Wasserkanäle: Fenster kühlen nach dem Vorbild der Haut

Forscher haben sich die menschliche Haut zum Vorbild genommen, um im Sommer Fensterscheiben zu kühlen. Dabei wird auf ein feines Kanalsystem zwischen den Scheiben gesetzt, durch das kaltes Wasser zirkuliert.

Artikel veröffentlicht am ,
Lassen sich Räume auch ohne Klimaanlagen effizient kühlen?
Lassen sich Räume auch ohne Klimaanlagen effizient kühlen? (Bild: Andreas Donath/Golem.de)

Forscher des Wyss Instituts an der Universität Harvard in den USA haben eine Lösung entwickelt, mit der Häuser ohne herkömmliche stromfressende Klimaanlage gekühlt werden könnten. Dabei ahmen sie die menschliche Haut nach, bei der sich Blutgefäße in der Nähe der Oberfläche weiten, wenn uns zu heiß wird. So könne dort mehr Blut zirkulieren und durch die vergrößerte Oberfläche mehr Wärme abgegeben werden.

  • Schematischer Aufbau des Fensters mit Mikrokanälen aus Silikon (Bild: Wyss Institut Universität Harvard)
  • Mikrokanäle ohne Wasserfüllung (l.) und unsichtbar mit Wasserfüllung (r.) (Bild: Wyss Institut Universität Harvard)
  • Temperaturverteilung auf dem Fenster nach Einspeisen des kalten Wassers (Blau steht für  niedrigere Temperatur) (Bild:  Wyss Institut Universität Harvard)
Schematischer Aufbau des Fensters mit Mikrokanälen aus Silikon (Bild: Wyss Institut Universität Harvard)
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Von diesem Konzept ließen sich die Forscher inspirieren und entwickelten eine Glasscheibe mit einer Zwischenlage aus Silikon, in das winzige Kanäle eingebaut wurden, in denen kein Blut, sondern Wasser zirkuliert. Im Betrieb wird kaltes Wasser durch diese millimetergroßen Kanäle gepumpt. Ein Mathematiker des Broad Instituts hat im Auftrag der Entwickler berechnet, dass der Wasserinhalt einer halben Getränkedose (0,15 Liter) reicht, eine normal große Fensterfläche um ungefähr 10 Grad abzukühlen.

Fensterscheiben bleiben durchsichtig

Die Fensterscheibe bleibt bei diesen selbstkühlenden Fensterkonstruktionen durchsichtig, wenn sie mit Wasser gefüllt sind und lassen Sonnenlicht herein. Lediglich wenn sich keine Flüssigkeit in den Mikrokanälen befindet, ist das feine Muster erkennbar. Nach Angaben des Wyss Instituts kann die Technik aber nicht nur verwendet werden, um Fenster und damit Wohnräume zu kühlen, sondern auch, um Solarzellen auf dem Dach zu temperieren, was deren Effizienz steigern soll.

Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in Science Direct unter dem Titel "An artificial vasculature for adaptive thermal control of windows" veröffentlicht.

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Abdiel 13. Aug 2013

Gerade durch die unterschiedlichen Indizes und die Grenzflächen werden sich da eine Menge...

Lala Satalin... 13. Aug 2013

Temperaturberechnung ist sehr aufwendig und nur durch Annäherung möglich. Beispiel: Dave...

Itchy 12. Aug 2013

Warme, feuchte Luft an kaltem Fenster? Den Effekt dürfte doch jeder kennen :)

ad (Golem.de) 12. Aug 2013

gut erkannt :) Mit freundlichen Grüßen ad (golem.de)

SoniX 12. Aug 2013

Ja.. Ich meinte weil ein Wärmetausch umso schwerer geht je weniger Temperaturunterschied...



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