"Smart Windows": Intelligente Fenster sollen Energie sparen helfen
US-Forscher haben eine Methode entwickelt, mit der Fenster selektiv sichtbares LIcht und nicht sichtbare Teile des Spektrums blockieren oder freigeben können.
Elektrochrome Fenster haben sich im Bauwesen bislang nicht durchgesetzt – nur in Spezialanwendungen wie Boeings neuem Jet Dreamliner kommen sie serienmäßig zum Einsatz. Eine Ausgründung der University of Texas in Austin hofft nun, dies zu ändern, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe ("Schlaue Fenster werden cool"). Dort wurde ein "Smart Window 2.0" entwickelt, das sowohl sichtbares als auch nahinfrarotes Licht filtern kann. Die Idee dabei: Ein so ausgerüstetes Fenster spendet nicht nur Schatten, sondern lässt auch die wärmeerzeugenden Bestandteile des Lichts nicht mehr durch. Das sorgt dann für kühlere Räume.
Zentraler Aspekt des neuen Smart Window ist eine Rahmenstruktur aus Nanokristallen, die aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt wurde. Sie sitzt durchsichtig im Glas. Nanokristalle und das Glas selbst haben unterschiedliche optische Eigenschaften, die sich ändern, wenn sie unter Spannung stehen. Die Nanokristalle können das nahinfrarote Licht entweder durchlassen oder nicht, während das Glas sichtbares Licht blockiert oder durchlässt.
Das so hergestellte Nanoverbundmaterial kann 90 Prozent des nahinfraroten Lichts blockieren und 80 Prozent des sichtbaren Lichts. Neben den Standardmodi hell und dunkel gibt es auch noch einen Kühlungsmodus, der dabei hilft, ein Gebäude an heißen Tagen weniger stark aufzuheizen. Zwischen den verschiedenen Modi lässt sich in wenigen Minuten umschalten – schneller als jedes andere kommerzielle elektrochrome Fenster, sagen die Forscher.
Technisch arbeitet das Fenster ähnlich einer wiederaufladbaren Batterie. Ausgangspunkt ist ein transparenter, heller Zustand. Wird eine bestimmte Spannung angelegt (etwa durch Umlegen eines Schalters), werden die Nanokristalle geladen, was sie nahinfrarotes Licht absorbieren lässt. Steht das Fenster noch etwas länger unter Spannung, wird das Glas geladen, was wiederum die Verdunkelung auslöst. Eine Entladung bringt das Smart Window auf den durchsichtigen Zustand zurück.
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(bsc)
