Superweiße Keramik schützt effektiv vor Hitze

Ein neues Dach aus kühlender superweißer Keramik (Foto: cityu.edu.hk)

Hongkong (pte018/13.11.2023/12:30) - Forscher der City University of Hong Kong ( https://www.cityu.edu.hk ) haben ein keramisches Material vorgestellt, das bei einem reflektierenden Dach zur sogenannten Strahlungskühlung fähig ist. Zudem soll es äußerst wetterbeständig sein. Es ist weiß, sodass es die Wärmestrahlen der Sonne reflektiert, und zwar zu 99,6 Prozent. Somit lässt sich die Innentemperatur von Gebäuden bei hohen Außentemperaturen entscheidend senken. Und das ganz ohne den Einsatz von elektrischer Energie wie bei Klimaanlagen.

Cyphochilus-Käfer als Vorlage

Den Aufbau der extrem weiß erscheinenden Oberflächenfarbe hat Studienleiter Edwin Tso Chi-yan mit seinem Team beim Cyphochilus-Käfer abgeschaut. Dieser tarnt sich damit, um seine Fressfeinde zu täuschen. Er besitzt unzählige Schuppen, die alle Lichtfarben reflektieren, sodass er reinweiß erscheint. Details wurden in "Science" vorgestellt.

Die extrem hohe Reflexion ist nur ein Teil des Wärmeschutzes. Der andere ist die Strahlungskühlung. Die Keramik auf Aluminiumbasis kann infrarote Strahlung, also Wärme, an die Atmosphäre abgeben, auch wenn diese selbst warm ist. Genau das macht auch die Erde in der Nacht und kühlt sich dabei ab - mit dem Unterschied, dass die Wärmestrahlen an eine kühlere Umgebung abgegeben werden. Die Keramik erreicht eine 96,5-prozentige Emission im mittleren Infrarotbereich.

Schutz der Netze, weniger CO2

"Unsere Kühlkeramik besteht aus Aluminiumoxid, der UV-Strahlen im Gegensatz zu Strahlungskühlern auf Kunststoffbasis nichts ausmacht. Zudem weist sie eine hervorragende Feuerbeständigkeit auf, weil sie Temperaturen von über 1.000 Grad Celsius standhält", so Tso. Tests hätten gezeigt, dass die Kühlkeramik auf einem Hausdach den Bedarf an Strom für die Klimatisierung um mehr als 20 reduziere. Das könne die Abhängigkeit der Menschen von herkömmlichen aktiven Kühlstrategien verringern, und biete eine nachhaltige Lösung zur Vermeidung von Überlastungen des Stromnetzes, Treibhausgasemissionen und städtischen Wärmeinseln.

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