Abkühlung in der Nacht – eine Frage der Gesundheit

Unsere Nächte werden wärmer und damit die Auskühlung von Innenräumen schwieriger. Im perfekten Haus forschen wir an Lösungen, die insbesondere ältere Menschen schützen sollen. Oder könnte ein Schlafsack mit Wasserkühlung die Lösung sein?

Die Tropennächte in der Schweiz nehmen zu. Das sind Tage, an denen die minimale Temperatur nicht unter 20°C fällt. Häufig in Folge von Hitzetagen (über 30°C). Solche Tage und Nächte sind ein Gesundheitsrisiko – insbesondere für Personen im Alter von 75 Jahren und älter. Ein zunehmendes Problem, denn bis 2045 soll sich gemäss Hochrechnungen diese Bevölkerungsgruppe verdoppeln (gegenüber 2010). Gleichzeitig nimmt die Hitzebelastung zu.

Ab 24°C Innentemperatur steigt die Sterblichkeit

Das Schweizerische Tropen- und Public Health-Institut (Swiss TPH) hat den Zusammenhang zwischen der Temperatur und der Sterblichkeit für den Zeitraum zwischen 2003 und 2016 untersucht. Die Erkenntnisse:

• Erreicht die Tageshöchsttemperatur 33°C, dann erhöht dies die Sterberate um durchschnittlich 21% im Vergleich zu einem angenehmen Tag mit maximal 22°C. 
• Am grössten ist der Temperatureffekt am Hitzetag selbst, aber auch an den folgenden vier bis fünf Tagen ist die temperaturbedingte Sterblichkeit signifikant erhöht (verzögerter Effekt des Hitzetags).  
• Hohe Innentemperaturen während der Nacht wirken unmittelbar auf die Sterblichkeit. Ab 24°C werden Auswirkungen sichtbar. 

Projekthinweis: ResCool: Klimaanpassung von Neu-, Um-, und bestehenden Wohnbauten – effiziente Kühlkonzepte (HSLU, 2021) https://www.aramis.admin.ch/Default?DocumentID=68312&Load=true 

«Das Problem sind die immer wärmeren Nächte», sagt Markus Koschenz, Professor am Institut für Gebäudetechnik und Energie IGE. Während man am Tag zur Abkühlung in den See springen kann oder sich ältere Personen an gekühlten Orten erholen können, sind Kühllösungen in der Nacht zu Hause eingeschränkt. «Die Fensterlüftung ist weiterhin die wichtigste Kühllösung», so Markus Koschenz. Allerdings bringen geöffnete Fenster wenig, wenn die Temperaturdifferenz zwischen innen und aussen gering ist (wie es bei Tropennächten der Fall ist). Das ist besonders kritisch in Gebäuden wie Alters- und Pflegeheimen, wo nachts aus Gründen der Privatsphäre die Türen geschlossen bleiben und keine Querlüftung möglich ist. Single Sided Ventilation heisst das in der Forschung. 

Verbesserte Fensterlüftung im perfekten Haus 

Darum untersucht das IGE im Forschungs-Modul zum «perfekten Haus» zurzeit während den aktuellen Hitzewellen wie sich die Fensterlüftung durch geräuscharme, fensternahe Lüftungssysteme verbessern lässt. Getestet werden bei konstant 10°C Temperaturdifferenz zwischen innen und aussen drei Varianten: 

• Axialventilatoren, wie sie in PCs verwendet werden, im Schwenkbereich des Fensters 
• Ein Querstromgebläse, montiert an der Oberkante eines Kippfensters 
• Konventionelle Fensterlüftung 

Die Daten zur jeweiligen Kühlleistung werden im Sommer 2025 laufend gesammelt. 

Um in Zukunft noch mehr kühle Luft geräuscharm in Räume zu bringen, entwickelt das Forschungsteam um Markus Koschenz aber auch neue Ansätze – etwa mit Blasbälgen oder luftinduktiven Systemen. Erste Tests mit diesen innovativen Technologien sind ebenfalls für den Sommer 2025 geplant. 

Kühlen am Körper mit 30°C Wasser im Schlafsack 

Eine andere Lösung erscheint schon heute vielversprechend: die Kühlung am Körper. «Tragbare Kühlelemente und kühlende Textilien verfügen über das ökologische und das ökonomische Potential, sich als zukünftige Kühllösungen zu etablieren», findet Markus Koschenz. Er hat bereits einen Prototyp eines kühlenden Schlafsacks gebaut und getestet. Dazu hat er fünf Millimeter dünne Kunststoffrohre in einen handelsüblichen Schlafsack eingenäht. Durch die Schläuche floss 30°C warmes Wasser. Weil die Körpertemperatur – auch auf der Haut – höher ist, reichte dies zum Kühlen.

Das Modell der Klimakammer funktioniert. Für eine grössere Praxistauglichkeit des kühlenden Schlafsacks sind allerdings noch einige Entwicklungsschritte nötig. Wegen der hohen Wassertemperatur benötigt man nur wenig Wasser zum Kühlen. Daher könnte Frischwasser eine Lösung sein. Die Wasserversorgung muss noch optimiert sowie das erwärmte Wasser einfach gesammelt werden können. Zum anderen muss der Schlafsack mit den Wasserrohren komfortabler werden. Sonst ist die Nacht zwar kühler als eine Tropennacht, aber trotzdem noch zu wenig erholsam.