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Strom sparen im Sommer: Smarter Schaum soll für Abkühlung sorgen

In Zukunft könnte intelligenter Schaum für kühle Wohnungen im Sommer sorgen (© Imago / Yay Images)

Ein neues Fraunhofer-Projekt zeigt, dass ein intelligentes Material künftig für angenehme Temperaturen während heißer Sommertage sorgen könnte. Dass würde nicht nur die Stromkosten für eine Klimaanlage einsparen, sondern ebenso der Umwelt zu Gute kommen.

Strom sparen: Intelligenter Schaum statt Klimaanlage

Aktuell sind die steigenden Strom- und Gaspreise ein relevantes Thema, das bei vielen für Bauchschmerzen sorgt. Denn Heizen ist teuer geworden. Doch während viele die kalten Temperaturen fürchten, stehen für das Fraunhofer Institut die warmen Temperaturen im Vordergrund. Das nicht ohne Grund: Mehr und mehr erleben wir auch in Deutschland Dürren, müssen auf den Wasserverbrauch achten. Klimaanlagen, um die eigenen vier Wände angenehm kühl zu halten, haben dabei einen großen Einfluss auf die CO2-Emmissionen. So liegt der weltweite Stromverbrauch von Klimaanlagen bei rund 10 Prozent, wobei in Deutschland bis zu 6 Millionen Tonnen CO2 durch Klimaanlagen ausgestoßen werden (Quelle: Deutschlandfunk Nova). Nun soll ein programmierbares Material, also ein Kunststoff mit kontrolliert veränderbarer Struktur, in der Bau-Branche für die nötige Abkühlung sorgen.

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Das Fraunhofer Institut veröffentlichte kürzlich einen Artikel zu einer Simulation mit intelligentem Schaum („Shape Memory Polymer Foam“ – kurz: SMP). Integriert in die Außenwände von Häusern soll dieser sich je nach Innen- und Außentemperatur entweder zusammen- oder aufziehen (Quelle: MDPI). Konkret: Liegt die Innentemperatur bei über 20 Grad Celsius und die Außentemperatur bei unter 20 Grad, öffnet der Gedächtnis-Schaum Lüftungskanäle, die die kühlere Außenluft einlassen, um die Innentemperatur herunterzupegeln. Ist dies geglückt, dehnt sich der SMP wieder aus, um die Belüftung zu stoppen.

Die Abbildung zeigt ein Gebäude im Sommer und im Winter. Auf der rechten Seite wird dargestellt, wie sich der Gedächtnis-Schaum bei verschiedenen Temperaturen verhält.
Die Abbildung zeigt die Funktionsweise des adaptiven Schaums: Je nach Innen- und Außentemperatur verändert das Material seine Form um das Gebäude zu optimal zu belüften (Bildquelle: MDPI)

Die Simulation wurde für 3 Orte erstellt: Für das bayrische Holzkirchen (Durchschnittstemperatur von 6,6 Grad Celsius), Freiburg im Breisgau (Durchschnittstemperatur von 10,4 Grad Celsius) und Madrid (Durchschnittstemperatur von 14,3 Grad Celsius). Das Experiment hat dabei gezeigt, dass vor allem in wärmeren Regionen (wie Madrid) die Nutzung des Gedächtnis-Schaums den Stromverbrauch in einer Wohnung um ca. 662 kWh senkt. Damit würden die Stromkosten um durchschnittlich 29 Prozent reduziert werden. Die Werte bei Holzkirchen lagen 151 kWh (Stromkostensenkung um 45 Prozent) und für Freiburg bei 325 kWh (rund 40 Prozent weniger Kosten).

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Smarter Schaum: Eine klimafreundliche Lösung?

Da in Madrid, als eine deutliche wärmere Region, auch Klimaanlagen vermehrt vorkommen, könnte sich dort die Nutzung des Schaumes tatsächlich anbieten. Zusätzlich würde das der Ökobilanz zu Gute kommen.

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Doch auch für Deutschland wäre eine solche Lösung gerade in den bereits jetzt schon heißen und noch heißer werdenden Sommermonaten sinnvoll und könnte beispielsweise den Einsatz von Ventilatoren erübrigen. Diese verbrauchen zwar nicht immer immens viel Strom, aber jede Energieeinsparung zählt. Obwohl der (Um-)Bau von Außenwänden mit dem SMP einen gewissen ökologischen Fußabdruck hinterlassen würde, macht dessen Nutzung, laut Fraunhofer, diesen Punkt eindeutig vernachlässigbar.

Ob und wann der Gedächtnis-Schaum zum Einsatz kommt, ist derzeit noch nicht klar. Auch wenn die Simulationen erfolgreich waren, muss sich der Schaum in seiner Langlebigkeit erst noch beweisen.

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