Gazenergie

Spezialvorhang als Alternative zur Klimaanlage

Zürich, 27.07.2017

 

Die nächste Hitzewelle kommt bestimmt. Wo sich Klimaanlagen nicht einbauen lassen oder wo es an Strom fehlt, könnte künftig ein Spezialvorhang der ETH Zürich Abhilfe schaffen.

ETH-Doktorand Mario Stucki macht nicht zum ersten Mal von sich reden: Im Rahmen seiner Masterarbeit hatte er vor einigen Jahren den Prototyp einer umweltfreundliche Outdoorjacke ohne Fluorverbindungen entwickelt. Nun arbeitet er im Rahmen seiner Doktorarbeit unter der Leitung von Wendelin Stark an einem Vorhang, der durch Verdunstung Räume kühlen könnte.

Der Vorhang besteht aus einer speziellen Membran, die sich trocken anfühlt, obwohl sie mit Wasser getränkt ist, wie die ETH mitteilte. Der Trick besteht darin, dass Stucki und seine Kollegen zwei Lagen von wasserabstossendem Polyethuran mit einer mittleren Lage aus Polymer kombinierten, das sich mit Wasser tränken lässt.

Die äusseren Schichten tragen zudem Löcher von rund einem Mikrometer Durchmesser, durch die Wasser aus der mittleren Schicht nach aussen verdunsten kann. Eine einfache Technik zur Herstellung solch poröser Textilien hatte Stucki bereits für seine Masterarbeit entwickelt.

Passive Kühlung

"Das Verdampfen von Wasser benötigt viel Energie", erklärte Stucki gemäss der ETH-Mitteilung. "Dabei wird der Luft Wärme entzogen, sie kühlt sich ab, und gleichzeitig steigt die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung."

Anders als Klimaanlagen oder Luftbefeuchter braucht das System aber keinen Strom, sondern funktioniert passiv: Die Sonneneinstrahlung durchs Fenster liefert genug Energie für die Verdunstung und den damit verbundenen Kühleffekt. Besonders in heissen und trockenen Gebieten könnte dieser Ansatz helfen, ohne horrenden Energieverbrauch Räume zu kühlen und die Innenluft feuchter und dadurch angenehmer zu machen.

Dass der Vorhang im Prinzip funktioniert, konnte Stucki mit ersten Tests nachweisen. Bei 30 Grad und 50 Prozent Luftfeuchtigkeit mass er, wie viel Wasser aus dem Vorhang verdunstete. Anschliessend berechneten er und Stark, wie viel Energie die Verdunstung in einem Gebäude mit 80 Quadratmetern Vorhangfläche abführen würde. Bei 40 Grad Aussen- und 30 Grad Innentemperatur würde mehr Energie abgeführt als durch die Sonneneinstrahlung zugeführt wird, so ihr Ergebnis. Das Haus würde also passiv gekühlt.

Vorhang muss antibakteriell werden

Bis zum Einsatz solcher Kühlvorhänge im grossen Stil seien aber noch einige Fragen zu klären, betonte Stucki laut der Mitteilung. Wärme und Feuchte bilden einen idealen Nährboden für Pilze und Bakterien, sodass der Vorhang schlimmstenfalls zur Keimschleuder würde. Die äusseren Schichten der Membran könnten jedoch auch aus einem antiseptischen Material hergestellt werden, ist der Forscher überzeugt.

Zudem müsse noch der Wassertransport in der Membran verbessert und obendrein geklärt werden, wie lange sie stabil funktioniert. Zunächst wolle Stucki sich nach Abschluss seiner Doktorarbeit diesen Sommer jedoch um die Kommerzialisierung seiner fluorfreien Outdoortextilien bemühen, schrieb die ETH. Wobei auch das Vorhangmaterial dafür allenfalls geeignet sein könnte, beispielsweise um Schweiss vom Körper weg zu transportieren.