Kunststoffe

Formbare Kunststoffscheiben mit regelbarer Lichtdurchlässigkeit zur Optimierung des Gebäudeenergiebedarfs

Mit einem elektrochromen System bestehend aus sieben Einzelschichten entwickeln die Projektpartner eine neue Technologie zur Herstellung von dreidimensionalen Kunststoffverglasungen mit integrierter Steuerung der Lichtdurchlässigkeit. Die Technologie ermöglicht zahlreiche neue Anwendungen, die es insbesondere in der Fassadentechnik ermöglichen, den Einfall natürlichen Lichts und damit den Energiebedarf von Gebäuden zu optimieren.

 

Zusammenfassung

Transparente Oberflächen in Räumen können dazu beitragen, den Bedarf an Heizmitteln und künstlicher Beleuchtung herabzusetzen. Darüber hinaus kann natürliches Licht die Befindlichkeit der Gebäudenutzer fördern. Nachteilig sind lediglich zu hohe Erhitzungen im Sommer sowie Blendungen. Ein vielversprechender Ansatz diese Nachteile zu eliminieren, sind elektrochrome (EC) Verscheibungen, die sich automatisch verdunkeln.

Die Projektpartner kombinieren etablierte Prozesse der Herstellung planarer EC-Schichtsysteme auf Glasbasis mit dem formgebenden Tiefziehen von transparenten Kunststoffrohlingen („Zellen“). Damit entsteht eine neue Technologie zur Herstellung von dreidimensionalen Kunststoffverglasungen mit integrierter Steuerung der optischen Transmission.

Exemplarisch werden dreidimensionale PKW-Kunststoff-Dachmodule mit einem EC-Schichtsystem hergestellt. Dazu müssen zuvor Verfahrensabläufe und Prozesstechniken definiert werden. Weiterhin werden weitere mögliche Anwendungsfelder und Grenzen der vielversprechenden Technologie erarbeitet.

Ergebnisse:

  • Es konnte ein Polyurethan (PU)-Elektrolyt entwickelt werden, der sich dem Thermoformen gegenüber stabil verhält. Mit Herstellung von Zellen aus Polycarbonat und diesem PU-Elektrolyten, konnte erstmalig eine funktionsfähige hinterspritzte EC-Kunststoffscheibe erschaffen werden.
  • Der Einfluss des Thermoformens auf die Transmission im sichtbaren Bereich ist gering.
  • Indiumzinnoxid-beschichtete Folien und Platten haben gute transparente Eigenschaften bei einer sehr guten elektrischen Leitfähigkeit.
  • Als Ionenspeicherschicht wurde Dititantrioxid  im Elektronenstrahlverdampfungs-Verfahren aufgetragen.
  • Das EC-System besteht aus sieben Einzelschichten. Zwischen den äußeren, transparenten Elektroden befinden sich die EC-Schicht, der Elektrolyt und die Ionenspeicherschicht.D
  • Die Beschichtungsanlage umfasst UV/O3-Vorbehandlung, Nassbeschichtung, Infrarot-Trocknungseinheit, und Fügung durch Walzen.

Weitere Projektdaten

Projekttitel: KMU-innovativ - Verbundvorhaben Klimaschutz: Intelligente Kunststoffverscheibung - Innovative Kombination von Technologien zur Herstellung funktionaler 3D-Kunststoff-Verscheibungen für eine energieeffiziente Nutzung

Projektnummer: 01LY0901A,B

Projektzeitraum: 2009 - 2012

Projektort: Deutschland (Hessen, Nordrhein-Westfalen)

Projektansprechpartner:

Herr Dipl.-Ing. Giesen

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+49 (0) 561 804 3667

+49 (0) 561 804 3672

 

Herr Prof. Dr.-Ing. Heim

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+49 (0) 561 804 3670

+49 (0) 561 804 3672

 

Herr Dipl.-Ing. Gövert

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+49 (0) 5251/ 8792-465

 

Herr Dr.-Ing. Schnieders

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+49 (0) 5251/ 8792-778

+49 (0) 170 / 45 38 617

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)