Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Intelligente Fassaden, die Strom, Wärme und Algen erzeugen

22.12.2014

Materialforscher der Universität Jena koordiniert neues EU-Projekt zu intelligenten Fassaden

Fenster, die auf Knopfdruck ihre Lichtdurchlässigkeit ändern, Fassaden, deren Farbe sich je nach Sonneneinstrahlung steuern lässt, Fassaden- oder Fensterbauteile, in denen transparente photovoltaische Module integriert sind oder Mikroalgen gezüchtet werden, um mit eigenem Biokraftstoff das Haus zu heizen: So oder so ähnlich könnten die Gebäude der Zukunft aussehen.


Intelligente Gebäudefassaden, die selbstständig auf ihre Umwelt reagieren und die Energieeffizienz von Gebäuden verbessern, sind das Ziel des Projekts, das von Forschern der Uni Jena koordiniert wird.

Foto: Jan-Peter Kasper/FSU

„Viele dieser Ideen sind heute sicher denkbar, vor allem im Bereich der intelligenten Gebäudefassaden, die selbstständig auf ihre Umwelt reagieren und so die Energieeffizienz von Gebäuden verbessern“, sagt Prof. Dr.-Ing. Lothar Wondraczek von der Friedrich-Schiller-Universität. „Doch nur wenige sind derzeit realisiert, da es an entsprechenden Materialien und Herstellungsprozessen fehlt“, so der Lehrstuhlinhaber für Glaschemie.

Dass sich das ändert, ist das Ziel eines neuen internationalen Forschungsvorhabens, das von dem Jenaer Materialforscher Lothar Wondraczek koordiniert wird. Die Wissenschaftler wollen im Projekt „Large-Area Fluidic Windows – LaWin“ funktionale Fassaden, Fassaden- und Fensterbauteile sowie entsprechende Herstellungsverfahren entwickeln und zur Marktreife bringen.

„Das erfordert ein enges Zusammenspiel von Architekten, Materialforschern und Ingenieuren. Deshalb ist auch das Konsortium entsprechend interdisziplinär aufgestellt“, betont Wondraczek. Insgesamt 14 Partner sind an „LaWin“ beteiligt: Neben der Universität Jena sind das die Uni Weimar, die Berliner Beuth Hochschule für Technik sowie Industrieunternehmen aus Deutschland, Österreich, Belgien und der Tschechischen Republik. Die Europäische Kommission fördert das Vorhaben in den kommenden drei Jahren mit sechs Millionen Euro im europäischen Rahmenprogramm Horizon 2020. Hinzu kommen 2,1 Millionen Euro der beteiligten Industrieunternehmen.

In Jena ist das Projekt am Zentrum für Energie und Umweltchemie (CEEC) angesiedelt. Konkret arbeiten Prof. Wondraczek und sein Team an neuartigen Glasmodulen für Gebäudefassaden, die aus zwei miteinander verbundenen Glasschichten bestehen: einer Schicht mit einem sehr dünnen und hochfesten Deckglas und einer Schicht mit einem strukturierten Glas. „Dieses strukturierte Glas enthält Mikrokanäle, durch die eine funktionale Flüssigkeit zirkuliert, welche es beispielsweise ermöglicht, den Lichteinfall automatisch anzupassen oder die Außenwärme zu speichern, um dann mithilfe einer Wärmepumpe Strom zu erzeugen“, erklärt Wondraczek. Die Wissenschaftler werden detaillierte Tests solcher Fassaden- und Fenstermodule durchführen, um die Materialien und ihr Zusammenspiel optimieren zu können.

Doch LaWin geht noch einen Schritt weiter – nämlich aus dem Labor heraus: So planen die Wissenschaftler – basierend auf den Ergebnissen der Laboruntersuchungen – die innovativen Fassaden an ausgewählten Referenzgebäuden anzubringen und damit auch unter „echten“ Bedingungen zu testen. „Die Großflächigkeit ist die Herausforderung“, betont Wondraczek. Denn bisher gebe es noch kein Verfahren zur Herstellung von derartigen großflächigen Gläsern mit integrierten Mikrostrukturen. Zudem müssen die neuen Glasfassaden sich in herkömmliche Fenster- und Fassadensysteme integrieren lassen und letztlich auch rentabel sein, so Wondraczek.

Immerhin ein Drittel aller Treibhausgasemissionen in der Europäischen Union und 40 Prozent des Energieverbrauchs sind auf das Heizen, Kühlen, Lüften und Beleuchten von Gebäuden zurückzuführen. Um den Ausstoß von Kohlendioxid erheblich zu reduzieren und die Klimaziele zu erreichen, sind für Lothar Wondraczek Investitionen in energieeffiziente Gebäude einer der wichtigsten Hebel. „Denn Energie sparen und effizient nutzen ist immer besser, als diese zu erzeugen, egal mit welcher Methode“, betont der Jenaer Materialforscher.

Das Themenfeld „energieeffiziente Gebäude“ ist daher eines von acht strategischen Schlüsselfeldern, auf denen die europäische Kommission in ihrer Public-Private-Partnership (PPP)-Initiative besondere Chancen für eine nachhaltige Stärkung der europäischen Innovations- und Industrieführerschaft im globalen Wettbewerb sieht.

Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. Lothar Wondraczek
Otto-Schott-Institut für Materialforschung der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Fraunhoferstr. 6, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948504
E-Mail: lothar.wondraczek[at]uni-jena.de

Weitere Informationen:

http://www.uni-jena.de

Claudia Hilbert | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Vorhersage von Kristallisationsprozessen soll bessere Kunststoff-Bauteile möglich machen
20.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

nachricht Heiratsschwindel unter Oxiden
20.06.2018 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Der “Stein von Rosetta” für aktive Galaxienkerne entschlüsselt

21.06.2018 | Physik Astronomie

Schneller und sicherer Fliegen

21.06.2018 | Informationstechnologie

Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

21.06.2018 | Innovative Produkte

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics