Hydrogel schützt Innenräume vor Überhitzung
Neuartige Fensterscheiben von Forschern der Wuhan University sind kein Hindernis für Licht
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So funktionieren die neuen mit Hydrogel beschichteten Scheiben (Grafik: en.whu.edu.cn) |
Wuhan (pte001/02.09.2022/06:00)
Neuartige Fensterscheiben reduzieren den Klimatisierungsbedarf von Büro- und Privaträumen im Sommer. Sie lassen einen großen Teil der Wärmestrahlen, die die Sonne emittiert, nicht durch, sodass sich die Innenräume weniger erwärmen. Gleichzeitig ermöglichen sie das Entweichen von mittlerem Infrarotlicht in die Außenluft, was die Erwärmung im Inneren weiter reduziert. Die Lichtdurchlässigkeit leidet darunter nicht, im Gegensatz zu Fensterscheiben, die sich verdunkeln lassen, um unerwünschte Wärmestrahlen außen vor zu halten, wie die Entwickler der Wuhan University http://en.whu.edu.cn versprechen.
Hydrogel fängt Wärmestrahlen ab
Die Forscher haben die Scheiben mit einem nur wenige Millimeter dicken Film auf Hydrogel-Basis beschichtet. Der Kunststoff enthält mehr als 80 Prozent Wasser und ist dennoch stabil. Dichtbares Licht kann zwar rund einem Meter tief in Wasser eindringen, doch Photonen im nahen Infrarotteil des Spektrums schaffen nur wenige Millimeter. Sie bleiben im Hydrogel stecken, das eine Wärmedämmschicht bildet.
In Tests hat das Hydrogel-Glas bis zu 96 Prozent des Infrarotlichts in den Weltraum emittiert, da diese Wellenlängen nicht von der Atmosphäre blockiert werden. Normales Glas emittiert nur rund 84 Prozent. Getestet wurde die Leistung des Hydrogel-Glases an Modellhäusern mit den Maßen 20 mal 20 mal 20 Zentimeter mit dick isolierten Wänden und einem großen Fenster. Sensoren bestätigen an, dass das Hydrogel die Innentemperaturen um bis zu 3,5 Grad Celsius reduziert.
Ungeeignet nur für echte Winter
Hydrogel-Fenster könnten dazu beitragen, den Energieverbrauch für die Kühlung zu senken, was sowohl der Umwelt als auch dem Geldbeutel des Benutzers zugutekommen würde, sagen die Entwickler. Hydrogele wären relativ einfach einzuführen, was ihnen einen Vorteil gegenüber komplexeren intelligenten Fenstern verschaffen könnte. Sie seien allerdings nur für Regionen geeignet, in denen es unabhängig von der Jahreszeit so warm ist, dass Heizen überflüssig ist. Bei Kälte würden Hydrogel-Fenster einen Teil der Heizungswärme an die frische Luft abgeben, ein unerwünschter Effekt.
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