regulären Nutzungszeiten – die tagsüber gespeicherte Wärme abgegeben werden«, resümiert Schossig. Auch einige ISE-Mitarbeiter behalten so in ihrem Institutsneubau an heißen Sommertagen einen kühlen Kopf.