Unter dem Schirm des Green-Deals(2019) der Europäischen Union sollen bis 2050 alle Häuser im Betrieb nahezu klimaneutral sein. Um diese Ziele zu erreichen, sind im Bausektor dringend innovative Energiekonzepte notwendig. Durch den verstärkten Einsatz von fortschrittlichen Bau- und Konstruktionstechniken sowie Hochleistungsdämmstoffen in Kombination mit intelligenten Energiespeichersystemen sowohl im Neubausektor als auch bei der Renovierung von Gebäuden steigt das Potential zur Senkung des Energieverbrauchs für Heizung und Kühlung in Gebäuden signifikant. Die Wärmespeicherfähigkeit von Baustoffen spielt bei dieser Problemstellung eine Schlüsselrolle. Durch eine intelligente Kombination von Phasenwechselmaterialien (PCM) und klassischen Baustoffen kann bereits bei geringen zeitlichen Temperaturunterschieden eine große Menge Wärmeenergie gespeichert werden. Bislang gibt es kein standardisiertes Modell zur Beschreibung der effektiven Wärmespeicherfähigkeit sowie kein dynamisches Messverfahren zur Bestimmung der Wärmespeicherfähigkeit eines heterogenen zementgebundenen PCM-Kompositmaterials. Entsprechend wird ein makroskopischer Modellansatz auf Grundlage homogenisierter thermischer Eigenschaften eines Kompositmaterials präsentiert und als funktional nachgewiesen. Nach der experimentellen Bestimmung der Wärmespeicherfähigkeiten von Einzelkomponenten gemäß standardisierten Messverfahren kann nach allgemeiner Mischtheorie die effektive Wärmespeicherfähigkeit bestimmt werden. Ferner wird zur Validierung des Modellansatzes ein angepasstes kalorimetrisches Verfahren mit Kugelprobekörpern entwickelt. Das Verfahren der sogenannten „Dynamischen Kugelkalorimetrie" (DKK-Methode) nutzt die radiale Symmetrie einer Kugelform. Mit Hilfe der DKK-Methode und der zugrunde gelegten Kugelhypothese erfolgt numerisch die inverse Bestimmung der effektiven Wärmespeicherfähigkeit. Im finalen Vergleich zwischen dem auf der effektiven Wärmespeicherkapazität basierenden Modellansatz und der neu entwickelten indirekte Messmethode zur dynamischen Bestimmung der temperaturabhängigen effektiven Wärmespeicherkapazität heterogener PCM-Verbundwerkstoffe ergibt sich eine maximale Abweichung von wenigen Prozenten.