Intelligentes Glas bietet dynamische Beleuchtungs- und Heizungsmöglichkeiten
Die meisten Menschen verbringen den größten Teil ihrer Zeit in Innenräumen, einer Studie zufolge liegt diese Zahl sogar bei 90 %. Und da die meisten Fenster in Geschäfts- und Wohnräumen nicht genügend natürliches Licht durchlassen, leiden oft die Gesundheit und das Wohlbefinden. Derzeit eingesetzte Lösungen, darunter Thermodynamik, Elektrochromie, polymer-dispergierte Flüssigkristall-Geräte und Schwebstoffvorrichtungen haben alle ihre Einschränkungen. Nur Elektrochromie zeichnet sich durch vollständige Transparenz aus und im Unterschied zu polymer-dispergierten Flüssigkristallen bieten alle verzögerte Reaktionen. Das EU-unterstützte Projekt Intelligent Glass nutzt letztgenannte Technologie, bei der eine Folie mit Flüssigkristallen zwischen Schichten elektrisch leitfähiger Materialien platziert wird. Diese Folie wird dann zwischen zwei Glasschichten angeordnet. Spezielle Glasbearbeitung, im Haus entwickelt, gemeinsam mit Vakuum- und Wärmebehandlung der Folie, ermöglicht zusätzliche Funktionen. Diese umfassen: vollständiges Dimmen der Transparenz, intelligente Feineinstellung, Hitzeschutz, Energieeinsparungen, besserer UV-Schutz und Nutzung als Projektionsfläche. „Die Funktionen der Lösung können vollständig in intelligente Gebäude und Geräte integriert werden. Beispielsweise können die Einstellungen der Transparenz von Fenstern durch Wärme- oder Lichtsensoren automatisch ausgelöst werden“, erklärt Projektkoordinator Simon Jenkole von Pametno steklo (Website in slowenischer Sprache), dem Projektträger.
Eine dynamischere Raumnutzung zu Hause und am Arbeitsplatz
Die Lösung Intelligent Glass kann für eine Vielzahl von Anwendungen montiert werden. Sie kann als einfaches Fenster oder als Glasfassade fungieren, aber auch als Trennwand in Büros oder Wohnungen. Sie kann genauso wie ein normales Fenster installiert werden, wobei sich die Transparenz der Scheiben den Wetterbedingungen anpasst. „Dadurch ergeben sich weitere Möglichkeiten, wie wir unsere Räume nutzen können und es bietet sich die Illusion von mehr Offenheit oder Privatsphäre, je nach Bedarf“, bemerkt Jenkole. Das System verfügt über einen vollständig dimmbaren Bereich von 0 bis 100 % mit UV-Schutz und eine Reaktionszeit von weniger als einer Sekunde. Transparenzstufen regulieren auch die Raumtemperatur, wodurch sich eine höhere Energieeffizienz ergibt als bei normalen Fenstern. Intelligent Glass kann an gekrümmten und nicht standardmäßigen Flächen installiert werden. Zusätzlich können Touchscreen-Bildschirme integriert werden. Neben dem autonomen Betrieb, der durch Sensoren aktiviert wird, kann Intelligent Glass auch mit Mobilgeräten oder einem Bedienfeld für manuelle Eingaben gesteuert werden. Das Projektteam integrierte die Technologie der polymer-dispergierten Flüssigkristalle und der Elektrochromie in ihr Sandwichdesign, das erfolgreich auf Temperatur, Transparenz und UV-Schutz getestet wurde. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass Intelligent Glass in der Spitze Stromeinsparungen von bis zu 30 % erzielen kann und gleichzeitig eine um 67 % bessere Wärmeeffizienz aufweist. Die Lösung ermöglicht bis zu 25 % mehr natürliches Sonnenlicht, was einen wirklichen Vorteil bietet, da zu wenig natürliches Sonnenlicht mit gesundheitlichen Problemen wie erhöhtem Blutdruck, Stress und schwächeren Immunsystemen in Verbindung gebracht wird. Dies kann sich wiederum auf die Konzentrationsfähigkeit, Produktivität sowie Energie am Arbeitsplatz auswirken.
Intelligentere Gebäude
Das Klimaanpassungspotenzial von Intelligent Glass, das Einsparungen bei Heizung, Klimatisierung und Beleuchtung ermöglicht, steht im Einklang mit EU-Richtlinien zu Heizung und Kühlung. Außerdem unterstützt es die Ziele bezüglich eines begrenzten Energieverbrauchs für Klimatisierung in Europa der Föderation der europäischen Heizungs-, Lüftungs- und Klimaverbände. Das Team beschäftigt sich nun mit Feineinstellungen der Technologie, um seine Marktreichweite zu erweitern, indem beispielsweise das Potenzial in den Bereichen Touchscreen, Projektion und nicht standardmäßige Flächen erweitert wird. Jetzt muss die Technologie noch in größerem Maßstab validiert werden und zeigen, dass sie in der Lage ist, auch Anforderungen wie unterschiedliche Fenstergrößen und -dicken sowie Elektrostandards über verschiedene Länder hinweg zu erfüllen, bevor sie zunächst in Slowenien und Kroatien auf den Markt gebracht wird. „Intelligent Glass würde nicht nur einen europäischen Wettbewerber in diesem globalen Markt bedeuten, sondern es könnte laut der Forschung auch dabei helfen, die Produktivität am Arbeitsplatz um bis zu 33 % zu erhöhen. Darüber hinaus trägt es direkt als Impuls für intelligente Gebäude bei, die nachhaltiger und kostengünstiger sind“, sagt Jenkole.
Schlüsselbegriffe
Intelligent Glass, Glas, Beleuchtung, Heizung, Sonnenlicht, UV-Schutz, intelligente Gebäude, Fenster, Thermodynamik, Elektrochromie, polymer-dispergierte Flüssigkristalle, Schwebstoffvorrichtungen, Transparenz
