Eine kurze Erklärung des Systems in grafischer Form.
Während die nördliche Hemisphäre dem Winter entgegengeht, bereitet man sich im südlichen Teil der Erde auf den Sommer vor. Und wenn es draußen heiß wird, ist gute Kühlung wichtig. Dabei geht es nicht nur um die Zimmertemperatur und darum, die eigene Gesundheit zu schonen, sondern etwa auch um die Haltbarkeit von Lebensmitteln.
Üblicherweise werden vielerorts Klimaanlagen und Kühlschränke genutzt. Diese haben aber einen beträchtlichen Stromverbrauch, was gerade aufgrund der künftig absehbar höheren Last am Stromnetz nicht unproblematisch ist. Einen möglichen Ausweg zeigen Forscher des renommierten Massachusetts Institute of Technology (MIT). Sie haben ein Kühlsystem entwickelt, das ganze ohne Strom auskommt.
Aerogel, Hydrogel, Spiegel
Es setzt auf drei Schichten. Außen befindet sich ein Aerogel, ein extrem leichtes und üblicherweise teiltransparentes Material mit schwammartiger Struktur, dessen Volumen fast ausschließlich aus Luft besteht. Die zahlreichen luftgefüllten Kammern verleihen ihm dementsprechend sehr gute Isolationseigenschaften.
Darunter wiederum befindet sich ein Hydrogel. Auch hier gleicht die Struktur einem Schwamm, mit dem Unterschied, dass dessen zahlreiche, kleine Hohlräume mit Wasser gefüllt sind. Hier wird der Umgebungsluft durch Verdunstung Wärme entzogen, zudem gibt diese Schicht auch Infrarotlicht ab. Zuletzt kommt ein reflektierendes Material zum Einsatz. Dieses wirft Sonnenlicht zurück und verhindert damit Wärmeentwicklung. In Experimenten konnte man auf diese Weise eine Temperaturabsenkung von bis zu 9,3 Grad Celsius realisieren.
Kann Klimaanlagen aufwerten
Um den maximalen Kühlungseffekt am Laufen zu halten, muss dem System regelmäßig Wasser zugeführt werden. Dies ist bei niedriger Luftfeuchtigkeit etwa einmal in vier Tagen, bei hoher Luftfeuchte einmal im Monat erforderlich. Das Verfahren lässt sich auch mit herkömmlichen Klimaanlagen kombinieren und kann durch die Kühlung des Kondensators den Energieverbrauch deutlich senken.
Von Marktreife ist man aber noch ein gutes Stück entfernt. Im nächsten Schritt will man die Kosten senken. Da vor allem das Aerogel sehr teuer ist, sucht man nun einen Ersatz mit ähnlichen Eigenschaften. Das Paper zur Entwicklung ist auf Science Direct abrufbar. (red, 3.10.2022)