de.wedoany.com-Bericht: Laut dem Institut für Architektur und Medien der Technischen Universität Graz (TU Graz) wurde bei einem Feldtest in einem stickigen Dachgeschoss auf dem Campus ein Temperaturabfall von fast 7 Grad Celsius in der Nähe eines mit Wasser gefüllten, 3D-gedruckten Keramikwürfels gemessen. Dieses Ergebnis bestätigt einen Designansatz, der das jahrhundertealte Prinzip der Verdunstungskühlung mit additiver Fertigung kombiniert und auf städtische Hitzebelastungen abzielt.
Die Würfel haben eine Kantenlänge von etwa 23 Zentimetern und weisen eine Geometrie mit triply periodic minimal surface (dreidimensional periodischer Minimalfläche) auf. Sie werden aus einer Keramik-Ton-Mischung per 3D-Druck gefertigt und anschließend bei niedrigen Temperaturen gebrannt, wodurch eine hochporöse Struktur entsteht. Wasser wird durch Kapillarwirkung aufgenommen und in der Geometrie verteilt, verdunstet über eine große Oberfläche und entzieht der Luft Wärme – ein Prinzip, das seit Jahrhunderten bei Tonkrügen und Windtürmen angewendet wird.
Milena Stavric, außerordentliche Professorin am Institut für Architektur und Medien der TU Graz, erklärte, dass die Verdunstungskühlung mit Tonkrügen und traditionellen Windtürmen seit Jahrhunderten genutzt werde. Der technologische Fortschritt dieser Arbeit liege darin, dass durch den 3D-Druck hochkomplexe, poröse und funktional optimierte Geometrien aus Tonmischungen hergestellt werden könnten. Sie wies darauf hin, dass diese spezielle Struktur Wasser effizient speichern könne und trotz geringer Größe eine enorme Verdunstungsoberfläche biete.
Das Team testet im Shape Lab außerdem biomimetische Mischungen, bei denen Pilzkulturen und Sägespäne dem Ton als Wachstumsmedium zugesetzt werden. Vor dem Drucken und Brennen breitet sich das Myzelnetzwerk in der Mischung aus; beim Brennen werden Pilzmyzel und Sägespäne vollständig verbrannt und hinterlassen mikro- und makroskopische Poren, die die Wasserbewegung im Inneren der Würfel verbessern.
Kristijan Ristoski, Forscher am Institut, erklärte, dass der Kühleffekt im gesamten Raum deutlich spürbar sei. Seine Masterarbeit befasst sich genau mit der Integration der Würfel und ihrer Wasserversorgung in Kühlwände. Derzeit testet das Team außerdem, ob Baggergut aus dem Neusiedler See als Rohmaterial für die Würfel geeignet ist – dieses Sediment wird derzeit ungenutzt entsorgt.
Inzwischen wurden zwei Demonstrationswände errichtet: eine am Campus Neue Technik der TU Graz in der Stremayrgasse mit den Maßen zwei mal zwei Meter, die andere im Museum of Perception in Graz. Stavric erklärte, das Projektziel sei es, insbesondere hitzegeplagten Menschen Kühlungsmöglichkeiten zu bieten, etwa in städtischen Bereichen mit unzureichender Beschattung durch Bäume, und zwar durch natürliche Kühlprinzipien statt energieintensiver Klimatechnik.
Das Projekt trägt den Titel „3D-gedruckte keramische Kühlwände für nachhaltige Stadtarchitektur“ und wird gemeinsam mit dem Institut für Bauphysik, Gebäudetechnik und Baukonstruktion der TU Graz entwickelt. Es wird im Rahmen des Proof-of-Concept-Programms der Austria Wirtschaftsservice GmbH gefördert.
