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Phase Change Material (PCM)

Phase Change Material, auch PCM oder Phasenwechselmaterial genannt, ist die technische Bezeichnung für einen Latentwärmespeicher. Dieser kann einen hohen Anteil von Wärme- und Kälteenergie über lange Zeit speichern und je nach Bedarf verlustfrei wieder abgeben. Seine Funktionsweise beruht auf der Ausnutzung reversibler thermodynamischer Zustandsänderungen eines Speichermediums, wie zum Beispiel beim Phasenübergang von fest zu flüssig (Erstarren/Schmelzen).

Beim Schmelzen nimmt das Speichermedium – in der Regel Salze, z.B. Glaubersalz oder Natriumacetat sowie organische Verbindungen, z.B. Paraffine oder Fettsäuren – sehr viel Wärmeenergie auf. Nach Erreichen der Phasenübergangstemperatur (Paraffine z.B. haben ihren Phasenwechsel bei Zimmertemperatur) erfolgt so lange keine Temperaturerhöhung, bis das Material komplett geschmolzen ist. Erst beim Erstarren gibt das Speichermedium genau die aufgenommene Wärmemenge wieder ab.

In Gebäuden werden Latentwärmespeicher in unterschiedliche Baumaterialien wie Gipsplatten und -putze, Porenbetonsteine, Kühldeckenelemente, Estriche, Holzwerkstoffe, Spachtelmassen oder auch in Glasscheiben z.B. in Form verkapselter Salzkristalle integriert. Diese speichern die Wärme der einstrahlenden Sonne und geben sie bei Bedarf an den Innenraum ab. Daneben werden Phase Change Materials zur Stabilisierung der Temperatur in Transportbehältern oder Kleidungsstücken verwendet.

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