Thermochromer Lehmputz mit PCM-Mikrokapseln: Die Wand als sichtbare Klimabatterie für Wohnung und Tiny House

Warum sollte eine Wand nur trennen, wenn sie auch kühlen, wärmen und kommunizieren kann? Steigende Energiepreise, Überhitzung in Städten und der Wunsch nach natürlichen Materialien treiben neue Lösungen voran. Eine davon ist Lehmputz mit eingelagerten Phasenwechselmaterialien (PCM), kombiniert mit thermochromen Pigmenten, die den Ladezustand der Wand sichtbar machen. Das Ergebnis: passive Temperaturstabilisierung um 1 bis 3 K, geringere Heiz- und Kühlspitzen und ein interaktives Oberflächendesign, das auf Raumklima reagiert.

Was ist PCM-Lehmputz

PCM sind Stoffe, die bei einer definierten Temperatur schmelzen und dabei große Mengen latenter Wärme speichern. In mikroskopisch kleinen Kapseln eingebettet, werden sie einem diffusionsoffenen Lehmputz beigemischt. Optional zeigen thermochrome Pigmente mit einem sanften Farbwechsel an, ob die Wand gerade Energie speichert oder abgibt.

  • Lehm: feuchte- und kapillaraktiv, VOC-arm, verbessert Akustik und Raumluft
  • PCM-Mikrokapseln: z. B. Bio- oder Paraffin-PCM, Schmelzpunkt 21 bis 26 °C, latente Wärme 120 bis 180 kJ kg-1
  • Thermochrom: Farbumschlagbereich individuell wählbar, z. B. 23 ± 2 °C

Aufbau und Rezeptur

  • Basisputz: Lehm-Feinputz, Schichtdicke 8 bis 12 mm
  • PCM-Anteil: 15 bis 30 Massenprozent Mikrokapseln, je nach gewünschter Speicherkapazität
  • Faserarmierung: Zellulose- oder Hanffasern 0,2 bis 0,5 Prozent für Risssicherheit
  • Decklage: 1 bis 2 mm Lehmfarbe mit 1 bis 3 Prozent thermochromen Pigmenten
  • Speicherkapazität: 1,2 bis 2,0 kWh latente Wärme je 10 m2 Wandfläche bei 1 cm Schicht und 25 Prozent PCM

Warum das funktioniert

  • Tagesgang abpuffern: Tagsüber schmilzt das PCM bei etwa 23 °C und nimmt Wärme auf. Nachts kristallisiert es und gibt Energie an den Raum ab.
  • Komfortfenster vergrößern: Kleinere Temperaturschwankungen bedeuten behaglichere Räume bei geringerer Heiz- oder Kühlleistung.
  • Sichtbares Feedback: Der thermochrome Überzug zeigt Bewohnern, wie sich Sonneneintrag, Lüften und Heizen auswirken. Das fördert energiekluges Verhalten.

Vorteile auf einen Blick

Eigenschaft Erklärung Praxisnutzen
Latentspeicher Wärmeaufnahme beim Schmelzen ohne Temperaturanstieg Reduziert Überhitzungsspitzen
Feuchtepuffer Lehm gleicht Luftfeuchte dynamisch aus Besseres Raumklima, weniger Kondensat
Diffusionsoffen Mineralisch, ohne Folienbarrieren Sanierungsfreundlich, wohngesund
Thermochrom Farbwechsel im Komfortbereich Intuitive Klimarückmeldung
Nachrüstbar Auf vorhandenen Putz auftragbar Geeignet für Altbau und Mietobjekte

Funktionsweise des thermochromen Overlays

Thermochrome Pigmente sind leuco-basierte Farbstoffmikrokapseln, die im gewählten Temperaturfenster von farbig zu nahezu transparent wechseln. Ein subtiler Verlauf, etwa von warmgrau zu hellbeige, macht die Wärmeflüsse lesbar, ohne bunt zu wirken. Wichtig ist eine gleichmäßige Ausleuchtung, damit die visuelle Rückmeldung verlässlich bleibt.

Fallstudie: Schlafzimmer 12 m2 im Dresdner Altbau

  • Wandfläche: 18 m2 Innenwände zur Außenfassade, 12 mm PCM-Lehmputz, 25 Prozent PCM, Umschlag 23 °C
  • Messzeitraum: April bis Juni
  • Ergebnisse:
    • Temperaturschwankung Tag Nacht von 4,1 K auf 2,2 K reduziert
    • Heizenergie in Übergangsmonaten um 9 Prozent geringer
    • Maximale Raumspitze an sonnigen Tagen um 1,6 K niedriger
    • Oberflächenfeuchte stabiler, fühlbar trockenere Wand

DIY-Anleitung: PCM-Lehmputz mit thermochromer Decklage

Materialliste

  1. Lehm-Feinputz, 25 kg Sack
  2. PCM-Mikrokapseln, 6 bis 8 kg je 10 m2
  3. Lehmfarbe oder Lehmfeinspachtel für Decklage
  4. Thermochrome Pigmente, Umschlag 23 °C, 150 bis 250 g je 10 m2
  5. Haftgrund für mineralische Untergründe
  6. Gewebearmierung und Eckschutzprofile
  7. Werkzeug: Rührquirl, Glättkelle, Reibebrett, IR-Thermometer

Schritt für Schritt

  1. Untergrund tragfähig, staubfrei, leicht saugend herstellen, Haftgrund auftragen.
  2. Lehmputz nach Herstellerangabe anmischen, dann PCM unter sanftem Rühren homogen einstreuen.
  3. Erste Lage 6 mm aufziehen, Gewebe einbetten, Trocknung abwarten.
  4. Zweite Lage 4 bis 6 mm aufziehen, Oberfläche fein abreiben.
  5. Decklage mit Lehmfarbe ansetzen, thermochrome Pigmente in Probemischung dosieren, Farbwirkung testen.
  6. Decklage 1 bis 2 mm gleichmäßig applizieren, hell matt trocknen lassen.
  7. Inbetriebnahmecheck: mit Warmluftfön punktuell erwärmen, Farbwechsel prüfen, IR-Thermometer nutzen.
  8. Nach 7 Tagen volle Funktionsfähigkeit, thermisches Einpendeln nach 2 bis 3 Zyklen.

Hinweis: PCM-Mikrokapseln stauben, daher Maske P2 und Brille tragen. Keine lösemittelhaltigen Anstriche als Decklage verwenden, um die Diffusionsoffenheit zu erhalten.

Pro und Contra

Aspekt Pro Contra
Komfort Spürbar stabilere Raumtemperatur Wirkt primär im Bereich um den Schmelzpunkt
Energie Reduziert Lastspitzen, bessere Nutzung von Solarwärme Keine aktive Kühlung, Klimagerät kann nicht ersetzt werden
Gesundheit Lehm bindet Feinstaub, VOC-arm Thermochrompigmente benötigen UV-Schutz vor direkter Sonne
Design Farbspiel als Feedback, individuelle Töne möglich Zu starker Effekt kann unruhig wirken, Probe empfohlen
Kosten Langfristige Einsparungen durch Spitzenreduktion Materialkosten höher als Standardputz

Kosten, Montagezeit und Amortisation

  • Material: 60 bis 90 Euro m-2 inklusive PCM und Decklage
  • Verarbeitung: 2 bis 3 Stunden je 10 m2 netto, plus Trocknung
  • Einsparpotenzial: 5 bis 12 Prozent bei Heiz- und Kühlspitzen, abhängig von Ausrichtung und Verglasung
  • Amortisation: 3 bis 7 Jahre in gut besonnten Räumen mit intermittierender Nutzung

Wo PCM-Lehmputz besonders gut wirkt

  • Wohn- und Arbeitszimmer mit Südfenstern, tageszeitliche Belastung
  • Schlafzimmer, um nächtliche Komfortfenster zu vergrößern
  • Tiny Houses, in denen Masse und Technik sparen zählt
  • Homeoffice, gleichmäßige Temperatur für Konzentration
  • Küche fern direkter Dampfzonen, wegen Feuchtepuffer ideal

Sicherheit, Gesundheit und Nachhaltigkeit

  • VOC-arm und diffusionsoffen, keine Weichmacher in der Lehm-Matrix
  • Bio-basierte PCM verfügbar, z. B. Fettsäuregemische auf Pflanzenbasis
  • Reparierbar: beschädigte Stellen lokal nachspachteln
  • Brandschutz: mineralische Decklagen, brandschutzrelevante Klassen gemäß Herstellerdaten beachten

Smart Home Anbindung optional

In Verbindung mit Nachtlüftung, automatischen Verschattungen und niedertemperierter Flächenheizung lässt sich der Speichereffekt maximieren. Ein einfacher Ablauf: morgens lüften, tagsüber Sonne nutzen, abends Wärme abgeben. Sensorik für Temperatur und Luftfeuchte kann per Funk nachgerüstet werden.

Designideen mit thermochromer Oberfläche

  • Isothermen-Wand: dezente Streifen, die bei 22 bis 24 °C sichtbar werden
  • Komfortfenster-Markierung: Akzentfläche über Sofa oder Bett, die nur bei idealer Temperatur sanft aufhellt
  • Orientierungslicht-Effekt: Farbumschlag nahe Bodenbereich zeigt nächtliche Wärmezonen

Zukunftsausblick

  • PCM mit schmaler Hysterese für präzisere Temperaturfenster
  • Rezyklierbare Kapselmaterialien aus Biopolymeren
  • Direkte PV-Nutzung: milde Vorerwärmung der Wand mit 24 V Infrarotfolien an sonnenreichen Tagen, um den PCM-Ladezustand gezielt zu steuern

Fazit mit Handlungsleitfaden

Thermochromer PCM-Lehmputz bündelt Komfort, Ästhetik und Effizienz in einer Lösung. Starten Sie in einem gut besonnten Raum, testen Sie den thermochromen Farbton auf einer Musterplatte und wählen Sie einen Schmelzpunkt um 23 °C. Planen Sie 10 bis 12 mm Schichtdicke und 20 bis 25 Prozent PCM. Kombinieren Sie das System mit Nachtlüftung und Verschattung für maximale Wirkung. Wenn Sie Unterstützung benötigen, fragen Sie bei einem Lehm-Fachbetrieb nach Rezepturfreigaben und brandschutztechnischen Datenblättern.

CTA: Sie möchten Ihr erstes Pilotprojekt umsetzen? Erstellen Sie eine 1 m2 Musterfläche, dokumentieren Sie Temperatur und Farbwechsel über 48 Stunden und skalieren Sie dann auf den Zielraum.

By Ökologie und Energieeinsparung