Immer öfter kommt es zu Temperaturrekorden und Hitzewellen. Besonders in Städten sind die hohen Temperaturen belastend. Ein neuartiger Baustoff könnte helfen.
Wie bleibt es kühl in der Stadt? Mit zunehmenden Hitzewellen wird diese Frage gerade in dicht bebauten und stark versiegelten Regionen immer relevanter. Chinesische Forscher der Southwest University in der Stadt Nanjing haben nun eine Art von Zement entwickelt, der sich durch optische Effekte herunterkühlen kann - und berichten darüber im Fachjournal "Science Advances".
Konkret setzt das Team um Guo Luo auf das Konzept des "Passive Daytime Radiative Cooling" (PDRC), bei dem Materialien und Oberflächen so gestaltet werden, dass sie Sonnenstrahlen reflektieren, statt sie aufzunehmen.
Die Forschenden stellten millimeterdicke Zementpartikel mit einer speziellen chemischen Zusammensetzung her und bauten diese Klinker so in eine Matrix zusammen, dass diese Licht streute und keine UV-Strahlung absorbierte.
Stresstest in der Mittagshitze
Wie gut das Material tatsächlich kühlt, testete das Team auf einem Dach: In der sonnenintensivsten Mittagszeit zwischen 13 und 14 Uhr maßen sie eine Verringerung der Temperatur um 5,4 Grad Celsius gegenüber der Umgebungstemperatur von 38,4 Grad. Normaler Zement erwärmte sich der Studie zufolge unter diesen Bedingungen auf 59,0 Grad.
Weiteren Stresstests wie Frost- und Tauzyklen, zusätzlicher UV-Strahlung sowie zersetzenden Flüssigkeiten hielt das Material nach Angaben des Teams ebenfalls stand.
Einer Schätzung der Forschenden zufolge soll der "supercoole Zement", wie er in der Studie benannt wird, über eine 70 Jahre lange Lebensspanne hinweg zudem schätzungsweise CO2-Emissionen um bis zu 2868 Kilogramm pro Tonne gegenüber regulärem Zement einsparen. Gebäude beanspruchten fast 40 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs und trügen während ihrer Lebensspanne zu 36 Prozent der CO2-Emissionen bei, schreiben die Wissenschaftler.
Bedarf an Klimaanlagen steigt
Mit steigenden Temperaturen und vermehrten Hitzewellen durch den Klimawandel ist der Bedarf enorm gestiegen, Räume kühl zu halten. Auch in Deutschland werden mehr Klimaanlagen gebaut und auch importiert. Im vergangenen Jahr ist die Produktion sprunghaft um gut 92 Prozent auf knapp 317.000 Geräte gestiegen, wie das Statistische Bundesamt kürzlich berichtete. 2023 waren es nur 164.700 Einheiten.
Jonas Gerke, der bei der Deutschen Allianz Klimawandel und Gesundheit für Hitzeschutz zuständig ist, betont: "Städtische Wärmeinseln und unzureichend angepasste Gebäudestrukturen stellen eine enorme Gesundheitsgefährdung für die Bevölkerung dar" - mit erhöhtem Risiko für verschiedenste Erkrankungen. Besonders gefährdet seien Menschen, bei denen etwa ein höheres Alter, fehlende soziale Unterstützung, eingeschränkte Mobilität und das Wohnen in sehr belasteten Gegenden zusammenkämen. "Damit wird deutlich, dass Hitzeschutz nicht nur eine bauliche, sondern auch eine soziale und gesundheitspolitische Aufgabe ist."
