Industrie aktuell

Angewandte Forschung aus Instituten und Universitäten

fraunhofer0317Das vom BMWI gef√∂rderte Verbundprojekt ‚ÄěFlex-G‚Äú unter der Forschungsinitiative ‚ÄěEnergiewende Bauen‚Äú ist k√ľrzlich gestartet. Ziel des Vorhabens ist die Erforschung von Technologien zur Herstellung von transluzenten und transparenten Dach- und Fassadenelementen mit integrierten optoelektronischen Bauelementen. Im Fokus stehen dabei ein schaltbarer Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) und die Integration flexibler Solarzellen.

Unter Federf√ľhrung des Fraunhofer-Instituts f√ľr Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP haben sich 9 Unternehmen, Hochschulen und Forschungseinrichtungen zusammengeschlossen, um sowohl im Bereich Energieeinsparung als auch im Bereich Energieerzeugung in Geb√§uden einen ma√ügeblichen Beitrag zu leisten.

Solarmodule sind bereits seit langem fester Bestandteil zahlreicher Geb√§ude. Auch ausget√ľftelte Energiemanagementsysteme, die zum Beispiel die Abw√§rme von Anlagen zum Heizen oder K√ľhlen nutzen, sind gut etabliert. Gro√üe lichtdurchl√§ssige Fassaden- und Dachelemente pr√§gen immer st√§rker das Bild unserer St√§dte und sorgen durch viel Licht f√ľr einen angenehmen Aufenthalt in den Bauwerken. Der Werkstoff Glas ist dabei f√ľr den gew√ľnschten Formenreichtum oft nicht flexibel genug und f√ľr gro√üe √ľberspannte Fl√§chen zu schwer. Daher haben sich fluorpolymere Werkstoffe wie zum Beispiel Ethylentetrafluorethylen (ETFE), nicht zuletzt wegen ihrer langen Lebensdauer und Witterungsbest√§ndigkeit, als Alternative zum Glas in diesen Anwendungen bew√§hrt. Beispielhaft sei das Dach des gr√∂√üten Einkaufszentrums Europas ‚ÄěDolce Vita‚Äú in Lissabon, mit 5-lagigen Folienkissen aus 200 000 m¬≤ ETFE benannt (Bild).

Im Gegensatz zu Glas sind Fluorpolymere in Beschichtungsprozessen schwierig zu verarbeiten. Aus diesem Grund konnten Membrandächer und -fassaden bisher nur sehr begrenzt mit energieeinsparenden Funktionen wie einer Wärmeschutzbeschichtung, integrierten Solarmodulen oder einem schaltbaren Gesamtenergiedurchlassgrad ausgestattet werden. Eine Nutzung der Membrandach- und Fassadenflächen zur anpassungsfähigen Optimierung des Energiehaushalts des Bauwerks war bisher nicht möglich.

Das Konsortium m√∂chte dies nun √§ndern und die Oberfl√§chen von Membrand√§cher und Fassaden mit optoelektronischen Bauelementen so funktionalisieren, dass sie einen schaltbaren Gesamtenergiedurchlassgrad und eine Energieerzeugung mit flexiblen Solarzellen erm√∂glichen. Der Verbundkoordinator, Dr. John Fahlteich, fasst das Vorhaben so zusammen: ‚ÄúFolienbasierte Dach- und Fassadenelemente sollen mit elektrochromen, schaltbaren Bauelementen ausgestattet werden. So kann die Licht- und W√§rmedurchl√§ssigkeit elektrisch gesteuert werden. Die Energie daf√ľr stellen flexible, organische Solarzellen bereit. Wir m√∂chten im Projekt Flex-G Technologien entwickeln, die f√ľr flexible Membrandach- und Fassadenelemente und f√ľr glasbasierte Systeme anwendbar sind.‚Äú

Um dies zu erreichen, sollen erstmals Verfahren erforscht werden, mit denen das elektrochrome Bauelement direkt auf einer ETFE-Folie aufgebaut wird. Die Flexibilit√§t der Folien erm√∂glicht die Verwendung von kosteng√ľnstigen und produktiven Rolle-zu-Rolle (R2R) Fertigungsverfahren. Im Rahmen des dreij√§hrigen Vorhabens ist ein 36 m¬≤ gro√üer Membrandachprototyp geplant, der mit elektrochromen Bauelementen zur Schaltung des Gesamtenergiedurchlassgrades und mit flexiblen, organischen Solarzellen ausgestattet ist.
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