Forscher haben mithilfe von KI neue Materialien entwickelt, die Gebäude ohne Klimaanlage kühlen sollen. Speziell entwickelte „Meta‑Emitter“ reflektieren dazu die Sonne und strahlen Wärme direkt in den Himmel. Sie könnte den Energieverbrauch im Sommer deutlich reduzieren.
In Zeiten steigender Temperaturen und wachsender Energiekosten ist eine effiziente Kühlung immer wichtiger. Klimaanlagen sind zwar effektiv, verbrauchen aber viel Strom und belasten das Klima. Forscher haben mithilfe von KI nun neue Materialien entwickelt, die Hitze gezielt ableiten können – und das ohne Energieaufwand.
Das Besondere an diesen sogenannten thermischen Meta-Emittern ist, dass sie je nach Einsatzgebiet Wärme in bestimmten Wellenlängen abgeben. Dadurch entsteht ein passiver Kühleffekt, der sogar direkte Sonneneinstrahlung ausgleichen kann. Entwickelt wurde das Verfahren von internationalen Forschern rund um die University of Texas in Austin.
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KI-Materialien gegen Hitze
Bisher galt das Design solcher Materialien als aufwendiger Prozess – meist basierend auf Versuchen und Irrtümern. Die neue Methode kombiniert hingegen maschinelles Lernen mit einem sogenannten „inverse design“. Das bedeutet, dass eine Software rückwärts berechnet, welche Struktur genau den gewünschten Effekt erzielt.
Auf diese Weise konnten über 1.500 verschiedene Materialvarianten entworfen werden, darunter sieben mit besonders hoher Leistung. Ein Praxistest zeigte das Potenzial: Ein Modellhaus mit einem der KI-Materialien auf dem Dach blieb bei direkter Sonneneinstrahlung bis zu 20 Grad Celsius kühler als ein Haus mit herkömmlicher weißer oder grauer Farbe.
Gebäude, Kleidung und Raumfahrt
Die neuen Meta-Emitter könnten in vielen Bereichen zum Einsatz kommen. Etwa auf Gebäuden zur Reduktion des Stromverbrauchs von Klimaanlagen, in Textilien für kühlende Kleidung oder in der Raumfahrt zur Temperaturregelung von Satelliten. Sogar bei Autos wäre denkbar, dass sich das Aufheizen im Sommer deutlich verringert.
Dennoch gibt es Herausforderungen. Die Komplexität der 3-D-Strukturen der Materialien könnte eine industrielle Massenproduktion erschweren. Außerdem ist noch unklar, wie langlebig und kosteneffizient die Meta-Emitter im Alltag sind. Deshalb sind weitere Forschungen notwendig.
Die neue Technologie könnte jedoch langfristig die Art, wie wir über Energieeinsparung und Klimaschutz denken, verändern. Denn: Ein passives Kühlen mithilfe intelligenter Materialien verspricht eine nachhaltige Zukunft mit einem geringeren Energieverbrauch und mehr Komfort.
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