Leben

Wärmedämmung und Stromerzeugung: China entwickelt Super-Fenster

von Carola Franzke

Forscher aus China arbeiten an Fenstern, die gleichzeitig dämmen und Strom erzeugen. Sie sollen eine wesentliche Rolle bei der Energiewende spielen.

Aufnahme einer Fensterfront an einem modernen Gebäude.
Fenster können inzwischen viel mehr als nur Licht reinlassen. Foto: Unsplash/Dmitri Popov

Das erfahren Sie gleich:

  • Warum Forscher transparente Solarzellen und Wärmedämmung kombinieren
  • Welche Vorteile die neuen Fenster aus China haben
  • Wie die neue Technik auch Autofenster zum Stromerzeuger machen könnte

Wissenschaftler aus China machen das Fenster zum Stromerzeuger und Klimatechniker in einem: Ein Forscherteam um Professor Hin-Lap Yip an der South China University of Technology (SCUT) hat eine Möglichkeit gefunden, Fenster gegen Wärme zu dämmen – und gleichzeitig mit ihnen Strom zu gewinnen. So kann Energie erzeugt werden und zusätzlich lassen sich die Kosten für die Klimatisierung eines Gebäudes reduzieren.

Viele Fenster an Gebäuden und auch in Fahrzeugen sind bereits heute mit einer transparenten Beschichtung oder Fensterfolie überzogen, die zur Wärmedämmung dient. So sollen etwa in großen Bürokomplexen oder Einkaufszentren mit vielen Fensterfronten die Kosten für die Klimatisierung gesenkt werden. Zudem werden auch die potentiell schädlichen UV-Strahlen gefiltert.

Diese Strahlung lässt Teppiche, Möbel und ausgestellte Waren schneller altern und für die Menschen in Gebäuden ist die Strahlung ebenfalls gefährlich: Im naturgemäß schattigen Inneren eines Gebäudes oder Autos weiten sich die Pupillen – so könnten UV-Strahlen auf längere Sicht den Augenhintergrund schädigen.

Fenster: Solarzellen und Wärmedämmung

Die innovativen Solarzellen aus dem chinesischen Guangzhou kombinieren nun diese Filtereigenschaften, mit denen sie wie wärmedämmende Fensterfolie wirken, mit der Fähigkeit zur Energiegewinnung.

Professor Hin-Lap Yip erklärt das gegenüber "Popular Science" so: „Wir kombinieren die Dünnschichttechnologie mit einer Materialinnovation, um Solarstromgewinnung und Wärmedämmung in einer einzigen Schicht zu ermöglichen.“

Professor Yip ist zuversichtlich, dass diese neue Technologie bald einen relevanten Beitrag zur globalen Energiewende liefern könnte. Fenster oder auch Vorhänge, die mit den neuen transparenten Solarzellen ausgestattet werden, könnten nach Einschätzung des Forschers etwa die Hälfte eines normalen Haushaltsverbrauchs an Strom liefern.

Vor einem bodentiefen Fenster weht eine helle Gardine.
Wärmedämmung auf klassische Art: Moderne Fenster benötigen keine Gardinen, sondern tragen eine transparente Wämeschutzschicht. Foto: Unsplash/Orlova Maria

Dabei sei bei der bisherigen Entwicklung nicht einmal das effizienteste Material zur Herstellung der polymerbasierten Solarzellen verwendet worden, so Yip. Die Effizienz lässt sich also noch steigern – weltweit wird ja an Solarzellen aus organischem Material geforscht.

Autofenster mit transparenten Solarzellen

Die transparenten Solarzellen können ohnehin nicht wie bisher siliziumbasiert hergestellt werden, denn Silizium und andere anorganische Halbleiter sind nicht durchlässig genug, um auf Fensterflächen angebracht zu werden. Die neuen Stoffe, die hier zum Einsatz kommen, haben spezielle Absorptionseigenschaften und lassen die Teile des Lichtspektrums durch, die von den Entwicklern gewünscht sind.

Die polymerbasierten Solarzellen lassen sich zudem fast beliebig formen und sozusagen auf andere Materialien „aufdrucken“.

So könnte diese Form der Solarstromgewinnung am Ende auch für Autofenster und Karosserien interessant werden, die ja kaum gerade Flächen aufweisen – und wenn sich die Effizienz der transparenten Solarzellen noch steigert, könnte mit dem gewonnenen Strom irgendwann auch mehr betrieben werden als nur das Autoradio.

Übrigens: Auch anderswo macht man sich Gedanken über neue Fenster – zum Beispiel über die Windschutzscheibe aus Holz.

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