Immobilia 2013/03 - SVIT

Bau & Haus
Vakuumfenster
Es wäre schön, wenn die internationale
Immobilienbranche
Umweltbewusstsein über das reine
Renditedenken stellen könnte.»
mm. Damit sich die beiden Scheiben trotz
Unterdruck nicht verbiegen und berühren,
werden Abstandhalter, sogenannte «Pillars»,
eingefügt. Allein die Ausgestaltung
dieser in einer Vielzahl eingefügten und
bei genauem Hinsehen sichtbaren Stützen
stellt eine Herausforderung dar. In Würfelform
würden sie bei kleinster Verschiebung
Kerben in das Glas ritzen, und es bestünde
die Gefahr des Glasbruchs.
Neue Materialien für den Rahmen. Die
Aluminiumrahmen zwischen den Glasscheiben,
die heute üblicherweise in der
Fensterproduktion verwendet werden, geben
dem atmosphärischen Druck nach und
werden in den vakuumierten Zwischenraum
gesaugt. Diese Konstruktion würde
auch den Anforderungen an die Dichtigkeit
nicht mehr genügen. «Da die Fensterscheiben
flexibel miteinander verbunden
sein sollen, muss auch der Rahmen dieser
Anforderung gerecht werden», erklärt Matthias
Koebel.
Hier sind die Forscher bereits einen
grossen Schritt weiter. In einem inzwischen
patentierten Verfahren wird das
Doppelglas in eine Vakuumkammer gefahren,
in der eine flüssige Zinnlegierung als
Rahmen im Randbereich zwischen die beiden
Scheiben eingespritzt wird. Doch Zinn
verhält sich auf Glas aufgrund unterschiedlicher
Oberflächenspannungen wie Wasser
auf einer neuen Regenjacke: Es perlt ab.
Diesem Problem begegnen die Forscher,
indem sie den Zinnrahmen kurzzeitig einer
elektrischen Spannung aussetzten. Dieser
Verfahrensschritt ist nötig, damit der Rahmen
am Glas haftet und nach dem Aushärten
für die geforderten 30 Jahre luftdicht
bleibt.
Fördergelder aus Europa. Im August letzten
Jahres erhielt das Projekt «Winsmart»
finanzielle Unterstützung aus dem 7. EU-
Rahmenprogramm. Die Europäische Expertenkommission
bewertete die Entwicklung
«intelligenter» Fenster als besten
Forschungsantrag seiner Klasse. Die acht
europäischen Partner aus Forschung und
Ich bin stolz darauf,
was wir bisher schon alles
erreicht haben.»
Industrie erhalten mehr als 3,8 Mio. EUR
Fördergelder, davon 670 000 CHF allein
das Team der Empa unter der Leitung von
Matthias Koebel. Wichtige Gelder, denn
der Fortschritt in der Forschung wird auch
durch die finanziellen Ressourcen bestimmt.
«Ein grösseres Forschungsteam
gelangt schneller zu umsetzbaren Erkenntnissen.
Wir haben zu zweit mit unseren Arbeiten
begonnen und die personellen Ressourcen
erst nach und nach ausgebaut.
Heute arbeiten wir in der Regel zu sechst
an diesem Projekt.»
Vor Blicken und Sonnenstrahlen geschützt.
Weitere Forschungsarbeiten im
Rahmen von «Winsmart» beschäftigen
sich mit der Beschichtung von Scheiben
und der Herstellung sogenannter schaltbarer
Gläser. Matthias Koebel erklärt:
«Beschichtungen von Oberflächen gehören
bereits zu unserem Forschungsalltag.
Ob transparent, trüb, reflektierend oder
‹easy-to-clean›, Erkenntnisse daraus bilden
die Grundlagen für die sogenannten
schaltbaren Gläser.» Im sogenannten Vakuum-Sputtering-Verfahren
werden 100
bis 200 nm dünne Schichten auf die Gläser
aufgetragen. Dies geschieht ebenfalls
in einer Vakuumkammer, in der die Materialien
unter extremer Hitze vaporisiert
und sozusagen auf die Scheibe «aufgedampft»
werden. So wird eine erste, Strom
leitende Schicht aufgetragen, auf die die
schaltbare Schicht bespielsweise aus
Wolframoxid aufgedampft wird. Auf diese
schaltbare Ebene wird wiederum eine
leitende Schicht aufgetragen. Die funktionale
Ebene ist also immer von zwei leitenden
Ebenen eingeschlossen. Per Knopfdruck
fliesst Strom durch die Schichten,
das Wolframoxid reagiert und das Glas
verdunkelt sich.
«Von grosser Bedeutung sind schaltbare
Gläser vor allem im Bürogebäudebau mit
grossen Fensterfronten, bei denen es nicht
nur bei uns, sondern vor allem in südlicheren
Breitengraden zu Überhitzung
kommen kann.» Laut
Koebel ist die Verwendung
von Sonnenstoren bei vollverglasten
Fassaden schwierig
und optisch von Nachteil.
«Mit dem System schaltbarer
Gläser liessen sich diese
Probleme einfach lösen. In
Anbetracht der zahlreichen
Hochhäuser und der Tendenz zu verglasten
Fassaden erkennen wir hier ein grosses Potenzial.»
Wenn das Fenster der Zukunft gar
die Menge des einfallenden Lichts messen
kann, wird es sich selbständig verdunkeln
beziehungsweise aufhellen und den Knopfdruck
überflüssig machen.
Nicht neu, aber besser. Schaltbare Gläser
sind kein Novum. Derzeit produziert eine
französische Firma zusammen mit einem
Partner aus den USA die zweite Generation
schaltbarer Gläser. «Die erste Generation
ist meines Wissens in den 1990er-
Jahren an der University of California
Berkley entwickelt und im Anschluss daran
von einigen Firmen produziert worden.
Diese ersten Gläser hatten aber den
Nachteil, dass sie im Laufe der Zeit v. a. in
den Ecken nicht mehr ganz klar wurden.»
Eine nächste Generation soll von diesem
Mangel befreit sein. Eine mögliche Weiterentwicklung
bei schaltbaren Gläsern ist
50 | immobilia März 2013