Die Wände von Gebäuden stehen vor einer Metamorphose. Vergessen Sie flache und eintönige Oberflächen: Die Zukunft ist „faltig“ und wärmereflektierend. Ein Forscherteam hat gerade herausgefunden, wie man Fassaden zu starken Verbündeten gegen die Sommerhitze macht.
Eine Gruppe angewandter Physiker aus der Columbia University, in Zusammenarbeit mit Kollegen aus Henry M. Gunn Gymnasium und "Universität von Kalifornien, Los Angeles, führte eine bahnbrechende Studie im Bereich der passiven Kühlung von Gebäuden durch. Ihre Forschung, veröffentlicht in der Zeitschrift Nexus (Ich verlinke es dir hier) zeigt, dass die Verwendung von Wellblechverkleidungen an Außenwänden von Gebäuden die Oberflächentemperatur passiv senken kann.
Das Team brachte Wellpappenmaterial auf die Seite eines Miniaturgebäudemodells auf und bemalte die Facetten mit zwei verschiedenen Materialien. Diejenigen, die nach oben zeigen und der Sonne ausgesetzt sind, wurden mit emittierendem Material beschichtet, während diejenigen, die nach unten zeigen, eine wärmereflektierende Beschichtung erhielten.
Die Folgen der „faltigen“ und wärmereflektierenden Wand? Überraschend
Die Forscher verglichen ihr Modell mit einem ähnlichen Gebäude mit Standardverkleidung und überwachten regelmäßig die Temperatur beider Gebäude. Die Ergebnisse sprechen für sich:
- Der durchschnittliche Temperaturunterschied zwischen den beiden Modellen es war 2,3°C.
- In den heißesten Stunden des Tages der Unterschied betrug 3,1°C.
Diese Daten deuten auf ein erhebliches Potenzial für die passive Kühlung von Gebäuden hin, das vor dem Hintergrund des Klimawandels und steigender städtischer Temperaturen besonders relevant ist.
Das Problem der städtischen Überhitzung
Das Forschungsteam hob hervor, wie Gebäudewände Wärme absorbieren, was im Winter vorteilhaft, im Sommer jedoch problematisch ist. Sie wiesen auch darauf hin, dass Wärme sowohl von der Sonne als auch von der Umgebung ausgehen kann. In städtischen Umgebungen beispielsweise sind Gebäude typischerweise von Beton umgeben, der Sonnenwärme absorbiert und an die Luft abstrahlt, wodurch die Temperatur der Gebäude weiter steigt.
Die Grenzen bestehender Technologien überwinden
Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass Gebäudedächer mit Strahlungskühlungsmaterialien abgedeckt werden könnte die ins Innere eindringende Wärmemenge um bis zu 20 % reduzieren. Aufgrund der Winkel und der vom Boden reflektierten Wärme haben sich diese Materialien jedoch als weniger effektiv erwiesen, wenn sie an den Seiten von Gebäuden angebracht werden.
Die Innovation des Teams bei Columbia University liegt darin, das Winkelproblem durch den Einsatz von Wellmaterialien überwunden zu haben. Durch diese Konfiguration, die von der Seite betrachtet ein Zick-Zack-Muster aufweist, können Sie sowohl die Reflexion der Sonnenwärme als auch die Ableitung der Umgebungswärme optimieren.
Zukunftsaussichten für nachhaltiges Bauen
Die Forscher schließen ihre Studie mit dem Vorschlag ab, dass ihr wärmereflektierendes Design von interessierten Parteien vergrößert und kommerzialisiert werden könnte. Diese Technologie könnte erhebliche Auswirkungen haben auf:
- Die Energieeffizienz von Gebäuden
- Reduzierung der Kühlkosten
- Verbesserung des thermischen Komforts in städtischen Umgebungen
- Abschwächung des Hitzeinseleffekts in Städten
Wärmereflektierende Wand: Herausforderungen und Chancen
Trotz der vielversprechenden Ergebnisse müssen noch Herausforderungen bewältigt werden, bevor diese Technologie weit verbreitet werden kann:
- Skalierbarkeit: Der Übergang von einem Miniaturmodell zu echten Gebäuden erfordert weitere Tests und Anpassungen.
- Kosten: Bewerten Sie die Kosteneffizienz im Vergleich zu herkömmlichen Kühltechnologien.
- Haltbarkeit: Stellen Sie sicher, dass wärmereflektierende Materialien ihre Wirksamkeit über einen längeren Zeitraum behalten.
- Architektonische Integration: Bringen Sie die thermische Effizienz mit der Ästhetik von Gebäuden in Einklang.
Kurz gesagt innovazioni wie eine faltige und wärmereflektierende Wand bieten vielversprechende Lösungen für die Schaffung kühlerer und lebenswerterer städtischer Umgebungen. Der Wandel unserer Städte könnte bereits an den Mauern der uns umgebenden Gebäude beginnen und den Weg für eine nachhaltigere und komfortablere Zukunft für alle ebnen.