Kühltechnik: Spiegel schicken Wärme ins Weltall
Klimaanlagen zählen zu den größten Stromverbrauchern im Netz. Folien mit außergewöhnlichen Eigenschaften können ihn senken.
(Bild: Leah Fasten)
- James Temple
In einem Industriebau bei San Francisco steht Eli Goldstein vor silbernen Paneelen auf einem Metallgestell. Sie sehen aus wie einfache Spiegel. Aber was sein Unternehmen SkyCool Systems, ein Spin-off der Stanford University, in Wirklichkeit gebaut hat, ist deutlich erstaunlicher: eine Oberfläche, die so viel Wärme abstrahlt, dass sie kühler wird als die Umgebung. Die Gründer glauben, dass sie Kosten und Energiebedarf von Klima- und Kälteanlagen deutlich senken könnten. Diese gehören zu den größten Stromverbrauchern im Netz. Goldstein weist auf eine Wasserpumpe am Rand hin, auf Kupferrohre unter der Oberfläche sowie einen Metallkasten an der Basis.
Infrarotwärme durch die Umgebungsluft reflektieren
Diese Bauteile machen die Paneele zu einem Kondensator für Klimaanlagen oder Kühlgeräte, der dampfförmige Kältemittel verflüssigt. Herkömmliche Geräte nutzen dazu elektrische Kompressoren und geben die dabei entstehende Wärme über Kühlschlangen an die Umgebungsluft ab. Die Paneele aber senden die Wärme direkt in die obere Atmosphäre oder gar in den Weltraum.
Alle Objekte geben Wärmestrahlung ab. Aber die Luft um sie herum, vor allem die in ihr enthaltenen Wassermoleküle, absorbieren einen Teil der Wärme und strahlen ihn zurück. Bei bestimmten Wellenlängen im mittleren Infrarotbereich kann die Wärmestrahlung diesen Molekülen jedoch weitgehend ungehindert entwischen. Emittieren Oberflächen bei diesen Wellenlängen Strahlung, kann ihre Temperatur unter die der Umgebungsluft sinken.
Dazu entwickelten die Stanford-Forscher einen dünnen Film, der Infrarotwärme genau in diesem Band abgibt. Der eigentliche Fortschritt bestand jedoch darin, diesem Film auch entsprechende Reflexionseigenschaften zu verleihen. So kann das Material fast die gesamte Wärme des Sonnenlichts zurückwerfen. Andernfalls würde es die Sonne tagsüber mehr aufheizen, als es kühlen kann. Das Team hat kürzlich gezeigt, dass die Paneele den Kühlstrombedarf eines Bürogebäudes im Sommer um 21 Prozent senken können.
(bsc)
