Intelligente Fenster sollen Umweltbilanz von Bürokomplexen verbessern
Fraunhofer Dresden leitet „Switch2Save“-Verbund, der elektro- und thermochrome Fenster-Effekte kombiniert
Dresden, 17. August 2021. Um die Energie- und Umweltbilanz großer Bürokomplexe und Krankenhäuser zu verbessern, arbeiten europäische Forscher unter der Leitung sächsischer Fraunhofer-Experten an intelligenten Energiespar-Fenstern. Durch die Kombination von elektrochromen und thermochromen Dünnglas-Technologien mit speziellen Schaltprotokollen können sich solche Fenster automatisch verschatten, wenn die Sonne zu grell scheint, und Wärmestrahlen herausfiltern, wenn es draußen zu warm wird. Die Haussteuerelektronik kann dann automatisch die Innenbeleuchtung, Klimaanlage und Heizung hoch- oder herunterregeln. „Die Sparpotenziale sind erheblich“, meint Dr. John Fahlteich vom Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) aus Dresden, der das Verbundprojekt „Switch2Save“ koordiniert.
Je nach Klimazone bis zu 60 % weniger Energiehunger
Laut Fahlteich kann diese Kombinationstechnologie den Strom- Kälte- und Wärmeverbrauch solcher Gebäude um über ein Drittel senken, in einigen Fällen sogar um zwei Drittel – je nach Klimazone. So haben die neuen Fenster beispielsweise bei einem Praxistest an einem Bürogebäude im schwedischen Uppsala gezeigt, dass sich damit dessen Energieverbrauch um 35 Prozent senken lässt. Ein großes Kinderkrankenhaus in der griechischen Hauptstadt Athen kam sogar auf über 60 Prozent Einpar-Potenzial für Beleuchtung, Wärme- und Kältetechnik. Aber auch eine Reduzierung um 70 Prozent erscheint den Forschern realistisch.
Hauchdünne Glasfolien werten Scheiben mit Verschattungs- und Filtereffekten auf
Weil die neuen Energiesparfenster nicht viel schwerer als normale Scheiben sein dürfen, setzt das Konsortium auf biegsame Glasfolien, die nur etwa 100 Mikrometer (Tausendstel Millimeter) dünn sind. Das Fraunhofer-FEP verarbeitet diese Dünnstgläser in speziellen Vakuum-Beschichtungsanlagen. Danach werden sie auf die Fensterscheiben auflaminiert. Liegt ein Steuerstrom an, dann verändern die elektrochromen Schichten ihre Farbe: Sie verdunkeln also die Fenster oder machen sie wieder ganz durchsichtig, je nachdem, wie hell es draußen ist. Die thermochrome Glasschicht wiederum filtert automatisch den Infrarot-Anteil und damit die Wärmestrahlung aus dem einfallenden Sonnenlicht heraus, wenn die Außentemperaturen steigen. Weil schon wenige Mikro-Ampere Steuerstrom ausreichen, genügen integrierte Solarzellen als Energiequelle.
Elf Projektpartner an Bord
Noch sind diese intelligenten Energiespar-Fenster zwar teurer als normales Scheiben. Doch John Fahlteich und seine Mitstreiter hoffen, durch die typischen Einspareffekte bei einer Massenproduktion diese Preisunterschiede zu verkleinern. Bis zum Herbst 2023 wollen die Partner das EU-geförderte Projekt bis zur Einsatzreife führen. Neben dem FEP Dresden als Koordinator sind an „Switch2Save“ zehn weitere Institute und Unternehmen aus Deutschland, Schweden, Griechenland, Tschechien, Lettland und Belgien beteiligt, darunter der skandinavische Fensterbauer „Chromogenics“.
Autor: Heiko Weckbrodt
Quellen: FEP, switch2save.eu, Oiger-Archiv
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