Diese Kühltechnik kommt ohne Kältemittel, Kompressor und bewegliche Teile aus und soll klassische Klimaanlagen überflüssig machen. Ein Start-up testet das Festkörper-System bereits in einem Pilotprojekt.
Der Klimawandel trägt dazu bei, dass Hitzewellen immer werden häufiger und intensiver werden. Gleichzeitig heizen sich vor allem Städte durch dichte Bebauung zunehmend auf.
Immer mehr Haushalte und Unternehmen setzen daher auf aktive Kühlung. Prognosen zufolge wird das Marktvolumen für Klimaanlagen bis zum Jahr 2030 weltweit auf rund 93 Milliarden Euro wachsen. Das entspricht einer jährlichen Wachstumsrate von mehr als 6,5 Prozent.
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Das hat durch den steigenden Energiebedarf nicht nur spürbaren Folgen für die Stromnetze. Denn herkömmliche Klimaanlagen können durch ihre Abwärme Städte weiter aufheizen. Gleichzeitig besitzen viele eingesetzte Kältemittel ein hohes Treibhauspotenzial. Beides zusammen resultiert in einem selbstverstärkenden Kreislauf aus Hitze und wachsendem Kühlbedarf.
Vor diesem Hintergrund rücken neue Kühltechnologien in den Fokus, die ohne klimaschädliche Kältemittel und energieintensive Kompressoren auskommen. An einer solchen Lösung arbeitet das US-Start-up Mimic Systems, das mit seinem Festkörper-Kühlgerät den Markt für Klimaanlagen umkrempeln will.
Darum sind schädliche Kältemittel in Klimaanlagen problematisch
In Europa ist der Einsatz besonders klimaschädlicher Kältemittel bereits seit Jahren stark reguliert. Beispielsweise schreibt die neue F-Gas-Verordnung seit März 2024 den verschärften Ausstieg aus fluorierten Treibhausgasen (F-Gasen) vor.
In den USA hingegen sehen die Vorschriften deutlich lockerer aus. „So gut wie jede Klimaanlage, jeder Kühlschrank und jede Wärmepumpe, die in den USA verwendet wird, verfügt über ein Dampfkompressionssystem mit einem fluorierten Kohlenwasserstoff-basierten Kältemittel“, erklärt Jarad Mason, außerordentlicher Professor für Chemie und Chemische Biologie an der Harvard University gegenüber CNN.
Diese Kältemittel seien als Treibhausgase „um Größenordnungen stärker als Kohlendioxid“, so der Forscher. Vor allem durch Kältemittellecks und die Entsorgung tragen diese Stoffe erheblich zu den Treibhausgasemissionen bei.
„Die Kühlbranche war in der Vergangenheit sehr risikoscheu, erklärt Berardo Matalucci, Mitgründer und CEO von Mimic Systems gegenüber CNN. „Fast jede Klimaanlage basiert auf Innovationen aus dem 19. Jahrhundert.“
Besonders problematisch sind die Leckagen von Kältemitteln: Zum einen gelangen sie als starke Treibhausgase in die Atmosphäre. Zum anderen verringern sie die Effizienz der Klimaanlagen, was den Stromverbrauch zusätzlich steigen lässt.
Festkörper-Klimaanlage soll ohne Kältemittel auskommen
Matalucci und sein Team bei Mimic Systems arbeitet daher an Alternativen für diese Kompressionssysteme, also Systeme, die komplett auf Kältemittel verzichten. Mimic konzentriere sich dabei auf thermoelektrische Kühlung, eine Technologie, die Wärme mithilfe von Elektronen in Festkörpern wie Bismut, Tellur und Antimon transportiert.
„Es gibt keine flüchtigen Kältemittel, die in die Atmosphäre gelangen könnten“, so Matalucci. Außerdem gebe es keinerlei bewegliche Teile, was wiederum weniger Ersatzteile im Laufe der Zeit sowie weniger Materialabfall und geringere Kosten bedeutet.
Im August 2025 hat das US-Start-up sein erstes Pilotprojekt für eine Festkörper-Klimaanlage in Kanada bereits umgesetzt. Aktuell befindet sich das System in der Kleinserienproduktion. Daher liegen die Kosten etwa bei dem Doppelten im Vergleich zu herkömmlichen Kompressorsystemen.
Ziel sei es laut Matalucci daher, nun an einer mit herkömmlichen Klimaanlagen vergleichbare Effizienz sowie der Kostensenkung zu arbeiten. Die erste Produktionsserie soll dann spätestens Anfang 2027 starten.
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