Forscher entwickeln System zum transparenten Lichtschutz
Sonnenlicht verdunkelt Fenster

Starke Sonneneinstrahlung sorgt hinter vielen Fenster- und Windschutzscheiben für Stress und eine Beeinträchtigung der Konzentration. Es ist oft schnell unerträglich heiß und in Büros erschweren Lichtreflexe, die durch die Sonne verursacht werden, das Arbeiten am Bildschirm. In der Regel werden deshalb Jalousien eingesetzt – doch die sind nicht durchsichtig und eignen sich damit nicht für bestimmte Anwendungen, wie etwa für die Abdunkelung der Frontscheiben im Auto.

HB DÜSSELDORF. Die Lösung kann in solchen Fällen in einem transparenten Sonnenschutz liegen. Freiburger Forscher haben dieses Prinzip, das schon bei Brillengläsern als Blendschutz genutzt wird, jetzt weiterentwickelt. Sie nutzen zum Verdunkeln eine Energiequelle, die immer da ist, wenn es zu hell wird: das Sonnenlicht.

Anneke Georg vom Materialforschungszentrum FMF der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg hat gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE ein so genanntes photochromes System entwickelt, bei dem eine Verdunklung durch eine Erhöhung der Teilchendichte in einer Schicht auf dem Glas erzeugt wird. Dabei wandern Elektronen in eine Schicht aus Wolframoxid auf dem Fenster. Durch die damit verursachte Erhöhung der negativen Ladung strömen daraufhin positiv geladene Lithium-Ionen nach. Auf Grund der immer größer werdenden Teilchendichte kann das Sonnenlicht dann immer schlechter die Scheibe durchdringen. Die Folge: Es wird dunkler.

Damit die Elektronen auf Wanderung gehen, muss Energie in die Scheibe geleitet werden. Die Entfärbung läuft dagegen von ganz alleine. Die Elektronen fließen bei schwacher Beleuchtung selbstständig wieder zurück in ihre Ursprungsschicht und die Teilchendichte nimmt wieder ab. Der maximale Grad der Verdunklung kann bei der Freiburger Lösung eingestellt werden, so dass in der größten Mittagshitze das Büro plötzlich nicht stockdunkel wird. „Einfärbetiefe und Entfärbegeschwindigkeit hängen von der katalytischen Aktivität ab und können auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden“, sagt die Forscherin.

Das neue an dem System ist, dass die Energie für die Elektronenwanderung aus einer transparenten, in das System integrierten Solarzelle stammt. Damit entfällt der technologisch aufwendige Einbau von zwei getrennten Elektroden in das Fenster, die beim herkömmlichen, elektrochromen, transparenten Sonnenschutz benötigt werden. Denn dort stammt die Energie aus einer externen Stromquelle. Die durchsichtige Solarzelle ist bei dem neuen System schon Teil der Glasbeschichtung. In der einfacheren Konstruktion liegt auch der große Vorteil der photochromen Lösung. Dadurch werde die Herstellung billiger sein als beim alten System, sagt Georg.

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