Beschichtungen 13. Apr 2023 Von Stephan W. Eder Lesezeit: ca. 2 Minuten

Digitalisierung: Smarte Fenster erobern den Bau und die Mobilität

Leichte, schaltbare und smarte Glastechnologien kommen verstärkt in die Umsetzung. Das zeigen Technologien, die Teams aus Fraunhofer-Instituten in der kommenden Woche auf deutschen Industriemessen vorstellen.

Installation erster Isolierglaseinheiten mit schaltbaren, elektrochromen Schichten im Dezember 2022 an einem Bürogebäude in Uppsala, Schweden.
Foto: © ChromoGenics

Im Verbundprojekt „Smart Window“ haben zwei Teams aus Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft ein System rund um ein intelligentes Display für eine virtuelle Schiffsbrücke erarbeitet. Mit dem AR-Display (AR: Augmented Reality), eingebettet in das Fenster einer Schiffsbrücke, ließe sich dem Schiffsführer eine Vielzahl von Informationen direkt im Blickfeld darstellen und so die Arbeit erleichtern. Die Smart-Glass-Lösung ist in der kommenden Woche auf der Hannover Messe (Halle 16/Stand A12) zu sehen.

Digitale Fenster sparen Energie

Auf der Messe Bau in München (Halle C2, Stand 528) wird ein smartes Fenster präsentiert, das zwischen einem dunklen und einem klaren Zustand umschalten kann. Entwickelt wurden diese mit einer neuartigen elektrochromen Beschichtung versehenen Fenster vom schwedischen Unternehmen Chromogenics AB und vom Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC). Das Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) und die Westböhmische Universität Pilsen haben einen dazu passendes Rolle-zu-Rolle-Abscheidungsprozess für thermochromes Vanadiumoxid erarbeitet. Für einen Praxisvergleich sind jetzt die ersten Fenster mit diesem Material in einem Bürogebäude im schwedischen Uppsala verbaut worden.

Smarte Fenster sparen Heizkosten in der Praxis

Die neuartigen Fenster, die die Fraunhofer-Institute zusammen mit Partnerorganisationen in einem EU-weiten Verbundprojekt erforscht haben, sollen in schwedischen Büros jetzt beweisen, dass sich mit ihnen wirklich Heizkosten senken lassen. Smarte Gläser basieren entweder auf elektrochromer oder thermochromer Beschichtung. Elektrochrome Materialien ändern ihre Lichtdurchlässigkeit durch Anlegen einer elektrischen Spannung, thermochrome ihre Infrarot-Reflexionseigenschaften unter Temperatureinfluss. Beide Arten dieser intelligenten Beschichtungen sind auf leichten, flexiblen Substraten wie ultradünnem Glas und PET-Folien herstellbar. Im nächsten Schritt wollen die Forschungsteams die Technologien weiter aufskalieren.

Wenn Oberflächen den Unterschied machen

Smartes Fenster erleichtert Steuerung auf der Schiffsbrücke

Mit Glasdeckel verkapselter Mems-Scanner für die Smart-Window-Projektion. Mithilfe solcher Mikrospiegeltechnologien lassen sich Fenster zu smarten Displays umbauen, die zum Beispiel in der Schifffahrt auf der Brücke zu besserer und schnellerer Manovrierfähigkeit auch bei schlechten Wetterverhältnissen führen sollen. Foto: Bodo Schmidt/ Fraunhofer ISIT/ photocompany Itzehoe

Im Fall des Verbundprojekts „Smart Window“, in dem eine Fensterscheibe in ein smartes Display umgewandelt wird, ist das Einsatzszenario der Technik zum Beispiel die Brücke eines Schiffes: Diese AR-Anwendung könnte es ermöglichen, dass in Zukunft ein präzise übertragenes Bild der Kaimauer auf dem Schiffsfenster der Steuerbrücke eingeblendet ist, versehen mit einigen Zusatzhinweisen, etwa zu Strömungsverhältnissen und Anlegemöglichkeiten – selbst bei Nebel, Dunkelheit und schlechter Sicht. So könnte die Schiffsnavigation von morgen aussehen. Maßgeblich mitentwickelt hat das neuartige AR-Display das Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie (Isit) aus Itzehoe. Dort entstand als zentrales Element ein scannendes Vollfarben-Laserprojektionssystem auf Basis von Siliziummikrospiegeln, sogenannten Mems.

„Insbesondere aktuelle umfangreiche Informationen zur Navigation, dem Wetter und lokalen Besonderheiten, wie kreuzende Schiffe sind mit Smart Window in Echtzeit verfügbar, genauso wie Informationen zum technischen Status des Schiffes und der Funktionsfähigkeit vieler Subsysteme. Smart Window bietet damit gute Ansätze, die Sicherheit im Seeverkehr weiter zu optimieren“, erläutert Isit-Projektleiterin Shanshan Gu-Stoppel.

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