In Deutschland eher wenig genutzt, zählen Klimaanlagen in vielen amerikanischen Haushalten und Büros zur Standardausstattung. Die Anlagen sorgen für eine angenehme Raumtemperatur selbst an den heißesten Sommertagen. Der Nachteil der Technik: Sie verbraucht viel Energie. Alleine in den USA liegen die Energiekosten für die Klimaanlagen in Bürogebäuden während der heißen Sommermonate bei rund 30 Millionen US-Dollar (rund 24 Millionen Euro).
Jetzt haben Forscher der US-Eliteuniversität Stanford eine Technik entwickelt, die Klimaanlagen überflüssig machen könnte. Wie Bloomberg.com berichtet, besteht die Technik von Aaswath Raman und seinem Team aus einer intelligenten Folie, die bis zu 97 Prozent des einstrahlenden Sonnenlichts vom Gebäude weg reflektiert und gleichzeitig Wärme aus dem Gebäude "hinauszieht".
Dabei funktioniert die Technik, die jetzt im Fachmagazin "Nature" vorgestellt wurde, wie ein Spiegel: Das Material, das hauptsächlich aus vier Schichten mit Silizium-Dioxid besteht, wird auf dem Dach des Hauses installiert. Dort reflektiert es die Sonnenstrahlen direkt vom Gebäude weg, sodass sich die Büros im Inneren nicht weiter aufheizen.
Das eigentliche Highlight der Technik liegt jedoch in seiner zweiten Eigenschaft: Sie kann Wärme aus dem Gebäude herausziehen. Die installierten Silizium-Schichten sollen wie eine Art "Wärme-Kamin" fungieren und die aufgestaute Wärme im Inneren des Gebäudes kanalisieren und ableiten, ohne dabei auch nur ein Watt Strom zu verbrauchen.
Wärme aus dem Gebäude ableitenDank dieser Technik sei es möglich, die Temperatur im Inneren des Gebäudes im Vergleich zur Außentemperatur um bis zu fünf Grad zu senken, berichten die Forscher in der Nature. Bisher haben diese das Material in einem kleinen Versuchsaufbau mit einer Folienoberfläche von 20 Zentimetern Durchmesser erprobt. Jetzt geht es vor allem darum, die Funktionsfähigkeit auch in einer größeren Dimension unter Beweis zu stellen.
Daher sei die Gründung eines Unternehmens zur Kommerzialisierung des Produkts ein weiterer Schritt, so Bloomberg. Die Forscher glauben, dass die Herstellung der Siliziumschichten mit schon bestehenden Produktionstechniken möglich sei, dennoch erfordere die weitere Erprobung und Verbesserung des Produkts einiges an finanziellen Mitteln. Diese erhalten die Forscher bisher unter anderem von staatlichen Agenturen.
Doch nicht nur bei der Kühlung von Gebäuden soll die neuartige Technik helfen. Die Forscher glauben damit auch einen Weg gefunden zu haben, die globale Erwärmung zu bremsen. Denn die Atmosphäre, die unsere Erde umgibt, hat eine reflektierende Funktion. Sie lässt die im Weltall herrschende Kälte (bis zu minus 273 Grad) nicht zur Erdoberfläche durchdringen. Andererseits lässt sie die Wärme, die auf der Erdoberfläche entsteht, nicht ins Weltall entweichen.
Wärme soll die Atmosphäre durchdringenDoch es gibt Ausnahmen: Energie, die beispielsweise in Form von Infrarotwellen abgegeben wird, kann die Atmosphäre passieren, wenn die Wellen eine bestimmte Länge haben. Die Forscher der Stanford University nutzen dieses Prinzip und wandeln die Wärmeenergie, die die Siliziumfläche reflektiert oder aus dem Gebäude zieht, in Infrarotstrahlung dieses Spektrums um.
So wird die Wärme nicht einfach durch die Atmosphäre reflektiert. Sie durchdringt die Atmosphäre und gelangt in die Weiten des Weltalls.
Mit entsprechender Technik könnten die Forscher, so die Annahme, die "überflüssige" Wärme auf der Erdoberfläche in die nötige Strahlen-Frequenz umwandeln und durch die Atmosphäre ins Weltall abgegeben.
Dem Umfang an Wärme, die das Weltall der Erde abnehmen könne, seien dann keine Grenzen gesetzt, so deren Überzeugung. Somit würde das All "eine unbegrenzt große Müllkippe für die Wärmeenergie der Erde", wie die Forscher sagen. Was wenig glamourös klingt, könnte ein Weg sein, dem Klimawandel auf andere Weise zu begegnen, sollten die Konferenzen von Lima und Paris ihre Ziele verfehlen. Doch auch der "kleine Wurf", wohl temperierte Büros ohne Stromverbrauch, wäre schon ein beachtlicher Erfolg.
