Klimakrise: Von Termitenhügel lernen
Die Gebäude von morgen könnten sich in Klimafreundlichkeit ein Vorbild an den Höhlen von Termiten nehmen. Ein Forschungsteam der schwedischen Universität Lund hat herausgefunden(öffnet im neuen Fenster) , dass man Gebäude konstruieren kann, deren Architektur eine ähnliche klimatisierende Wirkung hat wie Klimaanlagen - jedoch ohne einen ähnlich hohen Kohlendioxid-Fußabdruck, stattdessen mit höherer Energieeffizienz.
Termitenhügel verfügen nämlich über ein ausgeklügeltes Belüftungssystem, das die Luftzirkulation in der gesamten Struktur ermöglicht. Dadurch können Temperatur und Luftfeuchtigkeit aufrechterhalten bleiben und reguliert werden.
"Die Studie konzentriert sich auf das Innere von Termitenhügeln, die aus Tausenden von miteinander verbundenen Kanälen, Tunneln und Luftkammern bestehen und darauf, wie diese Windenergie einfangen, um zu 'atmen' oder Sauerstoff und Kohlendioxid mit der Umgebung auszutauschen" , sagte David Andréen laut Pressemitteilung(öffnet im neuen Fenster) . Er ist der Erstautor des kürzlich erschienenen Fachartikels, in dem er und sein Kollege Gebäudestrukturen auf der Grundlage von Termitenhügeln beschreiben.
Termitenhügel kommen schließlich auch ohne Klimaanlagen aus
Das Forscherduo untersuchte, wie die Systeme der Termitenhügel genau funktionieren. Sie wollten wissen, wie sie ähnliche Strukturen in Wände von Gebäuden integrieren können, um den "Luft-, Wärme- und Feuchtigkeitsfluss auf neue Weise zu steuern" , erklärt der Autor.
Anders als bei Klimaanlagen - die nach dem Prinzip der Massenströmung arbeiten und normalerweise von Ventilatoren angetrieben werden - sollen Systeme entstehen, die turbulent, dynamisch und variabel sind. "Diese können mit sehr kleinen Geräten gesteuert werden und benötigen nur eine geringe Energiezufuhr" , erklärt Andréen.
In seiner Studie konnten die Forscher zeigen, wie sich Luftströme mit den Parametern in der Struktur, die die Strömungen entstehen lassen, zudem gezielt regeln lassen. Dafür waren keine mechanischen Komponenten wie Ventilatoren oder Ventile vonnöten. Nur eine elektronische Steuerung war unabdingbar.
Laut Andréen ist dies die "die Voraussetzung für ein verteiltes System, bei dem viele kleine Sensoren und Regelgeräte in der klimaangepassten Gebäudehülle platziert werden, um die Miniaturisierung, Langlebigkeit beziehungsweise Nachhaltigkeit und Kostenreduktion zu erreichen" .
Die Mechanismen der komplexen Innengeometrien liegen im Millimeter- bis Zentimeterbereich, weswegen für die Umsetzung 3D-Drucker notwendig sind. Durch den Druck kann die gebaute Umwelt aufgewertet werden, um eine nachhaltige Architektur zu schaffen, die sonst nicht möglich wäre. Das würde laut dem Forschungsteam Gebäude wesentlich energieeffizienter und klimafreundlicher machen.
Zur Studie
Der Fachartikel erschien in der Fachzeitschrift Frosters in Materials unter dem Titel Termite-inspired metamaterials for flow-active building envelopes(öffnet im neuen Fenster) (Von Termiten inspirierte Metamaterialien für strömungsaktive Gebäudehüllen).