Der Heiz- und Kühlbedarf von Wohngebäuden macht rund ein Viertel des gesamten Energieverbrauchs weltweit aus. Hier setzt das Forschungsprojekt BIO-NRG-STORE am Campus Kuchl der FH Salzburg an. Ein internationales Team erforscht, wie der Einsatz biogener Materialien eine Reduktion des Energieverbrauchs erzielen kann. Im Zentrum steht die Frage, wie Gebäude optimal Wärme speichern und effizient nutzen können.
Zwei große weiße Kuben prägen aktuell das Bild am Campus Kuchl. Was aussieht wie Tiny Houses für Studierende sind tatsächlich Wohnräume in Miniatur, in denen Forscher*innen messen, welchen Einfluss dezentrale und verborgene Wärmespeicher auf biogener Basis, auf den Energieverbrauch von Wohnräumen haben. Für die Versuche werden modifizierte Bauprodukte aus Holz eingesetzt. Diese Materialien sind in der Lage, im Winter gespeicherte Wärmeenergie an die Umgebung abzugeben und im Sommer zur Kühlung des Gebäudes beizutragen, während sie Temperaturschwankungen ausgleichen.
"Die Technologie im Projekt BIO-NRG-STORE ist vergleichbar mit einem Wärmekissen für Häuser: Sie ermöglicht uns, Wärmeenergie effizient zu speichern und sie bei Bedarf freizusetzen. Damit hat das Verfahren das Potenzial, die Art und Weise zu revolutionieren, wie wir Gebäude beheizen und kühlen. Es bietet nicht nur eine mögliche Lösung für den steigenden Energiebedarf, sondern kann auch zur Reduzierung von CO2-Emissionen beitragen", erklärt FH-Prof. Dr. Thomas Schnabel, Leiter des Forschungsteams am Department Green Engineering and Circular Design am Campus Kuchl.
Schlüsseltechnologie: Phase-Change-Materials
Der Schlüssel liegt im Einsatz von sogenannten „biobasierten Phase-Change-Materials“ (PCM) zur Steigerung der Speicherfähigkeit. Ähnlich wie bei einem Wärmekissen verwandeln sich diese Materialien durch Änderung ihres Aggregatzustandes (z.B. von Feststoff zu Flüssigkeit) und können so Wärmeenergie speichern und beim Abkühlen langsam wieder abgeben. Durch die Imprägnierung des Holzes mit PCM wird die begrenzte Speicherfähigkeit des Holzes überwunden und eine effiziente Wärmespeicherung in Gebäuden ermöglicht.