Bauletter, BAULINKS.de-Meldungen, vom 13.06.2023

Wer hat die Kokosnuss geklaut?

Was haben Kokosnüsse, Zitronen und modifiziertes Holz mit Energieeffizienz und Nachhaltigkeit zu tun? Nein, es geht keineswegs darum, das Zeugs CO₂-neutral zu verbrennen und den Abgasen einen erfrischenden Zitrusduft mitzugeben, sondern man könnte in Kombination mit diesen Zutaten – nennen wir sie: erneuerbare Energieträger – eines Tages das Haus heizen und kühlen. Zumindest wenn es nach den Forschern der Königlichen Technischen Hochschule (KTH) in Stockholm geht, die am Wallenberg Wood Science Center (gehört zur KTH-Abteilung für Fasern und Technologie) mit diesen drei Hauptbestandteilen an einer Wärmebatterie aus Holzverbundstoffen forschen.

Laut Peter Olsén, Forscher in der Abteilung für Biokomposite an der KTH, kann das Material sowohl Wärme als auch Kälte speichern. Würde man es im Wohnungsbau anwenden, können 100 Kilo des Materials etwa 2,5 kWh pro Tag für Heizung oder Kühlung einsparen – bei einer Umgebungstemperatur von 24 °C. Die KTH-Forscherin Céline Montanari ergänzt, dass neben Sonnenlicht auch jede andere Wärmequelle die Batterie aufladen kann: „Der Schlüssel ist, dass die Temperatur um die Übergangstemperatur von 24 °C schwankt, die natürlich je nach Anwendung und Standort angepasst werden kann.“

Der Prozess beginnt mit dem Entfernen des Lignins aus dem Holz, wodurch offene Poren in den Wänden der Holzzellen entstehen und die Farbe entfernt wird. Anschließend wird die Holzstruktur mit einem Molekül auf Zitrusbasis – Limonenacrylat – und einem Molekül auf Kokosnussbasis gefüllt. Limonenacrylat verwandelt sich beim Erhitzen in ein biobasiertes Polymer, das die Festigkeit des Holzes wiederherstellt und das Licht durchlässt. Dabei werden die Kokosmoleküle im Material eingeschlossen, was das Speichern und Freisetzen von Energie ermöglicht.
„Das Elegante daran ist, dass die Kokosmoleküle von einem festen in einen flüssigen Zustand übergehen können, der Energie absorbiert, oder von einem flüssigen in einen festen Zustand, der Energie freisetzt, ähnlich wie Wasser gefriert und schmilzt“, erklärt Frau Montanari. Bei dem transparenten Holz findet dieser Übergang jedoch bei angenehmeren 24 °C statt.

„Durch diesen Übergang können wir unsere Umgebung heizen oder kühlen, je nachdem, was gerade benötigt wird“, sagt Herr Olsén und ergänzt, „dass das Material sowohl für Außen- als auch für Innenräume verwendet werden kann, um Transparenz zu schaffen und Energie zu sparen.“ Die derzeit mögliche Anwendung des Produkts wäre in Innenräumen, um die Temperatur um die 24 °C-Marke zu regulieren, zu kühlen und zu heizen. Ob und wie sich dieses Funktionsprinzip auch für den Außenbereich eignet, ist in weiteren Studien zu klären.

Die Forscher verweisen explizit darauf, dass sich diese Wärmebatterie nicht nur für Häuser oder Gebäude eignet. „Warum nicht auch als zukünftiges Material in Gewächshäusern", fragt Peter Olsén: „Wenn die Sonne scheint, wird das Holz transparent und speichert mehr Energie, während es sich in der Nacht eintrübt und die tagsüber gespeicherte Wärme abgibt. Das würde dazu beitragen, den Energieverbrauch für die Heizung zu senken und gleichzeitig ein besseres Pflanzenwachstum zu ermöglichen.“

Alter Schwede – nun glaubte ich seit meiner Kindheit, das Affenbaby habe die Kokosnuss geklaut, dabei war es die Stockholmer Forscherbande!

Ihre Claudia Siegele
  

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