GRAZ / LONDON (IT BOLTWISE) – Eine neu entwickelte Keramikwand nach dem Prinzip der Verdunstungskühlung senkt die Temperatur in direkter Umgebung messbar um knapp 7 Grad. Grundlage ist eine 2-mal-2-Meter-Konstruktion aus 3D-gedruckten Keramikwürfeln mit TPMS-Geometrie. Die getestete Leistungsaufnahme liegt bei unter 9 Watt, während die Luftfeuchte im Versuch um rund 39 Prozentpunkte ansteigt. Noch offen bleibt, wie sich die Effekte auf ganze Räume und über längere Witterungsphasen hinweg übertragen lassen.
Statt kühlen mit Kompressoren könnte die nächste Generation von Gebäudetechnik stärker auf Verdunstungsprozesse setzen. Die Idee wirkt zunächst simpel: Wenn Wasser aus einer porösen Struktur an Luft abgegeben und verdunstet, wird dabei Wärme verbraucht. Genau daran knüpft ein Prototyp der TU Graz an, dessen Kern eine 2-mal-2-Meter-Keramikwand bildet. Laut den veröffentlichten Untersuchungen wurde der Aufbau am Campus Neue Technik in der Grazer Stremayrgasse installiert und soll zeigen, wie sich Raumkomfort ohne klassische Klimaanlage verbessern lässt.
Technisch basiert die Kühlwand auf einzelnen, im 3D-Druck hergestellten Keramikwürfeln mit je 23 Zentimetern Kantenlänge. Entscheidender Unterschied zu einer flächigen, nur grob porösen Oberfläche ist die innere Struktur: Sie folgt einer TPMS-Geometrie (Triple Periodic Minimal Surfaces), also einer dreidimensional verwobenen Form, die bei minimaler zusätzlicher Masse eine große Oberfläche bereitstellt. Diese hohe spezifische Oberfläche ist für Verdunstungskühlung zentral, weil Feuchtigkeit aus dem Material schneller an strömende Luft abgegeben werden kann. Gleichzeitig stabilisiert die Geometrie die Bauteile mechanisch, sodass die Wand als stationäre Infrastruktur im Innen- oder Außenbereich funktionieren kann.
In den Messreihen wird besonders die Größenordnung sichtbar, aber auch die Grenzen des Einblicks: In einem Dachgeschoss der TU Graz sank die Umgebungstemperatur in der unmittelbaren Nähe der Keramikstruktur um knapp 7 °C. Laborwerte präzisierten das Ergebnis bis zu 6,95 °C Lufttemperaturabsenkung. In beiden Fällen handelt es sich jedoch nicht um die Klimatisierung eines ganzen Raums, sondern um Effekte im Nahbereich eines einzelnen Keramikwürfels bzw. der direkten Struktur. Für Planer und Betreiber ist genau diese Abgrenzung wichtig, weil sich Reichweite, Luftwechsel und Nutzerumgebung im Alltag deutlich unterscheiden.
Die zweite große Kennzahl ist der Energiebedarf. Für den Betrieb im Labor wird eine elektrische Leistung von unter 9 Watt angegeben; dazu nennt die TU Graz eine Kühleffizienz von 66,5 %. Parallel steigt im Versuch die relative Luftfeuchtigkeit um 39,04 %, was die physikalische Logik der Verdunstungskühlung unterstreicht: Mehr Verdunstung bedeutet mehr Wassertransport in die Luft. In der Praxis verschiebt sich dadurch die Komfortbewertung häufig vom reinem Temperaturgefühl hin zu Fragen nach Luftqualität, Geruchsmanagement und der Verträglichkeit erhöhter Feuchte. Gerade in trockenen Klimazonen kann Verdunstung besonders wirksam sein, während in sehr feuchten Umgebungen der Kühlhebel kleiner ausfällt.
Über die Material- und Geometriearbeit hinaus adressiert das Projekt auch den Nachhaltigkeitsaspekt. Die TU Graz beschränkt sich demnach nicht auf „klassische“ Keramik allein, sondern untersucht alternative Träger und Mischungen, um Kapillarwirkung und Verdunstungsrate weiter zu optimieren. Genannt werden Versuche mit Pilzmyzel sowie Schlamm aus dem Neusiedler See. Ziel ist, Strukturen zu finden, die Wasser effizient halten und kontrolliert an die Luft abgeben, ohne bei wiederholtem Einsatz schneller zu degradieren. Damit rückt der Materialkreislauf in den Fokus: Nicht nur die Effizienz zählt, sondern auch, wie belastbar das System bei realen Wechseln von Temperatur, Feuchte und mechanischer Beanspruchung bleibt.
Förderseitig läuft das Vorhaben im Rahmen des Programms „Proof of Concept“ über die Austria Wirtschaftsservice (aws). Die offizielle Projektlaufzeit ist bis September 2026 angesetzt, wodurch weitere Validierungsschritte in Richtung Alltagstauglichkeit zu erwarten sind. Die bisherigen Angaben nennen bereits wichtige Laborparameter, gleichzeitig bleiben mehrere zentrale Praxisfragen offen: So liegen bislang keine detaillierten Informationen zur effektiven Reichweite der Kühlung vor, ebenso fehlen konkrete Daten zum Wasserverbrauch des Systems und zur Langzeitwirkung der Materialien unter realen Witterungsbedingungen. Genau diese Punkte entscheiden später darüber, ob Verdunstungskühlung eher als lokale Komfortlösung (etwa an Arbeitsplätzen) oder als Baustein einer breiteren passiven Kühlstrategie taugt.
Für die Markt- und Technologieperspektive heißt das: Verdunstungskühlung ist kein Ersatz für jede Klimaanforderung, aber sie kann in bestimmten Gebäude-Setups den Energieeinsatz stark reduzieren, vor allem dann, wenn Luftbewegung und Nutzerzonen gezielt adressiert werden. Im Unterschied zu kompressorbasierten Systemen hängt die Performance stärker von Prozessbedingungen ab, also von Luftfeuchte, Temperaturgradienten und der Art, wie Feuchtigkeit nachgeführt wird. Wenn die kommenden Messungen tatsächlich zeigen, dass sich die kühlen Nahbereichseffekte zuverlässig in größere Zonen skalieren lassen, könnten 3D-gedruckte, TPMS-basierte Keramikmodule eine neue Rolle in der Gebäudekühlung spielen – als passiver oder zumindest deutlich energieärmerer Baustein neben Lüftungskonzepten und Verschattung.
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