7 Grad kühler ohne Klimaanlage: Keramikwürfel aus dem 3D-Drucker senken Temperatur spürbar

Ein bewährtes Prinzip neu gedacht

Angesichts zunehmender Hitzewellen, die in Europa regelmäßig die 40-Grad-Marke überschreiten und eine erhebliche gesundheitliche Belastung darstellen, suchen Wissenschaftler nach energieeffizienten Alternativen zu klassischen Klimaanlagen. Ein Team des Instituts für Architektur und Medien der Technischen Universität Graz hat hierfür einen vielversprechenden Ansatz entwickelt. Die Lösung basiert auf einem physikalischen Prinzip, das bereits seit Jahrhunderten in Form von Tonkrügen oder traditionellen Windtürmen Anwendung findet: der Verdunstungskühlung.

Die Rolle der 3D-Druck-Technologie

Die Forscher um Milena Stavric setzen jedoch nicht auf einfache Tongefäße, sondern auf hochkomplexe, poröse Geometrien, die mittels 3D-Druck gefertigt werden. Diese Struktur ermöglicht es, bei vergleichsweise geringem Volumen eine extrem große Verdunstungsoberfläche zu erzeugen.

Um die für die Kühlleistung notwendige Porosität zu erreichen, greift das Team auf ein biologisches Verfahren zurück:

* **Nährmedien:** Der keramischen Tonmischung werden vor dem Druckvorgang Holzspäne und Pilzkulturen beigemischt.

* **Myzel-Wachstum:** Das fadenförmige Pilzgeflecht (Myzel) durchzieht das Material.

* **Porenbildung:** Nach dem Druck und dem anschließenden Brennvorgang hinterlässt das Myzel ein Netzwerk aus Mikro- und Makroporen.

Dieses Netzwerk dient als Reservoir, durch das sich Wasser im Inneren der Würfel effizient verteilen kann, um anschließend an der Oberfläche zu verdunsten und der Umgebungsluft Wärme zu entziehen.

Praxistest und Einsatzszenarien

Die in Graz entwickelten Keramikwürfel weisen eine Seitenlänge von etwa 23 Zentimetern auf. In ersten Praxistests, die in einem aufgeheizten Dachgeschoss der Universität durchgeführt wurden, konnte in der unmittelbaren Umgebung der mit Wasser befüllten Elemente eine Temperaturabsenkung von knapp sieben Grad Celsius gemessen werden. Auch im restlichen Raum war der Kühleffekt nach Angaben der Forschenden deutlich spürbar.

Das Konzept beschränkt sich jedoch nicht nur auf Innenräume. Die Vision der Entwickler sieht vor, die Würfel zu größeren Einheiten zu kombinieren. Ausgestattet mit einem steuerbaren Wasserkreislauf könnten solche Kühlwände gezielt in städtischen Gebieten eingesetzt werden. Das Ziel ist es, sogenannte Hitzeinseln – also Bereiche, in denen eine natürliche Kühlung durch Baumbestand oft nicht möglich ist – effektiv zu temperieren.

Aktueller Status und Ausblick

Derzeit existiert ein Prototyp in Form einer zwei mal zwei Meter großen Demonstrationswand am Campus Neue Technik der TU Graz. Diese Installation dient dazu, die Leistungsfähigkeit der Technologie unter realen Bedingungen zu validieren.

Obwohl die Ergebnisse vielversprechend sind, bleibt die Frage nach der Marktreife offen. Informationen darüber, wann die Technologie für einen breiten Einsatz zur Verfügung stehen könnte, liegen derzeit nicht vor. Dennoch stellt das Projekt einen interessanten Ansatz dar, um dem wachsenden Kühlbedarf in Städten und Gebäuden mit einer nachhaltigen, energieeffizienten Methode zu begegnen.