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Energiesparender Sonnenschutz: Arbeitet mit innovativen Formgedächtnisaktoren, die auf Erwärmung reagieren. (Quelle: Bára Finnsdóttir, Weißensee Kunsthochschule Berlin)

Fraunhofer: Smarter Sonnenschutz für Fassaden mit Energiespareffekt

Fraunhofer-Forscher und Designer haben ein neues Fassadenelement für Glasfronten entwickelt, das den Energieverbrauch von gläsernen Bürobauten senken soll. Es nutzt allein die Wärmenergie der Sonne und ersetzt eine aufwendige Klimatisierung.

Bürogebäude mit großflächigen Glasfassaden verbrauchen viel Energie, da sie im Sommer klimatisiert werden müssen. Zur Senkung des Energieverbrauchs entwickeln Forscher vom Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Dresden gemeinsam mit dem Fachgebiet Textil- und Flächen-Design der Weißensee Kunsthochschule Berlin Fassadenkomponenten, die autark auf Sonneneinstrahlung und die dadurch entstehende Wärme reagieren.

Stoff-Jalousie von der Sonne gesteuert

„Wir benötigen keinen Strom, sondern nutzen ausschließlich die Wärmeenergie der Sonne, um das Fassadenelement zu steuern“, sagt André Bucht, Wissenschaftler und Abteilungsleiter am IWU. „Innovative Technologie mit Gestaltung zu vereinen, war die Herausforderung bei diesem Projekt“, ergänzt Prof. Christiane Sauer von der Weißensee Kunsthochschule. Der Demonstrator nach einem Entwurf der Designstudentin Bára Finnsdottir, der auf der Hannover Messe vorgestellt wird, besteht aus einer Matrix von 72 einzelnen textilen Bauteilen, die wie Blüten aussehen. In die textilen Module integriert sind Formgedächtnisaktoren. Diese dünnen Drähte aus einer Nickel-Titan-Legierung ziehen sich in ihre Ausgangsform zurück, wenn sie durch Sonnenstrahlen erhitzt werden, und öffnen so geräuschlos die textilen Verschattungs-Komponenten. Verschwindet die Sonne hinter den Wolken, schließen sich die Elemente und die Fassade ist wieder transparent. Der Effekt beruht auf einer besonderen Gitteranordnung im Werkstoff. „Verbiegt man den Draht, behält er die Form. Erwärmt man ihn, erinnert er sich an die ursprüngliche Gestalt, die er vor dem Verbiegen hatte, und nimmt sie wieder ein.“, erklärt Bucht.

Verschattung auch zur Nachrüstung

Der für großflächige Verglasungen konzipierte Sonnenschutz kann an der äußeren Fensterscheibe oder im Zwischenraum einer mehrschichtigen Klimafassade angebracht werden und lässt sich auch nachinstallieren. Im nächsten Schritt wollen die Wissenschaftler zusammen mit Industriepartnern verschiedene Prototypen für Privat- und Bürogebäude entwickeln, die in Langzeituntersuchungen an einem Einfamilienhaus sowie am Institutsgebäude getestet werden sollen. „Unter anderem müssen wir die textilen Elemente so stabil konstruieren, dass sie allen Witterungsbedingungen standhalten“, beschreibt Bucht die anstehenden Forschungsarbeiten. Geplant sind sowohl Versionen für den Neubau als auch Varianten, um Altbauten nachzurüsten. Mitte 2017 sollen die Systeme marktfähig sein. Angedacht ist auch, das Fassadenelement künftig mit zusätzlichen klimatischen Funktionen wie einer schaltbaren Wärmedämmung auszustatten. (asc)

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