Neuer Zement zur Abkühlung von Gebäuden

Die zunehmenden Hitzewellen stellen Städte vor wachsende Herausforderungen. Besonders dicht bebaute und stark versiegelte Flächen heizen sich stark auf und entwickeln sich zu sogenannten Wärmeinseln. Forschende der Southwest University im chinesischen Nanjing haben nun einen Zement entwickelt, der sich durch spezielle optische Eigenschaften selbst abkühlen kann.

Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Science Advances veröffentlicht und könnten langfristig auch für europäische Städte von Bedeutung sein.

Funktionsweise durch optische Effekte

Der neuartige Baustoff basiert auf dem Prinzip des „Passive Daytime Radiative Cooling“ (PDRC). Dabei werden Oberflächen so gestaltet, dass sie Sonnenstrahlen reflektieren und nicht absorbieren. Die Forschenden entwickelten millimeterdicke Zementpartikel mit spezieller chemischer Zusammensetzung. Diese wurden zu Klinkern zusammengefügt, die Licht streuen und UV-Strahlung nicht aufnehmen. Dadurch verringert sich die Erwärmung der Oberfläche deutlich.

Messergebnisse unter realen Bedingungen

In einem Praxistest auf einem Dach zeigte der Zement eine Abkühlung um 5,4 Grad Celsius gegenüber der Umgebungstemperatur. Während herkömmlicher Zement unter direkter Sonneneinstrahlung bis zu 59 Grad erreichte, blieb die Temperatur der neuen Variante deutlich niedriger. Auch in Belastungstests mit Frost-Tau-Zyklen, UV-Strahlung und chemisch zersetzenden Flüssigkeiten erwies sich das Material als beständig.

Potenzielle Auswirkungen auf Energieverbrauch und Emissionen

Neben dem Hitzeschutz weist der neue Zement weitere Vorteile auf. Über eine angenommene Lebensdauer von 70 Jahren könnten bis zu 2.868 Kilogramm CO₂ pro Tonne eingespart werden. Angesichts der Tatsache, dass Gebäude weltweit für rund 40 Prozent des Energieverbrauchs und 36 Prozent der CO₂-Emissionen verantwortlich sind, unterstreicht dies die Relevanz innovativer Baustoffe für den Klimaschutz.

Bedeutung für Stadtplanung und Bauwesen

Mit steigenden Temperaturen nimmt auch in Deutschland der Bedarf an Kühlung zu. Die Zahl der installierten Klimaanlagen wächst deutlich, was den Energieverbrauch weiter erhöht. Passive Lösungen wie reflektierende Baustoffe könnten eine wichtige Ergänzung im Maßnahmenpaket gegen städtische Überhitzung darstellen. Für Ingenieurinnen und Ingenieure eröffnen sich damit neue Ansätze in der Planung von Gebäuden und Infrastrukturen.

Der in China entwickelte Zement ist ein Beispiel für innovative Materialforschung, die über den reinen Baustoff hinauswirkt. Er zeigt, wie technische Lösungen einen Beitrag zu Hitzeschutz, Energieeffizienz und Klimaschutz leisten können. Für die Praxis in Europa bleibt abzuwarten, wie sich die Eigenschaften unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen bewähren. Klar ist jedoch: Baustoffe mit reflektierenden Eigenschaften können zukünftig eine wichtige Rolle in der nachhaltigen Stadtentwicklung spielen.

Quelle: https://kurzlinks.de/sfk4