Neues Baumaterial aus Holz kann Gebäude kühlen

Forscher der University of Maryland haben ein neues Baumaterial auf Basis von Holz entwickelt. «Cooling Wood», so der Name des Werkstoffs, kann Oberflächen um 10 Grad Celsius abkühlen. Bis zu 60 Prozent der Energiekosten sollen damit eingespart werden können.

Quelle: University of Maryland

So sieht das neue Baumaterial «Cooling Wood» aus.

Das kühlende Holz stammt aus den Laborsder University of Maryland. Im DepartementMaterials Science & Engineering beschäftigen sich Professor Liangbing Hu und sein Team mit den natürlichen Eigenschaften von Holz und entwickelten bereits eine breite Palette aus holzbasierten Technologien.

Unter anderem gelang es den Forschern, ein Material auf Basis des Werkstoffs zu schaffen, das stärker als die meisten Metalle ist. Aber auch ein energiesparendes Fenstermaterial, kostengünstige Batterien und eine neue Lösung zur Reinigung und Entsalzung von Wasser gehören zu den Errungenschaften der Abteilung, die alle auf Holz basieren. Ihr letzter Erfolg: eine flexible Membran, die Wärme in Elektrizität umwandeln kann. Mehr zu den einzelnen Technologien und Materialien lässt sich unter inventwood.com nachlesen.

Kühlendes Holz als ökologisches Baumaterial

Nun wartet die Abteilung erneut mit einer innovativen Entwicklung auf: Ein Holz, das ein Gebäude als «grünes Baumaterial» kühlen kann. Gemäss Liangbing Hu stelle das neue «Cooling Wood» einen weiteren wichtigen Fortschritt dar in der Holz-Nanotechnologie. Um diesen zu erreichen, spannte Liangbings Team mit Forschern der University of Colorado, der University of California, Merced sowie der chinesischen Huazhong University of Science and Technology zusammen.Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift «Science» veröffentlicht.

Für die Herstellung des speziellen Werkstoffs entzogen die Forscher dem Holz Lignin. Eine Art Klebstoff, der die Moleküle des anderen Hauptbestandteils des Werkstoffes – Zellulose –zusammenhält. Lignin absorbiert daneben aber auch Infrarotlicht, wodurch sich das Holz in der Sonne erwärmt. Die verbleibende Zellulose im Material wurde durch die Forscher erhitzt und verdichtet. Daraus resultierte schliesslich ein Werkstoff, der achtmal stärker als natürliches Holz ist.

Energiekosten senken

Aber nicht nur die Stärke zeichnet das transformierte Holz aus: Die blass gefärbte Zellulose reflektiert fast das gesamte einfallende Licht, absorbiert durch das fehlende Lignin sehr wenig Infrarotlicht und reflektiert es zusätzlich. Es ist zudem auch in der Lage, Wärme aus der Umgebung aufzunehmen und wieder abzustrahlen. So kann es Oberflächen um bis zu 10 Grad Celcius abkühlen und damit die Energiekosten um 20 bis 60 Prozent senken, wie das Fachmagazin«Science» berichtet.

Das kühlende Holz wurde bereits einem Praxistest unterzogen. Auf einer Farm in Arizona testeten die Forscher das «Cooling Wood» bei schwachem Wind und warmen, sonnigen Bedingungen. Dabei stellte das Team fest, dass es im Durchschnitt fünf bis sechs Grad Celcius kühler war als die Lufttemperatur in der Umgebung – selbst an den wärmsten Abschnitten des Tages. Im Durchschnitt blieb das spezielle Holz so 12 Grad kühler als Naturholz, das sich bei Sonneneinstrahlung stärker erwärmt.