Baumaterial aus Holz, Kokos und Zitrone heizt und kühlt Häuser

Nicht allein die Heizungsanlage macht’s, auch andere Elemente eines Gebäudes lassen sich wärmetechnisch nutzen. Das rein biologische Material, das Stockholmer Forscher nun entwickelt haben, könnte dabei helfen, Gebäude sowohl zu heizen als auch zu kühlen – je nachdem, was gerade nötig ist. Und das ohne einen zusätzlichen Energieverbrauch.

Zitrone, Kokosnuss + Holz = klimatisierender Baustoff

Basismaterial des neuen Baustoffs: Holz ohne Lignin

Die Wissenschaftler aus der Abteilung Biokomposite an der Königlichen Technischen Hochschule (KTH) im schwedischen Stockholm nutzten nichts als Holz, Kokosnüsse und Zitronen, um ihr innovatives Baumaterial zu formen. Es kann thermische Energie speichern und zu gegebener Zeit wieder freisetzen, um Räume passend zu klimatisieren. Als Basis des Verbundwerkstoffes dient Holz, aus dem die Forscher das Lignin entfernten. So entstand eine offene Porenstruktur, gleichzeitig ging die Farbe des Naturmaterials verloren. In die Lücken füllten sie Limonenacrylat, gewonnen aus den Schalabfällen der Saftindustrie, und ein Material auf Kokosnussbasis.

Die Forscher wählten eine Temperatur von 24 Grad Celsius

Das Limonenacrylat reagiert auf die Temperaturveränderungen seiner Umgebung. Bei Erwärmung wird es zu einem Polymer, das die Kokosnussmoleküle in sich einschließt. Kühlt es wieder ab, läuft derselbe Prozess rückwärts. Die Kokosnussmoleküle selbst verwandeln sich von flüssig zu fest und von fest zu flüssig. Dabei setzt das Material jedes Mal Kälte- oder Wärmeenergie frei, je nachdem, in welche Richtung es sich gerade entwickelt. »Durch diesen Übergang können wir unsere Umgebung heizen oder kühlen, je nachdem, was gerade benötigt wird«, erklärt Teammitglied Peter Olsén. Die Übergangstemperatur ist variabel, die Forscher legten sie für ihre Versuchen auf angenehme 24 Grad Celsius fest.

Die sogenannte »Wärmebatterie« könnte als Trennwand in Innenräumen dienen. Sie weist allerdings bei Erwärmung eine leichte Transparenz auf, die sich noch besser für Gewächshäuser eignet. In diesem Fall würde die Sonne das Gebäude erwärmen und durch die Wände zu den Pflanzen dringen. Bei Abkühlung am Abend verliert sich die Transparenz und das Gewächshaus beginnt, die tagsüber gespeicherte Wärme in den Innenraum abzugeben. Ob nun in Wohngebäuden oder im Garten: An beiden Orten ließe sich Heizenergie sparen. Und das ist der wichtigste Punkt.