TARC schützt Häuser vor Hitze und Kälte

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Vanadiumdioxid schaltet Strahlung ein und aus -
Emissionsfreie Klimatisierung ohne Energieeinsatz

TARC schützt Häuser vor Hitze und Kälte
TARC-Proben für erste Tests im Labor (Foto: Thor Swift, berkeley.edu)
Archiv | 31.12.2021 | Mit einer neuen Hightech-Folie namens TARC von Forschern der University of California, Berkeley lassen sich Häuser im Sommer vor Überhitzung schützen. Im Winter geben sie dagegen keine Wärme preis. Sie bleibt im Inneren des Hauses, dessen Dach mit dieser Folie überzogen ist.

Strahlungskühlung

Das neue Material, Vanadiumdioxid, schaltet bei einer Temperatur von 67 Grad Celsius auf einen Absorptionsmodus um, ohne dass Energie aufgewendet werden muss. Diese Temperatur wird an Sommertagen auf Dächern oft erreicht. In dem Modus absorbiert das Vanadiumdioxid die Wärme und strahlt sie wieder ab - ein physikalisches Phänomen, das Strahlungskühlung genannt wird. Unterhalb dieser Sprungtemperatur wird das Material durchlässig für IR-Strahlung. Das Dach erwärmt sich, ohne dass sie wieder abgestrahlt wird.

 

"Dies ist emissionsfreie Klimatisierung und Heizung ohne Energieeinsatz, alles in einem Gerät", sagt Forscher Junqiao Wu. Er nennt das Material "temperature-adaptive radiative coating" (TARC). Um zu sehen, wie sich das Material im Alltag verhält, hat das Team um Wu ein Modul mit einem TARC-Quadrat und konventionellem Kühldachmaterial gebaut. Das befestigten sie auf dem Dach von Wus Haus. Sensoren zeichneten die Temperaturen unter den Proben kontinuierlich auf.

 

Zehn Prozent Ersparnis

Anhand dieser Daten hat Ronnen Levinson, Leiter der Heat Island Group an der UC Berkeley, mögliche Energieeinsparungen an mehr als 100.000 Gebäuden geschätzt, deren Energieverbrauch seine Gruppe zuvor in einem anderen Zusammenhang ermittelt hatte. Er fand heraus, dass TARC in zwölf der 15 Klimazonen in den USA bestehende Dachbeschichtungen zur Energieeinsparung übertrifft, insbesondere in Regionen mit großen Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht, wie in der San Francisco Bay Area oder zwischen Winter und Sommer, wie in New York City. "Mit TARC könnte der durchschnittliche Haushalt in den USA bis zu zehn Prozent Energie einsparen", heißt es abschließend. (pte)


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