Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Switch2Save: Intelligente Fenster und Glasfassaden für hocheffizientes Energiemanagement mit neuen Schalttechnologien

04.10.2019

Am 1. Oktober 2019 startete das EU-geförderte Projekt "Switch2Save", um die Verfügbarkeit und Erschwinglichkeit von Smart-Glass-Technologien mit Elektrochromie und Themochromie zu verbessern. Das Konsortium von zehn Partnern aus Forschung und Industrie wird das Energiesparpotenzial der Smart-Glass-Ergebnisse in zwei konkreten öffentlichen Gebäuden demonstrieren.

Der Klimawandel ist heute in aller Munde und die Klimaziele werden auf allen Ebenen diskutiert. Lösungen wie die Nutzung natürlicher Ressourcen zur Energieerzeugung und -rückgewinnung in bestehenden Kreisläufen werden mit Hochdruck erforscht.


Wirkung von elektrochromen Fenstern

© ChromoGenics AB

Bildquelle in Druckqualität: www.fep.fraunhofer.de/presse


Versionen der Integration von schaltbaren Modulen des Switch2Save-Projektes

© Fraunhofer FEP

Bildquelle in Druckqualität: www.fep.fraunhofer.de/presse

Ein Baustein für eine nachhaltige Zukunft ist die EU-Richtlinie über die Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden, die darauf abzielt bis 2050 einen vollständig emissionsfreien Gebäudebestand in ganz Europa zu erreichen.

In Gebäuden mit modernen Dämmsystemen machen die Glasfassaden bis zu 60 % der Energieübertragung aus. Im Winter wird Wärme nach außen abgegeben, während im Sommer die Sonneneinstrahlung den Gebäudeinnenraum massiv erwärmt, was den Bedarf an Klimatisierung und Kühlung erhöht. Große Fenster und Glasfassaden - ein häufiges Gestaltungselement in modernen und großen Gebäuden - verstärken diesen Effekt.

Heute werden mechanische Sonnenschutzanlagen und Jalousien zur Steuerung der Sonneneinstrahlung in Abhängigkeit von Tageszeit, Temperatur und Sonneneinstrahlung eingesetzt. Sie beeinflussen oder beeinträchtigen jedoch stark den Komfort und die Lichtverhältnisse im Inneren des Gebäudes. Darüber hinaus stören solche Sonnenschutzeinrichtungen in modernen Gebäuden – wenn sie überhaupt installiert sind – das Design durch erhebliche Ergänzungen und die Notwendigkeit von schweren Halterungen und Profilen.

Intelligente und schaltbare Gläser haben das Potenzial, Fensterjalousien künftig zu ersetzen. Sie sind bisher jedoch auf ästhetische Anforderungen und nicht auf Energieeinsparung optimiert sowie noch immer sehr teuer sowie kaum verfügbar. Die von der EU geförderte Initiative Switch2Save hat das Ziel, diese Einschränkungen zu überwinden, indem durch die Kombination und Weiterentwicklung von EC- und TC-Systemen leichte, intelligente und energieeffiziente Isolierglaseinheiten (IGUs) für große Fenster und Glasfassaden geschaffen werden.

Das elektrochrome Schaltsystem basiert auf Materialien, die ihre Lichtdurchlässigkeit durch Anlegen einer elektrischen Spannung ändern; thermochrome Zellen basieren auf Materialien, die ihre Infrarot-Reflexionseigenschaften mit steigender Temperatur ändern.

Das Switch2Save-Konsortium setzt sich aus führenden Universitäten, Forschungseinrichtungen und Industriepartnern aus sechs verschiedenen EU-Ländern zusammen. Innerhalb der nächsten vier Jahre werden die Partner gemeinsam eine optimierte Kombination aus EC- und TC-Zellen für ein maximales Energieeinsparpotenzial basierend auf einem schaltbaren Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) entwickeln.

Sie werden die Fertigungstechnologien für eine höhere Verfügbarkeit und Kosteneffizienz weiterentwickeln, die IGUs bewerten und das Einsparpotenzial von Heiz- und Kühlenergie sowie den Lichtkomfort in zwei öffentlichen Gebäuden in Griechenland und Schweden umfassend demonstrieren.

Projektkoordinator Dr. John Fahlteich, Fraunhofer FEP, erklärt das Potenzial der Technologie: "Experten schätzen, dass sich der Energiebedarf für die Klimatisierung und Kühlung von Gebäuden bis 2050 mehr als verdoppeln wird! Darüber hinaus benötigen große Glasfassadengebäude (Einkaufszentren, Flughäfen, Bürogebäude) bis zu 35 % mehr Energie zum Heizen und bis zu fünfmal mehr Energie zum Kühlen als moderne Gebäude mit kleinen Fenstern. Mit der Switch2Save-Lösung kann der gesamte jährliche Heiz- und Kühlenergiebedarf solcher großen Glasgebäude im Laufe um bis zu 44 % reduziert werden. Dies wird durch intelligente Schaltprotokolle erreicht, die auf lokalen Echtzeit-Wetter- und Temperaturdaten und den Beleuchtungsbedingungen im Gebäude basieren".

Die Switch2Save EC- und TC-Module basieren auf nanoskaligen Dünnfilmschichten, die mittels großflächiger Vakuum- und Atmosphärendruckabscheidung auf Kunststofffolien oder ultradünnen Glasbahnen aufgebracht werden. Die Module haben ein spezifisches Gewicht von weniger als einem Kilogramm pro Quadratmeter - viel weniger als eine einzige Glasscheibe in einem Fenster.

Sie lassen sich in einem Laminationsschritt leicht in IGUs integrieren, um eine Fenster- und Glasfassadenfertigung mit etablierten Verfahren zu ermöglichen - eine wichtige Voraussetzung für die Akzeptanz der neuen Technologie bei den Bauunternehmen. Drahtloses Schalten und Standardschnittstellen zu Gebäudeautomatisierungssystemen werden den Bedürfnissen der Gebäudeeigentümer gerecht und sichern maximale Energieeinsparungen im Betrieb.

„Switch2Save“ wird das Potenzial in zwei repräsentativen Gebäuden demonstrieren - dem zweitgrößten Krankenhaus Griechenlands in Athen und einem Bürogebäude in Uppsala, Schweden. Das Swicht2Save-Konsortium wird dort 50 Fenster und 200 m² Glasfassadenfläche durch die neue, intelligente Glaslösung des Projektes ersetzen und einen vollständiger "Vorher-Nachher"-Vergleich des Energiebedarfs für einen Jahreszyklus in beiden Gebäuden durchführen. Die Ergebnisse werden die flächendeckende Einführung von Energy Smart Glass beschleunigen und das europäische Ziel eines CO2-neutralen Gebäudebestandes in der EU bis 2050 maßgeblich unterstützen.

Im Rahmen der Konferenz "pro flex 2019 - Rolle-zu-Rolle-Beschichtung flexibler Materialien" steht Dr. John Fahlteich, Gesamtprojektkoordinator, zusammen mit anderen Wissenschaftlern des Fraunhofer FEP für Informationen über das Projekt und die Möglichkeiten der Vakuumbeschichtung und Anlagentechnik zur Verfügung. Die Konferenz mit dem Schwerpunkt "Technology Cross-Over" bietet die Möglichkeit, sich über die vielfältigen Möglichkeiten der Rolle-zu-Rolle-Technologien für die Folien- und Ultradünnglasbeschichtung vor Ort zu informieren.

Das Projektkonsortium Switch2Save:

Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Electron Beam and Plasma Technology FEP
www.fep.fraunhofer.de

Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC
www.isc.fraunhofer.de

ChromoGenics AB
www.chromogenics.com

School of Mechanical Engineering @ National Technical University of Athens
www.mech.ntua.gr/en

University of West Bohemia
www.zcu.cz/en

SIA AGL Technologies
www.agltechnologies.eu

FASADGLAS BÄCKLIN AB
www.fasadglas.se

Vasakronan AB
www.vasakronan.se

General State Hospital of Nikaia “Agios Panteleimon”
www.nikaia-hosp.gr

VAN ROMPAEY SARA
www.e2arc.com/team

AMIRES s.r.o.
www.amires.eu


Über das Projekt:
Das Projekt wird im Rahmen des Horizon 2020 Forschungs- und Innovationsprogramms der Europäischen Union gefördert. Förderkennzeichen: 869929
Projektlaufzeit: 1. Oktober 2019 – 30. September 2023

Pressekontakt:

Frau Annett Arnold

Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP
Telefon +49 351 2586 333 | presse@fep.fraunhofer.de
Winterbergstraße 28 | 01277 Dresden | Deutschland | www.fep.fraunhofer.de

Weitere Informationen:

http://www.cordis.europa.eu/project/rcn/224847/factsheet/de
http://www.fep.fraunhofer.de/proflex

Franziska Lehmann | Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP
Weitere Informationen:
https://www.fep.fraunhofer.de/de/press_media/14_2019.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht Bestäubung funktioniert in Städten besser als auf dem Land
29.01.2020 | Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig

nachricht Notre Dame in Paris: 3D-Daten für den Wiederaufbau
13.01.2020 | Otto-Friedrich-Universität Bamberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Fraunhofer IOSB-AST und DRK Wasserrettungsdienst entwickeln den weltweit ersten Wasserrettungsroboter

Künstliche Intelligenz und autonome Mobilität sollen dem Strukturwandel in Thüringen und Sachsen-Anhalt neue Impulse verleihen. Mit diesem Ziel fördert das Bundeswirtschaftsministerium ab sofort ein innovatives Projekt in Halle (Saale) und Ilmenau.

Der Wasserrettungsdienst Halle (Saale) und das Fraunhofer Institut für Optronik,
Systemtechnik und Bildauswertung, Institutsteil Angewandte Systemtechnik...

Im Focus: A step towards controlling spin-dependent petahertz electronics by material defects

The operational speed of semiconductors in various electronic and optoelectronic devices is limited to several gigahertz (a billion oscillations per second). This constrains the upper limit of the operational speed of computing. Now researchers from the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter in Hamburg, Germany, and the Indian Institute of Technology in Bombay have explained how these processes can be sped up through the use of light waves and defected solid materials.

Light waves perform several hundred trillion oscillations per second. Hence, it is natural to envision employing light oscillations to drive the electronic...

Im Focus: Haben ein Auge für Farben: druckbare Lichtsensoren

Kameras, Lichtschranken und Bewegungsmelder verbindet eines: Sie arbeiten mit Lichtsensoren, die schon jetzt bei vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken sind. Zukünftig könnten diese Sensoren auch bei der Telekommunikation eine wichtige Rolle spielen, indem sie die Datenübertragung mittels Licht ermöglichen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) am InnovationLab in Heidelberg ist hier ein entscheidender Entwicklungsschritt gelungen: druckbare Lichtsensoren, die Farben sehen können. Die Ergebnisse veröffentlichten sie jetzt in der Zeitschrift Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201908258).

Neue Technologien werden die Nachfrage nach optischen Sensoren für eine Vielzahl von Anwendungen erhöhen, darunter auch die Kommunikation mithilfe von...

Im Focus: Einblicke in die Rolle von Materialdefekten bei der spin-abhängigen Petahertzelektronik

Die Betriebsgeschwindigkeit von Halbleitern in elektronischen und optoelektronischen Geräten ist auf mehrere Gigahertz (eine Milliarde Oszillationen pro Sekunde) beschränkt. Die Rechengeschwindigkeit von modernen Computern trifft dadurch auf eine Grenze. Forscher am MPSD und dem Indian Institute of Technology in Bombay (IIT) haben nun untersucht, wie diese Grenze mithilfe von Lichtwellen und Festkörperstrukturen mit Defekten erhöht werden könnte, um noch größere Rechenleistungen zu erreichen.

Lichtwellen schwingen mehrere hundert Trillionen Mal pro Sekunde und haben das Potential, die Bewegung von Elektronen zu steuern. Im Gegensatz zu...

Im Focus: Charakterisierung von thermischen Schnittstellen für modulare Satelliten

Das Fraunhofer IFAM in Dresden hat ein neues Projekt zur thermischen Charakterisierung von Kupfer/CNT basierten Scheiben für den Einsatz in thermalen Schnittstellen von modularen Satelliten gestartet. Gefördert wird das Projekt „ThermTEST“ für 18 Monate vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Zwischen den Einzelmodulen von modularen Satelliten werden zur Kopplung eine Vielzahl von Schnittstellen benötigt, die nach ihrer Funktion eingeteilt werden...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Gemeinsam auf kleinem Raum - Mikrowohnen

19.02.2020 | Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage am 14. und 15. März 2020: „Mach es einfach!“

12.02.2020 | Veranstaltungen

4. Fachtagung Fahrzeugklimatisierung am 13.-14. Mai 2020 in Stuttgart

10.02.2020 | Veranstaltungen

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

Supercomputer „Hawk“ eingeweiht: Höchstleistungsrechenzentrum der Universität Stuttgart erhält neuen Supercomputer

19.02.2020 | Informationstechnologie

Soziale Netzwerke geben Aufschluss über Dates von Blaumeisen

19.02.2020 | Biowissenschaften Chemie

Gemeinsam auf kleinem Raum - Mikrowohnen

19.02.2020 | Veranstaltungsnachrichten

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