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TU Graz entwickelt kühlende Keramikwand gegen urbane Hitze

Eine energieeffiziente Lösung für Hitzeinseln in der Stadt präsentiert das Institut für Architektur und Medien der TU Graz: 3D-gedruckte Würfel aus hochporöser Keramik. Die Keramikwürfel eignen sich sowohl zur Kühlung von Innenräumen als auch der Umgebungsluft im Freien.

Die Würfel nutzen ein physikalisches Prinzip, das besonders in heißen und trockenen Regionen der Erde bestens bekannt ist: die Verdunstungskühlung. Den entscheidenden technologische Fortschritt jetzt sieht die TU Graz im Einsatz des 3D-Drucks, mit dem hochkomplexe, poröse und funktionsoptimierte Geometrien aus Tongemischen hergestellt werden. Diese speziellen Strukturen speichern Wasser besonders effizient und schaffen bei geringem Volumen eine große Verdunstungsoberfläche. Die Würfel mit einer Seitenlänge von rund 23 Zentimetern werden digital entworfen und im 3D-Druck aus einer keramischen Tonmischung gefertigt. Um die Kühlleistung weiter zu steigern, experimentiert das Team im institutseigenen „Shape Lab“ mit bio-inspirierten Ansätzen. Dem Ton werden Pilzkulturen sowie Holzspäne als Nährmedium beigemengt. Das Myzel – das fadenförmige Pilzgeflecht – wächst in das Material hinein und bildet ein feines Netzwerk. Das Ton-Pilz-Gemisch wird 3D-gedruckt und gebrannt. Pilzmyzel und Holzspäne verbrennen und hinterlassen ein Netzwerk aus Mikro- und Makroporen, durch das sich das Wasser im Inneren des Würfels besonders gut verteilen kann.

Das Team probiert auch andere neu entwickelte Materialmischungen aus. Ein Fokus liegt auf Schlamm aus dem Neusiedler See, der regelmäßig abgebaggert werden muss, um die Verlandung des flachen Gewässers zu bremsen. Bislang wurde der Seeschlamm größtenteils ungenutzt entsorgt. Künftig könnten diese Sedimente als nachhaltiges Baumaterial aus dem 3D-Drucker in ressourcenschonende Bauprozesse integriert werden.

Eine kühlende Wand aus den 3D-gedruckten Würfeln steht am Campus Neue Technik der TU Graz. (Foto: Helmut Lunghammer/TU Graz)

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