Passive Klimaanlage
Nanolope entwickelt Wärmespeicher, die als Paneele an Wand oder Decke geschraubt werden können
Das Spezialmaterial der Wärmespeicher, die das Unternehmen Nanolope entwickelt, reguliert mittels Schmelzen und Erstarren die Temperatur – und soll so Heizkosten spürbar senken.
Die Internationale Raumstation (ISS) ist erheblichen Temperaturschwankungen ausgesetzt. Auf der sonnenzugewandten Seite heizt sich die Hülle auf bis zu 120 Grad Celsius auf, während auf der Schattenseite gleichzeitig bis zu minus 160 Grad herrschen. So extrem sind die Unterschiede in einer Berliner Wohnung zwar nicht. Zwischen einem sonnigen Nachmittag, der die Gebäude oft unangenehm stark aufheizt, und kühlen Nachtstunden liegen dennoch etliche Grad Celsius.
Für einen Ausgleich könnten knapp drei Zentimeter dicke Paneele sorgen, die das Start-up Nanolope entwickelt hat. Sie enthalten ein sogenanntes Phasenwechselmaterial (PCM), das unterhalb der Raumtemperatur fest ist, darüber in den flüssigen Zustand übergeht. „Beim Schmelzen wird viel Wärme aus der Umgebung aufgenommen und so der Raum auf angenehmen Temperaturen gehalten“, sagt Felix Marske, Gründer und CEO von Nanolope. „Umgekehrt gibt das PCM beim Erstarren Wärme ab, das spart Heizkosten.“
Die Idee ist mehr als 30 Jahre alt, erzählt der promovierte Chemiker. „Es wurde viel erforscht und entwickelt, aber der Durchbruch blieb aus.“ Platten mit höchstens zehn Prozent PCM-Anteil seien herausgekommen – zu wenig, um Material- und Montagekosten wieder einzuspielen und energieeffizient zu wirken. Marske war fasziniert von dem Potenzial und entwickelte während seiner Masterarbeit an der Universität Leipzig einen Prototyp mit PCM für Raumtemperatur. „Das Material hatte die Konsistenz von Margarine“, erzählt er und lacht. „Niemand würde sich so etwas in die Wohnung oder ins Büro holen.“
Er machte weiter, forschte, verwarf, verbesserte, baute ein Team auf und entwickelte Platten mit Marktpotenzial, wie er meint – etliche Fördermittelgeber und Investoren sehen das genauso. Es ist ein biobasiertes Verbundmaterial, das aus Silikaten besteht, die wie ein Schwamm angeordnet sind. In den winzigen Hohlräumen befindet sich ein organisches PCM aus einem Fettsäure-Ester-Gemisch, das insgesamt 85 Massenprozent ausmacht.
„Es besteht keine Gefahr, dass die Platte bei hohen Temperaturen zerfließt“, beruhigt Marske. In der mikroskopischen Schwammstruktur wird das PCM durch starke Kapillarkräfte festgehalten. „Wir sehen lediglich, wie das Material etwas transparenter wird, wenn es in der Schwammstruktur schmilzt.“ Zumindest während der Herstellung. Am Ende wird nämlich noch eine Beschichtung aufgetragen, um eine optisch ansprechende Oberfläche zu erhalten. Gefällig und unscheinbar wie Akustikelemente soll sie sein.
Das PCM wird aus pflanzlichem Material von einem Zulieferer hergestellt. Das Silikat basiert auf gewöhnlichem Sand, soll künftig aber aus Reisspelzenasche stammen, um ein komplett biobasiertes Produkt zu erhalten. „Grüne Chemie“ und Nachhaltigkeit werden bei Nanolope großgeschrieben. Im Gründungszentrum forscht das siebenköpfige Team bereits an einem Nachfolger, der zu einem Großteil aus Abfallstoffen bestehen und zudem brandhemmend sein soll.
Zunächst wird aber Platte Nummer 1 zeigen, ob sie sich in der Praxis bewährt. Im Sommer 2026 werden drei Wohnungen in Berlin-Schöneberg damit ausgestattet: alle im obersten Stockwerk mit unterschiedlich starker Sonneneinstrahlung.
Firmengründer Marske hat noch viele weitere Ideen. Beispielsweise das PCM in Pelletform in Warmwasserspeicher zu geben, um sie effizienter zu machen. Wenn das gelingt, könnten die bislang großen Speicher wesentlich kleiner ausgelegt werden – das spart Platz. Dazu kooperiert er bereits mit einem Unternehmen in Süddeutschland. Weitere Anwendungen sieht er bei der Kühlung von Lebensmitteln und Batterien.
Es scheint, als könnten die 130 Quadratmeter für Büros und Labore, die Nanolope aktuell nutzt, schon bald zu eng werden.
Ralf Nestler für Adlershof Journal