Intelligente, energiesparende Glaslösungen für große Fenster und Glasfassaden

Ein Großteil der Energieübertragung durch die Außenhüllen moderner Gebäude erfolgt über Glasfensterflächen. Diese Energieübertragung führt dazu, dass Innenräume im Winter Wärme verlieren und im Sommer unangenehm heiß werden, wodurch sich die Heiz- und Kühlkosten eines Gebäudes erhöhen. Lösungen wie Jalousien und Rollläden tragen zwar dazu bei, die Innenräume in den wärmeren Monaten kühler zu halten, wirken sich jedoch häufig auf die Lichtverhältnisse aus und beeinträchtigen auch die Ästhetik der Räume. Auf der anderen Seite sind fortschrittlichere, ästhetischere Verglasungslösungen kostspielig und verbrauchen viel Energie.

Zur Behebung dieser Mängel entwickelt das EU-finanzierte Projekt Switch2Save (Lightweight switchable smart solutions for energy saving large windows and glass façades) kostengünstige, intelligente Glaslösungen, die für große Fenster und Glasfassaden geeignet sind. Ein Jahr nach Projektbeginn haben erste Ergebnisse gezeigt, dass diese energiesparenden Isolierglaseinheiten die Primärenergienutzung von Gebäuden mit umfangreicher Verglasung um bis zu 70 % senken können.Die intelligenten Glaslösungen von Switch2Save kombinieren elektro- und thermochrome Fenstertechnologien mit intelligenten Schaltprotokollen. Laut einer auf der Projektwebsite veröffentlichten Pressemitteilung basiert die „elektrochrome Umschaltung auf Materialien, welche ihre Lichtdurchlässigkeit durch Anwendung einer niedrigen elektrischen Spannung ändern, während thermochrome Zellen auf Materialien basieren, die ihre Infrarotreflexionseigenschaften mit zunehmender Temperatur ändern“.

Durch diese leichten Isolierglaseinheiten kann die Übertragung von Strahlungsenergie leicht gesteuert werden. Dadurch ist es möglich, den Energieverbrauch für das Heizen und Kühlen großer Gebäude erheblich zu reduzieren. Ein weiterer Vorteil dieser Technologie ist der überlegene Komfort der Innenbeleuchtung im Vergleich zu herkömmlichen Jalousien.

Die Schaltprotokolle der thermo- und elektrochromen Zellen wurden zur Festlegung einer Schaltstrategie für die Isolierglaseinheiten von hell nach dunkel entwickelt, um die Energieeinsparung sowie den visuellen und thermischen Komfort zu maximieren. Zur Ermittlung der optimalen Schaltungsprotokolle verwendete das Projektteam ein virtuelles Bürogebäude als Modell. Auf dieser Grundlage entwickelten sie eine Schaltstrategie mit drei Automatisierungsstufen: vollautomatischer, halbautomatischer und vordefinierter Betrieb von Isolierglaseinheiten. „Die indikative Umsetzung der automatischen Schaltstrategie in den Isolierglaseinheiten von Switch2Save in zwei verschiedenen Klimazonen (Athen und Stockholm) legt ein variables Energieeinsparpotential bei der Heizung und Kühlung zwischen 10 % und 70 % im Vergleich zu typischen dreifach verglasten Fenstern mit Innenbeschattung nahe“, heißt es in der Pressemitteilung.

„Die entwickelten Modelle und Simulationen zeigen, dass dieses Schaltprotokoll das Schaltverhalten unserer neuen Isolierglaseinheiten optimieren kann, was zu einer maximal möglichen Reduzierung der Primärenergienutzung führt und den visuellen sowie thermischen Komfort gewährleistet oder sogar verbessert. Wir freuen uns, diese Ergebnisse zum ersten Mal in unserem Online-Seminar der Öffentlichkeit ausführlich vorstellen zu können“, bemerkt der Projektkoordinator Dr. John Fahlteich vom Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP in derselben Pressemitteilung.

Die Lösung von Switch2Save wird in zwei Gebäuden demonstriert: in einem großen Krankenhaus im griechischen Athen und in einem operativen Bürogebäude im schwedischen Uppsala. Das Projektteam wird an diesen Demo-Standorten über 50 Fenster und Balkontüren sowie 200 m2 Glasfassaden austauschen und anschließend einen einjährigen Vergleich des Energiebedarfs der Gebäude vor und nach dem Austausch durchführen.

Weitere Informationen:

Switch2Save-Projektwebsite