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3D-Druckverfahren ermöglicht stark porösen Aufbau, um möglichst effizient Verdunstungskälte erzeugen zu können
Seit Jahrtausenden wird Wein mit feuchten, tönernen Behältern gekühlt. Verdunstet das Wasser aus dem Kühler, kann die Temperatur um mehr als zehn Grad unter die Umgebungstemperatur fallen. Diesem effizienten und nachhaltigen Vorbild folgend fertigten kalifornische Entwickler nun poröse Tonziegel mit einem 3D-Drucker. Zu kleinen Wänden aufgestellt, entzogen befeuchtete Ziegel durch die Verdunstung von Wasser der Umgebungsluft Wärme. Der Effekt soll stark genug sein, um bei kleinen Gebäuden in heißen Regionen sogar komplett auf Klimaanlagen verzichten zu können.
„Wir hoffen, dass diese Ziegel sowohl Klimaanlagen ersetzen als auch in weniger entwickelten Regionen ohne zuverlässige Stromversorgung verwendet werden“, sagt Ronald Rael vom Unternehmen Emerging Objects in Oakland. Mit seinen Kollegen entwickelte er ein 3D-Druckverfahren, um poröse Tonziegel – Cool Brick genannt - mit besseren Kühleigenschaften als bei einfachen Tonblöcken zu erreichen. Dabei achteten sie auf eine ungewöhnliche verwinkelte Form, um die Ziegel wie Puzzleteile mit wenig Mörtel zu kleinen stabilen Mauern aufstapeln zu können.
Für die ersten Prototypen füllten sie einen 3D-Drucker mit einer speziellen Silikat-Tonmasse. Nach einigen Minuten war ein gut 15 Zentimeter langer Ziegelrohling fertig und konnte in einem Ofen gebrannt werden. Dank der porösen Struktur konnten die gedruckten Ziegel relativ viel Feuchtigkeit aufnehmen. Zugleich erlaubte sie, dass warme Luft gut durch das Material strömen konnte, um das Wasser wieder zu verdunsten. Der Kühleffekt soll vor allem bei heißer und trockener Umgebungsluft für eine Kühlung von mehreren Grad ausreichen.
Bisher sind die „Cool Bricks“ allerdings nur Einzelstücke. Ronald Rael hofft aber, diese Kühlziegel an möglichst vielen Orten mit einem 3D-Drucker fertigen und auf ihr Kühlpotenzial überprüfen zu können. Sollten diese Versuche erfolgreich verlaufen, stünde ein günstiges passives Kühlsystem zur Verfügung, das in ganzjährig warmen Regionen bereits beim Bau neuer Gebäude berücksichtigt werden könnte. Interessant wäre auch der Einsatz in Freiluftlokalen in südlichen Gefilden, die bisher Ventilatoren mit Wasserzerstäubern für das Wohlbefinden ihrer Gäste nutzen.
