Architektur der Natur: Wie Termitenbauten als Vorbild für klimaneutrale Kühlung dienen

Ein weniger als einen Zentimeter großes Insekt erschafft ein architektonisches Meisterwerk: den Termitenhügel. Diese Konstruktionen besitzen ein bemerkenswertes natürliches Kühlsystem, das die Innentemperatur unabhängig von der brütenden Hitze der Außenwelt stabil hält.

Ein Forschungsprojekt hat nun 16 brasilianische Studenten zusammengebracht, um dieses Phänomen in der Chapada dos Veadeiros im Bundesstaat Goiás zu untersuchen. Die Region im Cerrado gilt als die Savanne mit der weltweit höchsten Biodiversität.

Ein Termitenhügel in der Region Chapada dos Veadeiros.

Stabile Temperaturen in der Savanne

Während der Feldstudien überwachten die Wissenschaftler die Temperaturen innerhalb der Bauten. Das Ergebnis: Während die Außentemperaturen in der Chapada tagsüber auf über 30 Grad kletterten und nachts auf 11 Grad fielen, blieb das Innere der Termitenbauten konstant bei etwa 23 Grad.

Diese natürliche Regulierung dient nicht nur den Insekten. Auch andere Tiere wie Schlangen und Gürteltiere nutzen die Bauten als Rückzugsorte, um den extremen Witterungsbedingungen zu entkommen.

Für die Messungen entwickelten die Forscher einen kostengünstigen Sensor, den sie „Tamanduíno“ tauften – eine Anspielung auf den Großen Ameisenbären (Tamanduá), der sich von Termiten ernährt. Die Herstellungskosten pro Einheit beliefen sich auf lediglich 150 Reais.

Forscher bei der Arbeit in der Chapada dos Veadeiros.

„Der Termitenhügel funktioniert wie eine perfekte Klimaanlage“, erklärt die Biologin Sofia Coradini Schirmer. „Das Belüftungssystem hält das Mikroklima stabil. Das liefert wichtige Impulse für die Architektur: Wir könnten lernen, wie man Gebäude ohne hohen Stromverbrauch angenehm temperiert.“

Wissenschaft in der Praxis

Neben der Thermodynamik untersuchte das Team auch die ökologische Dynamik. Mit biologisch abbaubaren Modellen simulierten sie Insekten auf Bäumen, um die Raubtieraktivitäten in der Region besser zu verstehen und so das gesamte Lebenszyklus-Geflecht im Cerrado zu analysieren.

Ein weiteres Sorgenkind der Forscher ist die Ausbreitung invasiver Arten, insbesondere des aus Afrika stammenden Afrikanischen Liebesgrases (Capim-gordura). Paulo Negri, Koordinator am Instituto Relva, warnt vor den Folgen:

„Dieses Gras verdrängt heimische Arten und verändert das Ökosystem massiv. Wenn wir es nicht kontrollieren, droht der Nationalpark Chapada dos Veadeiros einen Großteil seiner einzigartigen Vielfalt zu verlieren.“

Forschungsaktivitäten im Cerrado.

Das Projekt ist Teil des Programms für Quantitative Ökologie des Instituto Serrapilheira. In der sechsten Auflage bringen sie Experten aus Biologie, Physik, Geografie und Informatik zusammen, um komplexe ökologische Probleme durch interdisziplinäre Forschung zu lösen.

Bevor es in die freie Natur ging, absolvierten die Teilnehmer einen Hackathon in Brasília. Dort lernten sie, wie man mittels 3D-Druck und Elektronikbauteilen die für ihre Feldarbeit notwendigen Werkzeuge selbst konstruiert.

*Das Team reiste auf Einladung des Instituto Serrapilheira.