Spiegel statt Klimaanlage

In den USA hat man ein Kühlsystem entwickelt, das ohne Strom auskommt. Es soll durch Spiegel verhindern, dass sich ein Gebäude über Sonneneinstrahlung aufheizt sowie dadurch auch abgekühlt wird. Der Forscher Aaswath Raman von der Stanford-Universität war einer der Forscher bei Entwicklung des Konzepts. Sein Ziel war von vornherein die Kühlung von Gebäuden ohne energieaufwendige Klimaanlagen und durch die Spiegel Wärme ins Weltall reflektieren.

Spezielle Spiegel
Die Nanostruktur an den Spiegeln reflektiert nicht nur das Sonnenlicht, sondern strahlt sie auch wieder als Wärme ab. Mit diesem System wird ein Gebäude fünf Grad kühler als die Außentemperatur bei greller Sonneneinstrahlung. Ein ganzer Spiegel ist gerademal 1,8 Mikrometer dick und besteht aus mehreren Schichten, die auf Silizium-Substraten aufgebracht sind. Auf diesen Substraten liegen zwei dünne Silber- und Titan-Schichten sowie sieben Lagen aus Hafnium-Oxid und Siliziumdioxid. Diese beiden Schichten wechseln sich jeweils ab und sind unterschiedlich dick.

Die Wirkung des Systems
Wie schon erwähnt, werden einerseits Sonnenstrahlen reflektiert, die das Gebäude sonst aufwärmen und andererseits wird die Wärme aus dem Gebäude in Form von Infrarotstrahlung ins Weltall abgegeben. Raman und sein Forscherteam wollen immerhin 97 Prozent des Sonnenlichts vom Gebäude abhalten. Bei der Rückgabe der Strahlung durch Infrarotstrahlen, wurde ebenfalls daran gedacht, dass die Atmosphäre auch nicht weiter aufgeheizt wird, um das Klima nicht noch zusätzlich zu gefährden. Deshalb haben die Strahlen auch eine bestimmte Frequenz, die die umgebende Luft nicht erwärmt. Einige Vorteile eines solchen Systems liegen auf der Hand: Der Strom für den Betrieb der Klimaanlagen wird gespart und auch in Städten mit besonders häufiger Nutzung von Klimaanlagen, die die City aufheizen, könnte es dann wieder kühler werden.

Stromsparen mit Kühlung in der Praxis
Das Forschungsmagazin Nature schreibt, dass der globale Energieaufwand für die Kühlung sehr hoch ist. So stammen aus den USA etwa 15 Prozent der Primärenergie von Klimaanlagen. Die Forscher der Stanford-University haben bereits einen Spiegel-Prototyp in Größe einer Pizza auf einem Stanford-Institutsgebäude angebracht. Problem der ganzen Sache sei bisher noch, dass der Spiegel für den Spar-Effekt viel zu klein ist und ein weiteres technisches Problem muss auch noch gelöst werden. Und zwar fehlt den Forschern noch ein Verfahren, die warme Luft aus dem Gebäude zum Spiegel zu leiten, um sie dann ins Weltall zu lenken. Daran wird derzeit gearbeitet.

 

Bild: pixabay.com

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