Weniger Energieverbrauch dank intelligentem Glas

Doktorand Mohammad Taha mit spezialbeschichtetem Glas (© rmit.edu.au, J. Giggacher)

Eine Fensterscheibe die mitdenkt: im Sommer hält sie die Wärme draußen und im Winter verhindert sie, dass Wärme über das Glas nach außen abgegeben wird. Dieses Kunststück ist den Forschern Madhu Bhaskaran und Mohammad Taha von der RMIT University in Melbourne mit einer neu entwickelten Spezial-Beschichtung gelungen, die 1.000 Mal dünner als ein menschliches Haar ist. Daher verursacht sie auch nur einen kaum messbaren Lichtverlust.

Einsparungen in Millionenhöhe

Die Neuentwicklung soll laut Aussage der Forscher dabei helfen, den Energieverbrauch deutliche zu senken. Im Winter liege die Einsparung im Vergleich zu unbeschichteten Scheiben bei 45 Prozent.  Im Sommer reduziert sich der Stromverbrauch beim Einsatz von Klimaanalagen sogar um satte 75 Prozent. Das Empire State Building in New York wurde bereits mit diesem beschichtetem Glas ausgestattet. Dabei handelt es sich allerdings um eine ältere, weniger effektive Variante. Trotzdem senkte die Maßnahme die Stromrechnung des Gebäudes um 2,4 Millionen Dollar pro Jahr. Außerdem reduzierten sich die CO2-Emissionen um 4.000 Tonnen pro Jahr.

Nicht nur erneuerbare Energien können zur Lösungen der Energiekrise beitragen – es gilt daneben auch, die Verschwendung von Energie zu vermeiden, so der Ansatz der Wissenschaftler.

Wissenschaftlicher Durchbruch

Die neue Beschichtung reagiert selbstständig auf Temperaturunterschiede, kann aber auch „überstimmt“ werden. Dazu genügt es, einen Schalter – ähnlich wie ein Dimmer – umzulegen. Er kann genutzt werden, um den Verdunkelungsgrad von Hand einzustellen.  Die Nutzer müssen also die Kontrolle nicht komplett an die Automatik abgeben.

Die Beschichtung besteht aus Vanadiumoxid und ist nur 50 bis 150 Nanometer dick. Bei einer Temperatur von 67 Grad Celsius wird aus dem Isolator ein elektrisch leitfähiges Material, das eine ungewöhnliche optoelektronische Eigenschaft hat: Für das Auge bleibt es durchsichtig, für Infrarotstrahlen wird es jedoch opak – wie Milchglas.

Bisher sei es laut Aussage der Forscher unmöglich gewesen, Glas mit diesem Material zu beschichten. Eine entsprechende Direktbeschichtungsmethode zu entwickeln, war daher ein entscheidender wissenschaftlicher Durchbruch.

Quelle: https://www.rmit.edu.au/news/all-news/2018/feb/clever-coating-opens-door-to-smart-windows