Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Intelligente Sonnenschutzverglasung senkt Kosten

17.08.2011
Damit große, verglaste Gebäude im Sommer nicht horrende Kühlkosten verursachen und einfallendes Licht nicht blendet, entwickelten Fraunhofer-Forscher thermotrope Gläser, die bei Bedarf automatisch weniger Sonnenenergie einlassen.

In enger Kooperation mit der Tilse Formglas GmbH entstand so ein marktreifes Produkt, das die Kosten für die Klimatisierung großflächig verglaster Gebäude erheblich senkt.

Verglaste Flächen sind ein Trend moderner Architektur. Bahnhöfe, Messegebäude aber auch Privatgebäude sind komplett oder teilweise von Glas überkuppelt, haben gläserne Wände oder große Fensterflächen. Das ist einerseits sehr schön, da die Räume selbst an trüben Tagen hell und lichtdurchflutet sind. Zudem streben Architekten und Bauherren bei hohen Energiepreisen an, einen möglichst hohen Anteil des Energiebedarfs durch Sonneneinstrahlung zu decken und im Winter wenig bis gar nicht zu heizen.

Doch nur an wenigen Tagen im Jahr scheint die Sonne so durch die Verglasung, dass sich ein optimales Raumklima ergibt. Schon im späten Frühjahr und erst recht im Sommer erhitzen sich verglaste Räume sehr stark. Dann fallen wieder Energiekosten an, um das verglaste Gebäude zu kühlen. Außerdem blendet die stark strahlende Sonne – sogar im Winter.

Bislang versuchte man das Problem durch Sonnen- und Blendschutz zu lösen. Das aber ist teuer, aufwändig, wartungsintensiv und nicht flexibel. Wenn die Sonne beispielsweise bei einem Gewitter urplötzlich verschwindet und dann unvermutet wieder auftaucht, sind mechanische Beschattungen und Sonnenblenden nicht schnell genug. Da Jalousien oder Rollos nicht hundertprozentig die Wärme draußen halten, fielen bislang hohe Kosten für den Betrieb von Klimaanlagen an.

Eine völlig andere Lösung entwickelten Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam-Golm. Wie wäre es, überlegten sich die Forscher dort, wenn die Glasscheiben automatisch ihre Lichtdurchlässigkeit je nach Bedarf verändern und dann wie Milchglas die Energie abhalten? Nach intensiver Forschungsarbeit gelang es, einen selbst regulierenden Sonnenschutz zu entwickeln. Gläser die sich selbst dimmen. In gedimmten Zustand lassen sie noch genug Licht hindurch und die Räume bleiben schön hell. Zwischen 30 und 50 Prozent der eigentlichen Sonnenenergie bleibt ausgesperrt.

Gemeinsam mit dem Partner Tilse Formglas GmbH mit Sitz im brandenburgischen Nennhausen brachte das IAP die Entwicklung zur Marktreife. Die Gläser sind nach dem Sandwichprinzip aufgebaut: Zwischen zwei Glasscheiben befindet sich eine Art Folie aus Harz, die polymere Mikrokapseln enthält. Erhitzt sich die Harzschicht auf etwa 40 Grad, verändert sich ihre Struktur und das einfallende Licht wird gestreut. In der Partnerschaft entwickelten die IAP-Forscher den chemisch-physikalischen Teil der Sonnenschutzverglasung. Die Tilse GmbH steuerte ihr Know-How über Glas und homogene Verteilung der Partikel bei.

Um den gewünschten Effekt zu erzielen, führten die IAP-Experten zunächst intensive Forschung zu den optisch aktiven Komponenten und der Harzmatrix durch. Außerdem musste der Härtungsverlauf der thermochromen Gießharzsysteme erforscht werden, um ein optimales Produkt zu gewährleisten. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Sobald die Sandwichgläser eine bestimmte Temperatur registrieren, schalten sie um von durchsichtig in getrübt. Die bis eben noch transparenten Fenster werden lichtstreuend transluzent. Der Vorgang funktioniert auch umgekehrt: Sinkt die Temperatur, kehrt die thermotrope Schicht in den ursprünglichen Zustand zurück und die Scheiben werden wieder durchsichtig und klar.

Dr. rer. nat. Arno Seeboth | Fraunhofer Wirtschaftsthemen
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2010-2011/20/thermothrope-sonnenschutzverglasung.jsp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Neue Sensortechnik für E-Auto-Batterien
08.12.2016 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Siliziumsolarzelle des ISFH erzielt 25% Wirkungsgrad mit passivierenden POLO Kontakten
08.12.2016 | Institut für Solarenergieforschung GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Oberleitungs-LKW: Option für einen umweltverträglichen Güterverkehr?

08.12.2016 | Verkehr Logistik

Der Evolution des Immunsystems auf der Spur

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Neue Sensortechnik für E-Auto-Batterien

08.12.2016 | Energie und Elektrotechnik