Eine Studie der University of Surrey zeigt, dass netzunabhängige Gebäude in warmen Klimazonen durch die Kombination der Beschattungswirkung von Dach-Solarpanelen mit einer dünnen Schicht Phasenwechselmaterial (PCM) den CO2-Ausstoß signifikant verringern und die Energiekosten senken können. Die Studie testete 30 verschiedene Dachkonfigurationen und fand heraus, dass die Platzierung des PCM entscheidender ist als die Menge. Dieses Ergebnis könnte die Kosten-Nutzen-Bewertung für nachhaltige Sanierungen abgelegener Gebäude verändern.
Phasenwechselmaterialien absorbieren oder geben Wärme bei Temperaturwechseln ab und tragen so zur Stabilisierung der Raumtemperatur bei. Das Forschungsteam stellte fest, dass eine dünne PCM-Schicht von knapp über einem Zentimeter, die auf beiden Seiten der Dachdämmung angebracht wird, in Kombination mit der natürlichen Beschattung durch Solarpaneele im Vergleich zu einem Standarddach jährlich 8,75 % Energie einspart und die CO2-Emissionen um 41 % bis 54 % reduziert.
Überraschenderweise könnte der Einsatz von PCM nur auf der Außenseite des Dachs den Energiebedarf sogar erhöhen. Das Material absorbiert tagsüber Wärme und gibt sie zu unpassenden Zeiten wieder ab, was zu einem Anstieg statt zu einer Senkung des Kühlbedarfs führt.
Die Studie wurde in der Zeitschrift „Renewable Energy“ veröffentlicht.
„In einigen Regionen mit reichlich Sonnenenergie sind viele ländliche Haushalte immer noch auf Dieselgeneratoren angewiesen. Die Forschung zeigt, dass eine kostengünstige Dachsanierung – das Hinzufügen einer dünnen Schicht wärmeabsorbierenden Materials an der richtigen Stelle in Kombination mit der Beschattung durch Solarpaneele – den CO2-Ausstoß halbieren und die Energiekosten auf ein erschwingliches Niveau senken kann. Um eine wesentliche Wirkung zu erzielen, sind keine teuren oder komplexen Maßnahmen erforderlich, was besonders für ressourcenbeschränkte Gemeinden ohne Netzanschluss wichtig ist“, sagte Mahmoud Shafiee, Professor für Energieresilienz und Leiter des Energy Research Clusters.
Die Forscher verwendeten branchenübliche Simulationswerkzeuge zur Bewertung der Gebäudeleistung und Energiewirtschaftssoftware zur Optimierung des Stromsystems, das Solarpaneele, Generatoren und Batteriespeicher integriert. Das Gebäudedesign folgte internationalen Energieteststandards.
In der optimalen Konfiguration trug die Beschattung durch die Dach-Photovoltaik etwa 55 % zur Energieverbesserung bei, während das PCM 45 % ausmachte.
Veröffentlichungsdetails: Autor: University of Surrey; Titel: „Off-grid buildings cut emissions with solar roof innovation“; Veröffentlicht in: „Renewable Energy“ (2026); Zeitschrifteninfo: „Renewable Energy“
