Multifunktionale Glasmembranen

Zwar gibt es eine Reihe von Definitionen, das übergreifende Konzept von Niedrigstenergiegebäuden ist aber, dass sie so viel erneuerbare Energien produzieren, wie sie verbrauchen. Ein Großteil des Energieverbrauchs eines Gebäudes fließt in Heizung und Kühlung, sodass Fenster ein wichtiges Ziel von Energiesparkampagnen sind.

Die innerhalb des EU-finanzierten Projekts MEM4WIN entwickelten neuartigen Isolierglaseinheiten sollen Gewicht, Wärmeverlust und Kosten mit modularen Lösungen für Energy Harvesting erheblich senken. Das Konzept eines intelligenten Fensters nutzt ultradünne Glasmembranen in zu öffnenden rahmenlosen Fenstern mit Vierfachverglasung. Das Isolierglas erreicht bereits seine vorgegebenen Werte für Wärmeübertragung und die Optimierung ist im Gange. Das Fenster soll das Gewicht und die Wärmeverluste im Vergleich zu anderen Lösungen halbieren.

Kostengünstige organische Photovoltaik aus Tintenstrahldruckern und integrierte Solarkollektoren ermöglichen Energy Harvesting für die Stromerzeugung und Warmwasser. Der Ersatz von teuren Materialien wie Indium-Titanoxid und Silber durch Graphen und die Nutzung kostengünstiger Bearbeitungsverfahren wie Tintenstrahldruck sollen die Herstellungskosten um etwa 20% senken.

Wissenschaftler haben die Prozesse etabliert, um transparente Graphen-Kontakte herzustellen. Die organische Photovoltaik ist ebenfalls für den Druck und die Laminierung von Modulen bereit. Ein thermischer Solarkollektor wurde bereits in eine Isolierglaseinheit integriert. Schließlich kann mit der Herstellung der beweglichen Mikrospiegel-Arrays, die einfallende Energie für eine optimierte Energieeffizienz steuern, begonnen werden. Das System ermöglicht eine Übertragung zwischen 75 % und 2 %.

Die von MEM4WIN entwickelten fortschrittlichen intelligenten Fenster für Gebäudefassaden könnten dazu beitragen, die Emissionen von Europas Gebäuden zu beseitigen. Da die Gebäude zu etwa 40% des gesamten Energieverbrauchs in Europa beitragen fast 40% der Emissionen verursachen, könnte das Projekt unschätzbare Vorteile liefern.

Die Kommerzialisierung der Technologie wird den globalen Klimawandel verlangsamen und dabei helfen, die Herausforderungen in Sachen Energie zu meistern. Außerdem wird sie in einer Zeit der Wirtschaftskrise die Führungsposition der EU in einem Markt mit enormem Expansionspotenzial stärken.