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"Unser Ziel ist es, Kühlung dort bereitzustellen, wo Menschen besonders unter Hitze leiden - etwa in Städten, wo Kühlung durch Bäume teilweise kaum möglich ist. Dafür setzen wir auf natürliche Kühlprinzipien statt auf energieintensive Klimatechnik", betonte Milena Stavric vom Institut für Architektur und Medien der TU Graz. Sie und ihr Team beschäftigen sich mit nachhaltigen Baustoffen, natürlichen Kühlprinzipien und fortschrittlichen Technologien wie Modellierung und 3D-Druck.
Die Professorin, die den Sonderforschungsbereich "Advanced Computational Design" an der TU Graz leitet, arbeitet mit einem Material, das schon im antiken Griechenland genutzt wurde - Ton und Schlamm und deren gebrannte Form, die Keramik. Mithilfe moderner, höchst neuzeitlicher Technologien wie 3D-Druckverfahren entstehen daraus leichte ziegelähnliche Bauteile. Daraus kann man dann etwa Wände errichten, die einen entscheidenden Vorteil haben: Sie können - aufgrund ihrer hohen Porosität - sehr viel Wasser aufnehmen und durch Verdunstung wieder abgeben - sprich, die Umgebung kühlen.
So eine kühlende Wand steht bereits am Campus Neue Technik der TU Graz in der Stremayrgasse: rund zwei mal zwei Meter groß - zusammengesetzt aus einzelnen, etwa 23 Zentimeter großen Keramikwürfeln. Die Module wurden im 3D-Druck gefertigt, um die hochkomplexe Geometrie in ihrem Inneren überhaupt produzieren zu können. Mit normalen Press- oder Fräsmethoden wäre das kaum machbar. "Diese speziellen Strukturen speichern Wasser besonders effizient und schaffen bei geringem Volumen eine enorme Verdunstungsoberfläche", betonte Stavric.
Das Team experimentiert weiter, um die Kühlleistung noch weiter zu steigern. Im institutseigenen "Shape Lab" werden dem Ton Pilzkulturen sowie Holzspäne als Nährmedium beigemischt. Das fadenförmige Pilzgeflecht wächst in das Ausgangsmaterial ein und bildet darin ein feines Netzwerk. Wenn diese Zusätze verbrennen, hinterlassen sie ein Netzwerk aus Mikro- und Makroporen, durch das sich das Wasser im Inneren des Würfels besonders gut verteilen kann. Ein Praxistest in einem heißen Dachgeschoss der TU Graz habe bereits deutliche Wirkung gezeigt: Im kontrollierten Versuchsaufbau wurde in unmittelbarer Umgebung des mit Wasser befüllten Würfels eine Temperaturabsenkung von knapp sieben Grad Celsius gemessen.
Auch andere Materialmischungen werden erprobt. Etwa Schlamm aus dem Neusiedler See, der regelmäßig abgebaggert werden muss, um die Verlandung des Sees zu bremsen. Bisher wurde der Seeschlamm größtenteils ungenutzt entsorgt. Geht es nach den Vorstellungen der Grazer Experten, könnten künftig auch diese Sedimente als nachhaltiges Baumaterial aus dem 3D-Drucker in ressourcenschonende Bauprozesse integriert werden.
