31.05.2005

PCM-Latentwärmespeicher - Heizen und Kühlen ohne Energieverbrauch?

Latentwärmespeicher oder so genannte Phasenwechselmaterialien oder Phase Change Materials (PCM) sind Materialien, die in einem begrenzten Temperaturbereich ihres Schmelzpunktes –also beim Wechseln ihrer Phase von fest nach flüssig oder von flüssig nach fest – Energie in Form von Wärme aufnehmen können ohne sich selbst zu erwärmen. Die Energiezunahme ist latent d.h. versteckt und nicht spürbar. Im Bauwesen kann diese Eigenschaft dazu eingesetzt werden, um ohne Energiezufuhr zu heizen oder zu kühlen. Die Wärmespeicherfähigkeit liegt in diesem Temperaturbereich ein vielfaches über der von schweren massiven Baustoffen, wie Beton oder Mauerwerk, weshalb Latentwärmespeicher vorwiegend im Leichtbau eingesetzt werden. Seit wenigen Monaten stehen Produkte auf dem Markt, bei denen PCM als transluzente Wärmedämmung (TWD) in Glasfassadenelemente integriert sind, deren Kristalle bei selektiv ausgefilterter flach stehender Wintersonne schmelzen, wodurch die Schmelzenthalpie als latente Wärme aufgenommen wird. Bei nächtlicher Abkühlung kristallisiert die Schmelze aus, unter Abgabe von Kristallisationswärme, die den Innenraum aufheizt. Umgekehrt können PCM zur Kühlung herangezogen werden indem Materialien mit einem Schmelzpunkt um ca 23°C in Decke oder Wände eingebaut werden. Bei der sommerlichen Erhitzung schmelzen die Kristalle, trotz weiterer Zunahme der Zimmertemperatur bleibt die Temperatur des PCM konstant, und kühlt den Raum bis alle Kristalle geschmolzen sind. Die am häufigsten verwendeten PCM sind Salzhydrate und Paraffine, wobei Paraffine mit der Technologie der Mikroverkapselung in Gipsputze, Bauplatten oder Paneele eingebracht werden können, die wie konventionelle Baumaterialien zu verarbeiten sind.

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