Materialforschung Folie kühlt Häuser ohne Klimaanlage

Schematische Darstellung der kühlenden Folie: Die Schicht funktioniert wie ein Ventil für Infrarotstrahlung.

(Foto: Yao Zhai / University of Colorado)
  • Eine neue Folie aus dem Kunststoff Polymethylpenten kann Gebäude auf eine angenehme Temperatur herunterkühlen, ohne Strom zu verbrauchen.
  • Das Material wird auf das Dach gespannt. Im Industriemaßstab kostet ein Quadratmeter der Folie etwa 50 Cent in der Herstellung.
  • Eine zweite Anwendung sehen die Entwickler als Beschichtung für Solarzellen.
Von Hanno Charisius

Selbst in sengender Mittagshitze soll ein neu entwickeltes Material noch in der Lage sein, ein Gebäude auf angenehmer Temperatur zu halten - ohne dabei elektrischen Strom zu verbrauchen wie eine Klimaanlage. In Folienform reichten bereits zehn bis 20 Quadratmeter auf dem Dach eines Einfamilienhauses, um bei 37 Grad Celsius Außentemperatur die Luft im Gebäude auf komfortable 20 Grad zu kühlen, wie die Entwickler im Fachblatt Science schreiben.

Das Material besteht aus dem transparenten Kunststoff Polymethylpenten, in den das Entwicklerteam von der University of Colorado Glaskügelchen mixte. Dann zogen die Ingenieure und Materialwissenschaftler den Kunststoff zu einer Folie aus, nur unwesentlich dicker als Alufolie in der Küche, und trugen auf der Rückseite eine reflektierende Schicht auf.

Die Herstellungskosten im Industriemaßstab beziffern die Entwickler auf etwa 50 Cent pro Quadratmeter. Die Folie reflektiert das einfallende Sonnenlicht zu etwa 96 Prozent und lässt gleichzeitig Wärme aus einem darunter liegenden Gebäude entweichen. Sie funktioniert wie eine Art Ventil für Infrarotstrahlung, die nur in eine Richtung passieren kann.

Wohnhäuser und Kraftwerke sollen sich damit umweltfreundlich auf Wohlfühltemperatur halten lassen. Die Wärme aus den Gebäuden müsste dazu durch ein System von Wasserleitungen nach außen geleitet werden. Lediglich die dafür notwendigen Pumpen verbrauchen etwas Strom.

Doch die Forscher sehen eine weitere Anwendung: Mit dem Material beschichtete Solarzellen wären effizienter. In direktem Sonnenlicht können die Paneele überhitzen, was ihren Wirkungsgrad und ihre Lebensdauer senkt. Die Folie könne die Solarzellen kühlen und schützen, sagt Xiaobo Yin, der die Entwicklung geleitet hat. Ein bis zwei Prozent Effizienzsteigerung hält er dadurch für möglich. "Auf große Flächen übertragen macht das einen deutlichen Unterschied."