Was ist PCM?

PCM (Phasenwechselmaterialien) sind Materialien, die technisch genutzt werden können, indem sie während ihres Phasenwechsels abhängig vom jeweiligen Schmelzpunkt und der Umgebungstemperatur Wärme oder Kälte abgeben bzw. aufnehmen können. Meist wird der Phasenwechsel von fest zu flüssig genutzt. Aus technischer Sicht ist dieser Phasenwechsel besser beherrschbar als ein Übergang von flüssig zu gasförmig.

Die im Temperaturbereich des Phasenwechsels gespeicherte Energiebeträge sind deutlich größer als die Energieaufnahme in einem gleich großen Temperaturintervall während des "normalen" Erwärmens (spezifische Wärmekapazität). Aus diesem Grund gibt es einen Vorteil im Bezug auf die Wärmespeicherdichte, besonders bei kleinen Temperaturdifferenzen. Die spezifische Wärme, die während des 'normalen' Erwärmens aus dem Material austritt, wird auch sensible Wärme genannt und bringt eine Temperaturerhöhung mit sich. Bei der während des Phasenüberganges gespeicherten, versteckten (latenten) Wärme geschieht dies nicht.

sensible latente wärmespeicher PCM

Wird ein PCM erwärmt und nähert sich die Temperatur dem Schmelzpunkt, wird die umgebende Wärme dazu genutzt, den Phasenwechsel zu vollziehen. Während dieser Umwandlung von fest zu flüssig kommt es daher zu keiner Temperaturerhöhung. Sobald das PCM vollständig flüssig vorliegt, erwärmt sich der Stoff wie gewohnt weiter.
Wird das PCM nun wieder abgekühlt und beginnt zu erstarren, wird die Energie bzw. Wärme die zuvor aufgenommen wurde wieder abgegeben. Dies ist damit begründet, dass es sich bei einem flüssigen Zustand um einen höheren Energiezustand handelt. Im flüssigen Zustand ist demnach Energie gespeichert und kann vollständig reversibel durch Erstarren wieder abgegeben werden.
Die von Rubitherm angebotenen PCM reagieren ausschließlich auf Temperaturänderungen. Ein Aktivieren mittels Schalters, wie z.B. bei bekannten Handwärmern, ist nicht möglich.

PCM Temperatur Wärme Diagramm

Mit dem Einsatz von Phasenwechselmaterialien (PCM), z.B. in Wärmespeichern, ist es möglich, dem umgebenden Medium sowohl Wärme als auch Kälte zu entziehen und entsprechend einzuspeichern. Durch eine zeitversetzte Entnahme der thermischen Energie bei einer festgelegten Temperatur ergeben sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten:

  • Klimaspeicher zur Raumklimatisierung
  • Klimaspeicher zur Spitzenlastverringerung
  • Pufferspeicher für Solar-, Festbrennstoff- und Abwärmetechnik
  • Pufferspeicher in der Heizungstechnik
  • passive Temperaturregelung im Transportbereich
  • ...

Der Vorteil von PCM in der Speichertechnologie macht sich vor allem bei kleinen Temperaturunterschieden (delta T) bemerkbar.

Der direkte Vergleich mit Wasser und unterschiedlichen Temperturdifferenzen verdeutlicht die hohe Speicherdichte bei gleichzeitig geringem delta T.

Vgl-PCM-_-Wasser.JPG#asset:248

PCM kann in allen Anwendungen genutzt werden, bei denen die Notwendigkeit besteht, Wärme oder Kälte zu speichern, die Wärmekapazität eines System zu erhöhen, Temperaturschwankungen auszugleichen, Wärme zurückzugewinnen oder Temperaturen zu stabilisieren.




Die Auswahl des geeigneten PCMs beginnt mit der Betrachtung der gewünschten Anwendung sowie dem Ziel bzw. Vorteil durch den Einsatz von PCMs.

Die wichtigsten Faktoren dabei umfassen:

  • Temperaturbereich für die Anwendung ~ Schmelztemperatur des PCMs
  • PCM-Typ (organisch (RT) / anorganisch (SP)) in Abhängigket der unterschiedlichen Eigenschaften
  • Produktklasse (reines PCM, gekapselt oder gebunden), abhängig von der Einbringung des PCM.


Gerne erstellen wir Ihnen ein individuelles Angebot.