ETH-Forschende haben ein nachhaltiges Wand- und Deckenelement entwickelt, das Feuchtigkeit aufnimmt und speichert, um das Raumklima in stark frequentierten Innenräumen zu verbessern. Hergestellt aus mineralischen Abfallstoffen mittels 3D-Druck, bietet es eine energieeffiziente Alternative zu mechanischen Lüftungssystemen.
In stark genutzten Innenräumen wie Sitzungszimmern, Ausstellungsräumen oder Wartebereichen kann die Luftfeuchtigkeit rasch ansteigen, was den Komfort beeinträchtigt. Üblicherweise werden mechanische Lüftungsanlagen eingesetzt, um die Feuchtigkeit zu regulieren. Diese sind jedoch energieintensiv und können, abhängig von der Stromquelle, zur Klimabelastung beitragen. Ein Forschungsteam der ETH Zürich unter der Leitung von Professor Guillaume Habert hat nun ein passives System entwickelt, das ohne zusätzlichen Energieaufwand funktioniert.
Das neuartige Bauelement besteht aus einem hygroskopischen Material, das Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt und temporär speichert. Bei ausreichender Belüftung wird die gespeicherte Feuchtigkeit wieder an die Umgebung abgegeben. Dieses Prinzip ermöglicht eine natürliche Regulierung der Luftfeuchtigkeit und kann mechanische Systeme ergänzen oder sogar ersetzen.
Besonders bemerkenswert ist der nachhaltige Herstellungsprozess des Bauelements. Als Basis dienen fein vermahlene Abfälle aus Marmor-Steinbrüchen, die in Kombination mit einem Geopolymer-Bindemittel zu einem festen Baustoff verarbeitet werden. Geopolymere, bestehend aus Metakaolin und einer alkalischen Lösung, bieten eine umweltfreundlichere Alternative zu herkömmlichem Zement, da sie bei der Produktion weniger CO₂-Emissionen verursachen.
Die Formgebung der Elemente erfolgt mittels 3D-Druck, wodurch komplexe Strukturen realisiert werden können. Dieses Verfahren ermöglicht es, die Oberfläche der Bauteile so zu gestalten, dass die Feuchtigkeitsaufnahme maximiert wird. Zudem erlaubt der 3D-Druck die ressourcenschonende Herstellung individueller Bauteile nach Bedarf.
Die Forschungsergebnisse zeigen, dass der Einsatz dieser Bauelemente die Luftfeuchtigkeit in Innenräumen effektiv regulieren kann. Dies führt zu einem verbesserten Raumklima und reduziert gleichzeitig den Energieverbrauch, da auf mechanische Entfeuchtung weitgehend verzichtet werden kann. Nach erfolgreicher Prototypenentwicklung planen die Forschenden, die Technologie weiter zu skalieren und für den industriellen Einsatz vorzubereiten.
Dieses Projekt unterstreicht das Potenzial von Kreislaufwirtschaft und digitaler Fertigung im Bauwesen. Durch die Wiederverwendung von Abfallstoffen und den Einsatz moderner Technologien können nachhaltige Lösungen entwickelt werden, die sowohl ökologischen als auch ökonomischen Anforderungen gerecht werden.
Weitere Informationen finden Sie auf der Webseite des Departements Bau, Umwelt und Geomatik der ETH Zürich.