Eine neue Generation elektrochromer Smart-Fenster könnte Gebäude künftig deutlich energieeffizienter machen. Forschende haben eine innovative Beschichtung entwickelt, die Glas innerhalb weniger Sekunden abdunkelt und das bei sehr niedriger Spannung.
Wie die Technologie funktioniert
Fenster spielen eine zentrale Rolle beim Energieverbrauch, weil sie Licht und Wärmestrahlung direkt beeinflussen. Die neue Lösung basiert auf einer metallorganischen Gerüstverbindung namens Ni‑IRMOF‑74, die als dünner, transparenter Film auf leitfähigem Glas liegt.
Zwischen zwei Glasscheiben befindet sich ein Gel-Elektrolyt mit Lithiumionen. Wird eine geringe Spannung angelegt (unter 2 Volt), wandern die Ionen in das Gerüstmaterial hinein oder heraus. Dadurch ändert sich der elektronische Zustand und das Glas verändert seine Farbe:
- von nahezu transparent
- über grünliche Tönung
- bis dunkelbraun
Die Schaltzeiten liegen im Verbundaufbau bei nur 2 bis 8 Sekunden. Auch die Stabilität überzeugt: Im Labor hielt die Beschichtung rund 4.500 Schaltzyklen durch, fertige Fenster mindestens 1.200 Zyklen.
Energieeinsparung durch adaptive Verglasung
Simulationen vergleichbarer Systeme zeigen, dass Smart-Fenster den Heiz- und Kühlbedarf von Gebäuden um bis zu 20 Prozent senken können. Neben sichtbarem Licht lässt sich auch die Wärmestrahlung regulieren – ideal für die Kopplung an intelligente Klima- und Lichtsteuerungen.
Vom Labor zur Fassade
Noch sind die Ergebnisse auf kleine Laborflächen beschränkt. Offene Fragen betreffen:
- großflächige Beschichtung
- Witterungsbeständigkeit
- Integration in reale Fassadensysteme
Gelingt der Schritt in die Praxis, könnten solche adaptiven Fenster klassische Jalousien oder Folien teilweise ersetzen und aktiv zum Energiemanagement von Gebäuden beitragen.
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Bild: Amel Majanovic auf Unsplash
