Kühlschrank der Zukunft arbeitet geräuschlos

Kompressoren in Kühlschränken könnten künftig überflüssig werden: Forscher haben ein Material entwickelt, dass sich bei Stromfluss abkühlt. Das Polymer könnte auch in Feuerwehr-Kleidung integriert werden und so für angenehme Temperaturen sorgen.

Was für eine Qual: im Hochsommer stundenlang als überdimensionale Micky Maus in der Fußgängerzone herumlaufen und Werbezettel an Passanten verteilen. Den schwitzenden Studenten in der Comic-Kluft könnte eines Tages geholfen werden, wenn eine Entwicklung von der Pennsylvania State University den Sprung in den Alltag schafft. Qiming Zhang und seine Kollegen haben nämlich ein Material entdeckt, dass sich abkühlt, wenn eine elektrische Spannung anliegt. Es könnte in Kombination mit Wärmetauschern zur Kühlung eingesetzt werden, schreiben die Wissenschaftler im Fachmagazin "Science" . So ließen sich nicht nur Lebensmittel im Kühlschrank frisch halten, sondern auch Feuerwehranzüge oder die Kleidung von Sportlern kühlen.

"Das ist der erste Schritt in der Entwicklung einer elektrischen Kühlung", sagte Qiming. "In Zukunft können wir uns einen Kühlschrank in Flachbauweise vorstellen. Keine Rohre mehr, keine Kompressoren, nur ein Polymer mit passendem Wärmetauscher."

Bei den von den Forschern eingesetzten sogenannten Polarpolymeren gehen die Moleküle von einem unorganisierten in einen organisierten Zustand über, wenn sie einem elektrischen Feld ausgesetzt werden. Dabei gibt das Material Wärme an die Außenwelt ab und wir selbst kälter. Wird der elektrische Strom wieder abgeschaltet, kommt es zum gegenteiligen Effekt; das Material nimmt Wärme auf. Durch den wechselnden Kontakt mit einem Wärmetauscher kann das Material eingesetzt werden, um einen Raum zu kühlen. Mit dieser Methode konnten die Wissenschaftler die Temperatur um etwa zwölf Grad Celsius absenken.

Die Technik konventioneller Systeme, etwa von Kühlschränken oder Klimaanlagen, basiert auf der Eigenschaft von Gasen, bei Druckverringerung Wärme aus der Umgebung aufzunehmen. Die Kühlmittel, die dabei eingesetzt werden, sind für Mensch und Umwelt meist nicht gänzlich unbedenklich.

Das neue Verfahren kommt hingegen ohne potentiell gefährliche Chemikalien aus und benötigt auch kein komplexes System für den Wärmeaustausch. "Diese Polymere sind flexibel und können sowohl zum Kühlen als auch zum Heizen genutzt werden", sagte Zhang. Als Einsatzgebiet kämen neben Kühlschränken und Klimaanlagen auch Elektronikchips in Computern in Frage, die mit den Polymeren vor Überhitzung geschützt werden.