Wechselhaft - PCM Latentwärmespeicher

Von fest zu flüssig, von flüssig zu fest - "phase change materials" - kurz PCMs, nutzen die unterschiedlichen Aggregatzustände, um Wärme zu speichern und bei Bedarf zeitversetzt abzugeben.

Massive Wände wie etwa in historischen Fachwerkbauten oder Kirchen besitzen diese Eigenschaft, die sich besonders im Sommer positiv bemerkbar macht: In den Innenräumen herrschen trotz brüllender Hitze angenehme Temperaturen. In der Nacht wiederum, wenn sich die Außenluft abgekühlt hat, ist es im Inneren des Hauses warm. Dieser Effekt basiert auf der Tatsache, dass massive Bauwerke Wärme speichern und sie zeitverzögert abgeben.

Diese Phasenverzögerung spielt auch heute beim sogenannten energiesparenden Bauen keine Rolle. 

Ein alt bekanntes Prinzip: Lässt man Wasser zu Eis gefrieren, wird beim Übergang von flüssig zu fest Wärme freigesetzt. Gibt man einen Eiswürfel in ein Getränk, wird ihm so lange Wärme entzogen, bis das Eis geschmolzen ist. Die Temperatur der Flüssigkeit bleibt während dieser Zeit konstant. Das große Potential von Latentwärmespeichern verdeutlicht vor allem dieser Versuch: Bei fortwährender Wärmezufuhr beträgt die einem Eiswürfel umgebende Temperatur so lange 0°C bis der Eiswürfel geschmolzen ist. Mit der Wärme, die zum schmelzen benötigt wird, kann man dieselbe Menge Wasser auf 80°C aufheizen.

Ein bekanntes "phase change material" - PCM ist z.B. Parrafin oder Kerzenwachs.

Einige Anwendungsbeispiele für Latentwärmespeicher:

	Die Parrafin-Latentwärmezellen der Firma Powertank können bis zu viermal mehr Wärme speichern als herkömmliche Wasserspeicher. Die Latentwärmezellen sind bis zu 250°C thermisch stabil.
Das Solaera-System der Firma Consular besteht aus einem Hybridkollektor + zwei Wärmespeichern + Wärmepumpe. In einem Neubau nach EnEV-Standdard kann so 85 % des Energiebedarfs solar gedeckt werden.
	SmartBoard - die Micronal PCM Gipsbauplatte der Firma BASF ist ca. 1,5 cm stark und enthält pro m² 3 kg mikroverkaspeltes Latentwärmespeichermaterial. Eine optimale Lösung z.B. im Leichtbau (Holzbau).
	Vergleich der Wärmespeicherkapazitäten 12 cm Ziegelmauerwerk 9 cm Betonwand 1,5 cm Micronal PCM SmartBoard