VIP+ Projekt IntelVanaGlas validiert innovativen Ansatz mit BMBF-Förderung
Im Gebäudesektor fallen durch Heizung, Kühlung und Beleuchtung ungefähr 40 Prozent des weltweiten Primärenergiebedarfs und 30 Prozent der Treibhausgasemissionen an. Architekturverglasungen an Gebäudefassaden können deutlich energieeffizienter gestaltet werden, wenn sie sich „intelligent“ der jeweiligen Wettersituation anpassen. „Smart Glass“ bezeichnet Verglasungen, die über eine funktionale Beschichtung den Energieeintrag der Sonne ins Gebäude steuern. Dabei wird zwischen thermochromen, elektrochromen und photochromen Ansätzen unterschieden.
Das Team des I. Physikalischen Instituts der Justus-Liebig-Universität Gießen validiert mit seinem Partner, dem Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST) aus Braunschweig, im Projekt IntelVanaGlas eine innovative thermochrome Verglasung mit einem Vanadiumoxid-basierten Funktionsschichtsystem. Diese Beschichtung lässt sichtbares Licht durch, ist aber für Wärmestrahlung ab einer Außentemperatur von 25 °C faktisch undurchlässig. Dafür erhält das Verbundvorhaben über drei Jahre Laufzeit eine Förderung von rund 1,2 Millionen Euro im BMBF-Förderprogramm „Validierung des technologischen und gesellschaftlichen Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung (VIP+)“.
Aktuelle Herausforderungen der Technologien sind die Verbesserung des Farbeindrucks aktueller Beschichtungen von einem Braun-Orange hin zu einem neutraleren Grau sowie die Optimierung ihrer Schalteigenschaften. Ein weiterer wesentlicher offener Punkt ist der Technologieübertrag von kleinen Flächen im Labor auf große Flächen wie die von Architekturglas unter Beibehaltung der im Labor optimierten optischen und thermischen Eigenschaften des Beschichtungssystems sowie dessen passiven Schaltens.
Die Strahlungsdurchlässigkeit von Fensterglas über eine passive thermochrome Abhängigkeit der Funktionsschicht zu steuern, hat gegenüber der aktiven elektrochromen Schaltbarkeit den großen Vorteil, dass keine zusätzlichen Einbauten wie Stromquellen, Steuerung etc. in die Scheiben erforderlich sind und dadurch Kostenersparnisse zu erwarten sind. Vorteil gegenüber der photochromen Regulierung der Durchlässigkeit ist das unauffälligere Farbverhalten. Störende Fehlfarben können so für Beschäftigte oder Bewohnerinnen und Bewohner minimiert werden.
Um diese Erwartungen zu validieren, wird im Projekt ein großflächiger Prototyp einer thermochromen Verglasung hergestellt. Die Machbarkeit der gleichmäßigen Beschichtung größerer Glasflächen im industriellen Maßstab soll untersucht und realisiert werden. Ziel ist die Lizensierung des Ansatzes im Anschluss der Förderung.