Wärmespeicher bis zu Raumtemperatur
Die Wärmeaufnahmefähigkeit von herkömmlichen Putzen, Gipskartonplatten, Paneelen, Estrichen und Spachtelmassen kann enorm erhöht werden, indem diesen Stoffen mikroskopisch kleine, gekapselte Phasenwechselmaterialien auf Basis von Paraffinen beigemischt werden.
Bei der Temperierung von Räumen über große Flächen kann die Temperatur zum Heizen und Kühlen nahe der Raumtemperatur liegen. Dies fördert zum einen die Behaglichkeit, zum anderen können bislang ungenutzte Wärmequellen oder Wärmesenken erschlossen werden (z.B. Temperaturdifferenzen zw. Tag und Nacht, außen und innen). Auch das Erdreich kann als Wärmequelle oder Wärmesenke genutzt werden.
Bausysteme mit integrierten Phasenwechselmaterialien (PCM) können viel Wärme im Bereich der Raumtemperatur speichern. Wird diese Wärme über Wasser führende Systeme zugeführt oder abgerufen, können Räume mit solchen Systemen energieeffizient temperiert werden. Mit diesem Forschungsprojekt wurden Materialien, Komponenten und Systeme auf Basis von Paraffinen weiterentwickelt, aussichtsreiche Anwendungen identifiziert, Systemtests durchgeführt und ein Planungstool entwickelt.
Gebäudetemperierung mit geringem Energieeinsatz
Die Wärmeaufnahmefähigkeit von im Bauwesen üblichen Putzen, Gipskartonplatten, Paneelen, Estrichen und Spachtelmassen kann enorm erhöht werden, indem den Baustoffen mikroskopisch kleine, gekapselte Phasenwechselmaterialien auf Basis von Paraffinen beigemischt werden (Phase Change Material, PCM). Die Aktivierung der PCM kann über Wasser führende Systeme erfolgen, die in der Regel Kapillarrohrmatten oder Rohrregister nutzen. Auf diese Weise können Gebäude mit deutlich geringerem Energieeinsatz temperiert werden.
Im Temperaturbereich der Raumkühlung (ca. 20-30°C) stehen prinzipiell zwei PCM-Materialklassen zur Wärmespeicherung zur Verfügung: Paraffine und Salzhydrate.
Paraffine sind organische Kohlenwasserstoffverbindungen und werden gerne wegen ihrer chemischen Reaktionsträgheit eingesetzt. Sie lassen sich mittels Mikroverkapselung gut verarbeiten und in verschiedene Baustoffe integrieren. Mikrokapseln sind fließfähig als Pulver oder Dispersion, gut dosierbar, unzerstörbar vepackt und besitzen einen guten Wärmeübertrag. Salzhydrate (anorganische Salze mit Kristallwasser), haben eine höhere Dichte und daher eine höhere volumenbezogene Energiedichte. Salzhydrate lassen sich nicht in Mikrokapseln einbinden, die Verarbeitung erfolgt in größeren Gebinden (Folienbeutel, Makrokapseln aus Kunststoff). Salzhydrate sind nicht brennbar aber in der Regel hygroskopisch.
