Dämmmaterial, das Gebäude im Sommer vor Überhitzung und im Winter vor dem Auskühlen schützen soll, wird sich in Zukunft an die Außentemperaturen selbstständig anpassen. Das intelligente Material haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung (IAP) in Potsdam entwickelt. Damit lässt sich der Energiebedarf fürs Heizen und Kühlen noch stärker als bisher reduzieren. Zudem ist die Bilanz klimapositiv: Bei der Herstellung des Materials wird weniger Energie verbraucht als es später einspart.


Bild: Fraunhofer IAP

Polymere mit Formgedächtnis

Es handelt sich um so genannte Formgedächtnispolymere aus Polyester-Urethan-Harnstoff. Bei der Herstellung wird ihm ein bestimmtes Verhalten ins „Gedächtnis“ einprogrammiert. Es sorgt dafür, dass sich die Poren im Inneren weiten, wenn es warm ist. Die Luft, die in die Poren strömt, verstärkt die isolierende Wirkung, sodass die Mauer dahinter kühler bleibt. Im Winter schließen sich die Poren, sodass das Innere des Materials keine kalte Luft aufnimmt, die die dahinter liegende Wand kühlen würde.

Einsatz von biobasierten Rohstoffen

Am IAP werden die programmierbaren Hightech-Schäume synthetisiert und die Technologien für die Programmierung der Eigenschaftsprofile entwickelt. Bei der Herstellung werden die Temperaturen festgelegt, bei denen sich später die Poren verändern. Für die optimale Formulierung der Schäume werden einerseits die Monomere ausgewählt und die Reaktionsbedingungen angepasst und andererseits geeignete Additive oder Füllstoffe hinzugegeben, etwa um die Schaumstruktur zu beeinflussen. Das Team um Thorsten Pretsch, der die Arbeitsgruppe Formgedächtnispolymere leitet, untersucht auch biobasierte Rohstoffe auf ihre Eignung.


Raumtemperatur sinkt um 2,5 Grad

Am Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) in Stuttgart wird die Wirkung der Dämmmaterialien bewertet. „Unsere Simulationen einer hinterlüfteten Fassade eines Mehrfamilienhauses in Madrid zeigen, dass mit den schaltbaren Dämmstoffen in den Sommermonaten die operative Raumtemperatur um 2,5 Grad Celsius reduziert werden könnte“, so IBP-Professor Martin Krus. Damit könnten 46 Prozent der Energie eingespart werden, die fürs Klimatisieren benötigt wird.

Das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) in Pfinztal bei Karlsruhe schließlich arbeitet an der Entwicklung von Produktionstechniken, mit denen das smarte Dämmmaterial in großen Mengen kostengünstig hergestellt werden kann.

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