Was ist ein Phasenwechselmaterial (PCM)?

Ein PCM (phase change material, Phasenwechselmaterial) speichert Wärme, indem es bei einer festen Temperatur schmilzt, und gibt sie beim Erstarren wieder ab. Es wirkt damit wie thermische Masse – ohne das Gewicht von Beton oder Mauerwerk.

Beim Schmelzen nimmt ein Stoff viel Wärme auf, ohne selbst wärmer zu werden; das nennt man latente Wärme. Wasser ist das bekannteste Beispiel: Eis bleibt bei 0 °C, bis der letzte Kristall geschmolzen ist. Für Gebäude wählt man ein PCM, dessen Schmelzpunkt im Komfortbereich liegt, meist zwischen etwa 21 und 26 °C.

Funktionsweise im Gebäude

Tagsüber steigt die Raumtemperatur. Sobald der Schmelzpunkt erreicht ist, beginnt das PCM zu schmelzen und entzieht der Luft Wärme – die Temperatur steigt deutlich langsamer. Nachts, bei Nachtlüftung oder niedrigeren Außentemperaturen, erstarrt das Material wieder und gibt die Wärme ab. Dieser Zyklus muss täglich vollständig ablaufen: Kann das PCM nachts nicht erstarren, ist es am nächsten Tag “voll” und wirkungslos.

Arten

Paraffine – organisch, chemisch stabil, nicht korrosiv, aber brennbar und mit vergleichsweise geringer Dichte.
Salzhydrate – anorganisch, höhere Speicherkapazität je Liter und nicht brennbar, dafür anfällig für Unterkühlung und Entmischung bei häufigen Zyklen.

Paraffine und Salzhydrate im Vergleich
Paraffine	Organisch, chemisch stabil, nicht korrosiv; aber brennbar und mit vergleichsweise geringer Dichte.
Salzhydrate	Anorganisch, höhere Speicherkapazität je Liter, nicht brennbar; aber anfällig für Unterkühlung und Entmischung bei häufigen Zyklen.

Die zwei PCM-Arten aus dem Artikel mit ihren Vor- und Nachteilen. Beide werden gekapselt eingesetzt, als Mikrokapseln oder als Makrokapseln.

Beide werden gekapselt: als Mikrokapseln in Gipsputz oder Gipskartonplatten eingemischt, oder als Makrokapseln – Beutel, Matten oder Aluminiumprofile – in abgehängten Decken, hinter Wandbekleidungen oder im Fußbodenaufbau.

Wo es sinnvoll ist – und wo nicht

PCM lohnt sich vor allem in leichten Konstruktionen mit wenig eigener Speichermasse: Holzrahmenbau, Dachgeschossausbauten, Tiny Houses und leichte Büroumbauten. In einem Haus mit dicken Betondecken und massiven Innenwänden ist der Zusatznutzen gering – dort übernimmt die Masse diese Aufgabe bereits.

Wichtige Voraussetzungen: Das PCM muss mit der Raumluft in Kontakt stehen (nicht hinter Dämmung verbaut), der Schmelzpunkt muss zur Nutzung passen, und es braucht eine Möglichkeit zur nächtlichen Entladung. Ohne außen liegenden Sonnenschutz und Querlüftung bleibt die Wirkung begrenzt – PCM ersetzt keinen Sonnenschutz, es ergänzt ihn.

Voraussetzungen, damit PCM wirkt

Kontakt zur Raumluft: Nicht hinter Dämmung verbaut.
Schmelzpunkt im Komfortbereich: Meist zwischen etwa 21 und 26 °C, passend zur Nutzung.
Nächtliche Entladung möglich: Kann das PCM nachts nicht erstarren, ist es am nächsten Tag wirkungslos.
Außen liegender Sonnenschutz und Querlüftung: Ohne beides bleibt die Wirkung begrenzt.

Prüfpunkte aus dem Artikel. PCM ersetzt keinen Sonnenschutz, es ergänzt ihn.