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Montag • 11:30
11.10.2004
Das intelligente Fensterglas
Von Tobias Armbrüster

Ein Fensterputzer bei der Arbeit (Bild: AP)
Ein Fensterputzer bei der Arbeit (Bild: AP)
Kein Wohnhaus, kein Bürogebäude ohne Glas. Allein in Deutschland gibt es schätzungsweise 800 Millionen Quadratmeter Fensterflächen. Doch bei zu viel Sonne wird sogar ein kühler Job zur schweißtreibenden Arbeit. Jalousien und Klimaanlagen sollen Abhilfe schaffen, aber Installation und Wartung sind aufwendig und teuer. Britische Forscher haben jetzt ein Fensterglas entwickelt, das Jalousien und Klimaanlagen entlasten könnte. Dieses Glas lässt zwar Licht durch, aber keine Wärme.

Zwar gibt es von diesem so genannten "intelligenten Glas" erst ein paar Probestücke, groß wie Bierdeckel, aber die sehen schon aus wie ganz normales Fensterglas. Für das menschliche Auge nahezu unsichtbar ist die Beschichtung dieses Glases mit einer chemischen Verbindung, die sich Vanadium-Dioxid nennt. Diese Substanz wirkt ab einer bestimmten Temperatur wie ein Hitzeschild. Sichtbares Sonnenlicht scheint weiterhin durch, Hitze erzeugende Infrarot-Strahlen werden dagegen blockiert. Professor Ivan Parkin vom University College London hat dieses besondere Fensterglas in seinem Labor entwickelt.

An einem kalten Tag hat dieses Glas Eigenschaften wie jedes andere Glas auch, dass heißt es lässt sämtliche Strahlen der Sonne durch - sichtbare Strahlen, also Sonnenlicht, und auch die wärmenden Infrarot-Strahlen. An einem heißen Tag dagegen wollen sie es vielleicht innen drin nicht so warm haben, dann weist dieses Glas die Infrarot-Strahlen zurück. Sichtbares Licht kommt aber weiterhin durch.

Dieses Glas verändert also bei Hitze seine Eigenschaften - und zwar ohne dass man etwas davon sieht. Wer hinter dieser Glasscheibe steht, würde lediglich spüren, dass es kühler wird, wenn draußen die Sonne scheint. - Die Vanadium-Dioxid-Verbindung verändert unter Hitze ihre chemische Struktur. Bis zu einer bestimmten Temperatur ist Vanadium Dioxid ein Halbleiter-Material und es lässt sämtliche Strahlen passieren. Bei großer Hitze wird diese Verbindung dagegen metallisch und reflektiert Strahlen ab einer gewissen Wellenlänge. Dieser Effekt war bereits bekannt. Ivan Parkin hat ihn aber kontrollierbar gemacht.

Bis jetzt hat die Hitze-Schranke im Vanadium-Dioxid bei einer Temperatur von 70 Grad Celsius eingesetzt. Das war uns natürlich zu hoch. Wir haben dann bei unseren Tests herausgefunden, dass sich die kritische Temperatur verringern lässt, indem man das Vanadium-Dioxid mit winzigen Mengen an Wolfram anreichert. Inzwischen können wir das Glas chemisch so einstellen, dass der Hitzeschild bei zehn Grad Celsius anspringt.

So entsteht ein Glas, das - etwas vereinfacht gesagt - Sonnenlicht durchlässt, aber Hitze blockiert. Das Anwendungsfeld für solche Fenstergläser ist natürlich riesig. Ivan Parking hat das Glas deshalb bereits patentieren lassen.

Viele Architekten sind ganz begeistert von dieser Entwicklung. Ich habe schon jede Menge Anrufe bekommen. Anscheinend löst dieses Glas eins der zentralen Bau- und Gebäude-Probleme unserer Zeit, damit werden ganz neue architektonische Konzepte möglich. Üblicherweise müssen Architekten sich bei Fenstern zurückhalten, weil zu große Fenster die Häuser im Sommer unnötig aufheizen. Mit diesem Fenster gibt es da keine Hürde mehr.

Bevor dieses neue Fensterglas auf den Markt kommt, muss Ivan Parkin mit seinem Team allerdings noch einige offene Frage klären. Unklar ist vor allem ob die Beschichtung jahrelang Regen oder ständiges Fensterputzen verträgt. Zunächst könnte man diese Glasscheiben deshalb im geschützten Inneren von doppelverglasten Fenstern einsetzen. Parkin rechnet mit einer Markt-Einführung in drei bis fünf Jahren.
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