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Text: James Woodcock
Verdunstungskühlung ist eine jahrhundertealte Technologie. Tongefäße und Windtürme nutzen sie seit Jahrhunderten, indem sie der Luft Wärme entziehen, während Wasser seinen Aggregatzustand ändert. Was Forschende am Institut für Architektur und Medien der Technischen Universität Graz ergänzt haben, ist die Geometrie.
Das Team druckt aus einer keramischen Tonmischung Würfel mit einer Kantenlänge von rund 23 Zentimetern und nutzt dabei eine dreifach periodische Minimalflächengeometrie (triply periodic minimal surface geometry), die mit minimalem Materialeinsatz eine maximale Oberfläche erzeugt. Durch das Brennen bei bewusst niedrigen Temperaturen bleibt die Struktur hochporös, anstatt zu verglasen. Wasser dringt durch Kapillarwirkung ein, verteilt sich in der Geometrie und verdunstet über eine sehr große Oberfläche. „Der entscheidende technologische Fortschritt liegt hier im Einsatz des 3D-Drucks“, so Milena Stavric von der TU Graz. Sie verweist dabei auf die komplexen, porösen und funktional optimierten Geometrien, die sich mit diesem Verfahren aus Ton herstellen lassen.
Bei einem Feldversuch in einem heißen Dachgeschoss auf dem Campus senkte ein einzelner, mit Wasser gefüllter Würfel die Temperatur der Umgebungsluft um fast 7 °C. Eine Demonstrationswand steht inzwischen auf dem Campus.
Parallel zur Weiterentwicklung der Geometrie wird auch an den Materialien geforscht. Das Shape Lab des Instituts testet Ton, der mit Pilzkulturen und Holzspänen vermischt wird. Dabei wächst das Myzel in das Material ein und verbrennt anschließend beim Brennvorgang. Zurück bleiben Mikro- und Makroporen, die die Wasserverteilung verbessern. Als zweiter Rohstoff wird ausgebaggerter Schlamm aus dem Neusiedler See getestet, der bislang als Abfall entsorgt wurde.
