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Phasenwechselmaterial (PCM): Latentwärmespeicher im Textil

Wärme & Isolation Redaktion Outdoorberater Stand 10/2026

Ein Phasenwechselmaterial — englisch phase change material, kurz PCM — speichert Wärme über einen Aggregatzustandswechsel. Beim Schmelzen nimmt es Energie auf, ohne dabei wärmer zu werden; beim Erstarren gibt es dieselbe Energie wieder ab. Diese sogenannte latente Wärme ist der Unterschied zu einem gewöhnlichen Speicher, der sich beim Aufladen erwärmt.

In Textilien kommen mikroverkapselte Paraffine zum Einsatz, deren Schmelzpunkt nahe der Hauttemperatur liegt. Die Kapseln verhindern, dass das Material in flüssiger Form ausläuft. Bekanntester Vertreter ist Outlast, dessen Technik auf ein NASA-Programm von 1988 zurückgeht — dort ging es um thermisch anpassungsfähige Materialien für Raumanzüge und Handschuhe.

200–250 kJ/kglatente Wärme von reinem Paraffin
0,91–4,44 J/gdieselbe Größe, im Textil gemessen
9,2 J/gHöchstwert einer Studie mit 12 % PCM-Anteil
1988NASA-Programm, aus dem Outlast hervorging

Die Lücke zwischen Rohstoff und Kleidungsstück

Paraffinwachse speichern beachtlich viel: 200 bis 250 Kilojoule je Kilogramm. Diese Zahl steht in vielen Produktbeschreibungen — sie gilt aber für das reine Material. Was in einem fertigen Textil ankommt, ist eine andere Größenordnung: Übersichtsarbeiten nennen für PCM-ausgerüstete Textilien 0,91 bis 4,44 Joule je Gramm, je nach Auftragsverfahren. Der höchste Wert, der in einer der zitierten Studien erreicht wurde, lag bei 9,2 J/g — und zwar bei einer Monofilamentfaser mit 12 Prozent PCM-Anteil.

Der Grund ist nicht Pfusch, sondern eine Abwägung: Mehr Kapseln bedeuten mehr Kapazität, aber auch steiferen Griff, höheres Gewicht und geringere Haltbarkeit. Ein Stoff, der sich nicht mehr tragen lässt, nützt nichts.

Was ein Kleidungsstück damit puffert:
Q = m · q_latent
Shirt 200 g, 4,44 J/g  →   888 J
Shirt 350 g, 4,44 J/g  → 1.554 J
Shirt 350 g, 9,20 J/g  → 3.220 J
Gegen die Wärmeabgabe gerechnet:
bei 100 W (Ruhe):        1.554 J →  16 s
bei 400 W (Anstrengung): 1.554 J →   4 s
bei 100 W, Bestwert:     3.220 J →  32 s
Infografik
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Physik

Vier Wege, auf denen Wärme verlorengeht

Wärme verlässt den Körper auf vier physikalisch verschiedenen Wegen — und sie tun es gleichzeitig. Welcher überwiegt, hängt von der Lage ab, und dagegen hilft jeweils etwas anderes. Deshalb lässt sich nicht pauschal sagen, was eine kalte Nacht wärmer macht.

Längsschnitt durch einen schlafenden Menschen im Schlafsack auf einer Isomatte: unten der kalte Erdboden, darüber die Matte, darauf der Schlafsack mit Daunenfüllung und der liegenden Silhouette darin, oben der Nachthimmel.
  1. Konduktion — nach unten in den Boden

    Wo der Körper aufliegt, ist die Füllung zusammengedrückt und leitet. Der Boden ist der größte Wärmeabnehmer der Nacht. Dagegen hilft nur die Matte — der R-Wert, nicht der Schlafsack.

  2. Konvektion — seitlich mit der Luft

    Warme Luft strömt aus jeder Öffnung ab und kalte nach. Deshalb wirken Wärmekragen und Kapuzenzug: Sie schließen die Stelle, an der die Strömung entsteht.

  3. Strahlung — nach oben in den Himmel

    Jeder Körper strahlt Wärme ab, auch durch die Luft hindurch. Unter klarem Nachthimmel ist das messbar — ein Tarp oder Zeltdach darüber bricht diesen Weg, ohne zu dämmen.

  4. Verdunstung — mit der Feuchte

    Jedes Gramm Wasser, das verdunstet, nimmt Wärme mit. Deshalb kühlt feuchte Kleidung aus und deshalb ist trockene Wäsche fürs Schlafen wichtiger als eine dickere Jacke.

Daraus folgt die Reihenfolge beim Nachrüsten: erst die Matte, dann die Abdichtung nach oben, dann trockene Wäsche — und erst danach ein wärmerer Schlafsack. Wer bei Bodenkälte einen dickeren Sack kauft, bekämpft den falschen der vier Wege.

Mit KI-Unterstützung erstellt Schematische, nicht maßstabsgetreue Darstellung.

Abgrenzung: PCM, thermoregulierend, Isolation

„Thermoregulierend" ist ein Sammelbegriff, unter dem sehr verschiedene Dinge beworben werden: PCM-Ausrüstungen, feuchtigkeitsleitende Gewebe, belüftete Konstruktionen. Nur bei PCM steckt ein Phasenwechsel dahinter; die anderen arbeiten über Feuchtetransport oder Luftaustausch.

Isolation wiederum ist eine Dauerleistung: Sie verringert den Wärmestrom, solange sie getragen wird, und hat keine Kapazitätsgrenze. PCM hat eine — und zwar eine kleine. Beides schließt sich nicht aus, ersetzt sich aber auch nicht.

Und schließlich arbeitet der Körper selbst mit einem Phasenwechsel, der jede textile Lösung um Größenordnungen schlägt: Verdunstender Schweiß bindet 2.418 Joule je Gramm — ein einziges Gramm also mehr als 500 Gramm PCM-Textil im besten gemessenen Fall. Mehr dazu unter Verdunstungskälte.

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