Intelligentes Glas – die Zukunft unserer Fenster

Intelligentes Glas, auch schaltbares oder Smart-Glas genannt, bezeichnet eine Verglasung, die ihre Transparenz ändern kann. Die dafür benötigte Energie wird dabei entweder über Strom oder Sonneneinstrahlung an die Scheibe geleitet.

Die Anwendungsgebiete für intelligentes Glas erweitern sich, doch da der Preis derzeit noch relativ hoch ist, findet man es eher im luxuriösen Büro-Tower als im gewöhnlichen Wohngebäude.

Manche Gläser schützen dabei vor grellem Licht und Sonne, während andere lediglich Sichtschutz bieten. Zuweilen regelt die zukunftsträchtige Technologie auch die Temperatur.

Was ist schaltbares Glas?

Schaltbares Glas wird aufgrund seiner Fähigkeit, auf Knopfdruck die Lichtdurchlässigkeit zu ändern, auch "intelligentes" Glas genannt. Damit gehört es zu den sogenannten „Funktionsgläsern".

Zu seinen grössten Vorteilen zählt, dass man es per Fernbedienung milchig, durchsichtig, dimmend oder farbig werden lassen kann.

Grosse Unternehmen nutzen über Schaltung dimmbare Fenster zum Beispiel, um eine zu hohe Wärme oder Blendung in den Mitarbeiterbüros zu vermeiden, oder als ständig veränderbare Trennwand zwischen Besprechungsräumen und restlichen Bereichen. Intelligentes Glas ist eine Anschaffung, die sicherlich nicht zur Standardausrüstung der meisten Häuser gehört. In Büroräumen kann eine Fassade, die intelligentes Funktionsglas beinhaltet, jedoch von grossem Nutzen sein und sogar eine Klimaanlage und Jalousien ersparen.

Die Innovation für mehr Wohlbefinden – so funktionieren smarte Gläser

Man unterscheidet drei verschiedene Ausführungen von intelligenter Verglasung, je nachdem, welche Technik benutzt wird, um diese Gläser herzustellen und deren Transparenz zu beeinflussen:

• Elektrochromes Glas („schaltbares Glas“)
• Thermochrome Verglasung
• LC Glas

Thermo- und elektrochrome Gläser können den Einfall beziehungsweise die Einstrahlung von Licht und Hitze komplett selbst regeln. Dabei kann die Lichttransmission, vor allen Dingen im Sommer, auf 15 bis 50 Prozent reduziert werden.

Elektrochromes Glas/ schaltbares Glas

Elektrochrome Scheiben können beim Anlegen einer Spannung dank einer speziellen, dünnen Beschichtung ihre Farbe verändern. Ein effektiver Sichtschutz entsteht dadurch zwar nicht, dennoch sind diese Verglasungen als Sonnenschutz, für gedämpftes Licht oder zur Temperaturregelung im Raum geeignet.

Sobald die Spannung entfernt ist, wird die schaltbare Folie wieder transparent und das Licht kann ungehindert in den Raum gelangen. Elektrochrome Fenster haben in abgedunkelter Form meist eine bläuliche Färbung, die auf die verwendete Beschichtung zurückzuführen ist. Bei starker Hitze verstärken sie also den Effekt einer Trennwand zwischen Innen und Außen.

Thermochrome Verglasungen

Die Färbung thermochromer Fenster wird durch die auftreffende Sonneneinstrahlung bzw. den dadurch erzeugten Wärmegrad beeinflusst.

Die Verglasung verdunkelt sich automatisch, wenn die Temperatur auf der Glasscheibe einen gewissen Wert erreicht. Dies geschieht durch eine Folie mit thermochromen Substanzen.

Trifft nun die Sonne auf die Scheibe, verfärben sich die Substanzen in der Folie und erzeugen ein effektives Sonnenschutzglas. Der Prozess kann auch über eine Bedienung, manchmal sogar mit dem Smartphone, gesteuert werden.

Liquid Crystal

Liquid Crystal – oder LC – ist ein intelligentes Glas, das mittels polymerer Flüssigkeit funktioniert. Der Unterschied zu den anderen Beispielen im Bereich Funktionsglas ist, dass Liquid Crystal Scheiben erst mit dem Anlegen von Strom transparent werden und nicht umgekehrt an Lichtdurchlässigkeit verlieren. 

UV-Strahlung wird bei dieser Technik nicht abgehalten. Allerdings streuen die Kristalle das einfallende Licht derart, dass eine Milchglas-Optik entsteht. Somit eignen sich die aus zwei Floatglasscheiben – mit dem Kristallfilm in der Mitte – bestehenden Gläser hervorragend als Sichtschutz, der auf Knopfdruck ausgeschaltet werden kann.

Energiesparen mit intelligentem Glas

Werden die Lichtverhältnisse als optimal eingestuft, bleibt die Glasfläche gewöhnlich klar, ansonsten kann man sie einfach auf einen anderen Zustand schalten: Elektrochrome Fenster am Gebäude werden dank chemisch-elektrischer Reaktion zum Beispiel in ein meist undurchsichtiges Blau getaucht, während LC-Glas oft zum Sichtschutz verwendet wird.

Im Fall einer Abdunkelung werden geringere Oberflächentemperaturen an der Scheibe gemessen, wodurch man hohe Kosten für eine Klimaanlage spart. Elektrisch steuerbare Gläser verhindern also unnötige Stromkosten und tragen dadurch nicht nur zu einer positiven Energiebilanz, sondern auch zu einer angenehmen Arbeitsatmosphäre bei. Darüber hinaus sorgt der Einsatz smarter Fenster dafür, dass störende Spiegelungen am Bildschirm ausbleiben.

Was kostet intelligentes Glas?

Die Preise von intelligentem Glas sind aktuell noch relativ hoch: Zusätzlich zum Quadratmeterpreis müssen gegeben falls noch Steuerelemente, Schalter o.ä. angeschafft werden.

In der Regel erstellen die Hersteller ein unverbindliches Angebot, wobei die Gesamtquadratmeterzahl, zusätzliche Steuerelemente, Montage, Transport etc. berechnet werden. Folgende Preisangaben sind daher lediglich als Richtwert zu verstehen und geben keinesfalls eine verbindliche Auskunft:

Die Alternative: Schaltbare Folien

Wer nicht gleich seine ganzen Fenster austauschen möchte um schaltbares Glas zu erhalten, kann auf die günstigere Variante zurückgreifen: schaltbare Folien.

Diese Alternative ist wesentlich günstiger als schaltbares Glas und kann auch selber angebracht werden. Anwendungsorte sind Büros (Konferenzräume, Glastrennwände), Badezimmer etc…

Ihr Vorteil neben dem erschwinglicheren Preis: Die Folien sind nachrüstbar und werden einfach auf das Glas geklebt. Zudem kann man auf viele Fenstergrössen zuschneiden.

Im ausgeschalteten Zustand bleibt die Folie durchsichtig, wird sie angeschaltet, wird eine Spannung angelegt und sie trübt sich zu einem Sichtschutz, ähnlich wie Milchglas. Der Prozess ist steuerbar über Schalter, Fernbedienung oder Touchpanel – mittlerweile auch oft über Apps auf dem Smartphone.

Intelligentes Glas im Auto

Während bisher die Rede von Fensterglas für Gebäude war, eignen sich schaltbare Gläser natürlich auch optimal für Fahrzeuge:

Zum Teil sind sie dort schon vorhanden, in Zukunft werden sie sicher noch stärkere Verwendung finden, sofern der Preis sinkt.

Die Möglichkeiten wären vielfältig: 

Die Scheibe könnte je nach Helligkeit abgedunkelt werden

Die Scheiben könnten je nach Temperatur und Luftfeuchtigkeit die Heizung regulieren und für klare Scheiben sorgen

Auch Projektionen (Hub-Displays) sind denkbar (Parkassistent, Verkehrszeichen, Warnhinweise, Staumeldungen etc.)

Die Fassade von morgen – wie nah sind wir schon dran?

Ob beim Wohnen oder beim Arbeiten: Heute kann man die unterschiedlichsten Objekte elektrisch oder elektronisch bedienen. Smartglass ist ein High-Tech-Produkt, das vor einigen Jahren noch als Science-Fiction galt.

Zu dem im Fensterbau gebräuchlichen Flachglas sind das innovative Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG), Isolierglas, Verbundglas, selbstreinigendes Glas, Alarmglas und begehbares Glas hinzugetreten. Der Preis für das Material und das System dieser Produkte sinkt langsam.

Schaltbares Glas, das die eigene Transparenz auf Knopfdruck ändern kann, ist nur ein weiterer Schritt in dieser Entwicklung. So sind mittlerweile auch Gläser auf dem Markt, die nach dem gleichen Prinzip wie ein Touchscreen funktionieren.

Man hat heute also nicht nur ein intelligentes Handy, sondern mittlerweile auch ein intelligentes Fenster, das „smart window" mit „smart glass".

Hochwertig und modern wie es ist, kann man sich vorstellen, dass es schon in wenigen Jahren oder Jahrzehnten zum Standard werden könnte.