Sonneneinstrahlung durch Lichtbeton
Eine bessere Isolierung neuer und alter Wände, die richtige Verteilung transparenter und lichtundurchlässiger Oberflächen und eine bessere Nutzung des Sonnenlichts könnten den Energieverbrauch und die Emission von Kohlenstoffdioxid erheblich verringern. Aus diesem Grund wurde im Zuge des EU-finanzierten Projekts BRIGHTWALL (Development of an innovative translucent concrete sandwich panel with dynamic control of light transmission) ein völlig neues Material – Lichtbeton – für Fassaden und Lasten tragende Wände entwickelt. Dieses energieeffiziente Material weist die Form eines Sandwichpaneels mit eingebetteten optischen Leitungen und Wärmeisolation auf. Die Integrierung einer flüssigen Kristallschicht in die Sandwich-Struktur ermöglicht eine dynamische Steuerung der Lichtübertragung. Die Forscher untersuchten geeignete Betonmischungen und stießen auf zwei Mischungen, die zum Zwecke deren Platzierung vibrationsfrei durch das dichte optische Leitungsnetz bewegt werden können. Die Projektpartner fokussierten sich zudem auf neue Konzepte für optische Leitungen im Hinblick auf die Schnittstellen mit dem Beton und mit den Polymer-dispergierten Flüssigkristallen (Polymer-Dispersed Liquid Crystals, PDLC). Die Forscher untersuchten daher eingehend potenzielle Polymere und Flüssigkristalle, um die PDLC-Schichten und um eine Faser im Labormaßstab zur Demonstration der optischen Modulation vorzubereiten. Anhand von Simulationen ließ sich feststellen, dass der Austausch herkömmlicher Ziegelwände durch Wände mit der BRIGHTWALL-Lösung in Gebäuden zu erheblichen Energieeinsparungen führen kann. Die Lösung beinhaltet hierbei die Verwendung einer künstlichen Beleuchtung, Heizung und Kühlung. Die Verwendung dieses Materials, welches eine Versorgung von Gebäuden mit hochqualitativem natürlichen Licht ermöglicht, hat erwiesenermaßen eine positive Wirkung auf die menschliche Gesundheit. Die erfolgreiche Implementierung der BRIGHTWALL-Lösung wird ebenfalls den Weg für andere Anwendungsmöglichkeiten ebnen. Hierzu zählt unter anderem die Rückgewinnung innerhalb der Gebäudewände produzierter Wärme zur Verwendung bei der Wassererwärmung. Auf diese Weise wird die BRIGHTWALL-Technik den kleinen und mittleren Unternehmen (KMUs) Europas einen Spitzenplatz im Bereich der technologischen Entwicklungen sichern. Energieineffiziente Gebäude machen einen erheblichen Teil der Energieverluste Europas aus, die sich jährlich auf 100 Milliarden Euro beziffern. Folglich wird BRIGHTWALL den Beteiligten dabei behilflich sein, die EU-Gesetze zur Reduzierung des Energieverbrauchs in Gebäuden einzuhalten. Die EU-Gebäudeenergieeffizienzrichtlinie (EPBD) und die EU-Energieeffizienzrichtlinie (EED) bilden hierbei die wichtigste gesetzliche Grundlage.
Schlüsselbegriffe
Energieverbrauch, BRIGHTWALL, Lichtbeton, Wärmeschicht, optische Leiter, Polymer-dispergierte Flüssigkristalle, natürliches Licht
