Die Nacht ist in der Regel nicht nur dadurch definiert, dass es dunkler ist als sonst. Sondern auch, dass wir nur untertags durch das wärmende Sonnenlicht jahreszeitabhängig mehr oder weniger warme Temperaturen erreichen, während es in der Nacht durch kontinuierliche Abstrahlung der tagsüber erwärmten Materie immer kälter wird. Wenn wir im Winter nicht frieren wollen, müssen wir was dagegen unternehmen. Wie manche Tiere sind zwar auch wir Menschen in der Lage, sachkundig Winterspeck anzulagern, leider verabschiedet er sich aber nicht automatisch, wenn es wieder wärmer wird. Hier hat die Natur nicht mitgedacht. Deshalb haben wir das Heizen erfinden müssen.
Doch so romantisch ein Lagerfeuer sein kann, ineffizienter kann man die Verbrennungswärme von Holz kaum nutzen. Längst existieren Energieträger mit höherer Heizleistung. Allerdings werden dabei oft fossile Brennstoffe wie Kohle, Öl oder Gas verheizt. Sie bieten zwar den unzweifelhaften Vorzug bequemer, allzeit verfügbarer Wärme, aber nur in Tateinheit mit dem Verbrennungsprodukt Kohlendioxid. Wohin das führt, ist bekannt, daher suchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bereits seit einigen Jahrzehnten nach Wegen, Wärme möglichst klimaschonend zur Verfügung zu stellen.
Sensible Wärmespeichersysteme sind einer davon. Man wärmt etwas auf, das die Wärme wieder abgibt. Der Vorteil liegt in der Einfachheit der Technik. Der Nachteil aber auch. Solche Systeme beginnen sofort, die Wärme abzustrahlen, und wenn sie nicht mehr aufgeheizt werden, ist es relativ bald wieder kalt. Das wissen viele, die die Heimeligkeit von Kachelöfen schätzen, aber manchmal vor dem Schlafengehen vergessen, Brennstoff nachzulegen.
Wärmende Herzen
Wirkungsvoller sind da sogenannte Phasenwechselmaterialien. Die kennt man etwa als Handwärmer: kleine mit Paraffinen oder Salzlösungen gefüllte Herzen oder Sterne mit Einhörnern drauf. Erst sind sie fest, aber wenn man sie schmelzen lässt, zerstört man das Kristallgitter des Feststoffs, und er wird flüssig. Beim Handwärmer macht man das mit heißem Wasser im Kochtopf. Diese Wärmemenge ist dann in der Flüssigkeit des Handwärmers gespeichert und kann wieder herausgelockt werden. Deshalb ist ein Metallplättchen mit eingeschlossen. Wird es geknickt, entsteht auf atomarer Ebene ein Kristallisationskeim. An ihm können sich wieder Kristallgitter bilden, die Flüssigkeit wird fest und Wärme frei. Nicht viel, aber für warme Hände reicht es in der Regel.
Will man eine große Wärmemenge reversibel und mit wenig Energieverlust verfügbar machen, muss man einen Schritt weiter gehen – zu TCM. „Aha“, merken Sie jetzt auf, „da bin ich aber gespannt, was nun kommt.“
TCM steht hier natürlich nicht für Traditionelle Chinesische Medizin, sondern für Thermochemical Energy Storage Materials – also etwas Seriöses.
