Mikroverkapselte Phasenwechselmaterialien in Wandverbundsystem zur Komfortsteigerung und Energieeinsparung: Fid-Bau Portal

Mikroverkapselte Phasenwechselmaterialien in Wandverbundsystem zur Komfortsteigerung und Energieeinsparung

Schossig, P. / Henning, H.M. / Raicu, A. / Haussmann, T.

Bei Gebäuden in Leichtbauweise macht sich gerade im Sommer die fehlende thermische Masse oft unangenehm bemerkbar. Innere Lasten und Sonneneinstrahlung führen schnell zu inakzeptablen Temperaturen. Der Gedanke, diese tagsüber anfallenden Lastspitzen durch Phasenwechselmaterialien (PCM - Phase Change Material) isotherm zu speichern und nachts wieder abzugeben, ist naheliegend, scheiterte aber bisher an der Schwierigkeit, Phasenwechselmaterialien kostengünstig in den Baukörper einzubringen. In einem vom Bundesministerium für Wirtschaft (BMWI) geförderten Verbundprojekt werden am Fraunhofer ISE die Möglichkeiten untersucht, die sich neuerdings durch die Schlüsseltechnologie der Mikroverkapselung ergeben. Die lediglich wenige Mikrometer großen Polymer-Kapseln lassen sich unabhängig vom Aggregatzustand des Phasenwechselmaterials in speziell darauf abgestimmte Baumaterialien integrieren. So lassen sie sich beispielsweise dem Innenputz beimengen und tragen damit sowohl zur Verringerung der benötigten Kühlenergie als auch durch niedrigere Temperaturen der Innenwände zusätzlich zur Steigerung des Raumkomforts im Sommer bei. In der Übergangszeit lassen sich Überschüsse durch Sonneneinstrahlung oder innere Lasten in die Heizzeiten verschieben. Mikroverkapselung ermöglicht das einfache Einbringen von Phasenwechselmaterialien in herkömmliche Baumaterialien. Am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE werden mittels Gebäudesimulationen sinnvolle Anwendungsgebiete für PCM im Bau identifiziert und Potenzialabschätzungen durchgeführt. Die eingesetzten Modelle werden mittels Labor- und In-Situ-Messungen verfeinert und validiert. Materialeigenschaften werden durch DSC-Messungen und Rasterelektronenmikroskopaufnahmen bestimmt, Wandmuster werden in einem eigens dafür konzipierten Teststand charakterisiert. Erste Pilotprojekte werden begleitet und messtechnisch ausgewertet.