TU Graz stellt Kühlwand aus Keramikwürfeln vor

Am Institut für Architektur und Medien der TU Graz ist eine Kühlwand aus 3D-gedruckten Keramikwürfeln entstanden. Das Konzept soll Hitzeinseln in Städten verringern und eignet sich für Innenräume ebenso wie für die Luft im Freien.

Die Kühlung beruht auf verdunstendem Wasser, das der Umgebung Wärme entzieht. Die porösen Keramikelemente nehmen Wasser auf, speichern es und geben es nach und nach wieder ab.

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Die digital geplanten Würfel messen an jeder Kante rund 23 Zentimeter. Sie entstehen aus einer keramischen Tonmischung im 3D-Druck und werden bei niedriger Temperatur gebrannt. Kapillarkräfte verteilen das Wasser in der offenporigen Struktur. Eine Minimalflächen-Geometrie, auch TPMS genannt, schafft bei geringem Materialeinsatz viel Oberfläche.

Versuch im Dachgeschoss zeigt knapp sieben Grad Abkühlung

Bei einem kontrollierten Versuch in einem heißen Dachgeschoss der TU Graz sank die Temperatur direkt neben einem wassergefüllten Würfel um knapp sieben Grad Celsius. Kristijan Ristoski verband die Elemente im Zuge seiner Masterarbeit mit einem steuerbaren Wasserkreislauf zu der nun vorgestellten Wand.

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Im institutseigenen Shape Lab werden weitere Mischungen erprobt. Dem Ton fügt das Team Pilzkulturen und Holzspäne als Nährmedium bei. Das Pilzmyzel durchzieht das Material, beim Brennen bleiben zusätzliche Mikro- und Makroporen zurück. Diese erleichtern die Verteilung des Wassers im Inneren der Keramik.

Neusiedler-See-Schlamm wird als Baumaterial untersucht

Auch Sedimente aus dem Neusiedler See prüft das Team als möglichen Rohstoff. Der Schlamm wird regelmäßig entfernt, um die Verlandung des flachen Gewässers zu bremsen, und bislang größtenteils ungenutzt entsorgt. Künftig könnten daraus 3D-gedruckte Bauteile für ressourcenschonende Bauprozesse entstehen.

Als Einsatzorte kommen Wohn- und Bürogebäude, Schulen, öffentliche Plätze und Wartebereiche infrage. Eine freistehende Demonstrationswand aus Ton mit zwei mal zwei Metern steht am Campus Neue Technik der TU Graz in der Stremayrgasse. Die Technologie ist außerdem im Museum der Wahrnehmung in Graz zu sehen.

Das Projekt „3D-Printed Ceramic Cooling Walls for Sustainable Urban Architecture“ entstand gemeinsam mit dem Institut für Bauphysik, Gebäudetechnik und Hochbau der TU Graz. Die Austria Wirtschaftsservice GmbH förderte es im Programm „Proof of Concept“.