Presseschau: Dämmstoffe als Energiespeicher

Ein Beitrag auf bauenimbestand24.de

16.07.2020

Ein Team der TU Darmstadt arbeitet innerhalb eines EU-Forschungsprojekts an einem neuartigen Dämmstoff, der in Gebäuden eine aktive und passive Energiespeicherung erlaubt. Möglich wird das durch den Einsatz eines funktionalen Kompositmaterials, bestehend aus einem nanomodifizierten mineralischen Schaum, integriert mit Phasenwechselmaterialien.

Phasenwechselmaterialien (PCM, für Phase Change Materials) sind Stoffe, die über einen besonderen Wärmespeicher verfügen. Führt man ihnen thermische Energie zu, wird diese gespeichert, ohne dass sich die Temperatur des Materials selbst erhöht. Erst beim Phasenwechsel, also zum Beispiel dem Übergang von fest zu flüssig, wird die gespeicherte Energie wieder abgegeben. Dieses Prinzip macht sich die Forschergruppe Professor Eddie Koenders, M.Sc. Christoph Mankel und Dr. Antonio Caggiano am Institut für Werkstoffe im Bauwesen (WiB) zu Nutze.

„PCM stehen bei uns schon länger im Fokus“, erklärt Koenders. „Wir arbeiten daran, ihre besonderen Eigenschaften genau zu verstehen und PCM gezielt für Baustoffe nutzbar zu machen.“ Da am WiB auch an zementösen Dämmstoffen geforscht wird, entstand der Plan, beides zu verbinden. „PCM können Energie speichern. Dämmstoffe sollen brandsicher, wirtschaftlich und nachhaltig sein. Also haben wir das miteinander kombiniert“, erklärt Mankel die Idee des Projekts.

Das Forschungsprojekt hat einen Gesamtumfang von 6,8 Millionen Euro und wird von der EU mit 5,6 Millionen Euro gefördert. Es soll über vier Jahre laufen und wird von der TU Darmstadt koordiniert. Insgesamt arbeiten 13 Forschungseinrichtungen aus Europa und Argentinien gemeinsam an der Entwicklung eines neuartigen, ultraleichten, zementartigen und nicht brennbaren Dämmstoffs, der gleichzeitig Wärme speichern und wieder abgeben kann.

Fungiert ein Dämmstoff gleichzeitig als Wärmespeicher, kann die Wärme nicht so schnell ins Innere des Gebäudes dringen (im Sommer) oder nach außen entweichen (im Winter). Die zwischengespeicherte Energie wird dann zeitversetzt wieder abgegeben. Das führt dazu, dass das Dämmmaterial in geringerer Dicke aufgebracht werden kann. „So lassen sich erhebliche Kosten und Ressourcen einsparen“, erklärt Caggiano.

Energiespeicherung und -abgabe kann gezielt gesteuert werden

Der Prozess der Energiespeicherung und -abgabe der PCM in der Dämmschicht wird durch verschiedene Randbedingungen wie Temperatur oder Luftfeuchtigkeit beeinflusst. Greift man nicht in diese ein, spricht man von passiver Energiespeicherung. Durch den gezielten technischen Einsatz beispielsweise von Lüftungstechnik kann dieser Prozess auch aktiv gesteuert und gestaltet werden. Ziel des Forschungsteams ist es, in den nächsten Jahren ein Dämmsystem zu entwickeln, das eine aktive und passive Energiespeicherung erlaubt.

Ausgangsprodukt für das neue Material ist ein mineralisierter Schaum, der als leichter, zementartiger Dämmstoff fungiert und am WiB entwickelt wurde. Diesem wird PCM zugefügt. Das daraus entstehende Produkt, der so genannte Energy-Schaum (NRG-Foam), weist hervorragende Wärmedämmeigenschaften und gleichzeitig eine hohe Wärmespeicherfähigkeit auf.

Welche PCM für den Einsatz im Energy-Schaum geeignet sind, wie sie sich herstellen und präzise anwenden lassen, soll nun erforscht und optimiert werden. Schon jetzt lasse sich abschätzen, dass der neue Dämmstoff eine mehr als 25 Prozent verbesserte Dämmfähigkeit sowie eine zehn Prozent höhere Energiespeicherkapazität gegenüber herkömmlichen synthetischen Materialien wie Glasfasern oder Steinwolle aufweisen werde, so das WiB. Weitere Informationen finden Sie auf der Webseite des Forschungsprojektes.

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