Forschungs- & Entwicklungsinformationsdienst der Gemeinschaft - CORDIS

FP7

WINSMART Ergebnis in Kürze

Project ID: 314407
Gefördert unter: FP7-NMP
Land: Dänemark

Einmalig günstige Gelegenheit zur CO2-Eindämmung

Mehr als 60 % des gesamten Wärmeverlustes eines Gebäudes erfolgt durch die Fenster. Eine Technologie zur merklichen Verbesserung der Isolationseigenschaften von Fenstern bei gleichzeitiger Senkung der Preise und Eindämmung des mit Fertigung und Nutzung verbundenen Kohlenstofffußabdrucks wird zweifellos große Auswirkungen haben.
Einmalig günstige Gelegenheit zur CO2-Eindämmung
Die meisten Leute sind sich darüber einig, dass die Aktivitäten des Menschen wesentlich zum globalen Klimawandel beitragen. Der Energieverbrauch und die Verluste, die im Zusammenhang mit Gebäuden entstehen, spielen eine wichtige Rolle für die Treibhausgasemissionen, und hier gehören die Fenster zu den Hauptschuldigen. Vor diesem Hintergrund entwickeln die Wissenschaftler im Rahmen des EU-finanzierten Projekts WINSMART (Smart, lightweight, cost-effective and energy efficient windows based on novel material combinations) bessere Fenster.

Die Fenster schneiden in der Regel im Vergleich zum Rest der Fassade eines Gebäudes schlecht ab, wenn es um Wärmedämmung geht, was durch höhere U-Wert angezeigt wird, die eine höhere Transmission bedeuten. Das WINSMART-Konzept verbindet Vakuumisolierglas (VIG) mit optischen Übertragungssteuerungsschemata, um die U-Werte um mehr als 60 % zu senken und sie den Werten der restlichen Gebäudehülle anzunähern %.

"Wir bringen die U-Werte der Fenster näher an die der restlichen Gebäudehülle heran", sagt Dr. Niels Morsing, Projektkoordinator vom Dänischen Technologischen Institut. "So müssen die Fenster möglicherweise nicht länger die Schwachstelle der Gebäudehülle sein."

Vakuumisolationsverglasung und das Streben nach niedrigeren U-Werten

VIG ist ein relativ neues Konzept, das auf der ursprünglichen Doppelscheibenverglasung aufbaut. Der Raum zwischen den Glasscheiben wird auf weniger als ein Millionstel des atmosphärischen Drucks evakuiert, wobei das Vakuum beinahe jeglichen konvektiven oder leitenden Wärmeaustausch zwischen den Scheiben zu verhindert. Das Projekt verfolgt das Ziel, den U-Wert des Fensters auf 0,3 W/(m2·K) zu senken. Heute verfügbare Produkte erreichen aufgrund technischer Beschränkungen diese Werte nicht einmal annähernd. Beispielsweise beträgt der U-Wert einer Dreischeibenverglasung bestenfalls etwa 0,7 W/(m2·K). Dieser ist deutlich höher als der einer gut gedämmten Wand, die einen U-Wert von bis zu 0,15 W/(m2·K) erreicht. Im ersten Abschnitt validierte das Team die Fertigungsverfahren, die erforderlich sind, um Vakuumisolierglas herzustellen.

Die Wissenschaftler haben auch die graue Energie der Rahmen im Blick, d. h. den Gesamtenergieverbrauch aller Prozesse von der Rohstoffbeschaffung bis hin zum Recycling und zur Entsorgung. Sie zielen darauf ab, das Gewicht des Fensters um 50 % zu reduzieren und den Gesamtenergieverbrauch des Fensters beim Herstellen und Entsorgen/Recyceln um bis zu 50 % zu senken.

Im Vorfeld einer detaillierten Lebenszyklusbilanz (Life-Cycle Assessment, LCA) definierten die Forscher die LCA-Methodik und bereiteten einen Entwurf einer LCA-Bestandsaufnahme des vorgeschlagenen Fenstersystems vor.

‘Es stellt sich nun heraus, dass durch eine bessere Materialwahl eine bedeutende Verkleinerung des Kohlenstofffußabdrucks möglich ist. Morsing.

Intelligentere Fenster sparen Energie

Intelligente Fenster können überdies eine Rolle bei der Senkung des Energieverbrauchs spielen, indem zum Beispiel die Menge der Sonnenstrahlung optimiert wird, die ein Fenster passiert. Zum Abschluss bewertet das Konsortium den Einbau optischer Übertragungssteuerungstechnologien in das VIG, eine Farbänderung (Schattierung) in Reaktion auf die Intensität des einfallenden Lichts (photochrom) oder eine kleine angelegte Spannung (elektrochrom) zu ermöglichen. Ein elektrochromes Fenster mit einem Redox-Elektrolyten befindet sich als eine Alternative und Verbesserung gegenüber dem derzeitigen Industriestandard in der Entwicklung. Im Lauf der ersten Projektphase wählten die Wissenschaftler Materialien aus und definierten deren Einsatz in den geplanten Bauelementen.

"Zum jetzigen Zeitpunkt ist diese intelligente Technik eine der vielversprechendsten Technologien, die sich in der Entwicklung befinden. Sie könnte bei neuen und Hochleistungsgebäuden eingesetzt werden", sagt Dr. Morsing.

Das erste Prototypfenster sollte im zweiten Quartal 2016 bereit zum Prüfen sein. Angesichts des Beitrags der Fenster zum Energieverlust in der Gebäudehülle, könnte eine umfassende Übernahme der neuen Technologie enormen Einfluss auf die Energieeffizienz von Gebäuden sowie deren Auswirkungen auf den Klimawandel ausüben.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

CO2, intelligente Fenster, Energieeffizienz, Wärmeverlust, WINSMART, Dämmung, Isolierung, Carbon Footprint, Kohlenstofffußabdruck, Hochleistungsgebäude
Datensatznummer: 158618 / Zuletzt geändert am: 2015-12-11
Bereich: Industrielle Technologien