"Wunderfenster" für Sommer- und Winterbetrieb
Neuheit von US-Forscherinnen kann transparent, dunkel oder Hindernis für Wärmestrahlen sein
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Bürohochhäuser: Fenster könnten besonders viel Energie einsparen (Foto: 652234, pixabay.com) |
Raleigh/Austin (pte019/25.09.2023/11:30)
Fenster, die im Inneren mit einem elektrochromen Material beschichtet sind, lassen sich mithilfe einer elektrischen Spannung verdunkeln, sodass weniger Licht einfällt. Diesen Effekt hat ein Team um Veronica Augustyn von der North Carolina State University jetzt erweitert. Deren Material nimmt drei Zustände ein: vollkommen transparent, transparent und undurchlässig für Wärmestrahlen sowie abgedunkelt und undurchlässig für Wärmestrahlen.
Wasser in Wolframoxid wirkt
Modus eins ist für den Normalfall gedacht, Modus zwei für den Winter, wenn die Wärme im Haus bleiben soll, und Modus drei für den Sommer, wenn blendendes Licht abgehalten und eine Überhitzung im Haus vermieden werden sollen. Das bisher genutzte elektrochrome Material besteht aus Wolframoxid. Augustyn und ihr Team haben in diesen Werkstoff Wassermoleküle integriert. Es wurde zu Wolframoxidhydrat.
Fließt kein Strom hindurch, ist das Fenster vollkommen transparent. Wenn ein bisschen fließt, ist Modus zwei an der Reihe und bei einem stärkeren Stromfluss Modus drei. "Die Entdeckung der dualen Lichtsteuerung in einem einzigen Material könnte die Entwicklung kommerzieller Produkte mit erweiterten Funktionen beschleunigen", sagt Mitentwicklerin Delia Milliron von der University of Texas in Austin.
"Im weiteren Sinne könnte die unvorhergesehene Rolle von Strukturwasser bei der Erzeugung charakteristischer elektrochemischer Eigenschaften die Forschungsgemeinschaft über die Entwicklung intelligenter Fenster hinaus inspirieren und zu Innovationen bei Energiespeicher- und Umwandlungsmaterialien führen", blickt Milliron bereits in die Zukunft.
Auch nützlich für Verkehrsmittel
Den Einwand, dass der Stromverbrauch der Fenster die Einsparungen etwa beim Heizen und Kühlen wettmachen könnte, lassen die Forscherinnen nicht gelten. Es seien nur extrem kleine Ströme nötig, um die Wirkung zu erzielen - etwa so viel, wie eine Leuchtdiode verbraucht. Außer in privaten und Bürohäusern könnten die neuen Fenster auch in Verkehrsmitteln genutzt werden, um Energie zu sparen - zum Beispiel in Zügen, Flugzeugen, Passagierschiffen und Autos.
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