Höchste Energieeinsparung: Die Dämmstoffe der Zukunft sind programmierbar

Heutige Dämmstoffe sind alles andere als flexibel: Sie bleiben, wie sie sind, und passen sich den vorhandenen Situationen nicht an. Verschiedene Fraunhofer Institute arbeiten derzeit Hand in Hand, um programmiere Dämmmaterialien zu entwickeln, die im Labor jetzt schon ihr Wirkkraft zeigen. Es handelt sich um High-Tech-Schäume, die bei Bedarf ihre Form verändern.

Wärmedämmung auf höchstem Level mit programmierbaren Dämmstoffen

Stoffe mit autarker Form- und Funktionsdynamik

Eine effektive Dämmung gegen Kälte und Hitze spart große Energiemengen ein, die sonst in die technische Klimatisierung geflossen wären. In den Industrieländern verbringen die Menschen im Durchschnitt über 80 Prozent ihrer Zeit in Innenräumen, und dort mögen sie es angenehm temperiert. Moderne Isolierstoffe helfen dabei, viel mehr Energie einzusparen als für ihre Herstellung benötigt wird. Die Energiebilanz verbessert sich noch weiter, wenn Bio-Rohstoffe mit eingebunden werden. Programmierbare Eigenschaften heben die Dämmung auf ein noch höheres Niveau, denn so können die Materialien autark auf veränderte Bedingungen reagieren. Dabei geht es nicht allein um Form-, sondern auch um Funktionsdynamik.

Strömungskanäle im Material verändert ihre Form

Die Reaktion auf eine Temperaturveränderung lässt sich fest in das Material einprogrammieren. Das gilt auch für bereits bekannte Formgedächtnispolymere wie zum Beispiel Polyester-Urethan-Harnstoff. Hier lassen sich zum Beispiel Strömungskanäle an- oder einfügen, die ihren Durchmesser autark verengen oder weiten können. Auch ein kompletter Verschluss ist möglich: Die Systemprogrammierung erfolgt durch eine thermomechanische Vorbehandlung. Bei stark wechselnden Außentemperaturen arbeiten solche Systeme besonders effektiv und bringen entsprechend hohe Einsparungen.

Energieersparnis in der Simulation bis zu 46 Prozent

Das Fraunhofer IAP synthetisiert seine High-Tech-Schäume selbst und entwickelt die passenden Programmierungstechnologien. Der jeweilige Wärmedurchgang wird in Praxistests bewertet. Eine Simulation ahmt die hinterlüftete Fassade eines Mehrfamilienhauses in der Stadt Madrid nach: Den programmierbaren Dämmstoffen gelingt es, im Sommer die operative Raumtemperatur um 2,5 Grad Celsius zu senken; das spart bis zu 46 Prozent Energie, die sonst durch die Klimaanlage verbraucht worden wäre.