Bürogebäudefenster [Bild:

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entwickelt vom University College London UCL. Dieses Design, das sich noch in der Testphase befindet, enthält eine Antireflexionsfunktion, die aus Nanostrukturen besteht, die die im Raum reflektierte Lichtmenge auf weniger als 5 Prozent reduzieren. Die Nanostrukturen sindin einem Muster angeordnet, das den Antireflexeigenschaften bestimmter Insekten wie Motten nachempfunden ist und so zur Reduzierung der Blendung beiträgt.Die Fenster sind außerdem mit einer dünnen Beschichtung aus Vanadiumdioxid versehen, die an kalten Tagen das Entweichen von Wärme aus dem Gebäude und das Eindringen verhindertInfrarotstrahlung des Sonnenlichts an warmen Tagen.Die Nanostrukturen wurden auch entwickelt, um die Wasseranhaftung zu reduzieren, sodass Regentropfen dazu neigen, vom Glas abrollen

, dabei Staub und Schmutz sammeln, wodurch die Fenster praktisch teilweise selbstreinigend sind. Gesamtziel des Projekts, teilweise gefördert durch die

Forschungsrat für Ingenieur- und Physikalische Wissenschaften EPSRC, soll Energie sparen, Reinigungskosten senken und die Heizkosten um 40 Prozent senken.Das UCL-Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Ioannis Papakonstantinou hofft, dass diese Fenster innerhalb von drei bis fünf Jahren kommerziell erhältlich sein werden. In der Zwischenzeit strebt das Team auch die Entwicklung einer intelligenten Polymerfolie an, die auf bestehenden Fenstern angebracht werden könnte, um diegleichen Selbstreinigungs- und Energiespareffekt.

Fenster werden auch mit stromerzeugenden Beschichtungen hergestellt, die erneuerbare Energie erzeugen. Ein Unternehmen, das solche Designs herstellt, ist SolarWindow-Technologien, das im März letzten Jahres ankündigte, ein solches Produkt zu testen. Das Ziel des Unternehmens war es, ein Fenster zu entwickeln, das Energie erzeugen kann und sich innerhalb eines Jahres rentiert. Im August gab SolarWindow bekannt, dass sein neues Fenster dies könnte Erzeuge die 50-fache Menge an Strom hergestellt von konventionellen Solarpaneelen pro Gebäude sowie Herstellung von energieerzeugenden Beschichtungen für bestehende Fenster aus organischen Materialien wie Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff. Diese Beschichtungen müssten auf der Innenseite eines Fensters angebracht werden, um damit zu arbeitenzum Schutz der Solarzellen. Die Energie wird durch eine Reihe von "unsichtbaren" Drähten innerhalb der Beschichtung erzeugt.

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[Bild: SolarWindow-Technologien]SolarWindow sind nicht die einzigen, die an solchen Designs arbeiten. Forscher der Michigan State University haben bereits im August 2014 ein vollständig transparentes energieerzeugendes Fenster entwickelt. Das Fenster verhält sich wie eine Solar-PV-Zelle und wurde, wie das Produkt von SolarWindow, für großeGebäude wie Büro- und Wohnblocks in US-Städten. Die Forschung wird vom MIT-Startup weitergeführt Ubiquitäre Energie

, Mitbegründer von Richard Lunt, einem Assistenzprofessor für Chemieingenieurwesen und Materialwissenschaften an der Michigan State University. Die Funktionsweise des Fensters besteht darin, dass es den unsichtbaren Teil des Sonnenspektrums erfasst und gleichzeitig sichtbares Licht durchlässt, im Gegensatz zu anderen "Sonnenlichtern".Fenster', die nur 'teiltransparent' sind, da die PV-Erzeugung normalerweise die Absorption von Photonen erfordert, um sie in Elektronen umzuwandeln. Dies bedeutet, dass die Herstellung einer vollständig transparenten PV-Zelle grundsätzlich unmöglich istversucht, dem PV-Ansatz zu folgen, muss zumindest ein Teil des Lichts vom Fenster absorbiert werden, sodass es bestenfalls nur teilweise transparent ist.

WerbungMichigan State University und Ubiquitous Energy haben einen anderen Ansatz verfolgt, indem sie einen "transparenten lumineszierenden Solarkonzentrator" TLSC entwickelt haben, der aus organischen Salzen besteht, die bestimmte Wellenlängen von ultraviolettem und infrarotem Licht absorbieren. Diese sind dann beleuchtet

als weitere, nicht sichtbare Wellenlänge des Infrarotlichts, das zum Rand des Fensters geleitet wird, wo Streifen aus konventionellem PV-Material, sichtbar als schwarze Streifen entlang der Kante der Kunststoffplatte, es in Strom umwandeln.SIEHE AUCH: Kanadas superenergieeffiziente Netto-Null-Häuser

Derzeit hat der TLSC nur einen Wirkungsgrad von etwa 1 Prozent, aber die Forscher glauben, dass sich dieser durch die Massenproduktion erhöhen könnte. Dies könnte dann für Fenster in hohen Gebäuden oder in kleinerem Maßstab für Bildschirme für Mobiltelefone verwendet werdenGeräte.

Einige energieerzeugende Fenster können die Innenlufttemperatur in einem Gebäude senken, d. h. einen kühlenden Effekt bieten. Solaria entwickelt ein Fenster mit 2,5 mm PV-Streifen, die in Fensterglas eingebettet sind und nicht nur Energie erzeugen, sondern auch die “solarer Wärmegewinnkoeffizient“, der Einfluss des Sonnenlichts auf die Innentemperatur.WerbungWie effizient diese Innovationen nach Markteinführung bei erfolgreicher Kommerzialisierung sein werden, bleibt abzuwarten. Derzeit werden die meisten noch getestet und entwickelt und dieser Nischensektor steckt noch in den Kinderschuhen.

Dennoch, wenn Fensterkonstruktionen hergestellt werden können, die Energie effektiv und effizient erzeugen, ist dies ein weiterer Schritt, um Gebäude vollständig selbst Energie zu erzeugen, die Energieerzeugung lokaler zu verteilen, Energie und Kosten zu sparen und CO2-Emissionen zu reduzieren.Es könnte ganz schön spannend werden - wenn es funktioniert.

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