Schaltbare Flüssigkeiten bieten Verschattung und Wärmegewinnung zugleich

Einen Prototyp des selbstverschattenden Fensters, hier präsentiert von Benjamin Heiz, Doktorand aus der Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Lothar Wondraczek. (Foto: Friedrich-Schiller-Universität Jena)
Einen Prototyp des selbstverschattenden Fensters, hier präsentiert von Benjamin Heiz, Doktorand aus der Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Lothar Wondraczek. (Foto: Friedrich-Schiller-Universität Jena)
19.01.2018

Forscher der Universität Jena habe im Rahmen eines Materialforschungsprojektes Prototypen eines schaltbaren Fensters entwickelt, das parallel zur Verschattung und zur Wärmeerzeugung genutzt werden kann. Gegenüber bisherigen Technologien biete das System eine Reihe von Vorteilen.

Die Bewirtschaftung von Gebäuden, egal in welcher Größe, ist mit einem Großen Energiebedarf verbunden. Um den nötigen Energieeinsatz und die damit verbundenen CO2-Emissionen zu reduzieren haben sich Wissenschaftler der Friedrich-Schiller-Universität Jena im Rahmen des Forschungsprojektes LaWin (Large-Area Fluidic Windows) mit der Entwicklung neuartiger Glaswerkstoffe befasst. Diese können Verschattungssystem und Warmwasserbereitung zugleich sein.

Im neuesten Prototypen eines schaltbaren Fensters zirkuliert eine mit Eisenpartikeln versetzte Flüssigkeit durch Kanalstrukturen in großflächigen Fenstern. Magnetisch können diese Partikel aus der Flüssigkeit entfernt beziehungsweise zugeführt werden, wodurch die Scheibe in unterschiedlichen Graustufen bis hin zu einem kompletten Schwarz färben lässt. Wird das Fenster verschattet, so absorbiert es Wärmeenergie, die später zurückgewonnen werden kann.

Der Ab- und Zuführungsprozess erfolgt dabei in einem seperaten Tank. Das Fenster muss also nicht direkt elektrisch angeschlossen sein. So ließe sich das System auch in herkömmlichen Rahmen für Zwei- und  Dreifachverglasungen und damit in bestehende Gebäudestrukturen integrieren.

Testdaten aus Untersuchungen von Prototypen mit einer Gesamtfläche von ca. 200 m2 haben den Forschern zufolge ergeben, dass die Wärmegewinnung vergleichbar mit üblichen solarthermischen Anlagen gleicher Größe sei.

LaWin wurde von der EU im Rahmen ihres Horizon-2020-Programms über den Zeitraum von 2015 bis Ende 2017 mit 5,9 Millionen Euro. Elf Industriepartner beteiligten sich mit weitere 2,2 Millionen. Nach dem Ende der ersten Förderphase ist in diesem Jahr die Kommerzialisierung erster Anwendungen geplant.

Philipp Kronsbein /  Friedrich-Schiller-Universität Jena