Von Wissenschaftlern entwickeltes revolutionäres „Kühlglas“ zur Bekämpfung von Hitze- und Kohlenstoffemissionen in Gebäuden

von Henrik Andersen
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Cooling Glass Technology

Forscher der University of Maryland haben ein neuartiges „Kühlglas“ entwickelt, das als innovativer, stromfreier Ansatz zur Reduzierung der Innenwärme und der Kohlenstoffemissionen dient und damit eine neue Ära umweltfreundlicher Baupraktiken einläutet.

Diese einzigartige Beschichtung, die auf Gebäudeaußenseiten aufgetragen wird, soll die Abhängigkeit von Klimaanlagen verringern und die Auswirkungen des Klimawandels abmildern.

Das Team der University of Maryland hat ein bahnbrechendes „Kühlglas“ vorgestellt, das die Innentemperaturen ohne Strom senkt. Dieses Material nutzt die Kühle des Weltraums.

Diese neue Technologie wird in einer in der Fachzeitschrift Science veröffentlichten Studie beschrieben und beinhaltet eine mikroporöse Glasbeschichtung, die die Temperatur der darunter liegenden Oberfläche zur Mittagszeit um 3,5 Grad Celsius senken kann. Es wird prognostiziert, dass die jährlichen Kohlenstoffemissionen eines mittelgroßen Mehrfamilienhauses um 10% sinken, so die Forschung unter der Leitung des angesehenen Universitätsprofessors Liangbing Hu vom Department of Materials Science and Engineering.

Dual-Action-Kühlprozess

Die Beschichtung hat zwei unterschiedliche Funktionen: Erstens reflektiert sie fast 99% der Sonnenstrahlung und verhindert so die Wärmeabsorption durch Gebäude. Noch bemerkenswerter ist, dass es Wärme als langwellige Infrarotstrahlung in die kalten Weiten des Weltraums abgibt, wo die Temperaturen um -270 Grad Celsius liegen, knapp über dem absoluten Nullpunkt.

Dieser als „Strahlungskühlung“ bekannte Prozess nutzt den Raum als Wärmesenke für Gebäude. Die Gebäude nutzen das neue Kühlglas und das atmosphärische Transparenzfenster, einen Teil des elektromagnetischen Spektrums, der die Atmosphäre nicht erwärmt, um große Wärmemengen in den riesigen, kalten Kosmos auszustoßen. (Dies ähnelt der natürlichen Abkühlung der Erde, insbesondere in klaren Nächten, ist jedoch weniger intensiv als die Emissionen des neuen Glases.)

Innovatives und belastbares Material

Der stellvertretende Forschungswissenschaftler Xinpeng Zhao, Hauptautor der Studie, stellt fest: „Dies ist eine transformative Technologie, die die Gebäudekühlung und Energieeffizienz vereinfacht. Es hat das Potenzial, unseren Lebensstandard und die Art und Weise, wie wir uns um unseren Planeten und unser Zuhause kümmern, neu zu definieren.“

Dieses Kühlglas von UMD zeichnet sich durch seine Umweltstabilität aus. Es widersteht Wasser, UV-Strahlen, Schmutz und sogar Feuer und hält Temperaturen von bis zu 1.000 Grad Celsius stand. Geeignet für verschiedene Oberflächen wie Fliesen, Ziegel und Metall. Seine Skalierbarkeit und Anpassungsfähigkeit machen es zu einer vielversprechenden, weit verbreiteten Lösung.

Laut Zhao wird das Glas aus fein gemahlenen Glaspartikeln als Bindemittel hergestellt, wodurch Polymere vermieden werden und eine langfristige Haltbarkeit im Freien gewährleistet wird. Die Partikelgröße ist für maximale Infrarot-Wärmeabgabe bei gleichzeitiger Reflexion des Sonnenlichts optimiert.

Ein Schritt vorwärts in der Eindämmung des Klimawandels

Die Entwicklung von Kühlglas steht im Einklang mit den weltweiten Bemühungen, den Energieverbrauch zu senken und den Klimawandel zu bekämpfen. Hu hebt aktuelle Erkenntnisse hervor, die darauf hindeuten, dass der jüngste 4. Juli möglicherweise der heißeste Tag seit 125.000 Jahren war, was die Bedeutung dieser Technologie unterstreicht.

„Dieses ‚Kühlglas‘ ist eine entscheidende Komponente bei der Bekämpfung des Klimawandels“, bemerkt Hu. „Indem wir die Abhängigkeit von Klimaanlagen reduzieren, machen wir erhebliche Fortschritte bei der Senkung des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen und demonstrieren die Rolle neuer Technologien bei der Förderung einer kühleren, nachhaltigeren Welt.“

Die Studie umfasst auch Beiträge von Professor Jelena Srebric für Maschinenbau und Professor Zongfu Yu vom Fachbereich Elektrotechnik und Computertechnik der University of Wisconsin-Madison, die Einblicke in CO2-Einsparungen bei Gebäuden und Strukturdesign lieferten.

Das Forschungsteam konzentriert sich nun auf die weitere Erprobung und praktische Umsetzung seines Kühlglases. Sie sehen das kommerzielle Potenzial weiterhin positiv und haben das Startup CeraCool gegründet, um die Technologie zu erweitern und zu vermarkten.

Referenz: „Ein lösungsverarbeitetes Strahlungskühlglas“ von Xinpeng Zhao, Tangyuan Li, Hua Xie, He Liu, Lingzhe Wang, Yurui Qu, Stephanie C. Li, Shufeng Liu, Alexandra H. Brozena, Zongfu Yu, Jelena Srebric und Liangbing Hu, 9. November 2023, Wissenschaft. DOI: 10.1126/science.adi2224

Häufig gestellte Fragen (FAQs) zur Kühlglastechnologie

Was ist das „Kühlglas“, das von Forschern der University of Maryland entwickelt wurde?

Das „Kühlglas“ ist ein innovatives Material, das von Forschern der University of Maryland entwickelt wurde, um die Innenwärme und die Kohlenstoffemissionen in Gebäuden zu reduzieren, ohne Strom zu verbrauchen. Es reflektiert die Sonnenstrahlung und gibt Wärme in den Raum ab, wodurch das Innere des Gebäudes effektiv gekühlt wird.

Wie trägt das Kühlglas zur Bekämpfung des Klimawandels bei?

Das Kühlglas trägt zur Bekämpfung des Klimawandels bei, indem es die Abhängigkeit von Klimaanlagen verringert, was wiederum den Energieverbrauch und die CO2-Emissionen senkt. Durch die Reflexion der Sonnenstrahlung und die Abgabe von Wärme an den Raum bietet es eine umweltfreundliche Lösung zur Regulierung der Gebäudetemperatur.

Was sind die einzigartigen Merkmale des Kühlglases der University of Maryland?

Das Kühlglas der University of Maryland ist einzigartig in seinem Doppelfunktionsmechanismus: Es reflektiert bis zu 99% Sonnenstrahlung und gibt Wärme als langwellige Infrarotstrahlung in den Weltraum ab. Es ist außerdem umweltbeständig, beständig gegen Wasser, UV-Strahlen, Schmutz und Feuer und hält Temperaturen von bis zu 1.000 Grad Celsius stand.

Wie trägt das Kühlglas zur Energieeffizienz in Gebäuden bei?

Das Kühlglas trägt zur Energieeffizienz bei, indem es den Bedarf an Klimatisierung in Gebäuden deutlich reduziert. Diese Reduzierung des Wechselstromverbrauchs führt zu einem geringeren Energieverbrauch und trägt zu einer Verringerung der gesamten CO2-Emissionen aus dem Gebäudebetrieb bei.

Wie sind die Zukunftsaussichten und Vermarktungspläne für das Kühlglas?

Das Forschungsteam konzentriert sich auf weitere Tests und praktische Anwendungen des Kühlglases. Sie sind hinsichtlich der Kommerzialisierungsaussichten optimistisch und haben ein Startup namens CeraCool gegründet, um die Technologie zu vergrößern und zu vermarkten, mit dem Ziel, sie für nachhaltige Baupraktiken allgemein verfügbar zu machen.

Mehr zur Kühlglastechnologie

  • Universität von Maryland
  • Artikel im Wissenschaftsjournal
  • Strahlungskühlungstechnologie
  • Nachhaltige Baupraktiken
  • CeraCool Startup-Unternehmen
  • Energieeffizienzlösungen
  • Strategien zur Eindämmung des Klimawandels

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5 Kommentare

Emily Turner Dezember 19, 2023 - 2:11 am

Ich habe darüber in Science gelesen, es ist faszinierend, wie es den Raum als Wärmesenke nutzt. Ich frage mich allerdings, wie es sich in verschiedenen Klimazonen verhält.

Antwort
Sarah K Dezember 19, 2023 - 11:09 am

Ich bin mir nicht sicher, wie praktisch das ist. Kann es Gebäude wirklich ausreichend abkühlen, um einen Unterschied zu machen? Klingt ein bisschen zu schön, um wahr zu sein.

Antwort
Mike Johnson Dezember 19, 2023 - 6:18 pm

Wow, das ist wirklich cooles Zeug, UMD-Forscher lassen sich immer erstaunliche Innovationen einfallen! Ich kann es kaum erwarten, das in Aktion zu sehen.

Antwort
Dave B Dezember 19, 2023 - 9:09 pm

Weiß jemand, ob dieses Glas erschwinglich ist? Das ist gut für die Umwelt, aber die Kosten sind bei neuen Technologien immer ein wichtiger Faktor.

Antwort
Rajesh Gupta Dezember 19, 2023 - 10:59 pm

Erstaunlicher Fortschritt im Kampf gegen den Klimawandel! Wenn dies funktioniert, könnte es die Spielregeln für nachhaltige Gebäudetechnologie verändern.

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