Wie ein Taschenwärmer für Gebäude: Forscher wollen Fenster und Türen mit Pufferfunktion entwickeln. Das Ziel: Geringere thermische Verluste und weniger thermische Schadensfälle.
Foto: Denny Gille, erstellt mit KI Midjourney
Wie ein Taschenwärmer für Gebäude: Forscher wollen Fenster und Türen mit Pufferfunktion entwickeln. Das Ziel: Geringere thermische Verluste und weniger thermische Schadensfälle.

Holzhelden

So sollen Fenster zu Wärmespeichern werden

Kennen Sie Taschenwärmer? Forscher wollen das Prinzip solcher Latentwärmespeicher auf Fenster und Türen übertragen.

Selbst moderne Fenster und Haustüren stellen im Gebäude eine thermische Schwachstelle von Gebäuden dar, weiß man beim Institut für Holztechnologie Dresden (IHD). Mit einem neuen Forschungsvorhaben wollen IHD-Forscher die thermischen Eigenschaften von Fenster- und Türkonstruktionen verbessern. Dadurch sollten thermisch bedingte Schadensfälle und Kondensationen vermieden werden. Gleichzeitig erhöhe sich der thermischen Komfort der Bauelemente. Idee der Forscher: Sie wollen Bauelemente mit sogenannten „Phase Change Materials“ (PCM) ausrüsten. PCM seien als Latentwärmespeicher bekannt und zeichneten sich durch Phasenwechsel zwischen einem flüssigen und festen Zustand aus.

Prinzip Taschenwärmer

Bei solchen Phasenwechseln kann beispielsweise Wärmeenergie aufgenommen und „verborgen“ gespeichert werden, so dass die Temperatur des PCM-Mediums trotz Wärmezufuhr nicht weiter ansteigt. Erst wenn man die Reaktion umkehrt, setzt das Medium Wärme frei. Typisches Beispiel für einen Latentwärmespeicher sind sogenannte Taschenwärmer, bei denen sich eine Flüssigkeit auf Knopfdruck verfestigt und die verborgen gespeicherte Wärme abgibt. Das Prinzip funktioniere laut den IHD auch umgekehrt: Dann findet trotz andauernden Energieentzugs für eine gewisse Zeit keine weitere Abnahme der Temperatur des Mediums statt.

Ein großer Vorteil sei, dass die im Phasenwechsel verborgen gespeicherte Energiemenge sehr hoch sei – viel größer als wenn Materialien schlicht erwärmt werden würden. So werde für den Phasenwechsel von 0° Celsius kaltem Eis zu Wasser ebenso viel Energie benötigt wie zur Erwärmung der derselben Menge 0° Celsius kalten Wassers auf 80° Celsius.

Durch die PCM-Ausrüstung erhielten die Bauelemente eine Wärmepufferfunktion. Die Forscher planen im Projekt die Fertigung und Bewertung von Labormustern sowie Demonstrator-Bauelementen in Originalgröße.

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