Nanoskalige Fensterbeschichtung senkt Energiekosten

Die Fensterbeschichtung (Nahaufnahme der Moleküle) verbessert die Wärmeübertragung vom Sonnenlicht im Freien (orangefarbene Pfeile) ins Gebäudeinnere, während sie gleichzeitig eine ausreichende Lichtdurchlässigkeit gewährleistet (gelber Pfeil) Grafik: Penn StateAllerdings ist die Beschichtung von Einscheibenfenstern mit lichtdurchlässigen Metallfolien, die im Winter einen Teil der Sonnenwärme absorbieren können, ohne die Klarheit des Glases zu beeinträchtigen, deutlich kostengünstiger als der Wechsel zu Doppelglasfenstern. Untersucht wurden die energiesparenden Eigenschaften einer Beschichtung mit nanoskaligen Komponenten, die Wärmeverluste verringern und Wärme besser absorbieren können. Das Forscherteam führte die erste umfassende Energieeinsparungsanalyse des Materials im Gebäudebereich durch. Im Vergleich zur niedrig emittierenden Beschichtung eines handelsüblichen Einscheibenfensters absorbierte die photothermische Beschichtung einen Großteil des Lichts im nahen Infrarotbereich des Spektrums, während das herkömmlich beschichtete Fenster es nach außen reflektierte. Diese Nahinfrarot-Absorption führte zu einer Verringerung der Wärmeverluste um etwa 12 - 20 % im Vergleich zu den anderen Beschichtungen und zu einem Gesamtenergieeinsparungspotenzial von bis zu etwa 20 % im Vergleich zu einem Gebäude ohne Beschichtungen auf Einscheibenfenstern. Auch in Deutschland laufen am Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) Forschungen zu Fensterbeschichtungen, die im Sommer Heizleistung und im Winter Kühlleistung einsparen sollen – mehr hierzu in einer der kommenden Ausgaben.

Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Zeitschrift „Energy Conversion and Management“.